Generacion De Energia

TRABAJO DE GENERACION DE ENERGIA

PRESENTADO POR: RAFAEL PRINZ N.

PRESENTADO A: ING. INGRID P. CANTILLO F.

CARTAGENA (DTYC)

CONTENIDO

 Introducción

 Objetivos

 Potencia en función del caudal

 Factor de carga

 Factor de utilización

 Tipos de centrales eléctricas

 Tipos de centrales hidroeléctricas

 Componentes de un sistema hidroeléctrico

 conclusión  

INTRODUCCION

Las centrales eléctricas son las diferentes plantas encargadas de la producción de energía eléctrica y se sitúan, generalmente, en las cercanías de fuentes de energía básicas (ríos, yacimientos de carbón, etc.). También pueden ubicarse próximas a las grandes ciudades y zonas industriales, donde el consumo de energía es elevado.

OBJETIVOS

 Comprender el concepto de la hidráulica

 Analizar el concepto de factor de carga y factor de utilización

 Examinar los diferentes tipos de centrales eléctricas

 Analizar los componentes de un sistema Hidroeléctrico

Hidráulica

Potencia en función del caudal

Desafortunadamente la mayor parte de la energía no está disponible para ser usada: es reciclada en la atmósfera cuando el vapor de agua condensa para formar la lluvia o la nieve, y finalmente reradiada en el espacio.

Pero una pequeña fracción, menos de un diez por ciento del total de energía circulante, permanece potencialmente disponible cuando la lluvia cae en terrenos elevados, ya que el agua situada a una cierta altura contiene energía almacenada (energía potencial gravitacional).

La potencia en vatios de este recurso se estima mediante la expresión siguiente:

P =ρxQx9.8xHx η

Dónde:

p es la potencia del recurso en kw

q es el caudal en m3/seg

h es la altura en metros

9.8 es el peso específico del agua

n es la eficiencia de la central hidráulica

Factor de carga

Para tener una medida que indique la naturaleza de la carga instalada se introduce el denominado factor de carga, definido como la relación de potencia media a la potencia máxima de punta, es decir:

M= Potencia media [kva] / Potencia máxima [kva]

Para una central eléctrica resulta desfavorable que el factor de carga sea pequeño puesto que ello indica que, a pesar de tener que construirse la central eléctrica para potencia de punta Pmáx., no suministra más que un pequeño porcentaje de este valor de forma que la central eléctrica desaprovecha durante casi todo el día sus posibilidades, ya que la potencia de punta solamente se precisa durante breves periodos de tiempo, como muestran los gráficos de carga. En la práctica pueden tomarse los siguientes valores:

Para pequeñas instalaciones y pueblos m=0,15 a 0,2

Para pequeñas ciudades m=0,2 a 0,3

Para centrales agrícolas m=0,3 a 0,35

Para grandes ciudades m=0,3 a 0,4

Para una provincia m=0,4 a 0,45

Para una región (varias provincias) m=0,45 a 0,5

Utilización anual

Es él número de horas anuales que debería trabajar la instalación a su plena carga, para que la energía producida fuese igual a la que la central eléctrica produce en un año, trabajando a carga variable. Esta cifra de una idea de la cantidad de horas que hubiera debido trabajar la central para suministrar esa energía. La utilización anual, se denomina también duración de aprovechamiento y en la práctica alcanza estos valores:

Para suministrar a pequeñas ciudades 1200 a 2000 hs

Para suministrar a grandes ciudades de 2000 a 3500 hs

Para suministrar (regionales) de 3500 a 5000 hs

Factores de utilización

Es la relación entre el número de horas de utilización anual y él número total de horas del año.

C = Número de horas de utilización anual / Número de horas del año

En la práctica para la determinación de la energía suministrada por una centra; eléctrica durante un año, podemos adoptar estos valores para el factor de utilización:

Suministros a pequeñas ciudades c = 0,15 a 0,25

Suministros a grandes ciudades c = 0,25 a 0,4

Suministros a grandes (regiones) c = 0,4 a 0,5

Tipos de centrales

Los diferentes tipos de centrales eléctricas dependen de las distintas materias primas empleadas para obtener la energía eléctrica. Se diferencian en la energía potencial primaria que origina la transformación

Hidráulicas o Hidroeléctricas

El costo de construcción de estas centrales es elevado pero se compensan con los bajos gastos de explotación y mantenimiento luego la puesta en marcha de las mismas. Como consecuencia de esto, las centrales hidráulicas son las más rentables en comparación con los restantes tipos.

Estas centrales suelen ubicarse lejos de los grandes centros de consumo y el lugar de asentamiento de las mismas está condicionado por las características del terreno. Las turbinas hidráulicas son accionadas por el agua como consecuencia de la energía cinética o a la de presión que ha desarrollado en su descenso. Anteriormente, el agua es retenida, encauzada y controlada.

Los modelos más relevantes de estas máquinas motrices son las turbinas Pelton, Francis, kaplan y de hélice.

Turbinas Hidráulicas

Nucleares

La producción de energía se logra mediante la transformación previa de la energía nuclear.

Un combustible nuclear, el uranio, y un reactor nuclear reemplazan a los combustibles y a la caldera de la central térmica. En el reactor tiene lugar la fisión del uranio (rotura en cadena de los núcleos de los átomos de este elemento químico), que al liberar una gran cantidad de energía origina el calor preciso para la obtención del vapor de agua.

Los tres combustibles fisionables conocidos son: uranio 235, plutonio 239 y uranio 233. El primero de estos combustibles es el único que se encuentra disponible en la naturaleza.

Las centrales nucleares o termonucleares utilizan las turbinas de vapor como maquinas motrices.

El reactor y los sistemas de instalación deben ser sometidos a una continua refrigeración, por lo tanto, la localización de estas centrales depende de la disponibilidad de caudales de agua de valor determinado y regular.

La presente demanda de energía puede ser satisfecha en forma suficiente con el rendimiento logrado por las centrales hidráulicas, térmicas y nucleares.

Las siguientes centrales presentan una serie de dificultades económicas y técnicas. Los rendimientos obtenidos con las mismas son bajos en comparación con las centrales anteriores. Estas centrales se construyeron con el propósito de aprovechar al máximo los recursos energéticos naturales, pero presentan un alto costo de construcción y una escasa prestación de energía eléctrica.

Mareomotrices

La energía eléctrica es consecuencia de la energía de las mareas. Parten del cambio de nivel periódico y las corrientes de agua de mares, océanos, lagos, etc.

Cuando la marea está alta, se retiene agua del mar en la zona de embalse; al bajar la marea, el agua retorna al mar a través de las maquinas, haciendo funcionar las mismas.

El conjunto de "máquina motriz – generador" se denomina grupo-bulbo y en su interior se ubican un generador, los equipos correspondientes y una hélice (turbina eléctrica del tipo Kaplan de eje horizontal o inclinado).

Geotérmicas

Las altas temperaturas que existen en el interior del globo terráqueo producen un vapor natural a 200°C aproximadamente. Esta energía térmica acciona directamente las turbinas de vapor de las centrales geotérmicas.

El subsuelo terrestre es una reserva de energía prácticamente inagotable, pero es de difícil acceso y por lo tanto poco aprovechable.

Eólicas

Estas centrales utilizan a los vientos o corrientes de aire para generar la energía eléctrica.

Su utilización se limita a situaciones especiales debido a que la obtención de energía eléctrica a través de estas centrales, tiene un elevado costo.

El viento puede ser aprovechado a partir de ciertas velocidades (mínima 6 m/s), solo en las centrales eólicas de un tamaño considerable.

Los aerogeneradores o turbinas eólicas son aquellas máquinas que superan algunas decenas de kW. Aún se desconoce la manera de regular la producción que estas máquinas aportan.

Turbina Eólica

Solares o Helio térmicas

En un primer procedimiento, la energía luminosa y térmica proveniente del Sol en forma de radiación electromagnética es transformada en energía eléctrica mediante el empleo de células.

La irradiación solar equivale a 1 kW/m2 siempre que el tiempo se encuentre

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