GENERADORES

¿Que es un generador eléctrico?

• Un generador es una máquina eléctrica rotativa que transforma energía mecánica en energía eléctrica. Lo consigue gracias a la interacción de los dos elementos principales que lo componen: la parte móvil llamada rotor, y la parte estática que se denomina estator.

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Partes del generador eléctrico

• Motor – Es la parte más importante porque es la fuente de la fuerza mecánica inicial.
• Alternador – Es el encargado de la producción de la salida eléctrica y de entrada mecánica en los generadores eléctricos.
• A su vez, alternador está formado por:
• Estator: La parte fija exterior de la máquina en la que se encuentran las bobinas inducidas que producen la corriente eléctrica. El estator se coloca sobre una carcasa metálica que le sirve de soporte.
• Rotor: Se trata del componente móvil que gira dentro del estator y que provoca el campo magnético inductor que genera el bobinado inducido.

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Plantas Generadoras

ENERGÍA MAREMOTRIZ�

ENERGÍA MAREOMOTRIZ

La energía mareomotriz se define como aquella energía sostenible que aprovecha el movimiento que se produce en el agua debida al viento y a las fuerzas gravitacionales que ejercen el Sol y la Luna y que provoca las mareas, la energía se obtiene mediante el acoplamiento de una turbina que genera electricidad proveniente de este movimiento natural.

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Otras formas de extraer energía del mar son: las olas (energía undimotriz) de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceanico; de la salinidad, de las corrientes marinas o la energía eólica marina.

Una planta podría atender al consumo doméstico anual de unos 2500 hogares.

FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de una planta mareomotriz, es cuando se eleva la marea y se abren las compuertas del dique la cual ingresa en el embalse. Después cuando llega a su nivel máximo el embalse, se cierran las compuertas, cuando la marea desciende por debajo del nivel del embalse alcanzando su amplitud máxima entre este y el mar, se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas a través de los estrechos conductos.

Actualmente, la electricidad se transporta mediante cables en islas artificiales, en las que hay más turbinas.

Métodos de generación �

• Presas de marea

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Las presas de marea hacen uso de la energía potencial que existe en la diferencia de altura (o pérdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

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Generador de la corriente de marea

• Los generadores de corriente de marea tidal stream generators (o TSG por sus iniciales inglés) hacen uso de la energía cinética del agua en movimiento a las turbinas de la energía, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este método está ganando popularidad debido a costos más bajos.

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Energía mareomotriz dinámica

La energía mareomotriz dinámica es una tecnología de generación teórica que explota la interacción entre las energías cinética y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas ( 30 a 50nbsp;km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en mar o el océano, sin encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como el Reino Unido, China y Corea del Sur.

ENERGIA GEOTERMICA

ENERGÍA GEOTÉRMICA

Es aquella energía obtenida a partir del aprovechamiento del calor interior de la tierra, generando energía eléctrica de forma ecológica. Este calor es liberado naturalmente por los procesos de descomposición nuclear de los elementos radiactivos dentro del núcleo, el manto y la corteza terrestre.

Se trata de una energía considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en edificios, en viviendas La energía geotérmica a baja temperatura (50 a 100°C) se utiliza principalmente para calefacción, a través de redes de calor, y de manera más marginal para la calefacción de invernaderos o para la acuicultura.

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Los recursos geotérmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150ºC) se aprovechan principalmente para la producción de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica, sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores industrial, servicios y residencial

Puede considerarse que hay tres tipos de yacimientos geotérmicos, que se podrían llamar:

• De agua caliente
• Secos
• Géiseres

Energía geotérmica de alta temperatura. Existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad.

Energía geotérmica de temperaturas medias. Es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C.

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Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 °C.

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ENERGIA TERMOELECTRICA

¿QUE ES LA ENERGIA TERMOELECTRICA ?

• Se denomina energía termoeléctrica a la forma de energía que resulta de liberar el agua por medio de un combustibles para mover un alternador y producir energía eléctrica.

¿CÓMO SE PRODUCE LA ENERGÍA TERMOELÉCTRICA?

• Este tipo de energía es producida a través del calor originando por la quema de los combustibles fósiles puestos en una caldera que calienta el agua y el vapor mueve las turbinas , que a su vez, están conectados a los generadores de la energía eléctrica y transportada por medio de líneas de transmisión a la población.

PRODUCCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA TERMOELÉCTRICA

VENTAJAS

• -Son las centrales más baratas de construir.
• -Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más eficientes que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía eléctrica generada.

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DESVENTAJAS

• -El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados.
• -Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica.
• -Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en estos.
• -Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.�

ENERGÍA SOLAR &

ENERGÍA NUCLEAR

• El término energía solar se refiere al aprovechamiento de la energía que proviene del Sol. Se trata de un tipo de energía renovable ya la energía contenida en el Sol es tan abundante que se considera inagotable. El Sol lleva 5 mil millones de años emitiendo radiación solar y se calcula que todavía no ha llegado al 50% de su existencia.
• La energía solar es la energía contenida en la radiación solar que es transformada mediante los correspondientes dispositivos, en forma térmica o eléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite. El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar.
• ¿Dónde se puede emplear la energía solar?
• La calefacción e iluminación de edificios
• Calentamiento de agua en piscinas
• Suministro de agua caliente sanitaria en los sectores domésticos, servicios, industria y agricultura.

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ENERGÍA SOLAR

Energía solar térmica

Entre las distintas aplicaciones de la energía solar térmica existe la posibilidad de generar energía eléctrica. La tecnología actual permite calentar agua con la radiación solar hasta producir vapor y posteriormente obtener energía eléctrica.

Módulos Fotovoltaicos

El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar.

Beneficios

La energía solar goza de numerosos beneficios que la sitúan como una de las más prometedoras. Renovable, no contaminante y disponible en todo el planeta, contribuye al desarrollo sostenible y a la generación de empleo en las zonas en que se implanta. Igualmente, la simplicidad de esta tecnología la convierte en idónea para su uso en puntos aislados de red, zonas rurales o de difícil acceso. La energía solar también es útil para generar electricidad a gran escala e inyectarla en red, en especial en zonas geográficas cuya meteorología proporcione abundantes horas de sol al año.

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ENERGÍA NUCLEAR

Una central nuclear o planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporcionan calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica.

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¿Qué es una Planta Nuclear?

ENERGÍA NUCLEAR

• Es aquella energía que se obtiene a partir de reacciones nucleares, es decir a partir de reacciones de partículas y núcleos atómicos.

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¿QUÉ ES?

• Cuando nos referimos a la energía nuclear, hablamos de la energía que se produce en el núcleo de un átomo. Como ya sabemos, un átomo es la partícula más pequeña en el que se divide la materia. Dentro de cada átomo existe un núcleo y dentro de éste núcleo existen dos tipos de partículas, neutrones y protones. Estas dos partículas se mantienen unidas dentro del núcleo, la energía que mantiene esas dos partículas unidas es la energía nuclear.

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• Para poder liberar esta energía se puede utilizar dos métodos:
• La Fusión Nuclear
• La Fisión Nuclear
• En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los núcleos de los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un núcleo más grande. Así es como el sol produce energía. En la fisión nuclear, los núcleos se separan para formar núcleos más pequeños, liberando energía.

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CÓMO SE PRODUCE LA ENERGÍA NUCLEAR�

• La desigualdad de materia en el momento de producirse la reacción entre los elementos es la que produce la energía.
• Por lo tanto, una pequeña cantidad de masa puede proporcionar mucha energía, poniendo un ejemplo la cantidad de energía que puede producir 1 kg de uranio es equivalente a la energía que proporciona 200 toneladas de carbón.

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• la masa original, además de que posee dos o tres neutrones más. Al separarse, se libera la energía que mantiene los neutrones y los protones unidos. Cuando ocurre una reacción en cadena, debido a que una de las partes, se una a otros neutrones, se produce una vez más una fisión nuclear, volviendo a liberar energía.
• Para que se realice la fusión nuclear, es necesario que haya una temperatura muy elevada que haga que los átomos se separen de los electrones y se aproximen a otros, venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas.

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CENTRALES NUCLEARES�

EL SER HUMANO HA HECHO USO DESDE HACE BASTANTE TIEMPO DE LA ENERGÍA NUCLEAR PARA OBTENER ELECTRICIDAD Y PARA ELLO HA PROCEDIDO A LA CONSTRUCCIÓN DE CENTRALES NUCLEARES.

Las centrales nucleares son instalaciones que producen electricidad gracias a la utilización de reactores nucleares, que son dispositivos preparados para producir una reacción nuclear controlada. Una descontrolada sería la que ocurrió en Hiroshima, o sea una bomba atómica.

PARA PRODUCIR ELECTRICIDAD MEDIANTE REACCIONES NUCLEARES, LAS CENTRALES UTILIZAN COMO MATERIA PRIMA LOS LLAMADOS MATERIALES FISIONABLES, QUE MEDIANTE SUS REACCIONES PROPORCIONAN CALOR. LUEGO ESTE CALOR ES EMPLEADO POR UN CICLO TERMODINÁMICO PARA MOVER UN ALTERNADOR Y PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA. ESTE ES EL FUNCIONAMIENTO TÍPICO DE UNA CENTRAL NUCLEAR.

ELEMENTOS DE UNA CENTRAL NUCLEAR�

EL REACTOR NUCLEAR

El combustible para los reactores nucleares se introduce en una especie de tubos de aproximadamente 5 m de largo y 1 cm de diámetro, estos tubos están fabricados en acero inoxidable o bien de una aleación de circonio.

La fisión se inicia en el núcleo gracias a una rica fuente de neutrones que se encuentra inmersa en agua ligera, agua pesada o grafito. Este moderador que es como se llama a esta fuente de neutrones, reduce la velocidad de los neutrones, asegurando el impacto sobre otros núcleos, de manera controlada.

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Las barras de control serán las encargadas de regular esta actividad que se produce dentro del núcleo.

EDIFICIO DE TURBINAS Y CONDENSACIÓN

El vapor de agua a una alta temperatura llega al edificio de turbinas y condensación, este vapor es capaz de mover los turbogeneradores que proceden de refrigerar el núcleo del reactor do de un intercambiador de temperatura.

EDIFICIO DE MANIPULACIÓN

Se trata de un lugar de almacenamiento de combustible utilizado, este debe permanecer en este edificio hasta que sea trasladado a un centro especializado de reprocesamiento o bien a un depósito de residuos definitivo.

ENERGÍA EÓLICA E HIDROELÉCTRICA

BIOMASA

BIOMASA

• La biomasa es la utilización de la materia orgánica como fuente energética. Por su amplia definición, la biomasa abarca un amplio conjunto de materias orgánicas que se caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como por su naturaleza. ��En el contexto energético, la biomasa puede considerarse como la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de forma general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos derivados de las industrias. ��La valoración de la biomasa puede hacerse a través de cuatro procesos básicos mediante los que puede transformarse en calor y electricidad: combustión, digestión anaerobia, gasificación y pirolisis. 

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Es la que aprovecha residuos orgánicos de origen vegetal o animal obtenidos en procesos naturales o industriales, lo que se conoce como biomasa. La energía que contiene la biomasa es energía solar almacenada gracias al proceso de fotosíntesis de las plantas, que después es recuperada por combustión directa (obteniendo energía térmica o eléctrica) o transformando esa materia en biocombustibles para obtener energía mecánica

Puede ser: natural, la que produce la naturaleza; residual, la que genera la actividad humana; o producida, que es aquella cultivada con el propósito de obtener biomasa con fines energéticos. Ejemplos de fuentes de biomasa los residuos agrarios y alimentarios; los residuos animales (estiércol, restos de mataderos, etc.); los residuos industriales (madera, papel, etc.) y hasta los residuos sólidos urbanos.

La biomasa es similar al de cualquier otra, queman combustible, pero en este caso se trata de biomasa.

El calor que se genera durante esta combustión se trasmite al circuito de agua de la estufa, con lo que se obtiene agua caliente para el sistema de calefacción o para el agua caliente

Su instalación es relativamente sencilla, pero necesita un espacio para la propia caldera y otro para el almacenamiento de biomasa, además es necesario un mantenimiento anual. �

Caldera

Silo

Para obtener energía biomasa es necesaria la combustión de diversos materiales que abarcan desde la leña hasta los combustibles biológicos modernos muy complejos producidos a partir de biomasa cultivada con este fin. Los deshechos agrícolas (como los residuos de origen animal) también pueden ser combustibles de biomasa.

También se pueden utilizar vegetales como árboles de crecimiento rápido, cereales, aceites vegetales, residuos agrícolas o, como en el caso de Brasil, la caña de azúcar.

VENTAJAS:

• Permite eliminar residuos orgánicos e inorgánicos, al tiempo que les da una utilidad.
• Es una fuente de energía renovable.
• Es una fuente de energía no contaminante.
• Disminución de las emisiones de CO2.
• No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas sólidas.
• Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos.
• Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.
• Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.

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DESVENTAJAS:

• La incineración puede resultar peligrosa, al producir la emisión de sustancias tóxicas. Por ello se deben utilizar filtros y realizar la combustión a temperaturas mayores a los 900 ºC.

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• No existen demasiados lugares idóneos para su aprovechamiento ventajoso.

ELEMENTOS QUE COMPONEN LA TRANSMISIÓN DE LA ELECTRICIDAD A DIFERENTES LUGARES

• GRACIAS POR SU ATENCION