Actividad
1.
FORMAS
DE GENERAR ENERGÍA ELECTRICA
En general, la generación de
energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía
química, mecánica, térmica o
luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a
instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las
transformaciones citadas. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.
Desde que Nikola Tesla descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución.
CENTRALES
TERMOELÉCTRICAS
CENTRALES TÉRMICAS SOLARES
Una central térmica solar o central termo solar es una instalación industrial en la que, utilizan los rayos del sol para calentar un fluido mediante radiación solar, esta produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. En ellas es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C hasta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato. Su principal problema medioambiental es la necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Una central hidroeléctrica es aquella aprovecha la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.
Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:
- La potencia, que es función
del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio
de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además
de las características de la turbina y del generador.
- La energía garantizada en un
lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen
útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.
CENTRALES MAREOMOTRICES
Las centrales mareomotrices utilizan el flujo y reflujo de las mareas. En general, puede ser útil en zonas costeras donde la amplitud de la marea sea amplia y las condiciones morfológicas de la costa permitan la construcción de una presa que corte la entrada y salida de la marea en una bahía. Se genera energía tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la bahía.Actualmente se encuentra en desarrollo la explotación comercial de la conversión en electricidad del potencial energético que tiene el oleaje del mar, en las llamadas centrales undimotrices.
CENTRALES EÓLICAS
La energía cinética 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 energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.Al igual que la solar o la hidroeléctrica, están fuertemente condicionadas por las condiciones climatológicas, siendo aleatoria la disponibilidad de las mismas.
CENTRALES FOTOVOLTAICAS
Se denomina energía solar
fotovoltaica a la obtención de energía eléctrica a través de paneles
fotovoltaicos. Estos paneles están formados por dispositivos semiconductores
tipo diodo que, al recibir radiación
solar, se excitan y provocan
saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus
extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la
obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para
alimentar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la corriente
eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede
transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica. Los principales problemas de este tipo de energía son su elevado coste en comparación con los otros métodos, 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 sílice es el principal componente de los circuitos integrados), o su dependencia con las condiciones climatológicas. Este último problema hace que sean necesarios sistemas de almacenamiento de energía para que la potencia generada en un momento determinado, pueda usarse cuando se solicite su consumo.
GENERACIÓN A PEQUEÑA ESCALA
Grupo electrógeno.
Un grupo electrógeno es una máquina
que mueve un generador de energía eléctrica a través de un motor de
combustión interna. Es
comúnmente utilizado cuando hay déficit en la generación de energía de algún
lugar, o cuando hay corte en el suministro eléctrico y es necesario mantener la actividad.
Una de sus utilidades más comunes es en aquellos lugares donde no hay
suministro a través de la red eléctrica, generalmente son zonas agrícolas con
pocas infraestructuras o viviendas aisladas. Otro caso es en locales de pública
concurrencia, hospitales, fábricas, etc., que, a falta de energía eléctrica de
red, necesiten de otra fuente de energía alterna para abastecerse en caso de
emergencia. Un grupo electrógeno consta de las siguientes partes:- Motor
de combustión interna: El motor que
acciona el grupo electrógeno suele estar diseñado específicamente para
ejecutar dicha labor. Su potencia depende de las características del
generador. Pueden ser motores de gasolina o diésel.
- Sistema
de refrigeración: El sistema de refrigeración
del motor es problemático, por tratarse de un motor estático, y puede ser
refrigerado por medio de agua, aceite o aire.
- Alternador: La energía eléctrica de salida se produce por
medio de una alternador apantallado, protegido contra salpicaduras, auto
excitado, autorregulado y sin escobillas, acoplado con precisión al motor.
El tamaño del alternador y sus prestaciones son muy variables en función
de la cantidad de energía que tienen que generar.
- Depósito
de combustible y bancada: El motor y el
alternador están acoplados y montados sobre una bancada de acero. La
bancada incluye un depósito de combustible con una capacidad mínima de
funcionamiento a plena carga según las especificaciones técnicas que tenga
el grupo en su autonomía.
- Sistema
de control: Se puede instalar uno de los diferentes tipos de
paneles y sistemas de control que existen para controlar el
funcionamiento, salida del grupo y la protección contra posibles fallos en
el funcionamiento.
- Interruptor
automático de salida: Para proteger al
alternador, llevan instalado un interruptor automático de salida adecuado
para el modelo y régimen de salida del grupo electrógeno. Existen otros
dispositivos que ayudan a controlar y mantener, de forma automática, el
correcto funcionamiento del mismo.
- Regulación
del motor: El regulador del motor es un dispositivo mecánico
diseñado para mantener una velocidad constante del motor con relación a
los requisitos de carga. La velocidad del motor está directamente
relacionada con la frecuencia de salida del alternador, por lo que
cualquier variación de la velocidad del motor afectará a la frecuencia de
la potencia de salida.
Pila voltaica
Se
denomina ordinariamente pila eléctrica a un dispositivo que genera energía
eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad
y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características
resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta
energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados
polos. Uno de ellos es el polo positivo o cátodo y el otro es el polo negativo o ánodo. En español es habitual llamarla así,
mientras que las pilas recargables o acumuladores, se ha venido llamando batería.
Pilas de combustible
Generador termoeléctrico de radioisótopos
Un generador termoeléctrico de radioisótopos es un generador eléctrico simple que obtiene su energía de la liberada por la desintegración radiactiva de determinados elementos. En este dispositivo, el calor liberado por la desintegración de un material radiactivo se convierte en electricidad directamente gracias al uso de una serie de termopares, que convierten el calor en electricidad gracias al efecto Seebeck en el llamado Unidad de calor de radioisótopos (o RHU en inglés).Los RTG se pueden considerar un tipo de batería y se han usado en satélites, sondas espaciales no tripuladas e instalaciones remotas que no disponen de otro tipo de fuente eléctrica o de calor.
Los RTG son los dispositivos más adecuados en situaciones donde no hay presencia humana y se necesitan potencias de varios centenares de vatios durante largos períodos de tiempo, situaciones en las que los generadores convencionales como las pilas de combustible o las baterías no son viables
¿QUE ES PROTECCION A
TIERRA?
Un
sistema que consiste en la conexión de equipos eléctricos y electrónicos a
tierra, por medio de la conexión eléctrica Directa de todas las partes
metálicas de una instalación, sin fusibles ni otros sistemas de protección, de
sección adecuada y uno o varios electrodos enterrados en el suelo, con objeto
de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies
próximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al
mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de
descarga de origen atmosférico.
¿PARA QUE SIRVE LA PROTECCIONA A TIERRA?
Para evitar que se dañen los equipos en caso
de una corriente transitoria peligrosa, o también que por falta de aislamiento
en uno de los conductores y al quedar en contacto con las placas de los
contactos y ser tocados por alguna persona pudiera ocasionarle lesiones o
incluso la muerte.
¿CUAL ES EL OBJETIVO DE UNA PROTECCION A TIERRA?
·
El
de brindar seguridad a las personas
·
Proteger
las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operación de los dispositivos de
protección.
·
Establecer
la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensión
eléctrica a tierra, bajo condiciones normales de operación.
·
Mejorar
calidad del servicio
·
Disipar
la corriente asociada a descargas atmosféricas y limitar las sobre tensiones
generadas.
·
Dispersar
las cargas estáticas a tierra.
COMO SE HACE UN SISTEMA DE PROTECCION A TIERRA
Con
una varilla o barra metálica fabricada de una aleación de cobre de unos 3
metros de largo por aproximadamente 13 milímetros de diámetro, que se entierra
en un sitio donde el suelo sea lo más húmedo posible, a esta barra se conecta
un cable (o varios) y se lleva hasta el tablero principal desde donde se
distribuye a todos los tomacorrientes que desees.
INTERPRETACION DE
PLANOS
Los planos eléctricos son la carta de
navegación empleada en el montaje de instalaciones eléctricas, es la
compilación del diseño de la obra teniendo en cuanta todos los parámetros que
ella implica.
Fases del proyecto u obra eléctrica
Planeamiento: esta etapa corresponde a los estimativos de carga, al
tipo de obra y de materiales y técnicas a emplear, si es mampostería o sistemas
livianos, la ubicación y clase de la acometida, al emplazamiento.
Diseño: esta etapa es una de
las más importantes del proyecto, ya que corresponde al prever como será la
instalación, para no cometer errores que incurren en pérdidas de dinero por
tiempo, recurso físico y humano desperdiciado. Para poder iniciar esta etapa se
debe poseer los planos básicos arquitectónicos, es decir, los planos donde se
ubican las plantas sin otra información más que la necesaria para el desarrollo
del plano eléctrico. Se ubicaran los puntos eléctricos (sistema de
tomacorrientes, sistema de iluminación, sistema de comunicaciones, sistema de alarma,
entre otros) de acuerdo a la distribución de muebles, enseres y
electrodomésticos en el vivienda, teniendo en cuenta la opinión del
propietario. Como resultado de esta etapa resultan los PLANOS ELÉCTRICOS, la
cantidad de materiales y el cronograma de la obra, esta última depende de gran
parte del avance de la obra civil
Plano
eléctrico:
corresponde a la ubicación en planta de los puntos eléctricos con su
correspondiente tendido de tubería.
Convenciones: la identificación de
los símbolos eléctricos usados.
Notas: son las
observaciones y recomendaciones acerca de la construcción e interpretación del
plano eléctrico.
Cuadro
de cargas:
es una tabla compuesta por la distribución de las cargas según los circuitos,
donde podemos analizar el balance de carga y los circuitos de protección a
utilizar; este cuadro viene acompañado de los cálculos eléctricos que
corresponden a la aplicación del factor de demanda para calcular los
conductores correspondientes a la acometida y el tipo de contador a emplear.
Especificaciones: este apartado lo
podemos cambiar por el diagrama unifilar de la instalación, que corresponde a
la distribución de los circuitos en el tablero y al resumen de las conexiones y
equipos empleados en la acometida o alimentación eléctrica.
Los planos expresan gráficamente la
forma constructiva de la instalación eléctrica, indicando la ubicación de los
componentes, dimensiones de las canalizaciones (diámetro de las tuberías), su
recorrido y tipo, características de las protecciones, etc.
SIMBOLOGIA ELECTRICA
Se denomina Simbología Eléctrica a la
representación gráfica que se realiza de cada elemento de un circuito o
instalación eléctrica.
NOMENCLATURA INSTALACIONES DE REDES ELECTRICA
------------------------------------- = tubería por piso
i= NEUTRO
I= FASE
T= TIERRA
S1= INTERRUPTOR SENCILLO
S2= INTERRUPTOR DOBLE
SE= INTERRUPTOR ESCALA
2SE=
INTERRUPTOR ESCALA DOBLE
= TOMA TRIFILAR
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