Fuentes de energía

Energía eléctrica. Generación. Dinamo. Alternador. Central térmica, hidroeléctrica, nuclear. Transformación. Transporte. Energías no renovables, renovables. Ahorro energético

  • Enviado por: El Cubano
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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'Fuentes de energía'
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Índice

La energía eléctrica……………………………………………………………………… 3

Definición…………………………………………………………………………. 3

Ventajas frente a otras formas de energía…………………………………………. 3

Generación de energía eléctrica………………………………………………………… 3

Métodos…………………………………………………………………………… 3

Dinamo y alternador………………………………………………………………. 3

Central térmica……………………………………………………………………. 5

Central hidroeléctrica……………………………………………………………... 6

Central nuclear……………………………………………………………………. 7

Tabla comparativa………………………………………………………………... 9

Actividades……………………………………………………………………….. 9

Transformación de energía eléctrica…………………………………………………...10

Transporte de energía eléctrica……………………………………………………….. 10

El transformador…………………………………………………………………. 10

Proceso de transporte…………………………………………………………….. 10

Energías no renovables………………………………………………………………….11

Ventajas e inconvenientes……………………………………………………..… 11

Actividades………………………………………………………………………. 11

Energías renovables……………………………………………………………………. 11

Tabla comparativa……………………………………………………………….. 12

Central Solar……………………………………………………………………... 12

Central Eólica……………………………………………………………………. 13

Actividades…………………………………………………………………….… 13

El ahorro energético…………………………………………………………………… 14

Decálogo………………………………………………………………………… 14

Actividades…………………………………………………………………….... 15

Un día sin electricidad…………………………………………………………………. 15

Bibliografía

  • Libro de tecnología 3º ESO de SM

  • Libro de C. Sociales 3º ESO de Vicens Vives

  • Libro de Física y Química 3º ESO de Bruño

  • Enciclopedia “EL País”

  • La energía eléctrica

  • Definición

  • La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, al moverse cargas negativas por un conductor, los electrones de ese conductor, generalmente un metal, se mueven generando un campo eléctrico -que produce uno magnético- y, en consecuencia, produciendo electricidad.

  • Ventajas

  • Dicha energía presenta muchas ventajas ante otros tipos de energía. Debido a ello es la más utilizada en la actualidad. Con ella funcionan todos los electrodomésticos actuales y sin ella se desmoronaría nuestra forma de vida actual. Algunas de sus principales ventajas la enumeramos a continuación:

    • Fácil transportación.

    • Transformación en cantidad de efectos.

    • Nos ahorra cantidad de esfuerzos (tanto físicos como mentales) directa o indirectamente.

  • Generación de energía eléctrica

  • Métodos

  • Desde los albores de la humanidad, la electricidad se encontraba ahí. Ya fuese en forma de rayo o cuando un humano rozaba sus pieles. Naturalmente, el hombre primitivo no sabia nada de ella, la generaba por casualidad o la naturaleza se encarga de ello. El hecho es que no fue hasta el siglo XVII, más o menos, que el hombre empezó a utilizarla, como se utiliza en la actualidad.

    La generación de electricidad puede ser natural (rayo) o puede estar generada por el hombre, mediante alternadores, pilas o en grandes cantidades puede estar generada por una central nuclear, térmica, hidráulica, etc. En general la producción de electricidad se realiza a partir de máquinas constituidas por un elemento que gira en el interior de un campo magnético.

  • Dinamo y alternador

  • Una dinamo (o generador eléctrico) es un aparato que transforma la energía de movimiento en una corriente eléctrica. Los elementos fundamentales de una dinamo son:

    'Fuentes de energía'

    • BOBINA: Formada un cable enrollado. Constituye el rotor (parte que se mueve) que hace girar para producir la corriente eléctrica.

    • IMANES PERMANENTES: Son un juego de imanes enfrentados entre sí, que crean un campo magnético. Constituyen el estator (parte fija)

    • COLECTOR: Elemento al que van unidos dos extremos de la bobina. Recoge la corriente eléctrica que se genera. Formado por dos semianillos giratorios, cada extremo de la bobina va unido a cada uno de ellos.

    • ESCOBILLAS: piezas que en contacto con el colector recogen la corriente eléctrica y la sacan fuera de la dinamo para ponerla a nuestra disposición.

    El funcionamiento del alternador es básicamente igual que la dinamo. La única diferencia se encuentra en el colector que hace que la escobilla recoja la corriente en un sentido y otras veces en otra: produciendo corriente alterna. Sus componentes son los mismos que el de un dinamo. (arriba)

  • Producción de energía a gran escala

  • Central térmica

  • Las centrales térmicas aprovechan el calor procedente de distintas fuentes de energía, como la radiación solar, la combustión, etc. para obtener electricidad. La transformación de energía se realiza mediante un grupo formado por una turbina de vapor y un alternador. Las turbinas de vapor suelen ser de eje horizontal. Están constituidas por gran cantidad de álabes por los que pasa vapor y hace que las turbinas giren, producción electricidad. Presentan las siguientes ventajas e inconvenientes de estas centrales:

    Ventajas

    Inconvenientes

    Gran producción de energía eléctrica

    Muy contaminante (lluvia ácida, efecto invernadero, desertificación)

    Fácil instalación, funcionamiento y mantenimiento

    Daña la salud de sus trabajadores

    Altera el hábitat de los animales donde se extrae el carbón (mina)

    Actividad 15. Pág. 65

    CARBÓN AGUA

    DERIVADOS DEL

    PETRÓLEO

    'Fuentes de energía'

  • Central hidroeléctrica

  • La energía hidroeléctrica es la energía que es suministrada por la generación de energía de cataratas (saltos de agua o corrientes de aguas). La energía hidroeléctrica es también llamada fuente de energía renovable. Esto significa que la fuente, de la cual proviene la energía, puede ser renovada después de que la hayamos usado para la generación de energía. Las centrales hidroeléctricas presentan las siguientes ventajas e inconvenientes.

    Ventajas

    Inconvenientes

    No contamina

    Requieren mucho espacio

    No utiliza combustible, por lo que su coste es menor

    La vida acuática puede decrecer

    Son útiles para el control de inundaciones

    Gran impacto ambiental

    'Fuentes de energía'

  • Agua embalsada

  • Presa

  • Rejas filtradoras

  • Tubería forzada

  • Conjunto de grupos turbina-alternador

  • Turbina

  • Eje

  • Generador

  • Líneas de transporte de energía eléctrica

  • Transformadores

  • Nuclear

  • 2.3.3. Central nuclear

    . Presentan las siguientes ventajas e inconvenientes:

    Ventajas

    Inconvenientes

    Altísimo poder energético

    Calentamiento del agua de los ríos utilizados

    Contamina muy poco, si no hay accidentes

    Contaminación muy grave, en caso de accidente

    Tecnología muy desarrollada

    Poco vida útil

    Difícil almacenamiento de los residuos

    'Fuentes de energía'

  • Tabla comparativa

  • Nuclear

    Hidroeléctrica

    Térmica

    Antigüedad

    Desde 1952

    Desde finales del s. XIX

    Desde finales del s. XIX

    Clasificación

    No renovable/ Tradicional

    Renovable/ Tradicional

    Renovable/ Tradicional

    Utilización actual

    8 %

    1%

    90 %

    Coste de producción

    Bajo

    Casi nulo

    Alto

    Actividad 11 Pág. 65

  • Caldera

  • Turbina hidráulica Hidroeléctrica b / c

  • Alternador Térmica nuclear d / e

  • Reactor nuclear Térmica de combustión a / e / c

  • Turbina de vapor

  • Actividad 13 Pág. 65

    Los lugares idóneos para construir centrales hidroeléctricas son los grandes desniveles de agua de un río, o también en presas artificiales. Porque la energía hidroeléctrica aprovecha la energía cinética que contiene el agua al estar a cierta altura.

    Actividad 21 Pág. 65

    'Fuentes de energía'

  • Transformación de la energía eléctrica en otras formas

  • La energía eléctrica

    • LUZ: Fue una de las primeras transformaciones que se efectuó con la electricidad. La corriente pasa por un filamento, éste se calienta y brilla. Para evitar que el filamento se queme, se rodea de una ampolla de cristal que contiene un gas inerte que actúa como refrigerante. Ej.: Las bombillas incandescentes

    • CALOR: La electricidad pasa por un cable y se produce un calentamiento del mismo.

    • MOVIMIENTO: Se basa en el efecto de inducción electromagnética. La electricidad llega al motor de manera que genera un campo magnético en el estator y otro en el rotor, de manera que se produce una rotación del rotor.

  • Transporte de la energía eléctrica

  • El transformador

  • Funcionamiento

  • Un transformador consiste en varias bobinas de muchas espiras dispuestas cerca para que los campos magnéticos se enlacen entre sí. Los transportadores deben cumplir los siguientes requisitos entre dos circuitos:

    • Diferencia de tensión

    • Diferencia en la magnitud de corriente

    • Diferencia en la tensión de aislamiento

    • Utilidad

    • A continuación describimos los transformadores más utilizados: los transformadores de distribución, montados sobre postes, proporcionan cantidades de potencia pequeñas. Los transformadores de potencia se utilizan en las plantas energéticas para elevar la tensión a niveles más altos, luego se reduce la tensión con transformadores en las subestaciones de la red local. También se utilizan transformadores de medida, para medir voltajes e intensidades de corriente.

    • Descripción de un proceso de transporte

    • La electricidad es generada por una central (térmica, nuclear…) de allí pasa a un transformador que aumenta mucho su voltaje. Luego, va a los cables de alta tensión. Cuando está cerca de nuestras casas, otro transformador reduce su voltaje, para que desde allí pase a las casas correspondientes.

    • Energías no renovables

    • ¿Por qué se llaman no renovables?

    • Se llaman energías no renovables porque se capacidad de carga es de millones de años, es decir, que al ritmo actual de explotación se agotaran de corto a medio plazo

    • Ventajas e inconvenientes del carbón, petróleo y gas natural

    • Materia prima

      Ventajas

      Inconvenientes

      Carbón

      • Abundante

      • Precio barato

      • Alto poder calorífico

      • No renovable

      • Muy contaminante

      Petróleo

      • Fácil extracción y transporte

      • Gran poder energético

      • Mueve la economía actual

      • Muy contaminante

      • No renovable

      • Precio caro

      Gas Natural

      • Comb. fósil que menos contamina

      • Precio asequible

      • No renovable

      • Contaminante

    • Actividades

    • Actividad 6 Pág. 60

      Mientras mas alto es el voltaje con el que se trasporta la electricidad, menos corriente eléctrica se pierde, a razón de cada 100 vatios que subas el voltaje, 100 vatios/hora menos se pierden. Se llaman energías no renovables porque se capacidad de carga es de millones de años, es decir, que al ritmo actual de explotación se agotaran de corto a medio plazo

      Es una ventaja poder transportar la enrgía eléctrica a un alto voltaje porque se pierde menos electricidad, y en consecuencia se puede aprovechar más cantidad de esta.

    • Energías renovables

    • ¿Por qué se llaman renovables?

    • Se llaman energías renovables porque se capacidad de carga es de poco tiempo (horas, meses…), es decir, que al ritmo actual de explotación se agotaran a muy largo plazo, o no se agotaran jamás.

    • Tabla Comparativa

    • Energía Solar

      Energía eólica

      Ventajas

      • No contamina

      • Muy abundante

      • Inagotable

      • No contamina

      • Renovable

      Inconvenientes

      • Difícil de almacenar

      • Instalación cara

      • Radiación no es igual en todo el mundo

      • Poca producción

      • Impacto ambiental

      • Irregular

      • Destruye ecosistemas

      Energía hidráulica

      Otras

      Ventajas

      • Fácil transporte

      • No contaminante

      • Bajo coste

      • No contaminante

      • Renovable

      Inconvenientes

      • Impacto ambiental

      • Muy localizada

      • Generalmente caras

      • En investigación

    • Centrales eólicas y solares


    • 'Fuentes de energía'

      'Fuentes de energía'

    • Actividades

    • Actividad 10 Pág. 79

      • Por problemas de dispersión

      • Elevado coste

      • Poca producción

      • No están muy desarrolladas

      Actividad 12 Pág. 79

      150v = 1 m2 de célula fotovoltaica

      3000 v = x m2 de células fotovoltaicas

      x = 3000/150

      x = 20 m2 de células fotovoltaicas

      Actividad 14 Pág. 79

      El hecho de que las centrales fotovoltaicas no utilicen alternador se debe a que utilizan campos solares formados por un gran número de placas que proporcionan el voltaje y la intensidad necesarios

      El tipo de energía eléctrica que proporciona está en forma de corriente continua y para incorporarla a la red general es necesario transformarla en corriente alterna mediante un transformador

      Actividad 20 Pág. 79

      Calefacción Eólica y solar

      Agua caliente Solar

      Iluminación y aparatos eléctricos Hidráulica y eólica

      Transporte Solar

      Actividad 21 Pág. 79

      La energía geotérmica, la energía hidroeléctrica, la energía mareomotriz y la energía eólica deben colocarse en lugares determinados para que su funcionamiento sea el correcto. A continuación exponemos las características de los emplazamientos de dichas energías:

      Emplazamiento

      Energía geotérmica

      Debe localizarse en lugares donde haya bolsas magmáticas cerca de la superficie, para aprovechar su calor

      Energía hidroeléctrica

      Debe localizarse en lugares donde haya fuertes desniveles de agua, o en una presa

      Energía mareomotriz

      Debe localizarse allí donde las mareas sean acentuadas o donde se produzca olas fuertes continuamente

      Energía eólica

      Debe localizarse donde haga viento de manera más o menos continua

      Actividad 24 Pág. 79

      En Madrid hay alrededor de 20 centrales hidroeléctricas, las cuales gestiona el canal de Isabel II. Todas ellas producen el 3 % de la energía consumida por los madrileños. El agua de los ríos de Madrid es utilizada como agua potable, después de pasar por una planta potabilizadora, o sino, se utiliza para el riego de plantas (solo ríos donde va a parar agua depurada)

    • El ahorro energético

    • Decálogo del ahorro energético

      • Consumir solo la electricidad necesaria.

      • No tener electrodomésticos conectados innecesariamente.

      • Apagar las luces cuando salgas de una habitación.

      • Usar bombillas de baja consumo.

      • Secar la ropa en el tendedero y no en la secadora.

      • Lavar los platos a mano en vez de con el lavavajillas

      • Utilizar calefacción de gas, y no eléctricas

      • Descongelar los alimentos en los refrigeradores

      • No utilizar la televisión como radio

      • No dejar electrodomésticos con los LED indicadores encendidos, apagarlos completamente

    • Actividades

    • Actividad 8 Pág. 77

      Realizamos las siguientes tares que consumen energía:

      • Encender la luz. (solo lo necesario)

      • Caliento la comida.

      • Cocinar

      • Utilizar el ordenador.

      • Jugar a la consola (Los fines de semana)

      • Ir en coche. (Preferiblemente el transporte público)

      • Ducharse.

      • Utilizar aire acondicionado o calefacción. (Con moderación)

      • Lavar la ropa.

      • Ver la televisión. (No dejarla encendida innecesariamente)

      Actividad 19 Pág. 79

      Para reducir el consumo eléctrico en la vía pública se pueden adoptar las siguientes medidas:

      • Utilización de resistores variables con la luz para el alumbrado público.

      • Colocar bombillas solo en las zonas indispensables en los edificios comerciales.

      • Aprovechar al máximo las horas de luz.

      • Poner un tope en la cantidad de energía que pueda consumir cada vivienda.

      • Colocar dispositivos en los aparatos eléctricos para su desconexión automática.

    • Un día sin electricidad

    • Un día sin electricidad sería algo difícil de superar. Esto se debería, sobre todo, a que dependemos en gran medida de su utilizamiento. La vida de muchas personas depende de la electricidad..Por ejemplo, te levantas tarde, porque el despertador no funciona. Tampoco hay luz, y si es invierno, todo está a oscuras. Habría que tomarse la leche fría, porque si no hay luz, el microondas no funciona, y como no tuestes el pan al fuego, te quedas sin tostadas. Como no tengas relojes analógicos no te enteras de la hora.

      Hasta ahora, la primera parte del día, si logras llegar al colegio a tiempo, te encuentras con problemas: no hay timbre y las clases, generalmente por desgracia, dura lo que el profesor quiera, no hay megafonía.

      A la hora de comer también lo pasaríamos mal, porque no hay frigoríficos, con lo cual los alimentos que se conservan ahí, se estropearían.

      Por la tarde no hay televisión, ni ordenador, ni teléfono, ningún tipo de electrodomésticos, no funcionaría la lavadora, ni el lavavajillas, y hay que lavar la ropa y fregar los platos a mano.

      En fin, podemos decir más casos fuera de la vida cotidiana, por ejemplo, el tema de la sanidad, los que dependen de respiradores artificiales…lo llevarían un poco mal. La cirugía sería imposible de realizar, los problemas serían enormes…podríamos seguir así hasta el fin del mundo.

      Dependemos en gran medida de la electricidad, sin ella nuestra vida sería un verdadero infierno, pero creemos que eso pasaría, sobre todo los más jóvenes, nuestros abuelos están más acostumbrados a no tener electricidad, ya que en sus tiempos no la había.

      Calor

      CALDERA

      TUBERÍAS

      Condensador

      TURBINA

      Electricidad

      ALTERNADOR

      Movimiento

      La energía calorífica generada en la caldera, donde se queman los combustibles, es recogida por un complejo de tuberías por las que circula agua que se convertirá en vapor de agua a alta temperatura. Este vapor entra a gran presión en una turbina haciéndola girar y provocando con ello el giro de un alternador unido a ella. El movimiento del alternador proporciona la energía eléctrica. Que pasa a la red eléctrica.

      El primer paso en la generación de energía en una planta hidroeléctrica es la recolección de la escorrentía de la lluvia en lagos, corrientes, ríos. La escorrentía superficial fluye hacia las presas río a bajo. El agua cae a través de la presa, en la planta hidroeléctrica y gira una gran rueda llamada turbina. La turbina convierte la energía del agua caída en energía mecánica que es conducida al generador. Gira un motor, el cual rota un número de imanes en el generador. Cuando los imanes pasan por la bobina de cobre un campo magnético es creado, el cual ayuda a la producción de electricidad. El transformador incrementará el voltaje de la electricidad, a niveles necesarios para enviarla a las comunidades. Después de que este proceso tenga lugar la electricidad es transferida a las comunidades a través de las líneas de transmisión y el agua es liberada de nuevo a los lagos, corrientes y ríos. Esto es enteramente no perjudicial, porque no son adicionados contaminantes al agua durante el flujo a través de la planta hidroeléctrica.

      En las centrales nucleares habituales hay un circuito primario de agua en el que esta se calienta por la fisión del uranio. Este circuito forma un sistema cerrado en el que el agua circula bajo presión, para que permanezca líquida a pesar de que la temperatura que alcanza es de unos 293ºC. Con el agua del circuito primario se calienta otro circuito de agua, llamado secundario. El agua de este circuito secundario se transforma en vapor a presión que es conducido a una turbina. El giro de la turbina mueve a un generador que es el que produce la corriente eléctrica. Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento.

      'Fuentes de energía'

    • Caldera

    • Campo de helióstato

    • Torre

    • Almacenamiento térmico

    • Generador de vapor

    • Turbo-alternador

    • Aéreo-condensador

    • Líneas de transporte de energía eléctrica

    • La luz incide en los paneles solares que la refleja la caldera donde se produce la electricidad. Baja por la torre y es tranformada en electricidad alterna. Luego se pas a los cables de alta tensió, donde se distribuye a la red elétrica.

    • Turbina

    • Cables conductores

    • Carga de frenado

    • Toma de tierra

    • Caja de control batería

    • Fuente auxiliar

    • Acumuladores

    • Líneas de transporte de energía eléctrica

    • El viento mueve las aspas, luego un alternador produce la electricidad. Esta es enviada a tierra atraves de cables, donde se almacena y se distribuye, por la red eléctrica.