La Electricidad

La Electricidad La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energa, principalmente en: centrales hidroelctricas donde se usa la fuerza mecnica de agua o en centrales termoelctricas donde se produce electricidad a partir del carbn, petrleo y otros combustibles. Tambin puede generarse a partir de la Energa Elica, Solar y Biomsica entre otras.

CENTRALES, TURBINAS Y GENERADORESLa electricidad que nosotros consumimos, y que se transporta a travs de una red de cables, se produce bsicamente al transformar la energa cintica en energa elctrica. Para ello, se utilizan turbinas y generadores. Las turbinas son enormes engranajes que rotan sobre s mismos una y otra vez, impulsados por una energa externa. Los generadores son aparatos que transforman la energa cintica -de movimiento- de una turbina, en energa elctrica.En Chile, existen dos tipos principales de centrales generadoras de electricidad: hidroelctricas y termoelctricas (trmicas a vapor, trmicas a gas y de ciclo combinado). Centrales hidroelctricas

Utilizan la fuerza y velocidad del agua corriente para hacer girar las turbinas. Las hay de dos tipos: de pasada (que aprovechan la energa cintica natural del agua corriente de los ros) y de embalse (el agua se acumula mediante represas, y luego se libera con mayor presin hacia la central hidroelctrica).

Pasos para construir una represa

HIDROLOGIA

1-. Anlisis de Disponibilidad de agua2-. Modelos hidrolgicos para rellenar y extender registros de lluvia y para generar series de caudales de largo plazo.3-. Clculo de Crecidas Mximas Probables y Crecidas de Diseo para los proyectos hdricos4-. Trnsito de Crecidas

CONSTRUCCIN DE OBRAS

5-. Construccin de Proyectos de Pequeas Centrales Hidroelctricas6-. Construccin y Supervisin de Obras Hidrulicas.7-. Construccin y Supervisin de Obras Civiles en general

Si se acumula agua en un embalse, por gravedad, tiende a bajar al nivel del mar o sea, mientras el agua no tenga libertad de movimiento, contiene almacenada energa potencial, la cual tambin se conoce como energa esttica. De esta forma el agua en movimiento transforma aquella capacidad de trabajo en fuerza viva o energa cintica, capaz de mover, por ejemplo, una rueda hidrulica.As las molculas del agua corriente que bajan de la presa por gravedad, al ser desviadas por los labes de la rueda hidrulica, pierden velocidad y les ceden una parte de energa cintica, la cual, al hacer girar una turbina, se convierte en energa mecnica. A su vez la turbina acciona un alternador cuya rotacin produce una corriente de electrones que, por haber cambiado de estado, desarrollan energa elctrica; sta se transforma en energa radiante y en energa calorfica cuando el filamento de una lmpara opone cierta resistencia al paso de la corriente.

Centrales termoelctricas

Usan el calor para producir electricidad. Calientan una sustancia, que puede ser agua o gas, los cuales al calentarse salen a presin y mueven turbinas y entonces el movimiento se transforma. Como ya hemos visto, para alimentar una central termoelctrica se pueden usar muchas fuentes energticas: carbn, petrleo, gas natural, energa solar, geotrmica o nuclear, biomasa... Estas son las utilizadas principalmente en Chile: 1. Centrales trmicas a vapor. En este caso, se utiliza agua en un ciclo cerrado (siempre es la misma agua). El agua se calienta en grandes calderas, usando como combustible el carbn, gas, biomasa, etc. La turbina se mueve debido a la presin del vapor de agua, y su energa cintica es transformada en electricidad por un generador. 2. Centrales trmicas a gas. En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos combustibles (gas, petrleo o diesel). El resultado de esta combustin es que gases a altas temperaturas movilizan a la turbina, y su energa cintica es transformada en electricidad. 3. Centrales de ciclo combinado. Utilizan dos turbinas, una a gas y otra a vapor. El gas calentado moviliza a una turbina y luego calienta agua, la que se transforma en vapor y moviliza, a su vez, a una segunda turbina. Centrales elicas

Las centrales elicas aprovechan la fuerza del viento que mueve las hlices para producir electricidad en el generado

Las partes que componen una aeroturbina son:

- Rotor o turbina: es el que transforma la energa del viento en energa mecnica.

- Sistema de orientacin: tiene la funcin de colocar el rotor perpendicular a la direccin del viento.

- Sistema de regulacin: tiene la funcin de disminuir la velocidad de encendido, mantener la potencia y la velocidad del rotor y pararlo cuando el viento sobrepase una velocidad determinada.

- Conversor energtico: transforma la energa obtenida en el eje rotor.

- Coraza: soporta y protege el conversor energtico y, normalmente, los sistemas de regulacin y orientacin.

Soporte o torre: es el soporte de todo el equipo. Eleva el rotor para mejorar la captacin y absorber las vibraciones que se producen.

Energa Nuclear

Es la forma ms aterradora de los ltimos tiempos y fue descubierta cuando en 1945, un 6 de Agosto en Hiroshima Japn, Estados Unidos destruy completamente esa ciudad.Por los ensayos de Enrico Fermi el 2 de Diciembre de 1942, el Ejercito de Estados Unidos prob en el desierto el primer estallido que provoc luego las dos grandes masacres en Japn.En Hiroshima se utiliz Uranio 235,en Nagasaki, ciudad universitaria, el 9 de Agosto de 1945 Plutonio 239.Los cientficos han utilizado estas reacciones en cadena pero con fines pacficos utilizando grafito como moderador de la fusin para producir grandes cantidades de calor que se aprovechan para calentar y evaporar agua.Este vapor producido es pasado por unas paletas de turbinas, en el mismo eje conectadas a un generador para producir grandes cantidades de electricidad.Son las Centrales Elctricas Nucleares.

Turbo generadores de central Nuclear.Para obtener electricidad de la energa nuclear, existe un proceso denominado fisin nuclear (de fisus; fisurar, romper) en este proceso se rompen ncleos atmicos y as se libera la energa contenida en su interior, sta calienta agua y la transforma en vapor. Este vapor producido es pasado por unas paletas de turbinas, en el mismo eje conectadas a un generador para producir grandes cantidades de electricidad. La cantidad de energa liberada por fisin nuclear es muy grande, pero peligrosa (recuerda el desastre de Chernobyl).

Tanto su generacin, como su manejo y desechos presentan graves riesgos de contaminacin letal por radiacin, adems la base mineral para obtenerla, el uranio, no es renovable.

Este sistema se usa en algunos pases desarrollados y en otros ms cercanos, por ejemplo en Argentina, para producir electricidad.

En nuestro pas, la energa nuclear slo se usa en aplicaciones tales como: medicina y agricultura

La primera estacin de generacin de energa nuclear fue construida en Inglaterra e inaugurada el 17 de Octubre de 1956.Su nombre es Calder Hall.Fue la primera en obtener energa elctrica a partir de un reactor nuclear controlado.

Calder Hall Inglaterra.En estas centrales se deben tomar normas de seguridad mas estrictas que en otra plantas generadoras.El riesgo de un escape radioactivo a la atmsfera sera un desastre, ya que todo ser vivo que sea irradiado con estas emisiones, sufre graves trastornos con una muerte segura.Veremos a continuacin el tablero de mandos de una Central donde multitud de medidores controlan cada paso y funcionamiento de las distintas etapas de generacin de una central Nuclear. Tablero de control en 1956.

Controles de motores 1956 Calder HallCon el correr de los aos y la tecnologa siempre a la vanguardia, estas primitivas consolas de mando han sido sustituidas por computadoras que controlan muchas funciones en forma automtica

Plantas de Energia nuclear

Electricidad en Chile

Mapas de Hidroelctricas en el Bio-Bio

Central elica Alto Baguales

Puerto Aysn

Tambin conocida como granja elica, esta central que convierte el viento en energa elctrica, contempla la instalacin inicial de tres mquinas de ltima generacin, marca Vestas, de origen dans, con una potencia de 660 kw. cada una, lo que logra una potencia instalada total de 2 Mw. Su operacin se efecta con un sistema telecomandado desde el centro de despacho de Coyhaique e interconectada al sistema de distribucin de una lnea de alta tensin de 33 Kv.

Los aerogeneradores estn montados en torres tubulares de 45 mt. de altura y tienen un dimetro de 3 mt. El dimetro del rotor(aspas) que capta la energa del viento es de 45 mt., y el peso total de cada unidad, electrogenerador, torre y casa de mquinas, es e 60n toneladas.

Segn estudios realizados en el sector de la central elica alto Baguales con equipo de Edelaysn se pueden determinar velocidades medias anuales del viento, las que oscilan entre 7,5 y 9,5 m/s . este hecho y el anlisis geogrfico desde el punto de vista aerodinmico de la superficie terrestre de la zona bajo estudio, permitieron seleccionar el lugar ptimo de emplazamiento de los generadores

La velocidad del viento requerida para generar la potencia nominal de las mquinas entonces es de 17m/s., se proyecta una generacin neta anual por turbina de 3, 1 millones de kwh/ao, energa que equivale al consumo anual de aproximadamente 1.500 casas.

La velocidad de viento mnima para iniciar la generacin es de 4 m/s , la mxima es de 25 m/s, con viento superiores , las turbinas se conectan en forma automticas para evitar daos.

La generacin de electricidad en el sector de Aysn hasta ahora se basa fundamentalmente en el parque trmico, con una capacidad instalada de 17mw. La puesta servicio de alto Baguales significa evitar el consumo de aproximadamente 1.600.000 litros de petrleo anuales.

El reemplazo de motores a combustin interna por aerogeneradores tambin trae como beneficio que toneladas de CO2 y material particulado dejen de contaminar el aire de la regin, reduciendo tambin la contaminacin acstica propia de los motores a combustin interna y el peligro ambiental que provoca el transporta el transporte de petrleo.

Central Hidroelctrica Ralco