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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, GEOLOGÍA Y MINAS ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Trabajo N°01 “GENERACIÓN DE LA ELECTRICIDAD” DOCENTE: Ing. LEZAMA CUELLAR, Christian. www.ingenieriaclc.jimdo.com ALUMNO: GARCÍA ALLCCAHUAMÁN, Elmer. ([email protected] ) SEMESTRE: 2013-II.

TRABAJO DE SISTEMA DE CIRCUITOS ELECTRICOS Y ELECTR.docx

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERA CIVIL, GEOLOGA Y MINASESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA DE SISTEMAS

Trabajo N01 GENERACIN DE LA ELECTRICIDAD DOCENTE: Ing. LEZAMA CUELLAR, Christian.www.ingenieriaclc.jimdo.com ALUMNO: GARCA ALLCCAHUAMN, Elmer.([email protected])SEMESTRE: 2013-II.

Ayacucho Per2014NDICE

INTRODUCCIN3ETAPAS DEL SISTEMA DE GENERADOR ELCTRICO4TIPOS DE CENTRALES ELCTRICAS5ENERGA ELICA5ENERGA GEOTRMICA6ENERGA HIDRALICA7ENERGA NUCLEAR8ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICA9ENERGA TERMOELCTRICA10BIBLIOGRAFA12

INTRODUCCIN

La electricidad est a nuestro alrededor, la electricidad la electricidad es una forma de energa y es flujo de energa elctrica. La electricidad es un fenmeno fsico relacionado con cargas estacionarias y cargas en movimiento. El electrn y el protn son las partculas atmicas involucradas en la generacin de las electricidades y las manifestaciones de electricidades suceden debido al aumento y al movimiento de estas partculas.La electricidad forma parte bsica de la naturaleza y es una de las formas de energa ms utilizadas en el mundo actual. La electricidad se obtiene de la conversin de otras fuentes de energa, tales como el carbn, la energa nuclear, el gas natural, el petrleo y otras fuentes naturales. Estas fuentes se conocen como fuentes primarias. La electricidad es una forma de energa muy conveniente y muy controlable que se usa para obtener luz, calor y energa.La demanda de energa elctrica de una ciudad, regin o pas tiene una variacin a lo largo del da. Esta variacin es funcin de muchos factores, entre los que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su produccin, climatologa extremas de fro o calor, tipo de electrodomsticos que se utilizan ms frecuentemente, tipo de calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estacin del ao y la hora del da en que se considera la demanda.

GENERACIN DE LA ELECTRCIDAD

En general, lageneracin de energa elctricaconsiste entransformaralguna clase deenerga(qumica,cintica,trmicaolumnica, entre otras), enenerga elctrica. Para la generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln delsistema de suministro elctrico. La generacin elctrica se realiza, bsicamente, mediante ungenerador; si bien estos no difieren entre s en cuanto a su principio de funcionamiento, varan en funcin a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qu fuente de energa primaria utiliza para convertir la energa contenida en ella, en energa elctrica.Nosotros utilizamos la electricidad a diario sin ponernos a pensar en cmo es que llega hasta nuestros hogares. La produccin y la distribucin de la electricidad son de los procesos industriales ms complicados y que requieren ms inversin de capital en el mundo. A pesar de que los detalles de la produccin y la distribucin son muy complicados, podemos organizar el proceso de creacin y entrega de la electricidad en tres etapas (generacin, transmisin y distribucin).ETAPAS DEL SISTEMA DE GENERADOR ELCTRICO

Para convertir energa mecnica en energa elctrica, se utiliza un generador elctrico. Este proceso se basa en la relacin entre electricidad y magnetismo.Generacin: El proceso de la generacin est compuesto por plantas generadoras, combustible y mano de obra para operar las plantas. Cuando las turbinas giran, se genera electricidad. En la mayora de las plantas generadoras, estas turbias funcionan con vapor presurizado que se genera al quemar el carbn u otros combustibles en grandes calderas. Tambin se puede utilizar en las plantas hidrulicas, en este caso la fuerza del agua es la que hace girar a las turbinas.Transmisin:Una vez que las turbinas giran y generan la electricidad, esta se pasa a transformadores para incrementar el voltaje. El proceso de transmisin transporta la electricidad a distancias ms largas, desde las plantas generadoras hasta las reas locales de servicio, como las ciudades, etc. La electricidad se transporta en una red de lneas de transmisin de alto voltaje. Estas lneas comnmente estn compuestas de grandes estructuras de metal o madera y cables.Distribucin: El proceso de distribucin es el paso final para que la electricidad llegue hasta los hogares o negocios, las plantas de distribucin se componen de subestaciones, postes, alambres, medidores y transformadores. En la subestacin de distribucin elctrica, la electricidad se remueve del sistema de transmisin y se pasa por transformadores para bajar el voltaje. Despus, la electricidad se transfiere a la red local de lneas de distribucin y se pasa por el medidor elctrico de cada casa o de cada negocio.

TIPOS DE CENTRALES ELCTRICASENERGA ELICALa energa elica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energa. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en reas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montaosas o islas. La energa del viento est relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de reas de alta presin atmosfrica hacia reas adyacentes de baja presin, con velocidades proporcionales al gradiente de presin.El impacto medioambiental de este sistema de obtencin de energa es relativamente bajo, pudindose nombrar el impacto esttico, porque deforman el paisaje, la muerte de aves por choque con las aspas de los molinos o la necesidad de extensiones grandes de territorio que se sustraen de otros usos. Adems, este tipo de energa, al igual que la solar o la hidroelctrica, estn fuertemente condicionadas por las condiciones climatolgicas, siendo aleatoria la disponibilidad de las mismas.

ENERGA GEOTRMICALa energa geotrmica es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotrmico, el calor radio gnico, etc. Se obtiene energa geotrmica por extraccin del calor interno de la Tierra. En reas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas basales o dentro de rocas sedimentarias. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor (flashing). El mtodo a elegir depende del que en cada caso sea econmicamente rentable.

ENERGA HIDRALICAUna central hidroelctrica es aquella que se utiliza para la generacin de energa elctrica mediante el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa situada a ms alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubera de descarga a la sala de mquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidrulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos caractersticas principales de una central hidroelctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generacin de electricidad son: La Potencia: Funcin del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal mximo turbinable, adems de las caractersticas de la turbina y del generador. La Energa: Esta debe estar garantizada en un lapso determinado, generalmente un ao, que est en funcin del volumen til del embalse, de la pluviometra anual y de la potencia instalada.Esta forma de energa posee problemas medioambientales al necesitar la construccin de grandes embalses en los que acumular el agua, que es sustrada de otros usos, incluso urbanos en algunas ocasiones. Actualmente se encuentra en desarrollo la explotacin comercial de la conversin en electricidad del potencial energtico que tiene el oleaje del mar, en las llamadas centrales mareomotrices. Estas utilizan el flujo y reflujo de las mareas. En general puede ser til en zonas costeras donde la amplitud de la marea sea amplia, y las condiciones morfolgicas de la costa permitan la construccin de una presa que corte la entrada y salida de la marea en una baha. Se genera energa tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la baha.

ENERGA NUCLEARUna central nuclear es una instalacin industrial empleada para la generacin de energa elctrica a partir de energa nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinmico convencional para mover un alternador y producir energa elctrica. Estas centrales constan de uno o varios reactores, que son contenedores (llamados habitualmente vasijas) en cuyo interior se albergan varillas u otras configuraciones geomtricas de minerales con algn elemento fisil (es decir, que puede fisionarse) o frtil (que puede convertirse en fisil por reacciones nucleares), usualmente uranio, y en algunos combustibles tambin plutonio, generado a partir de la activacin del uranio. En el proceso de fisin radiactiva, se establece una reaccin que es sostenida y moderada mediante el empleo de elementos auxiliares dependientes del tipo de tecnologa empleada.La energa nuclear se caracteriza por producir, adems de una gran cantidad de energa elctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depsitos aislados y controlados durante largo tiempo. A cambio, no produce contaminacin atmosfrica de gases derivados de la combustin que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fsiles para su operacin. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de su propia construccin, de la fabricacin del combustible y de la gestin posterior de los residuos radiactivos (se denomina gestin a todos los procesos de tratamiento de los residuos, incluido su almacenamiento) no son despreciables.

ENERGA SOLAR FOTOVOLTAICALa energa solar fotovoltaica es la obtencin de energa elctrica a travs de paneles fotovoltaicos. Los paneles, mdulos o colectores fotovoltaicos estn formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiacin solar, se excitan y provocan saltos electrnicos, generando una pequea diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtencin de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeos dispositivos electrnicos. A mayor escala, la corriente elctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red elctrica.Los principales problemas de este tipo de energa son su elevado coste en comparacin con los otros mtodos, la necesidad de extensiones grandes de territorio que se sustraen de otros usos, la competencia del principal material con el que se construyen con otros usos (el slice es el principal componente de los circuitos integrados), o su dependencia con las condiciones climatolgicas.Los principales problemas de este tipo de energa son su elevado coste en comparacin con los otros mtodos, la necesidad de extensiones grandes de territorio que se sustraen de otros usos, la competencia del principal material con el que se construyen con otros usos (el slice es el principal componente de los circuitos integrados), o su dependencia con las condiciones climatolgicas. Este ltimo problema hace que sean necesarios sistemas de almacenamiento de energa para que la potencia generada en un momento determinado, pueda usarse cuando se solicite su consumo. Se estn estudiando sistemas como el almacenamiento cintico, bombeo de agua a presas elevadas, almacenamiento qumico, entre otros.

ENERGA TERMOELCTRICAUna central termoelctrica es una instalacin empleada para la generacin de energa elctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fsiles (petrleo, gas natural o carbn) como de la fisin nuclear del uranio u otro combustible nuclear. Las centrales que en el futuro utilicen la fusin tambin sern centrales termoelctricas.En su forma ms clsica, las centrales termoelctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido, a alta presin y temperatura, se expande a continuacin en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad. Luego el vapor es enfriado en un condensador donde circula por tubos agua fra de un caudal abierto de un ro o por torre de refrigeracin. En las centrales termoelctricas denominadas de ciclo combinado se usan los gases de la combustin del gas natural para mover una turbina de gas. En una cmara de combustin se quema el gas natural y se inyecta aire para acelerar la velocidad de los gases y mover la turbina de gas. Como, tras pasar por la turbina, esos gases todava se encuentran a alta temperatura (500C), se reutilizan para generar vapor que mueve una turbina de vapor. Cada una de estas turbinas impulsa un alternador, como en una central termoelctrica comn. El vapor luego es enfriado por medio de un caudal de agua abierto o torre de refrigeracin como en una central trmica comn. Adems, se puede obtener la cogeneracin en este tipo de plantas, al alternar entre la generacin por medio de gas natural o carbn. Este tipo de plantas est en capacidad de producir energa ms all de la limitacin de uno de los dos insumos y pueden dar un paso a la utilizacin de fuentes de energa por insumos diferentes.Las centrales trmicas que usan combustibles fsiles liberan a la atmsfera dixido de carbono (CO), considerado el principal gas responsable del calentamiento global. Tambin, dependiendo del combustible utilizado, pueden emitir otros contaminantes como xidos de azufre, xidos de nitrgeno, partculas slidas (polvo) y cantidades variables de residuos slidos. Las centrales nucleares pueden contaminar en situaciones accidentales (vase accidente de Chernbil) y tambin generan residuos radiactivos de diversa ndole. Una central trmica solar o central termo solar es una instalacin industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiacin solar y su uso en un ciclo termodinmico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generacin de energa elctrica como en una central trmica clsica. En ellas es necesario concentrar la radiacin solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300C hasta 1000C, y obtener as un rendimiento aceptable en el ciclo termodinmico, que no se podra obtener con temperaturas ms bajas. La captacin y concentracin de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientacin automtica que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos ms pequeos de geometra parablica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientacin se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser tiles para otros usos (agrcolas, forestales, etc.).

BIBLIOGRAFA

https://www.melecsa.com/index.php?option=com_content&view=article&id=39&Itemid=80&lang=es http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica http://es.slideshare.net/augustomurillo/etapas-de-la-energia-15145910 http://www.ikonet.com/es/diccionariovisual/energia/hidroelectricidad/etapas-de-la-produccion-de-electricidad.php