SimbologÃ−a eléctrica Esquema de una instalación eléctrica residencial Planta termoeléctrica

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SimbologÃ−a eléctrica
Esquema de una instalación eléctrica residencial
Planta termoeléctrica
• Funcionamiento
Esquema
Planta Hidroeléctrica
• Funcionamiento
• Esquema
Planta Eoloeléctricas
• Funcionamiento
• Esquema
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ESQUEMA
PLANTA TERMOELECTRICA
Plantas Termoeléctricas
• Una planta termoeléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de energÃ−a
eléctrica a partir de la energÃ−a liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión
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de algún combustible fósil como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un
ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energÃ−a eléctrica.
Una central termoeléctrica clásica posee, dentro del propio recinto de la planta, sistemas de
almacenamiento del combustible que utiliza (parque de carbón, depósitos de fuel-oil) para asegurar
que se dispone permenentemente de una adecuada cantidad de éste. Si se trata de una central
termoeléctrica de carbón (hulla, antracita, lignito,..) es previamente triturado en molinos
pulverizadores hasta quedar convertido en un polvo muy fino para facilitar su combustión. De los
molinos es enviado a la caldera de la central mediante chorro de aire precalentado.
Si es una central termoeléctrica de fuel-oil, éste es precalentado para que fluidifique, siendo
inyectado posteriormente en quemadores adecuados a este tipo de combustible.
Si es una central termoeléctrica de gas los quemadores están asimismo concebidos especialmente
para quemar dicho combustible.
Hay, por último, centrales termoeléctricas clásicas cuyo diseño les permite quemar
indistintamente combustibles fósiles diferentes (carbón o gas, carbón o fuel-oil, etc.). Reciben el
nombre de centrales termoeléctricas mixtas.
Una vez en la caldera, los quemadores provocan la combustión del carbón, fuel-oil o gas,
generando energÃ−a calorÃ−fica. Esta convierte a su vez, en vapor a alta temperatura el agua que
circula por una extensa red formada por miles de tubos que tapizan las paredes de la caldera. Este
vapor entre a gran presión en la turbina de la central, la cual consta de tres cuerpos -de alta, media y
baja presión, respectivamente- unidos por un mismo eje.
En el primer cuerpo (alta presión) hay centenares de álabes o paletas de pequeño tamaño. El
cuerpo a media presión posee asimismo centenares de álabes pero de mayor tamaño que los
anteriores. El de baja presión, por último, tiene álabes aún más grandes que los precedentes. El
objetivo de esta triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, ya que este va
perdiendo presión progresivamente, por lo cual los álabes de la turbina se hacen de mayor
tamaño cuando se pasa de un cuerpo a otro de la misma., Hay que advertir, por otro lado, que este
vapor, antes de entrar en la turbina, ha de ser cuidadosamente deshumidificado. En caso contrario, las
pequeñÃ−simas gotas de agua en suspensión que transportarÃ−a serÃ−an lanzadas a
granvelocidad contra los álabes, actuando como si fueran proyectiles y erosionando las paletas hasta
dejarlas inservibles.
El vapor de agua a presión, por lo tanto, hace girar los álabes de la turbina generando energÃ−a
mecánica. A su vez, el eje que une a los tres cuerpos de la turbina (de alta, media y baja presión)
hace girar al mismo tiempo a un alternador unido a ella, produciendo asÃ− energÃ−a eléctrica.
Esta es vertida a la red de transporte a alta tensión mediante la acción de un transformador.
Por su parte, el vapor -debilitada ya su presión- es enviado a unos condensadores. AllÃ− es enfriado
y convertido de nuevo en agua. Esta es conducida otra vez a los tubos que tapizan las paredes de la
caldera, con lo cual el ciclo productivo puede volver a iniciarse.
En el proceso termoeléctrico existe una clasificación de tipos de generación, según la
tecnologÃ−a utilizada para hacer girar los generadores eléctricos, denominándoseles como sigue:
Vapor
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Con vapor de agua se produce el movimiento de una turbina acoplada al generador eléctrico.
Turbogás
Con los gases de combustión se produce el movimiento de una turbina acoplada al generador
eléctrico.
Combustión Interna
Con un motor de combustión interna se produce el movimiento del generador eléctrico.
Ciclo Combinado
Combinación de las tecnologÃ−as de turbogás y vapor. Constan de una o más turbogás y una de
vapor, cada turbina acoplada a su respectivo generador eléctrico.
Otra clasificación de las centrales termoeléctricas corresponde al combustible primario para la
producción de vapor, según:
*Vapor (combustóleo, gas natural y diesel)
*Carboeléctrica (carbón)
*Dual (combustóleo y carbón)
*Geotermoeléctrica ( vapor extraÃ−do del subsuelo)
*Nucleoeléctrica (uranio enriquecido)
Esquema
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Planta hidroelectrica
Una planta hidroeléctrica es la que aprovecha la energÃ−a hidráulica para producir energÃ−a eléctrica.
Si se concentra grandes cantidades de agua en un embalse, se obtiene inicialmente, energÃ−a potencial, la que
por la acción de la gravedad adquiere energÃ−a cinética o de movimiento  pasa de un nivel superior a
otro muy bajo, a través de las obras de conducción ( la energÃ−a desarrollada por el agua al caer se le
conoce como energÃ−a hidráulica), por su masa y velocidad, el agua produce un empuje que se aplica a las
turbinas, las cuales transforman la energÃ−a hidráulica en energÃ−a mecánica.
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Esta energÃ−a se propaga a los generadores que se encuentran acoplados a las turbinas, los que la
transforman en energÃ−a eléctrica, la cual pasa a la subestación contigua o cerca de la planta. La
subestación eleva la tensión o voltaje para que la energÃ−a llegue a los centros de consumo con la debida
calidad.
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Las turbinas pueden ser de varios tipos, según los tipos de centrales:
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Pelton: saltos grandes y caudales pequeños.
Francis: salto más reducido y mayor caudal.
Kaplan: salto muy pequeño y caudal muy grande.
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De hélice
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La energÃ−a hidroeléctrica es una de las más rentables, aunque el costo inicial de construcción es
elevado, ya que sus gastos de explotación y mantenimiento son relativamente bajos. De todos modos tienen
unos condicionantes:
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Las condiciones pluviométricas medias del año (las lluvias medias del año) deben ser favorables.
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El lugar de emplazamiento está supeditado a las caracterÃ−sticas y configuración del terreno por el
que discurre la corriente de agua.
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En las plantas hidroeléctricas el caudal de agua es controlado y se mantiene casi constante,
transportándola por unos conductos, controlados con válvulas para asÃ− adecuar el flujo de agua que pasa
por las turbinas, teniendo en consideración la demanda de electricidad, el agua luego sale por los canales de
descarga de la planta.
ESQUEMA
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Planta Eoloelectrica
EnergÃ−a Eólica - de corrientes de aire a corrientes eléctricas
Las plantas de energÃ−a eólica trabajan sobre el principio de la fuerza aerodinámica. El golpe del viento en
la lámina del rotor genera presión positiva por debajo del aspa, mientras que por encima de ella se genera
presión negativa. Esta diferencia de presiones genera una fuerza de elevación, que las centrales modernas
de energÃ−a eólica utilizan para su funcionamiento y, por lo tanto, para la producción de electricidad.
Vientos con potencia de grado 3, que son comunes sobre el Mar del Norte, en el sector meridional de
América del Sur, en la isla australiana de Tasmania y en los Grandes Lagos en el norte de los Estados
Unidos, asÃ− como también en otras áreas, son especialmente ventajosos para las plantas de energÃ−a
eólica. Sólo serÃ−a necesario aprovechar estos vientos. Mediciones realizadas por investigadores de los
Estados Unidos en 8.000 sitios, han demostrado que podrÃ−an satisfacerse las necesidades de electricidad de
todo el mundo con energÃ−a eólica - sólo con la condición de utilizarla más eficazmente.
En febrero de 2005, la central más grande de energÃ−a eólica del mundo comenzó a operar en
Brunsbüttel, Alemania. Este gigante de 183 metros de alto, el "REpower 5M", posee un rotor de 126 metros
de diámetro, que oscila en una superficie equivalente a dos campos de fútbol americano por revolución.
Esta planta puede generar hasta cinco megavatios de electricidad, lo cual es suficiente como para abastecer
alrededor de 4.500 viviendas -un logro incomparable en todo el mundo.
Las áreas convenientes para la instalación de grandes plantas de energÃ−a eólica son, sin embargo,
escasas -por lo que se están depositando grandes esperanzas en las centrales de energÃ−a eólica que están
siendo establecidas en el mar. Alrededor del mundo, se están instalando algunos parques eólicos costeros,
como por ejemplo en Dinamarca, Suecia, PaÃ−ses Bajos, Alemania e Inglaterra. El hecho de que la
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producción de energÃ−a generada en el mar sea alrededor del 50% más alta, se debe a que, entre otros
factores, la superficie del agua casi no ofrece áreas de fricción al viento. Sin embargo, desde el punto de
vista técnico, las plantas costeras son considerablemente más costosas que las centrales eólicas terrestres,
debido a que tienen que hacer frente a altos oleajes, tormentas y hielo. Ã sto las hace alrededor de un 60 por
ciento más caras que los parques eólicos terrestres. Además, las estaciones costeras producen sonidos de
baja frecuencia que podrÃ−an llegar a ahuyentar a las aves, a los peces y a los mamÃ−feros marinos.
La idea de un parque de energÃ−a eólica volador, suena como algo de ciencia ficción. TendrÃ−a dos
rotores y producirÃ−a electricidad a una altura de cinco kilómetros, donde soplan vientos fuertes y regulares.
La central de energÃ−a eólica voladora podrÃ−a estar sostenida por un cable que también transportarÃ−a
la energÃ−a generada hacia la tierra. Se elevarÃ−a hacia el cielo de forma similar a una cometa, y
permanecerÃ−a estable una vez en el aire. De todas formas, es todavÃ−a totalmente incierto si esta clase de
parque eólico aerotransportado se construirá alguna vez
ESQUEMA
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