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La Energía Eléctrica. Sus formas de producción.

Infografía que muestra los métodos en que se produce la energía eléctrica por medio de centrales convencionales y no convencionales o alternativas, describiendo de modo general las características principales de cada una de estas.
by

alberto rodriguez

on 25 August 2013

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Transcript of La Energía Eléctrica. Sus formas de producción.

LA ENERGÍA ELÉCTRICA
http://vectortuts.s3.amazonaws.com/tuts/210_Energy_Bulb/30.jpg

http://goodenergy.cl/images/Hidro.png

http://www.cacier.com.ar/Informacion/Esquemas/imagenes_centrales/Bombeo.gif

http://www.jenijos.com/CENTRALESHIDROELECTRICAS/centrales_hidroelectricas.htm

http://energias.wikispaces.com/centrales_termicas

http://www.ktmet.com/wiki/images/3/3b/Central-termica.png

http://blogrocioycesar.wordpress.com/2008/05/05/funcionamiento-de-una-central-termica-de-combustion/

http://energia-nuclear.net/como_funciona/fision_nuclear.html

http://cl.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200704/18/ecologia/20070418klpcnaecl_51.Ees.SCO.png

http://www.jenijos.com/CENTRALESNUCLEARES/centrales_nucleares.htm

http://4.bp.blogspot.com/-wARCcbhWFR0/TZjYRIHaA8I/AAAAAAAAAEE/Ljeh95tPdJg/s1600/esquema_funcionamiento_central_nuclear.jpg

http://webjohn.webcindario.com/archivos/energia4.jpg

http://imagenes.mailxmail.com/cursos/imagenes/4/0/energia-eolica-constitucion-basica-de-un-aerogenerador_21704_3_1.jpg

http://www.areatecnologia.com/electricidad/imagenes/generador-eolico.jpg

http://www.agenciaandaluzadelaenergia.es/sites/default/files/energias-renovables/vista_aerea_de_la_planta_solar_gemasolar_01_enero_2011.jpg

http://www.jenijos.com/CENTRALESSOLARES/centrales_solares.htm

http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_magnetismo_3/imagenes/alternador_experimental.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Alternador.svg/420px-Alternador.svg.png

http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_magnetismo_3/magnetismo_indice.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Alternador

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http://www.hiru.com/fisica/ley-de-newton-de-la-dinamica

http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/generador.html
Central Hidroeléctrica
Central Térmica de Combustión
Las
centrales térmicas de combustión
son aquellas en las que
la turbina
la mueve
vapor
producido al
quemar combustible
en la
caldera
. Los combustibles más utilizados son:
el carbón, el petróleo y el gas natural
.
Central Térmica Nuclear
Una
central nuclear
es una instalación donde se produce energía eléctrica a partir de la
fisión nuclear
de los
átomos
de un determinado elemento (
uranio, radio o plutonio
).

Funciona igual que una central térmica pero cambia en que el calor no se produce en la caldera sino en un
reactor nuclear
.
Central Solar Fotovoltaica
Se hacen necesarias
grandes cantidades de placas
y
extensiones de tierra
considerables.
Energía de la Biomasa
La Energía de la
biomasa
es la que se obtiene de los
compuestos orgánicos
mediante
procesos naturales
. Con el término
biomasa
se alude a la
energía solar
, convertida en
materia orgánica
por la vegetación, que se puede recuperar por
combustión directa
o transformando esa materia en otros combustibles, como alcohol, metanol o aceite. También se puede obtener
biogás
, de composición parecida al gas natural, a partir de desechos orgánicos.
Energía Undimotriz
Central Solar Térmica
Una
central solar térmica
es una instalación donde se produce
energía eléctrica
a partir de la
energía solar
.
Parques eólicos
Un
aerogenerador
es un dispositivo capaz de transformar la
energía eólica
en
energía eléctrica
, formado por un
rotor
, normalmente de 3 palas, que convierte la fuerza del viento en
energía mecánica
de un
eje
. Un conjunto de
aerogeneradores
forman una
central eólica
.
Una
central hidroeléctrica
es una instalación donde se transforma la
energía potencial
(asociada a la altura) y la
energía

cinética
(asociada al movimiento) en
energía eléctrica
.
El 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
.
¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
Sus Formas de producción.
Aunque es un tipo de energía limpia (no contamina) genera problemas en algunos ecosistemas para poder generar los embalses.
El calor generado en la
caldera
calienta las
tuberías
que componen la
caldera
y por las cuales circula agua. Al calentarse el agua se transforma en vapor a alta presión. Dicho vapor mueve la
turbina
que a su vez mueve el
alternador
que produce la energía.
Funcionamiento de una central térmica
Presenta el inconveniente de generar gases contaminantes y cenizas, que pueden provocar lluvia ácida (afecta la naturaleza) y efecto invernadero (calentamiento).
En energía nuclear llamamos fisión nuclear a la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.
Una reacción en cadena se refiere a un proceso en el que los neutrones liberados en la fisión produce una fisión adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo, a su vez produce neutrones, y el proceso se repite. El proceso puede ser controlado (energía nuclear) o incontrolada (armas nucleares).
Fisión Nuclear
Fusión y fisión nuclear
Funcionamiento de una central nuclear
En caso de accidentes puede ocasionar contaminación del aire. Sus residuos son peligrosos durante años (radiactividad).
Centrales Convencionales
Como Funciona la Energía Eólica
Generan un gran impacto paisajístico afectando el entorno. Para su funcionamiento es necesario que sople el viento.
Energía Maremotriz
Centrales No Convencionales
Fuente:
Crédito:
Ing. Alberto Rodríguez
Un conjunto de
espejos
que se pueden orientar, llamados
helióstatos
, reflejan y concentran los
rayos solares
en una
caldera
situada en una
torre
. En la
caldera
se calienta un determinado
fluido
(generalmente
agua
,
aceite
,
sales fundidas
...) que permite la evaporación del agua presente en las numerosas tuberías que se encuentran alrededor de la
caldera
. El vapor de agua adquiere mucha presión, por lo cual se utiliza para mover una
turbina
conectada al
generador
.
Requieren grandes tiempos de
exposición solar
y
áreas muy grandes
.
Funcionamiento de una central solar fotovoltaica
Cómo funciona una central eléctrica de biomasa
Central Termosolar de Torre
En este tipo de central se aprovecha la
luz solar
, pero en ella el proceso de obtención de la
energía eléctrica
es directo a partir de
paneles solares fotovoltaicos
.
Algunos materiales emiten
electrones
cuando incide luz sobre ellos. La circulación de estas cargas eléctricas crea una
corriente eléctrica
. A este fenómeno se le llama
efecto fotoeléctrico
.
Estos materiales forman las
células solares o fotovoltaicas
. Un panel solar está formado por varias
células solares
. Los
paneles fotovoltaicos
generan
corriente continua
, pero la electricidad que se consume en nuestras casas es de
corriente alterna
.
Para transformar la
corriente continua
en
corriente alterna
se utiliza un elemento que se llama
convertidor
.
La
biomasa
se utiliza en
centrales térmicas
, pero genera gases
efecto invernadero
.
PowerBuoy, el pistón marino
(Boya de Energía)
El PowerBuoy es un sistema con una estructura similar a un pistón que se mueve a medida que la boya sube y baja con las olas. El movimiento hace que un generador produzca electricidad. La mayor parte de la boya está sumergida en el agua, está diseñada para funcionar en profundidades de 30 a 50 metros.
El movimiento ascendente y descendente de las ondas de orilla hace la boya moverse libremente hacia arriba y hacia abajo. El rozamiento mecánico resultante que se produce en el interior de la boya activa el generador eléctrico. La corriente alterna generada se convierte en la corriente continua del alto voltaje y se transmite en tierra vía un cable de transmisión subacuático.
Este es un cilindro de 14 metros de largo que se mantiene en su sitio gracias a una cadena y un ancla de 100 toneladas. Una central ocuparia 16.000 mts cuadrados de espacio oceanico
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja».
Ocean Power Technologies PB150 PowerBuoy
La energía olamotriz o undimotriz es la energía sostenible generada por el movimiento de las olas.
La energía mareomotriz se define como aquella energía sostenible que aprovecha el movimiento que se produce en los agua por el viento y por las fuerzas gravitacionales que ejercen el Sol y la Luna y que provoca las mareas. El funcionamiento de la energía de las mareas es muy básico, ya que la energía se obtiene mediante el acoplamiento de una turbina que genera electricidad proveniente de este movimiento natural. Para aprovechar esta energía renovable lo que se hace es que se construyen embalses cerca de las costas para permitir el almacenamiento del agua cuando sube la marea, para cuando la marea baje, liberarla al mar haciéndola pasar por una turbina que produce electricidad con este movimiento del agua.
Es quizás, uno de los dispositivos más ampliamente exitosos y con un futuro brillante. Es una máquina semisumergida y modular de forma que los módulos están unidos con bisagras, cuyo movimiento es resistido por arietes que bombean aceite a alta presión a través de motores hidráulicos, acoplados a generadores eléctricos. La estructura se mantiene en posición por un sistema de anclaje al fondo marino.
El prototipo tiene un largo de 120 m de largo y 3,50 m de diámetro
Wave power: how it works
Pelamis (Serpiente Marina)
Wave Dragon
Columpio de olas Arquímedes
(Archimedes Wave Swing)
Profesor Súper O Recargado (Capítulo 40. Energía Undimotriz)
Profesor Súper O Recargado
(Capítulo 37. Energía solar desde el agua)
Profesor Súper O Recargado (Capítulo 32. Geotérmica)
Profesor Súper O Recargado (Capítulo 35. Energía eólica)
El AWS consiste de dos cilindros. El cilindro inferior está fijado al lecho marino, mientras que el cilindro superior se mueve hacia arriba y abajo bajo la influencia de las olas. En forma simultánea, los imanes, que están fijados en el cilindro superior, se mueven a lo largo de una bobina. Como resultado, el movimiento del flotante se reduce y se genera electricidad. Para las olas largas, la amplificación puede ser de tres veces la elevación de la ola, y es mayor para las olas cortas. La amplificación puede compararse con el efecto de un columpio. Si uno empuja el columpio en el momento exacto, el movimiento se ampliará.
Energía Geotérmica
El Wave Dragon es un dispositivo que eleva las olas marinas a un embalse por encima del nivel del mar, donde se permite que el agua pase por una serie de turbinas y por lo tanto se genere electricidad. El Wave Dragon está anclado en aguas relativamente profundas para tomar ventaja de las olas marinas antes que pierdan energía cuando llegan al área costera. El dispositivo está diseñado para mantenerse lo más firme posible, utilizando simplemente la energía potencial del agua. El agua se conserva por un tiempo en un embalse, creando una cabeza, esto quiere decir, una diferencia entre el nivel del mar y la superficie del agua en el embalse. El agua sale del embalse del Wave Dragon a través de varias turbinas generando electricidad en un modo similar al de las plantas de energía hidroeléctrica.
The Wave Dragon en acción
Dispositivos de generación flotantes
Este tipo de energía depende de la amplitud de las mareas, su traslado de energía aún es muy costoso y tiene un gran impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.
Turbina Maremotriz (OpenHydro)
La ventaja más importante es que la energía de las mareas, a diferencia de la del viento, es predecible lo que permite calcular y obtener todo el rendimiento que generan. Sin embargo el problema puede ser el mismo, bajo el agua, hay que demostrar que es compatible con la preservación de la vida marina.
Turbinas marinas
Se llama
energía geotérmica
a la que se encuentra en el
interior de la tierra
en forma de calor, como resultado de la desintegración de elementos radiactivos o
el calor permanente que se originó en los primeros momentos de formación del planeta.

Esta energía se manifiesta por medio de procesos geológicos como
volcanes
en sus fases póstumas, los
geíseres
que expulsan agua caliente y las
aguas termales
. La conversión de la
energía geotérmica
en electricidad consiste en la utilización de un vapor, que pasa a través de una
turbina
que está conectada a un
generador
, produciendo electricidad.
SEA - Energía Geotérmica
http://www.ecofield.com.ar/images-blog/IMAGES/060709x2.jpg

http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/ingenieria/media/200708/22/tecnologia/20070822klpingtcn_52.Ees.SCO.png

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/biomasa.htm

http://erenovable.com/wp-content/uploads/2012/04/Energia-biomasa.jpg

http://exergia.org.es/energia/imagenes/energia_undimotriz.JPG

http://www.proyectopv.org/2-verdad/energiamarem.htm

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http://www.monografias.com/trabajos93/energia-undimotriz-i/energia-undimotriz-i.shtml

http://www.gstriatum.com/energiasolar/blog/wp-content/uploads/2012/11/energ%C3%ADa-geotermica1-300x200.jpg

http://descontamina.cl/blog/wp-content/uploads/2009/12/energia-mareas-energia-mareomotriz11.jpg

http://www.blogenergiasostenible.com/que-es-energia-mareomotriz/

http://www.blogenergiasostenible.com/energia-maremotermica-desconocida-energias-renovables/

http://www.blogenergiasostenible.com/energia-undimotriz-generar-electricidad-olas/

http://fitv.bligoo.com/content/view/89246/Energia-proveniente-del-movimiento-del-mar-PowerBuoy.html#.UgZCDzQ98jU

http://www.morisarroes.es/powerbuoy-el-piston-marino/

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arqu%C3%ADmedes

http://ecomedioambiente.com/wp-content/uploads/2011/10/RENEWABLES_AWS.jpg

http://www.textoscientificos.com/energia/dispositivos-generacion-energia-olas

http://www.nodesconectes.com/imagenes/ingenieria1/undimotriz003.jpg

http://erenovable.com/wp-content/uploads/2011/01/energia-geotermica.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-YddZH4b41-Y/TsE42KpvgTI/AAAAAAAADOE/wXNxtV-iTFY/s640/turbina+mareomotriz+mas+grande+del+mundo.jpg

http://www.hk-phy.org/energy/power/elect_phy/images/plant_generator.gif

http://produccion-energia.wikispaces.com/file/view/grupo_turbina-alternador_3.jpg/301001262/241x356/grupo_turbina-alternador_3.jpg
Túrbinas
Una
turbina
es un motor rotativo que convierte en
energía mecánica
la
energía de una corriente de agua
,
vapor de agua
o
vapor de gas
.

El elemento básico de la turbina es la
rueda o rotor
, que cuenta con
palas
,
hélices
,
cuchillas
o
cubos
colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una
fuerza tangencial
que impulsa la rueda y la hace girar. Esta
energía mecánica
se transfiere a través de un
eje
para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.

Las turbinas se clasifican en
turbinas hidráulicas
o de agua,
turbinas de vapor
y
turbinas de combustión
. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman
turbinas de viento
.

La
turbina
funciona haciendo que el
chorro de vapor
de entrada se dirija a través de un
conducto
para que incida sobre los
álabes
en el ángulo más adecuado. Mientras pasa por los
álabes
, el vapor produce un empuje que hace girar la
hélice
, durante este proceso
pierde energía
por lo que se enfría y baja su presión.
Alternador
Un
alternador
es una máquina eléctrica, capaz de transformar
energía mecánica
en
energía eléctrica
, generando una
corriente alterna
mediante inducción electromagnética.

El
alternador
funciona conforme al principio de que se genera
corriente eléctrica
en un alambre, siempre que este cruza un
campo magnético
.

El
alternador
tiene como campo un
electroimán
, excitado por una pequeña cantidad de corriente del
acumulador
[batería], la cual llega al electroimán por medio de los anillos colectores, situados en la flecha del alternador.

Cuando el motor hace girar el
electroimán
, se intercepta el campo con el cuadro externo de alambre, y la corriente circula por este, primero en un sentido y luego en el otro
Generador eléctrico
El generador de corriente es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica, que puede ser de tipo alterna o continua. El generador más simple consta de una espira rectangular que gira en un campo magnético uniforme.
Generador eléctrico de corriente alterna "electricidad"
Motor eléctrico
Un motor eléctrico funciona de forma inversa a un generador. Convierte energía eléctrica en energía mecánica.

En función del tipo de corriente empleada, los motores pueden ser de corriente continua y de corriente alterna.
Generador eléctrico de corriente continua
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