Simbología eléctrica

Esquema de una instalación eléctrica residencial

Planta termoeléctrica

Esquema

Planta Hidroeléctrica

Planta Eoloeléctricas

ESQUEMA

PLANTA TERMOELECTRICA

Plantas Termoeléctricas

• Una planta termoeléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión 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 energía 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 energía calorífica. 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 pequeñísimas gotas de agua en suspensión que transportaría serían 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 energía 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 así energía 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. Allí 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 tecnología utilizada para hacer girar los generadores eléctricos, denominándoseles como sigue:
  
  
  
  Vapor
  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 tecnologías 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 extraído del subsuelo)
  
  *Nucleoeléctrica (uranio enriquecido)

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Planta hidroelectrica

Una planta hidroeléctrica es la que aprovecha la energía hidráulica para producir energía eléctrica. Si se concentra grandes cantidades de agua en un embalse, se obtiene inicialmente, energía potencial, la que por la acción de la gravedad adquiere energía cinética o de movimiento  pasa de un nivel superior a otro muy bajo, a través de las obras de conducción ( la energía desarrollada por el agua al caer se le conoce como energía hidráulica), por su masa y velocidad, el agua produce un empuje que se aplica a las turbinas, las cuales transforman la energía hidráulica en energía mecánica.

Esta energía se propaga a los generadores que se encuentran acoplados a las turbinas, los que la transforman en energía eléctrica, la cual pasa a la subestación contigua o cerca de la planta. La subestación eleva la tensión o voltaje para que la energía llegue a los centros de consumo con la debida calidad.

Las turbinas pueden ser de varios tipos, según los tipos de centrales:

La energía 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:

En las plantas hidroeléctricas el caudal de agua es controlado y se mantiene casi constante, transportándola por unos conductos, controlados con válvulas para así 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.

Energía Eólica - de corrientes de aire a corrientes eléctricas

Las plantas de energía 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 energía 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, así como también en otras áreas, son especialmente ventajosos para las plantas de energía eólica. Sólo sería necesario aprovechar estos vientos. Mediciones realizadas por investigadores de los Estados Unidos en 8.000 sitios, han demostrado que podrían satisfacerse las necesidades de electricidad de todo el mundo con energía eólica - sólo con la condición de utilizarla más eficazmente.

En febrero de 2005, la central más grande de energía 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 energía eólica son, sin embargo, escasas -por lo que se están depositando grandes esperanzas en las centrales de energía eólica que están siendo establecidas en el mar. Alrededor del mundo, se están instalando algunos parques eólicos costeros, como por ejemplo en Dinamarca, Suecia, Países Bajos, Alemania e Inglaterra. El hecho de que la producción de energía 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. Ésto 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 podrían llegar a ahuyentar a las aves, a los peces y a los mamíferos marinos.

La idea de un parque de energía eólica volador, suena como algo de ciencia ficción. Tendría dos rotores y produciría electricidad a una altura de cinco kilómetros, donde soplan vientos fuertes y regulares. La central de energía eólica voladora podría estar sostenida por un cable que también transportaría la energía generada hacia la tierra. Se elevaría hacia el cielo de forma similar a una cometa, y permanecería estable una vez en el aire. De todas formas, es todavía totalmente incierto si esta clase de parque eólico aerotransportado se construirá alguna vez

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