PLANTAS TERMOELÉCTRICAS
Se denominan plantas termoeléctricas a las plantas que producen energía eléctrica a partir de la combustión del carbón, fuel-oíl o gas en una caldera diseñada al efecto y emplean la tradicional turbina de vapor y una turbina de gas que aprovecha la energía de la los gases de escape de la combustión.
PLANTA TERMOELÉCTRICA DE VAPOR
Las plantas termoeléctricas tienen la función de producir energía eléctrica por medio de vapor, basan su funcionamiento en una turbina de vapor, la cual obtiene su movimiento por medio del vapor producido en una caldera, esta lo genera por medio del calentamiento del agua a través de la combustión del carbón.
PLANTA TERMOELÉCTRICA DE GAS
Una planta termoeléctrica de gas es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural, gasóleo. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover una turbina de gas y producir energía eléctrica.
PLANTA TERMOELÉCTRICA DE CICLO COMBINADO
Una planta termoeléctrica denominada de ciclo combinado, son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar energía eléctrica
CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Una central hidroeléctrica es una instalación donde se transforma la energía potencial (asociada a la altura) y cinética (asociada al movimiento) del agua en energía eléctrica.
FUNCIONAMIENTOEl agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos generadores, que al girar, producen electricidad. La electricidad viaja desde los generadores hasta unos transformadores, donde se eleva la tensión para poder transportar la electricidad hasta los centros de consumo.
Las principales partes de una central de este tipo son:
Presa: La presa se encarga de mantener el agua en un lugar alto para garantizar que tenga fuerza suficiente el agua como para mover las turbinas
Turbinas: Las turbinas se encargan de hacer girar el generador cuando reciben la fuerza del agua
Generador: Es el encargado de producir la electricidad.
Transformador: Es el encargado de transformar la electricidad producida por el generador para transmisión.
TIPOS DE TURBINAS
* Turbinas Francis
* Turbinas Pelton
* Turbinas Kaplan
* Turbina tipo Bulbo
* Turbina Helicoidal
La turbina Francis fue desarrollada por James B. Francis. Se trata de una turbo máquina motora a reacción y de flujo mixto.
Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas que se pueden diseñar para un amplio rango de saltos y caudales, siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de los dos metros hasta varios cientos de metros. Esto, junto con su alta eficiencia, ha hecho que este tipo de turbina sea el más ampliamente usado en el mundo, principalmente para la producción de energía eléctrica mediante centrales hidroeléctricas.
TURBINA PELTON
Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una turbo máquina motora, de flujo transversal, admisión parcial y de acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas. Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal.
TURBINA KAPLAN
Las turbinas Kaplan son turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice de un barco, y deben su nombre a su inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta.
Los álabes del rodete en las turbinas Kaplan son siempre regulables y tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o regulables. Si ambos son regulables, se dice que la turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son regulables los álabes del rodete, se dice que la turbina es una turbina Semi-Kaplan. Las turbinas Kaplan son de admisión radial, mientras que las semi-Kaplan pueden ser de admisión radial o axial.
TURBINA TIPO BULBO
Son un modelo especial son aptas para aprovechar saltos de muy poca altura y gran caudal. El alternador queda dentro de la envolvente. El agua que circula entre esta y la otra pared concéntrica de mayor diámetro, pasa en primer lugar por los canales que forman unas aletas guía fijas, que sirven de soporte estructural, a continuación por el canal de las aletas guía pivotadas para la regulación, y por último atraviesan un rodete tipo Kaplan. El conjunto queda sumergido como si fuera un submarino. Se accede a él a través de un pozo con diseño exterior aerodinámico para evitar obstaculizar el paso el agua.
TURBINA HELICOIDAL
Este tipo de turbina por lo regular la podemos encontrar sumergida, pueden ser impulsada por vapor o por una fuerza motriz son mas empleadas en barcos, submarinos, maquinas marinas etc.
C A V I T A C I Ó N
La cavitación es un fenómeno que se produce siempre que la presión en algún punto o zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor mínimo admisible. El fenómeno puede producirse lo mismo en estructuras hidráulicas estáticas (tuberías, Venturis, etc.), que en máquinas hidráulicas (bombas, hélices, turbinas). Por los efectos destructivos que en las estructuras y máquinas hidráulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitación es preciso estudiar este fenómeno, para conocer sus causas y controlarlo. (Los constructores de bombas hidráulicas, por ejemplo, reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposición
Descripción de la cavitación
Cuando un líquido fluye a través de una región donde la presión es menor que su presión de vapor, él liquido hierve y forma burbujas de vapor. Estas burbujas son transportadas por el líquido hasta llegar a una región de mayor presión, donde el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, implotando bruscamente las burbujas. Este fenómeno se llama cavitación. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida. El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la máquina.
FUENTES DE ENERGÍA ALTERNATIVAS
Genéricamente, se denomina energía alternativa, o más propiamente fuentes de energía alternativas, a aquellas fuentes de energía planteadas como alternativa a las tradicionales o clásicas y que dan solución a la auto dependencia de los combustibles fósiles.
Energía solar
Energía eólica
Energía fotovoltaica
Energía nuclear
ENERGÍA SOLAR
La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol y se obtiene por medio de la radiación.
La radiación solar que alcanza la tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud, de esta se derivan las siguientes:
- Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
- Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
- Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
- Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico).
- Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación.
ENERGÍA EÓLICA
Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas y se obtiene mediante aerogeneradores que la transforman en energía eléctrica.
ENERGÍA DE LA BIOMASA
La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.
ENERGÍA GEOTÉRMICA
La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que caben destacar el gradiente geotérmico, el calor radio génico, etc.
ENERGÍA MAREOMOTIZ
La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable y limpia.
La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.
ENERGÍA FOTOVOLTAICA
La energía solar fotovoltaica es un tipo de electricidad renovable (energía eléctrica, -voltaica) obtenida directamente de los rayos del sol gracias a la foto-detección cuántica de un determinado dispositivo; normalmente una lámina metálica semiconductora llamada célula fotovoltaica, o una deposición de metales sobre un sustrato llamada capa fina.
Las células fotovoltaicas: son dispositivos formados por metales sensibles a la que desprenden electrones cuando los fotones inciden sobre ellos. Convierten energía luminosa en energía eléctrica.
Están formados por células elaboradas a base de silicio puro con adición de impurezas de ciertos elementos químicos, siendo capaces de generar cada una de 2 a 4 Amperios, a un voltaje de 0,46 a 0,48 V, utilizando como materia prima la radiación solar.
ENERGÍA NUCLEAR
La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares. Sin embargo, también nos referimos a la energía nuclear como el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como la obtención de energía eléctrica, térmica y/o mecánica partir de reacciones nucleares.
La energía nuclear es un proceso físico-químico en el que se libera gran cantidad de energía (denominada energía nuclear).
AHORRO DE ENERGÍA EN SISTEMAS ELÉCTROMECANICOS
En la parte industrial donde existen diversos tipos de elementos eléctricos y mecánicos la forma más eficiente de implementar un sistema de ahorro de energía es principalmente obteniendo la información exacta de muchos factores a tratar 2 de estos factores son la unidad de energía en que se mide el consumo y el tiempo por el cual se ocupa esa energía, obteniendo estos factores se puede analizar e implementar un plan eficaz de ahorro de energía.
Estos son algunos puntos para la conservación de la energía
a) Analizar y constatarse de la forma y extensión de cualquier uso de la energía incluyendo la hondad del proceso y el tamaño
b) Siempre que sea posible debe de realizarse el trabajo útil a el nivel adecuado de energía en cada aplicación
c) Deben analizarse con atención los ahorros económicos aparentes para estar seguros de que no causaran incremento en otros procesos
En este contexto, el uso eficiente de la energía (UEE) constituye una de las más importantes opciones tecnológicas para enfrentar los problemas señalados. De hecho, esta constatación no es nueva; a principios de los setenta la gran mayoría de los países industrializados adoptaron agresivas políticas de racionalización de la energía para enfrentar los severos aumentos en los precios del crudo y los elevados grados de incertidumbre que se instalaban en los mercados de la energía. Lo que ha cambiado es el contexto en el cual debe darse la expansión del sistema energético y los desafíos que éste enfrenta, en los cuales aquellos ligados al medio ambiente, son cada vez mayores y más complejos.
En contexto el uso eficiente de la energía puede solucionar los problemas ambiéntales y energéticos a nivel mundial.
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La situación actual energética en 1978 estaba muy condicionada por el uso del petróleo en los últimos años la política petrolífera europea en particular y la mundial en general a evolucionado hacia una menor dependencia . De hecho en España con la expansión Cataluña se está descubriendo el gas que ha pasado hacer un combustible domestico a convertirse en el combustible del futuro.
Lo que realmente está reemplazando a ocurrir es que se está a una etapa de diversificación energética lo que significa que los usuarios y consumidores vamos a conocer las posibilidades de los combustibles.
Se tiene una preocupación por la conservación de la energía. Se sabe que la energía es un bien perecedero que hay que conservar al menos cuando los recursos existentes son fósiles y por tanto difícilmente renovables.
CONSERVACIÓN Y AHORRO
La conciencia de conservar energía deben térnela mayormente los fabricantes de equipos y los dedicados a la ejecución de instalaciones.
El ahorro es en cierta manera un concepto económico y como tal va asociado al concepto tiempo. Un equipo consume más energía cuanto más tiempo funciona.
El ahorro de energía va a ser un concepto ligado a consideraciones económicas en tanto que la conservación de la energía.
EL AHORRO EN TÉRMINOS ECÓNOMICOS
La evaluación del ahorro energético en términos económicos debe hacerse siempre pensando primero por una estimación del ahorro en términos de unidades energéticas las unidades energéticas mas empleadas en los estudios de ahorro de energía son en kilovatio (kw-h).
Principios de la conservación de la energía
a) Debe analizarse y contrastarse la forma y extensión de cualquier uso de energía.
b) Siempre que sea posible debe realizarse el trabajo útil al nivel energético.
c) No puede ahorrarse energía si no se conoce cuanta energía se manipula.
d) El calor residual que de se recupera debe utilizarse y debe buscarse una aplicación final.
e) Deben examinarse con atención los ahorros económicos.
f) Debe establecerse al reducir al máximo los desechos de cualquier tipo.
RENDIMIENTOS
El ahorro de energía va ligado estrechamente al rendimiento de los procesos en que intervienen la energía. Un buen rendimiento equivale siempre a buena conservación de la energía el rendimiento se define siempre como el tanto por ciento que aprovecha de modo útil en cada instante.
La medición indispensable para el ahorro energético. El establecimiento de cualquier balance energético existe el conocimiento de valores exactos de determinadas variables.es preciso disponer de instrumentos debe o pueden ser de tipo fijo en general servirán para el control del proceso.
LA GESTIÓN DE LA ENERGÍA
Al crecer los costes de la energía y a medida que el suministro y el uso de la misma requieren un esfuerzo de planificación a medio plazo se comprende la necesidad de establecer mecanismos de gestión energética.
A) Debe conocerse la cantidad total usada de cada tipo de energía.
B) Debe conocerse el coste de cada forma de energía.
C) Hay que establecer una estimación primera de los ahorros.
D) Es preciso la importancia relativa de los costes del capital y del funcionamiento.
La gestión energética debe alcanzar al propio personal de la industria puede aportar mucho atreves de sugerencia y actuaciones comunitarias o individuales.
El GESTOR ENERGÉTICO
El gestor energético sea un técnico calificado con experiencia profesional en mas temas energéticos y en métodos de valoración financiero.
a) Mantener al día las informaciones básicas de consumos , existencias y compras de productos energéticos
b) Revisar regularmente los parámetros relativos al uso y consumo de la energía.
c) Constituirse en centro de recogida de información de los consumos.
AUDITORIA ENERGÉTICA
Una auditoria energética consiste básicamente en el análisis de la situación energéticas a lo largo de un periodo de un tiempo dado (en general un año) con el fin de determinar cómo y dónde se utiliza la energía .Una auditoria debe comenzar por el establecimiento de los balances energéticos de puntos específicos . Una primera auditoria debe ser compleja el objetivo es obtener resultados son una visión global de la situación.
VALORACIÓN DE LOS COSTES ENERGÉTICOS
Desde el punto de vista de los consumidores industriales o comerciales lo más importante es el ahorro económico que comporta todo un aumento del rendimiento global. Disponer de una aproximada pero fiable de ningún tipo de idea respecto a los costes naturalmente unos de los primeros datos a conocer es el de las tarifas y precios de compra de energía.
RENTABILIDAD DE UNA MEDIDA DE AHORRO
La rentabilidad de una medida se mide por comparación entre el ahorro económico directo anual producido por la medida y el coste originado por su implementación.
Bibliografia y Lincografia
http://www.wikipedia.com/
http://www.monografias.com/
" Dispositivos y sistemas para el ahorro de energía "
Elavorado por: Hugo A. Trujillo Tavera
