1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA.
1.1. ¿Qué es la energía?
La energía es una propiedad asociada a la materia que definimos como la capacidad de un cuerpo para realizar
un trabajo.
La energía puede transformarse, pero nunca puede perderse ni destruirse.
1.2.Las formas de energía.
Forma de energía Descripción
PotencialRelacionada con la altura
Cinética Debida al movimiento
MecánicaPotencial+Cinética
Sonora Asociada a las ondas sonoras
EléctricaProducto de la corriente eléctrica
NuclearContenida en los núcleos de los átomos
Luminosa Asociada a la luz
TérmicaConsecuencia del movimiento de moléculas
QuímicaComposición de sustancias(enlaces)
Electromagnética.Debida a la acción de los campos magnéticos
1.3. Medición de la energía.
La energía que contiene un cuerpo no se puede medir directamente, pero sí el trabajo realizado con ella.
Forma de energía Unidades
EléctricaKilovatio por hora (kw·h)
Calorífica..Caloría (cal)
NuclearElectronvoltio (eV)
2. FUENTES DE ENERGÍA.
Para utilizar cualquier forma de energía, tendremos que hallar un fenómeno natural o crear un sistema
artificial que reúna estas tres cualidades:
· Tiene que ser capaz de almacenar energía.
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· Tiene que poder experimentar una transformación produciendo energía.
· Es necesario conocer la tecnología adecuada para utilizarla.
Ejemplos de fuentes de energía utilizadas: energía mecánica procedente de animales o seres vivos, agua,
madera, carbón, petróleo, agua, gas natural, eólica, solar, biomasa, geotérmica, mareomotriz.
2.1.Clasificación.
Dependiendo de:
−Su disponibilidad en la naturaleza y su capacidad de regeneración:
· Renovables: abundantes en la naturaleza e inagotables.
· No renovables: se agotan al utilizarlas y no se renuevan.
−Necesidad de transformarlas o no para su uso:
· Primarias: se obtienen directamente de la naturaleza.
· Secundarias: son el resultado de la transformación de las primarias.
−Su uso en cada país:
· Convencionales: energías más utilizadas.
· No convencionales: fuentes alternativas.
−El impacto ambiental:
· Limpias: su obtención produce un impacto ambiental mínimo.
· Contaminantes: producen efectos negativos en el medio ambiente.
3.ENERGÍA ELÉCTRICA.
La energía eléctrica es la transportada por la corriente eléctrica.
Es la forma de energía más utilizada debido a dos características:
−Capacidad para transformarse con facilidad en otras formas de energía.
−Es posible transportarla a largas distancias con bajos costes y no se pierde excesivamente energía.
3.1.Funcionamiento de una central eléctrica.(El transformador)
Transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Consta de dos partes:
−El estator. Es la parte fija del generador. Tiene varias bovinas a las que les
llega algo de corriente eléctrica que producen campos magnéticos.
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−El rotor. Es la parte móvil y tiene un movimiento giratorio. Tiene también un
bovinado especial que también produce campos magnéticos. Suele estar
dentro del estátor.
Funcionamiento del generador:
Al producirse el giro del rotor dentro de los campos magnéticos creados se
crea en el estátor un voltaje llamado fuerza electromotriz(energía eléctrica).
3.2. Generación de energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de centrales eléctricas que vienen determinados por la fuente de energía que utilizan
para mover el rotor.
Pueden ser convencionales (centrales hidráulicas, térmicas y nucleares) y no convencionales(centrales eólicas,
solares, maremotrices y de biomasa).
*Centrales hidráulicas o hidroeléctricas.
En estas centrales se aprovecha la energía potencial del agua para convertirla en energía cinética. Esta energía
mueve los álabes de una turbina cuyo eje está conectado al rotor de un generador,
Hay dos tipos de centrales hidráulicas: de gravedad o de bombeo.
Central hidráulica de gravedad: el agua utilizada sigue por el cauce de un río y no se va a volver a utilizar.
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Central hidráulica de bombeo: el agua desciende hasta un embalse situado a menor altura para ser bombeada
hasta alcanzar el embalse superior.
*Centrales geotérmicas.
La energía geotérmica procede del calor presente en las capas más profundas de la Tierra que puede llegara la
superficie en forma de vapor de agua,gases y agua caliente.
Se puede aprovechar de dos formas:
Directa: agua caliente, calefacción, riego, balnearios, aguas termales
Indirecta: aprovechando el vapor de agua y el calor para producir energía eléctrica.
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*Centrales térmicas no nucleares.
En estas centrales la energía mecánica necesaria para mover las turbinas conectadas al generador viene de la
energía térmica contenida en el vapor de agua a presión, resultado del calentamiento de agua en una gran
caldera.
El combustible utilizado determina el tipo de central térmica: de petróleo (fuel), gas natural o carbón.
Se utiliza uno de estos combustibles para calentar el agua y transformarla en vapor de agua. Ya a una alta
temperatura (600º C) entra en la turbina y la hace girar produciendo energía mecánica, la cual se transforma
en energía eléctrica por medio del generador.
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*Centrales nucleares.
Son centrales térmicas en las que la caldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. Este, por reacciones de
fisión (rotura) de los núcleos atómicos del combustible nuclear, libera el calor necesario para calentar el agua
y transformarla en vapor, que moverá las turbinas del generador.
Son centrales muy rentables en la producción de energía pero los residuos radiactivos presentan un gran
problema en su tratamiento, así como el riesgo para la población en un posible accidente nuclear.
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*Centrales eólicas.
En estas centrales se aprovecha la energía cinética del viento para mover las palas de un rotor situado en lo
alto de una torre (aerogenerador).
Para que tenga un buen rendimiento debe ser estudiada la zona en la que se instalan pues debe tener una
velocidad y cantidad de horas del viento en ese terreno y un número abundante de aerogeneradores.
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Estructura de una turbina .Las aspas van conectadas a un sistema multiplicador de velocidad cuya salida va
conectada al eje del rotor.
*Centrales solares.
Las centrales solares son instalaciones en las que se utiliza la energía procdnte del Sol.
Hay dos tipos de centrales solares: fototérmicas y fotovoltaicas.
Centrales fototérmicas:
Se utilizan conectores solares que absorber las radiaciones solares para producir calor o helióstatos, que
reflejan la luz solar y la concentran en un punto para su utilización calorífica. En ambos casos s utiliza el
vapor de agua producido para mover el rotor del generador.
Centrales fotovoltaicas.
Las radiaciones electromagnéticas producidas por el Sol se transforman en energía eléctrica mediante paneles
de células fotovoltaicas.
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*Energía oceánica.
Esta energía es la que se obtiene de los mares y océanos. Por ahora están poco utilizadas por costes altos y
rendimiento bajo.
Se aprovechan tres tipos de energía:
· Energía mecánica de las mareas (maremotriz).
· Energía mecánica del oleaje.
· Diferencia de temperaturas.
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*Ciclo de la biomasa.
4. Impacto ambiental.
*Fase de construcción.
*Fase de utilización o uso.
*Fase de abandono (restos, residuos)
Comparación, impacto y características de las distintas centrales:
Tipo de central
Hidroeléctrica
Térmica
Impacto ambiental/Inconvenientes
Inundaciones de tierra
Caudal ecológico
Desaparición fauna/flora
Desbordamientos(catástrofes)
Desvíos del agua
Contaminación atmosférica
Renovable Ventajas
Si
Potencia y rendimiento
No
Potencia y rendimiento
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Lluvia ácida
Efecto invernadero
Agua refrigerante
Enfermedades respiratorias
Radiación
Nuclear
Residuos radiactivos
No
Potencia y rendimiento
Si
Limpia. Reduce la dependencia
del uso de combustibles.
Si
Limpia. Reduce la dependencia
del uso de combustibles.
Si
Limpia. Reduce la dependencia
del uso de combustibles.
No
Potencia y rendimiento
Catástrofes nucleares
Visual
Eólica
Sonoro
Aves
Grandes superficies
Solar
Quemaduras
Ceguera
Oceánica
Alteración del medio
Radiación
Biomasa
Residuos radiactivos
Catástrofes naturales
5. Transporte de la energía eléctrica.
200000−400000 V 5000 V 120−380 V
Transformadora Distribución
Eleva el voltaje
para evitar pérdidas
Subestación Subestación
Transformador bajo voltaje Transformadora
Por seguridad Baja el voltaje a niveles de consumo
INDICE
Introducción a la energía..pág.1
• ¿Qué es la energía?
12
• Las formas de energía.
• Medición de la energía.
Fuentes de energíapág. 2
• Clasificación.
Tipos de energíapág. 3
1.Funcionamiento de una central eléctrica.(El transformador)
2. Generación de energía eléctrica.
Tipos de centralespág. 4−10
Impacto ambiental.pág.11
Transporte de la energía eléctricapág. 12
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Preparación almacenaje
Dosificador
Caldera
Cenizas
Generador
Transformador
Central
Eléctrica
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