Tema 4 energia
57
Transcript of Tema 4 energia
1
INDICE
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
2. – ¿COMO USAMOS LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE
2
ÍNDICE
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
3
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
La energía puede presentarse diversas formas o tipos:
• Energía mecánica: Es la que poseen los cuerpos debido su movimiento,
suposición o su estado de compresión.
• Energía térmica: Es la energía que posee un cuerpo en virtud de la
cantidad de calor que puede ceder absorber. Así, cuando calentamos agua,
le estamos transfiriendo energía térmica.
• Energía química: Es la energía que tiene un cuerpo debido a su
estructura interna: molecular, atómica o nuclear. La energía química es el
tipo de energía que acumulan las pilas. Otro tipo de energía química es la
energía nuclear, propiedad de sustancias como el uranio o el plutonio.
• Energía luminosa: Es la que se transmite por medio de ondas. Un caso
es particular de energía luminosa, es la emitida por el sol.
4
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
La energía puede presentarse diversas formas o tipos:
• Energía sonora: Es la que transporta el sonido a través de un medio
material
• Energía eléctrica: Es la que poseen las cargas eléctricas en movimiento.
5
INDICE
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
2. – ¿COMO USAMOS LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
6
2. – ¿COMO USAMOS LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
La energía tiene una serie de características:
• Puede transformarse con mucha facilidad en otros tipos de energía. Esto
hace que sea la forma energía elegida para abastecer las viviendas, junto
con el suministro de gas en algunos casos.
• Pueden transportarse a grandes distancias de una manera casi
instantánea, mediante tendidos eléctricos sin embargo, en este caso es
necesario implantar las infraestructuras (torres, cables,..), con el
consiguiente impacto medioambiental.
• No puede almacenarse, al contrario otros tipos de energía, como la
energía química almacenada en un combustible. Por ello debe distribuirse
para ser consumida en el mismo tiempo en que se produce.
• Es una energía poco contaminante en el momento de su consumo. Sin
embargo, sí que contamina los procesos llevados a cabo durante su
producción y distribución.
7
INDICE
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
2. – ¿COMO USAMOS LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
8
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Aunque los fenómenos eléctricos reconocidos de antigüedad, no
se comprendían bien. Y tampoco se conocían métodos para generar
corriente eléctrica. Esto cambio tras los descubrimientos de H.C Oersted y
M. Faraday en el siglo XIX, relacionaban los efectos eléctricos y
magnéticos.
9
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Centrales Hidroeléctricas: Producen electricidad a partir de la energía
mecánica del agua almacenada en un embalse.
10
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.1- CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
11
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El agua de un embalse cae y empuja a unas turbinas acopladas a
un generador, que está conectado un transformador donde se modifican
las características de la corriente eléctrica para distribuirla por los tendidos
eléctricos.
3.1- CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
12
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.1- CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
13
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
•No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de
energía.
• Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
• A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego,
protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos,
navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.
• Los costes de mantenimiento y explotación son bajos.
• Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía
hidráulica tienen una duración considerable.
• La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que
puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez.
3.1- CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
14
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
• Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy
altos.
• El emplazamiento, determinado por características naturales, puede
estar lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de
un sistema de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento
de la inversión y en los costos de mantenimiento y pérdida de energía.
• La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con
la de las centrales termoeléctricas.
• La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y
de año en año.
3.1- CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
15
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Centrales Hidroeléctricas: Producen electricidad a partir de la energía
mecánica del agua almacenada en un embalse.
• Centrales Térmicas de combustible: En la producción de la energía
pueden usarse combustibles diversos (carbón, petrolero, gas,..).
16
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE
17
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
La producción de energía sigue en todos los casos el siguiente
esquema:
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE
El calor generado al quemar el combustible (carbón, petrolero) se
emplea para calentar el agua en una caldera, que se transforma en
vapor.
Este vapor de agua se dirige hacia unas turbinas y las hace girar,
debido a su empuje
Un generador, el aparato capaz de producir electricidad, está
acoplado a las turbinas, de manera que a medida que éstas giran, se
produce la energía eléctrica.
El generador está conectado a un transformador que convierte la
corriente eléctrica para que se distribuyan por los tendidos eléctricos
18
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE FÓSIL
19
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Además existe un sistema de refrigeración que permite convertir el
vapor de agua que ha pasado por las turbinas en agua líquida, que vuelve a
comenzar el ciclo partida energía térmica obtenida de los combustibles.
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE FÓSIL
20
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE FÓSIL
21
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.2- CENTRALES TÉRMICA DE COMBUSTIBLE FÓSIL
22
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Centrales Hidroeléctricas: Producen electricidad a partir de la energía
mecánica del agua almacenada en un embalse.
• Centrales Térmicas de combustible: En la producción de la energía
pueden usarse combustibles diversos (carbón, petrolero, gas,..).
• Centrales Nuclear: El proceso para la obtención de energía es parecido
al caso de las centrales térmicas de combustión, pero en las centrales
nucleares el combustible nuclear se encuentra confinado en el reactor.
23
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
24
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
El combustible nuclear empleado puede ser:
El URANIO-233
El PLUTONIO-239
El PLUTONIO-241
25
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
El proceso de producción de la energía eléctrica es el siguiente:
26
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
Los elementos combustibles de estas centrales están formados por:
• El material combustible: normalmente de Uranio y/o Plutonio
combinado con oxígeno para formar un óxido o con otro material para
formar una aleación.
• Las vainas: normalmente aleaciones metálicas (de Zirconio,
Aluminio, etc.) que encierran herméticamente al material combustible
para evitar que se escapen los productos (la mayoría gases)
formados durante las reacciones nucleares.
• Materiales estructurales: son también aleaciones metálicas (de
Zirconio, Aluminio y/o aceros) que sirven para dar una estructura
geométrica al conjunto permitiendo así que el calor generado sea
extraído con facilidad por el líquido refrigerante (normalmente agua)
que se mueve a través de ellos.
27
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
Existe lo que se llama ciclo del combustible nuclear, que es el
conjunto de operaciones necesarias para la fabricación del combustible
destinado a las centrales nucleares, así como al tratamiento del
combustible gastado producido por la operación de las mismas.
El proceso es el siguiente:
28
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
29
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
La empresa española encargada de la fabricación del material
combustible es ENUSA (Empresa Nacional de Uranio), donde tiene su
fábrica en salamanca.
La empresa española encargada de la gestión de los residuos
radioactivos en España se denomina ENRESA (Empresa Nacional de
Residuos Radiactivos), que elabora el Plan General de Residuos
Radiactivos
30
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
31
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
La situación de las zonas donde están los residuos radioactivos son en el
cementerio de El Cabril situado en la Sierra de Hornachuelos (Córdoba),
es el cementerio nuclear de residuos de baja y media actividad.
32
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
33
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
34
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.3- CENTRALES NUCLEARES
35
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Central Térmica Solar: En este caso no se usa ningún combustible como
fuente de energía, sino que se aprovecha la energía luminosa procedente
del sol.
36
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.4- CENTRALES TÉRMICA SOLAR
37
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El proceso de obtención de energía eléctrica es el siguiente:
La luz se refleja en un conjunto de espejos orientados (Heliostatos)
para concentrar la luz reflejada hacia una caldera.
En la caldera se calienta agua hasta convertirse en vapor que se dirige
hacia unas turbinas
De nuevo, un generador conectado a las turbinas convierte la energía
mecánica en energía eléctrica
Luego, la energía eléctrica se distribuye por los tendidos eléctricos,
como en los otros casos.
3.4- CENTRALES TÉRMICA SOLAR
38
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.4- CENTRALES TÉRMICA SOLAR
39
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Central Térmica Solar: En este caso no se usa ningún combustible como
fuente de energía, sino que se aprovecha la energía luminosa procedente
del sol.
• Central Solar Fotovoltaica: En este tipo de central se aprovecha la luz
solar, pero ella el proceso de obtención de la energía eléctrica es directo a
partir de paneles solares fotovoltaicos.
40
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.4- CENTRALES TÉRMICA SOLAR
41
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El proceso de obtención de energía eléctrica es el siguiente:
3.5- CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA
42
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.4- CENTRAL SOLAR FOTOVOLTAICA
43
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El problema de la generación de energía eléctrica se solucionó con
aparición de instalaciones capaces de producir energía eléctrica a gran
escala: las centrales eléctricas.
• Central Térmica Solar: En este caso no se usa ningún combustible como
fuente de energía, sino que se aprovecha la energía luminosa procedente
del sol.
• Central Solar Fotovoltaica: En este tipo de central se aprovecha la luz
solar, pero ella el proceso de obtención de la energía eléctrica es directo a
partir de paneles solares fotovoltaicos.
• Central Eólica: En estas centrales, la energía mecánica del viento mueve
las aspas de un aerogenerador. En el interior, este movimiento se
transmite un generador de energía eléctrica.
44
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRALES EÓLICA
45
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
El proceso de obtención de energía eléctrica es el siguiente:
3.6- CENTRAL EÓLICA
46
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
47
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
48
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
49
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
50
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
51
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
3.6- CENTRAL EÓLICA
52
INDICE
1. – TIPOS DE ENERGÍAS
2. – ¿COMO USAMOS LA CORRIENTE ELÉCTRICA?
3. – PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE
53
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
En cualquier edificio hay multitud de aparatos y sistemas que
funcionan gracias a la electricidad y que consumen, por tanto, energía
eléctrica.
La cantidad de energía eléctrica (E) que consume un aparato eléctrico
depende de dos magnitudes:
4.1- CONSUMO DE ENERGÍA
Potencia eléctrica: Los hornos, radiadores, etc.. Tienen unas
potencias elevadas. Los aparatos electrónicos tienen una potencia
reducida.
Tiempo: Es el que permanece el aparato funcionando.
E = P • t
54
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
4.1- CONSUMO DE ENERGÍA
55
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
Otra de las cosas importantes en los electrodomésticos es saber
cual es la categoría energética a la que pertenecen. La UE obliga a poner la
categoría energética de cada aparato. Dicha categoría se refleja en la
etiqueta energética
4.1- CONSUMO DE ENERGÍA
56
4. – TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN
4.1- CONSUMO DE ENERGÍA
