UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE MECANICA ELECTRICA INGENIERIA ELECTRICA 2 ING. JULIO BARRIOS SECCION N- CENTRALES ELECTRICAS WILLIAMS REN SACALXOT CHOJOLN CARNET: 2012-31225 Introduccin Cualquieradelasactividadesquerealizamosadiarioprecisadelempleodeenerga.Enotrostiempossolose poda recurrir al esfuerzo fsico de personas o animales, al calor de la lea ardiendo o a la fuerza del aire y del agua almoverlosmolinos.Actualmenteennuestrasociedadlasdosformasdeenergamsempleadassonlos combustiblesfsilesylaelectricidad.Unacentralelctricaesunainstalacincapazdeconvertirlaenerga mecnica, obtenida mediante otras fuentes de energa primaria, en energa elctrica. Las centrales elctricas son las llamadas convencionales utilizan la transformacin de energa mecnica. Las centrales no convencionales son aquellas que transforman en energa elctrica otras energas primarias; como la energa del viento; o la diferencias de mareas; o la energa del sol a travs de paneles; etc.. Objetivo General El objetivo principal del siguiente informe, es describir los distintos tipos de centrales de generacin de energaelctrica.Tambinsedarnaconocerlarelacinqueexisteentreelfuncionamientoylos inconvenientes. Especifico Conocer los diferentes tipos de generacin de energa elctrica y su viabilidad en el uso futuro. Identificar qu tipo de energa pueden ser aplicables en Guatemala. CENTRALES ELECTRICAS Una central productora de energa es cualquier instalacin que tenga como funcin transformar energa potencial en trabajo. Las centrales elctricas son las diferentes plantas encargadas de la produccin de energa elctrica y sesitan,generalmente,enlascercanasdefuentesdeenergabsicas(ros,yacimientosdecarbn,etc.). Tambin pueden ubicarse prximas a las grandes ciudades y zonas industriales, donde el consumo de energa es elevado. Los generadores o alternadoresson las mquinas encargadas dela obtencin dela electricidad. Estas maquinarias son accionadas por motores primarios. El motor primario junto con el generador forman un conjunto denominado grupo. Los combustibles Elextraordinariopoderenergticodeloscombustibles,desdela maderahastaloscombustiblesfsilescomoelcarbn,elgasleo,la gasolinaoelgasnatural,seaprovechadeformadirectaenalgunas aplicacionestancomunescomoelcocinadodealimentos,la calefaccin.Enlosmediosdetransportesoninsustituiblesporla dificultad de almacenar la energa elctrica. La energa elctrica La mayora de las mquinas y aparatos que utilizamos habitualmente funcionan con energa elctrica. La energa que reciben se transforma ensuinteriorproduciendoasusalidadiferentestiposdeefectos,comocalor,luz,imgenes,sonidoso movimientos. La facilidad con que se transporta y se transforma en multitud de efectos convierte a la electricidad en el tipo de energa ms empleado en la mayora de aplicaciones. La produccin de energa elctrica Paraquefuncionenpequeosaparatoselctricos,telfonomvil,radio,esbastaconlaenergaelctricaque suministran las pilas o bateras. Sin embargo, la mayora de mquinas y aparatos elctricos necesitan ms cantidad de energa, que debe ser suministrada, de forma constante, a travs de la red elctrica. Las centrales elctricas Esta produccin deenerga elctrica selleva a cabo en las centrales elctricas. En estetipo deinstalacionesse realiza la transformacin de la energa del sol, del viento, del agua o de los combustibles en energa elctrica. En este tema aprenders los diferentes tipos de centrales que se emplean hoy en da. La mayoradelascentralesutilizangruposdeturbina-alternador para producir electricidad: Lasturbinasestnconstituidasporuneje giratorioyunasaspasolabesqueson impulsadas por la fuerza de corrientes de agua porvapor.Elsistemadeaspasdeun aerogenerador elico tambin es una turbina. El alternador es una mquina cuyo principio de funcionamientoestbasadoenelefecto electromagntico, si un conductor elctrico se mueveenlasproximidadesdeunelectroimn se genera en el conductor un voltaje. Elalternadorestformadoporunejegiratorio formadoporgrandeselectroimanesquegiran movidos por el eje de la turbina al que est unido. Este giroproduceunvoltajeenlasbobinas(cables enrollados)delestator(partefijadelalternador.De allsalenloscablesquesuministranlaenerga elctrica. Clasificacin de las centrales elctricas Recursos energticos Llamamosas,alasmateriasofenmenos procedentes de la naturaleza y de los que nos aprovechamosparaproducirlaenergaque empleamos.Elviento,elpetrleo,elsol,la fuerzadelaguaomaterialescomoeluranio son recursos energticos. Dependiendo de que el recurso que se emplee para generar energa se agote o la naturaleza lorenueve,losrecursosenergticospueden ser renovables o no renovables. Sonenergasrenovables:Laelica,la hidrulica, la solar. Son energas no renovables: La procedente de combustibles (trmica) y la nuclear. De igual forma se pueden clasificar las centrales elctricas entre renovables y no renovables. Otra clasificacin se puedehaceratendiendoalaimportanciaquehoyendatienenlosdistintostiposdecentrales,as,podemos clasificarlas entre: Centrales convencionales: sellevan utilizando desde hacetiempo (todo el siglo XX),producen la mayor partedelaenergaelctrica.Sonlascentralestrmicas,lasnuclearesylasgrandescentrales hidroelctricas. Centralesalternativas:sonlasltimasquesehanpuestoenmarcha.Seempleanmenosquelas convencionales pero su utilizacin va en aumento. Aprovechan recursos renovables, son ms limpias que las anteriores. Son las centrales elicas, las solares, las minihidrulicas y las geotrmicas. Centrales elctricas convencionales Mediante estos tres tipos de centrales se genera la mayor cantidad de la energa elctrica que consumimos. Centrales hidroelctricas Funcionamiento. Mediante una presa se construye un embalse en el curso de un ro. Gracias a los embalses se aprovecha el agua en el momento adecuado (riegos, consumos humano o industrial), cuando se desembalsa el agua, circula a travs de una turbina, que mueve un alternador que genera la energa elctrica. El agua que sale de la turbina es aprovechada para otros usos. Inconvenientes aunque es una energa limpia (no produce contaminacin), genera problemas en los ecosistemas de los ros y en las poblaciones que deben de ser inundadas por los embalses. Centrales trmicas de combustin Funcionamiento.Seutilizancomo combustibles, carbn, gasleo, fuel y gas natural. El combustible seintroducealacalderadondeseponeen combustin. El calor generado en la caldera sirve paracalentartodaunareddetuberas construidas dentro de la caldera, por esta tubera circula agua. Al calentarse el agua se convierte en vapor a alta presin (imagina una olla a presin). Este vapor mueve la turbina que a su vez mueve el alternador que genera la energa elctrica. A la salidadelaturbinasaleelvaporabajapresin,estevaporseconduceatravsdetuberasalatorrede refrigeracin donde se enfra y se convierte de nuevo en agua para que pase a travs de la caldera. Inconvenientes generan gases contaminantes y cenizas que provocan el efectos invernadero (calentamiento de la atmsfera) y la lluvia cida (daa la naturaleza). La extraccin de los combustibles genera numerosos problemas, impacto paisajstico en zonas mineras o accidentes en el transporte del petrleo. Centrales trmicas nucleares Funcionamientoeselmismoqueelde unacentraltrmicaperoenlugarde generarse el calor en la caldera al quemar un combustible, este calor se genera en un reactornuclear.Endichoelementose producen reacciones de fisin (reacciones atmicas) en materiales como el Uranio o el Plutonio. Estas reacciones generan una gran cantidad e calor que es convertido en electricidadigualqueenunacentral trmica. Inconvenientes si no se producen accidentes no se produce contaminacin del aire. Los residuos nucleares son muy peligrosos durante muchos aos (debido a su radiactividad) y un accidente deuna central nuclear es muy peligroso para las poblaciones prximas. Centrales elctricas no convencionales Parques elicos Es la energa alternativa ms desarrollada. Funcionamientoestformadoporunconjuntode mquinasllamadasaerogeneradores.Cuandoelviento loshacegirargeneranlaenergaelctrica.Estn formadosporunrotor(normalmentede3palas), elemento que conviertela fuerza del viento en energa mecnicadeuneje,esteejeestacopladoaun alternador que genera la energa elctrica. Inconvenientesgeneraimpactopaisajsticoafeandoel paisaje y son peligrosos para las aves. Es necesario que sople el viento. Centrales solares 1). Solar trmica mediante un sistema de helistatos (espejos que reflejan la luz del sol) se concentra la radiacin solar en un sistema de tuberas por las que circula agua, esta agua se calienta y se convierte en vapor. El vapor mueveunaturbinaquemueveunalternador.Elvaporquesaledelaturbinadebedeserrefrigeradopara convertirse nuevamente en agua. Inconvenientesesunaenerga limpia pero slo se puede utilizar en zonasconmuchashorasdesolal ao.Hacenfaltagrandes extensiones de terreno para generar cantidades de energa importantes. 2).Solarfotovoltaicaexisten algunos materiales que al recibir luz se generan una circulacin de electrones. Estos materiales se utilizan para construir placas solares fotovoltaicas. Estasplacasseutilizaneninstalacioneselctricasaisladas(casasenelcampo,sealesdetrfico,satlites). Tambin existen centrales solares formadas por un conjunto de placas las cuales se orientan automticamente hacia el sol mediante un motor. Inconvenientes para generar cantidades importantes de energa haran falta muchas placas. Energa de la biomasa Se entiende por biomasa toda la materia procedente de los seres vivos. Esta biomasa se utiliza como combustible en centrales de combustin trmicas. Los gases de su combustin, generan efecto invernadero, aunque no son tan contaminantes como los combustibles fsiles (carbn, petrleo o gas natural). Se puede utilizar como biomasa: Residuos forestales o agrcolas, poda de rboles, estircol de animales. Cultivos energticos, plantaciones de cultivos dedicados a producir combustibles (biodiesel). R.S.U. Residuos slidos urbanos, la basura que generamos se utiliza para generar biogs que sirve como combustible. Inconvenientes, generan gases de efecto invernadero. Energa geotrmica Elcalordelinteriordela tierraseaprovecha enalgunaszonasdel mundo (zonasconactividad volcnica)para calefaccin en casas o generar electricidad mediante turbina-alternador. Elcalordelinteriordela tierraseaprovecha enalgunaszonasdel mundo (zonasconactividad volcnica)para calefaccin en casas o generar electricidad mediante turbina-alternador. Energa maremotriz En algunas costas la diferencia de altura del mar entre la marea alta ylamareabaja esdealgunosmetros, estadiferenciadealturases aprovechada en una central maremotriz de forma similar a como se aprovecha en las centrales hidroelctricas, a travsdeuna turbina-alternador, para generar energa elctrica. Este sistema slo se utiliza a nivel experimental. Por el da la marea alta se acumula en algn tipo de embalse. Por la noche la altura del mar baja y se puede aprovechar la salida del agua embalsada para mover una turbina. Inconvenientesalteracindelavidamarina,impactovisualenla costa. CONCLUSIONES Las centrales elctricas se pueden clasificar en convencionales y no convencionales. De las alternativas de generacin elctrica, la energa solar y la energa termina son una de las mas viables. En Guatemala, las hidroelctricas son las protagonistas en la generacin de energa, las centrales trmicas las siguen y de a poco la energa solar tomar protagonismo. La energa elctrica ayuda para hacer de muchos de nuestros trabajos algo ms fciles con la ayuda de los objetos tecnolgicos que pueden funcionar gracias a ella. BIBLIOGRAFIA http://energia3.mecon.gov.ar/contenidos/archivos/Reorganizacion/contenidos_didacticos/CentralesElectricas.pdf http://www.uca.edu.sv/facultad/clases/ing/m200018/doc1.pdf http://www.sallep.net/ferrol/web/centrales_electricas.pdf http://www.textoscientificos.com/energia/centrales-electricas http://www.sauercompressors.com/es/industria/generacion-de-energia/centrales-termicas-de-vapor/ http://www.funciva.org/uploads/ficheros_documentos/1310554265_presente_y_futuro_de_los_ccgts.pdf