“La herida causada por una lanza se puede curar pero la causada por la lengua es incurable “ prob. arabe

INSTALACIONES ELECTRICAS UNIDAD 2 PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA INSTALACIONES ELECTRICAS

UNIDAD 2 PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA CONTENIDO El generador electromagnético Partes de un generador electromagnético Fuentes de energía Clasificación de las fuentes de energía Centrales de generación de energía eléctrica INSTALACIONES ELECTRICAS Arq. Jorge Medrano C

Generador electromagnético (Experiencia de Faraday) Al introducir el imán en la bobina el amperímetro señala paso de corriente Cuando el imán está quieto no hay corriente Cuando el imán se aleja de la bobina, el amperímetro señala paso de corriente en sentido contrario Se conseguirían efectos equivalentes moviendo la bobina y dejando quieto el imán El movimiento relativo de la bobina y del imán genera electricidad

Generador electromagnético (partes) En todos los generadores electromagnéticos hay dos partes. Una tiene movimiento de giro: rotor Otra permanece en reposo: estátor Así se consigue el movimiento relativo de la bobina y el imán y se genera corriente eléctrica inducida La rotación de la bobina alrededor del imán genera corrientes eléctricas inducidas

Generador electromagnético (FUNCIONAMIENTO) Para que se realize la ionizacion total del conductor, tiene que haber un movimiento, de los polos magneticos (iman), en forma rotativa, por lo que la forma de tension, en los extremos, del conductor, tiene dos polaridades, como se observa, en el grafico anterior

Generador electromagnético (FUNCIONAMIENTO) Como hacemos funcionar esta maquina generadora de C.A ? Para que funcione es necesario encontrar una fuente de energía que haga girar el rotor

Fuentes de energía Átomo: energía atómica Sol: energía solar Combustibles: energía térmica Mar: energía maremotriz Agua: energía hidráulica Tierra: energía geotérmica Viento: energía eólica

LAS CENTRALES ELECTRICAS Fuentes de energía LAS CENTRALES ELECTRICAS Se llaman centrales eléctricas a los lugares donde se produce la electricidad, generalmente en forma de corriente alterna. Tipos de centrales: Las que utilizan RECURSOS RENOVABLES Las que utilizan RECURSOS NO RENOVABLES

Fuentes de energía RECURSOS RENOVABLES No se agotan al consumirlos Son los que originan menor impacto ambiental

Ocasionan un gran impacto ambiental Fuentes de energía RECURSOS NO RENOVABLES Se agotan progresivamente al consumirlos Las reservas son limitadas y disminuyen a medida que se van utilizando. Ocasionan un gran impacto ambiental

Clasificación General Fuentes de energía Clasificación General RENOVABLES LIMPIAS ENERGIA DEL AGUA CENTRAL HIDROELECTRICA CENTRAL MAREMOTRIZ ENERGIA DEL AIRE CENTRAL EOLICA ENERGIA DE LA TIERRA CENTRAL GEOTERMICA ENERGIA DEL SOLAR CENTRAL SOLAR TERMICA CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA CONTAMINANTES BIOMASA BIOGAS BIODIESEL FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES NO RENOVABLES COMBUSTIBLES FOSILES CENTRALES DE GAS TERMICAS CONBUSTIBLES NUCLEARES FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLES

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Centrales Hidroeléctricas °Centrales Mareomotrices °Centrales Eólicas °Centrales Geotérmicas °Centrales Solares

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes BIOMASA °Bioetanol °Biodiesel

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Hidroeléctrica La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Se trata de una forma de crear energía limpia, ya que no genera ningún tipo de residuo contaminante.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Hidroeléctrica En función del caudal de los ríos y del relieve encontramos diferentes tipos de centrales hidroeléctricas: Centrales Hidroeléctricas de regulación Centrales Hidroeléctricas Fluyentes Centrales Hidroeléctricas de bombeo

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Hidroeléctrica de Regulación Se emplean en ríos con caudal irregular o con poca pendiente. Se precisa la construcción de presas que eleven la altura y aseguren el suministro continuo de agua previamente retenida en un embalse.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Hidroeléctrica Fluyente Se utilizan en ríos que atraviesan relieves muy accidentados y con caudal irregular A veces se construyen pequeñas presas para recoger el agua necesaria mediante una canalización que llegue a las turbinas.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Hidroeléctrica de Bombeo La energía sobrante que producen otro tipo de centrales (las centrales térmicas) se utiliza para que algunas centrales hidroeléctricas bombeen agua hasta un embalse artificial situado por encima de ellas. Durante el día, el agua allí acumulada desciende para producir más energía eléctrica. Esta agua queda almacenada en un embalse inferior para ser bombeada por la noche

Funcionamiento básico °Central Hidroeléctrica Funcionamiento básico Embalse de agua como energía potencial

Central hidroeléctrica funcionamiento básico El agua embalsada se hace llegar a la mayor velocidad posible a los álabes de la turbina (1) que gira y hace girar al alternador (2) generando electricidad Energía potencial del agua Energía cinética del agua Energía cinética de la turbina Energía eléctrica en el alternador

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Mareomotriz Las centrales mareomotrices aprovechan la energía potencial que se deriva de la diferencia de nivel del agua del mar provocado por las mareas.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Mareomotriz Este movimiento de subida y bajada de aguas se aprovecha para mover turbinas colocadas en los conductos situados en el interior de una barrera que cierra la entrada a una bahía.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Mareomotriz Con la marea alta, el agua entra en la bahía a travez de los acueductos, mueve las hélices y hace girar las turbinas, las cuales mueven, a su vez, los generadores eléctricos que producen la corriente eléctrica.

Funcionamiento básico °Central Mareomotriz Funcionamiento básico Se utiliza la Energía cinética del agua de las mareas

Funcionamiento básico °Central Mareomotriz Funcionamiento básico Se aprovecha el flujo y reflujo de las mareas para mover un sistema de turbina alternador y así generar electricidad. Energía cinética del agua de las mareas Energía cinética de las aspas Energía cinética del rotor Energía eléctrica en el alternador

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Eólica La energía eólica es la energía del viento. Al calentarse desigualmente las masas de aire de la atmósfera, se producen diferencias de presión que originan el movimiento del aire desde las zonas de altas presiones a las de bajas presiones.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Eólica El sistema de producción consiste en una gran hélice, situada sobre una torre, en cuyo eje va acoplado un mecanismo de ampliación de velocidad que mueve el generador eléctrico.

Central eólica Funcionamiento Básico VIENTO Utilización de la Energía cinética del viento

Central eólica Funcionamiento El viento mueve las aspas y hace girar el rotor del alternador y se genera electricidad. Energía cinética del viento Energía cinética de las aspas Energía cinética del rotor Energía eléctrica en el alternador ES LA UNICA QUE NO UTILIZA EL AGUA EN EL PROCESO DE GENERACION

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Geotérmica Como todos sabemos en el interior de nuestro planeta se encuentra un núcleo interno y un núcleo externo donde la materia se encuentra en estado liquido de fusión, y un manto que mantiene un magma con altas temperaturas, luego esta la corteza mas fría compuesta de placas tectónicas que tienen tierra y mares .

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Geotérmica En algunos lugares de la tierra se produce un aumento importante de la temperatura a poca profundidad debido a la presencia de magmas, en las zonas volcánicas o a la existencia de elementos radiactivos naturales en algunas rocas.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Geotérmica Esta diferencia de temperatura puede ser aprovechada como fuente de energía. Cuando las aguas subterráneas atraviesan estas zonas calientes de la corteza terrestre, se producen fenómenos como los géiseres o las fuentes termales. El calor de esta agua es utilizado en algunos lugares para alimentar sistemas de calefacción.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Geotérmica En las zonas donde no existen acuíferos en contacto con las rocas calientes del subsuelo, se puede inyectar agua fría desde la superficie para utilizar esta energía calorífica.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central Geotérmica En ambos casos si las temperaturas que se consiguen superar los 150º C, puede emplearse el vapor de agua para mover grupos de turbina-alternador y generar electricidad en las denominadas centrales geotérmicas.

Central geotérmica Funcionamiento Utilización de la Energía térmica de la Tierra

Central geotérmica Funcionamiento Es una central térmica: se inyecta agua a gran profundidad que se convierte en vapor de agua de alta presión y temperatura. El vapor se expande en las turbinas, las hace girar y provoca la rotación del rotor del alternador, que engendra electricidad Energía térmica de la Tierra Energía cinética del vapor Energía cinética de la turbina Energía eléctrica en el alternador

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central solar Las centrales solares son aquellas que utilizan la energía procedente del Sol para la producción de electricidad.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central solar El Sol emite continuamente energía en forma de ondas electromagnéticas en todas direcciones del espacio. Una parte de esta energía llega a la Tierra en forma de radiación invisible, aunque su incidencia en esta depende de otros factores tales como la latitud, la hora del día, las condiciones meteorológicas, el grado de contaminación de la atmósfera, la inclinación de la Tierra respecto al sol, etc.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias °Central solar Dado que la energía del sol se manifiesta en forma de calor y luz, su aprovechamiento se puede realizar desde dos perspectivas diferentes: Aprovechando el calor (conversión térmica) Central Solar Térmica Aprovechando la luz (conversión fotovoltaica).Central Solar Fotovoltaica

Central solar (térmica) Central solar de torre central: Un campo de espejos móviles o helióstatos reflejan y concentran la radiación solar en un punto receptor situado en lo alto de una torre donde se encuentra el fluido que absorbe la energía calorífica.

Central solar (térmica) Central solar de torre central: Un campo de espejos móviles o helióstatos reflejan y concentran la radiación solar en un punto receptor situado en lo alto de una torre donde se encuentra el fluido que absorbe la energía calorífica.

Central solar (térmica) Funcionamiento Se utiliza la Energía térmica del Sol

Central solar (térmica) Funcionamiento En una central térmica: mediante espejos (heliostatos) se concentran los rayos solares en la caldera. Se obtiene así vapor de agua de alta presión y temperatura, que se expande en las turbinas, las hace girar y provoca la rotación del rotor del alternador, que engendra electricidad Energía térmica del Sol Energía cinética del vapor Energía cinética de la turbina Energía eléctrica en el alternador

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias Central solar Fotovoltaica La energía solar puede convertirse directamente en energía eléctrica mediante la utilización de células solares o fotovoltaicas.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Limpias Central solar Fotovoltaica Estas pequeñas células están construidas con un material semiconductor que se trata previamente con impurezas para aumentar o disminuir el número de electrones en sus diferentes capas. Al incidir la luz del sol sobre la capa superior, se excitan sus electrones, originando una pequeña corriente eléctrica. Este fenómeno se conoce como efecto fotovoltaico.

Central solar Fotovoltaica Funcionamiento Las placas solares se conectan a una batería que acumula la energía eléctrica, pudiendo disponer de ella en cualquier momento.

Central solar Fotovoltaica Usos mas comunes Las placas solares se utilizan en edificios aislados, farolas de carretera, torres de repetidoras de comunicación, computadoras, relojes, vehículos experimentales, satélites especiales, etc.

Central solar Fotovoltaica Usos mas comunes La producción de grandes cantidades de energía eléctrica en las centrales solares fotovoltaicas se consigue con campos solares formados por un gran numero de placas que proporcionan el voltaje y la intensidad de corriente necesarios.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Se llama biomasa a la suma de todos los seres vivos que hay en una superficie (sobre la tierra) o volumen (en el mar), dependiendo del medio al que se refiera y de ella se puede extraer una gran cantidad de energía.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Se llama biomasa a la energía que se puede extraer de los seres vivos: bosques, cultivos específicos de plantas que se utilizarán para la obtención de combustibles, residuos del ganado y urbanos, etc.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Diversos tipos de microorganismos contribuyen al proceso de degradación de las moléculas de materia de biomasa húmeda en compuestos simples de gran contenido energético por medio de dos tipos de técnicas: Fermentación alcohólica Fermentación metánica o digestión anaerobia

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Fermentación alcohólica: Proceso que consiste en la transformación del carbono acumulado en las plantas, como consecuencia de la energía solar, en alcohol por medio de fermentación en diferentes fases según el tipo de biomasa.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Fermentación alcohólica: La fase de coste energético más elevado es la de destilación que contribuye a que el balance energético de la técnica puede no cumplir los parámetros renovables. Los productos obtenidos son biocarburantes como el Bioetanol o el Biodiesel, utilizados como combustibles alternativos a los fósiles

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Fermentación metánica o digestión anaerobia: Proceso de fermentación microbiana con ausencia de oxígeno del que generando gases como el metano y el dióxido de carbono.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Fermentación metánica o digestión anaerobia: Se utiliza principalmente para la fermentación de la biomasa húmeda del tipo de residuos ganaderos o aguas residuales urbanas, siendo el producto combustible final obtenido el Biogás Biomasa

Centrales Eléctricas que utilizan recursos renovables Contaminantes Biomasa Biogás

Centrales Termoeléctricas Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustibles fósiles Centrales Termoeléctricas LAS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS son aquellas que producen energía eléctrica a partir de la combustión de combustibles fósiles en una caldera.

Centrales Termoeléctricas Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustibles fósiles Centrales Termoeléctricas Las centrales se diferencian en el combustible que utilizan. Los combustibles más habituales son: EL CARBON DERIVADOS DEL PETROLEO EL GAS NATURAL

Central termoeléctrica Con combustibles fósiles Se utiliza la Energía térmica de la combustión

Central termoeléctrica Mediante la quema de un combustible (fuel, carbón, gas) se obtiene en las calderas vapor de agua de alta presión y temperatura, que se expande en las turbinas, las hace girar y provoca la rotación del rotor del alternador, que engendra electricidad Energía térmica de la combustión Energía cinética del vapor Energía cinética de la turbina Energía eléctrica en el alternador

Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustibles fósiles Central de Gases Las centrales térmicas de gas no calientan agua para convertirla en vapor y mover la turbina que acciona el generador.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustibles fósiles Central de Gases La fuerza necesaria la consiguen quemando directamente gas de forma similar a los motores de los aviones a reacción.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustible Nuclear Central Termonuclear Su funcionamiento es similar al de las centrales térmicas convencionales.

Centrales Eléctricas que utilizan recursos NO renovables con combustible Nuclear Central Termonuclear Las centrales nucleares aprovechan la energía liberada durante la “fisión” o “fusión” de núcleos atómicos de elementos radiactivos (uranio, plutonio, etc.) para calentar el fluido portador del calor.

Central termonuclear funcionamiento Energía de fusión nuclear

Central termonuclear funcionamiento En una central térmica: mediante la energía de las reacciones de fusión nuclear se obtiene en las calderas vapor de agua de alta presión y temperatura, que se expande en las turbinas, las hace girar y provoca la rotación del rotor del alternador, que engendra electricidad Energía de fusión nuclear Energía cinética del vapor Energía cinética de la turbina Energía eléctrica en el alternador

Distribución

Practica N° 2 Trabajo de investigación Tema : Central Nuclear de Fukushima Objetivo: Que el alumn@ conozca mas a detalle sobre centrales eléctricas nucleares, características y riesgos de contaminacion. Contenido mínimo : Datos generales de la central nuclear de Fukushima Que tipo de central nuclear , características Como es el funcionamiento básico de esta central Cual es el combustible para el reactor nuclear Como es el sistema de refrigeración nuclear Que partes han sido dañados con el terremoto y tsunami Cuales son los riesgos de este accidente nuclear .