ACTIVIDAD CENTRAL

Unidad 1.Seleccionar el Mejor Proyecto Energtico

Nombre de la actividad: Anlisis de las diferentes tipos de plantas para generar energa.

Figura1. Escenario de anlisis de los proyectoObjetivos

a. Identificar las diferencias que existen entre las diferentes tipos de plantas de generacin de Energa.b. Sustentar y justificar las ventajas y desventajas que tienen las diferentes opciones de implementaciones de tipos de generacin de energa.c. Realizar aplicaciones con componentes electrnicos en circuitos bsicos.

Situacin

Se est terminando la construccin de un pueblo costero de aprox. 1200 personas, este se encuentra alejado de grandes ciudades y/o pueblos desarrollados, a usted como consejero de Tecnologa le encargan presentar ante el Ministerio de Energa la mejor opcin para llevar el servicio de energa elctrica al pueblo y luego de esto el ministerio poder abrir en licitacin pblica el proyecto seleccionado. Debe sustentar ante el comit delegado por el Ministerio los pro y los contras de cada una de las posibilidades que tiene el Ministerio a consideracin, tambin debe sustentar la opcin seleccionada por usted. Las posibilidades a analizar son:

Posibilidad 1. Planta Termoelctrica por Fusin Nuclear.

Posibilidad 2. Planta Hidroelctrica.

Posibilidad 3. Planta Elica.

Descripcin del Procesoa. Existe un proyecto de generacin de energa elctrica en una regin con un nmero determinado de personas.b. Se necesita realizar el anlisis de las posibilidades de generacin de energa para asesorar al ministerio.

c. Se deben de tener en cuenta las fuentes de generacin de energa, y verificar con relacin a las posibilidades cual es la ms adecuada.

d. La poblacin que se encuentra en construccin, es costera y por all pasa un fuente hdrica de un ro.

e. La topologa del terreno es plana, pero existen dos montaas cerca.

Temas asociados

Generacin de energa. Tipos de plantas de generacin de energa.

Equipos usados para generacin de energa.

Entregas

Usted debe entregar el documento gua (pgina 4) con el circuito de la solucin.

Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envelo a su facilitador a travs del medio utilizado para tal fin en el curso.

DOCUMENTO GUA

Verificacin de caractersticas para la generacin de energa por diferentes formas de generacin con miras a dar asesora sobre el proyecto de generacin de energa en una poblacin costera.

a. Fase 1: Caractersticas de generacin de diferentes formas

Llene la siguiente tabla para relacionar las caractersticas de los distintos tipos de generacin de energa:Planta Termoelctrica por Fusin NuclearPrincipio de generacin

Principio de generacin La energa nuclear procede de reacciones de fisin o fusin de tomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energa la mayor parte en forma de calor, que se usa para producir electricidad.Etapas de generacin

-Produccin de la fisin(reaccin nuclear)

-Generacin del vapor.

-Conversin de la energa mecnica producida por el vapor a energa elctrica.

-Conversin de vapor en lquido.

Componentes de generacin

-El reactor donde se produce la fisin o fusin.

-El generador de vapor en donde el calor producido se usa para hervir agua.

-La turbina que produce electricidad con la energa contenida en el vapor.

-El condensador donde el vapor se enfra y se convierte en agua limpia.

Ventajas y desventajas

Ventajas: -La duracin de la materia prima, no produce gases de efecto invernadero, se reduce el consumo de las reservas fsiles, costo de produccin relativamente bajo.- La produccin de energa elctrica es continua. Una central nuclear est generandoenerga elctricadurante prcticamente un 90% de las horas del ao. Esto reduce la volatilidad en los precios que hay en otros combustibles como el petrleo.Desventajas: -Extremadas mentes peligrosas en caso de emergencias, Alto costo de construccin y mantenimiento.-Losreactores nucleares, una vez construidos, tienen fecha de caducidad. Pasada esta fecha deben desmantelarse, de modo que en los principales pases de produccin deenerga nuclearpara mantener constante el nmero de reactoresoperativos deberan construirse aproximadamente 80 nuevosreactores nuclearesen los prximos diez aos.Planta ElicaPrincipio de generacin

Principio de generacin Se genera por el efecto del viento que produce energa cintica sobre un rotor con aspas acoplado mecnicamente con un generador elctrico.Etapas de generacin

Consta de cuatro etapas (Generacin, Transmisin, Distribucin y Consumo),

Componentes de generacin: Sus componentes principales son los aerogeneradores y Aero turbinas, los accesos, las edificaciones y el sistema elctrico.Componentes de generacin

Rotor compuesto por aspas y eje.

Transmisin que transfiere el movimiento del eje a un juego de engranes.

Generador que produce electricidad a partir del movimiento que le brinda la transmisin.

Controles gira las aspas para mejorar el desempeo.

torre para elevar el rotor.Ventajas y desventajas

VentajasLa energa elica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fsiles contribuyendo a evitar el cambio climtico.Desventajas El aire al ser un fluido de pequeo peso especfico, implica fabricar mquinas grandes y en consecuencia caras. la implantacin de la energa elica a gran escala, puede producir una alteracin clara sobre el paisaje. Un posible impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor. El choque de las aves en las aspas.Planta HidroelctricaPrincipio de generacin

Mayormente setoma la energa potencial gravitacional de la cadade masas de agua, sin embargoensistemasdepico generacin hidroelctrica se puede hacer con la energa cintica de fuentes deagua.Etapas de generacin

En centraleshidroelctricas las etapas bsicas son elrepresamiento,conduccin por tuberas ala sala de mquinas hastalas turbinas elctricas, que convierten la energa mecnica en elctrica a travs de alternadores.Componentes de generacin

Represa, Tuberas forzadas, turbinas ygenerador, lneas elctricasVentajas y desventajas

VentajasDeacuerdoa la capacidad o volumen de represamiento y altura se pueden lograr una gran cantidad de kilovatios hora.La produccin es maslimpias que con fuentesDesventajasdesventaja esta lainundacin de grandeszonas, en algunos casos desplazamiento depoblacin y dao deecosistema.

El costo elevado que tiene el diseo y ejecucin de una obra de este tipo.

Descripcin: Se deben distinguir claramente las caractersticas de las formas de generacin de energa, sus ventajas y desventajas, la forma de implementacin.

b. Fase 2: En esta fase se realizar la justificacin del mejor sistema para el proyecto de generacin del ministerio

De una justificacin corta donde pueda argumentar para el ministerio cual puede ser el mejor sistema de generacin de energa:

Justificacin ante el ministerio:

Haciendo un paralelo entre las diferentes maneras de adquisicin y produccin de energa, y realizando un estudio concienzudo de la mejor y ms rentable forma de generacin de energa para el pueblo costero con una poblacin estimada alrededor de 1200 personas, y segn la topografa del pueblo y los puntos a favor de ubicacin, la forma ms adecuada de suministrarles energa a la poblacin seria mediante la construccin de una hidroelctrica. Teniendo en cuenta que es una poblacin pequea, se vera beneficiada con un proyecto de estas magnitudes, por su presupuesto y por la rapidez con que se puede construir; adems cuenta con unas condiciones hdricas, geogrficas y topogrficas que les favorece notablemente.Descripcin

Despus de identificar las caractersticas de las formas de energa podemos justificar cual podra ser la mejor eleccin para el proyecto del ministerio.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

Unidad 1. Consideraciones Elctricas

Una vez finalizadas las dos actividades complementarias de esta unidad, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envelas a su facilitador a travs del medio utilizado para tal fin en el curso.

Actividad complementaria 1

En la siguiente tabla de ejemplos de las diferentes tipos de cargas, especificando el uso o las aplicaciones en donde se encuentran:

Ejemplos

Usos

Aplicaciones

Cargas Resistivas

-Cafetera elctrica-Sandwichera-Plancha para ropa

-Estufa elctrica-Plancha y secador de cabello-Asadores elctricosDomsticoDomsticoDomstico o IndustrialDomsticoDomstico

Domstico

Aquellas donde la

electricidad produce

calor y no

movimiento.

Su consumo se mide en

Watts.Cargas Inductivas

Ventiladores,

frigorficos,

televisores,

licuadoras, neveras,

ordenadores,

motobombas

Hogar o Industrial

Son aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan, en los cuales se crean campos magnticos que interactan. Su

consumo se mide en VA

(Volts Amperes)Cargas Capacitivas

capacitores o

condensadores

Cmaras fotogrficas

y de video, equipos de sonido y otros. Hogar

e IndustriaSubestaciones

elctricas

Hogar

Industrial, comercial.

Subestaciones

elctricas

Hogar

Utilizan la electricidad

pero no la disipan,

simplemente la

absorben y luego la

devuelven al sistema.

Su consumo se mide

en VAR (Volts Amperes Reactivos).Actividad complementaria 2

Haga el esquema de un sistema de puesta a tierra domestico donde identifique sus componentes y las caractersticas elctricas de cada uno de ellos.

Esquema de sistema de puesta a tierra

Caractersticas de los componentes del sistema de puesta a tierra del esquema que dibujo.

Para realizar un sistema de puesta a tierra se necesitan electrodos de tierra, los cuales existen de muchos tipos, algunos mejores que otros en ciertas caractersticas como el costo, entre otras. Electrodos: Estas son varillas (generalmente de cobre) que sean resistentes a la corrosin por las sales de la tierra, que van enterradas a la tierra a una profundidad de 3m para servirnos como el elemento que nos disipara la corriente en la tierra en caso de alguna falla de nuestra instalacin o de alguna sobrecarga, las varillas ms usadas para este tipo de instalaciones son las varillas de marca copperwell ya que son las que cumplen con las mejores caractersticas.

Conductor o cable: este como ya se haba mencionado es el que nos permitir hacer la conexin de nuestro electrodo hacia las dems partes dentro de nuestro edificio. Debe procurarse que este cable no sea seccionado y en caso de ser necesario debe preferentemente ser soldado para poder asegurarse de su contacto y continuidad del sistema de conexin, pero hay que aclarar que no se puede usar cualquier soldadura sino que debe usarse soldadura exotrmica, ya que al calentar el cobre del conductor este puede daarse y ya no tendra un buen contacto con la soldadura que se le coloque.

Actividad complementaria 3

En la elaboracin de los sistemas de puesta tierra existen sustratos que permiten mejorar las condiciones del terreno buscando mejorar las caractersticas elctricas. Consulte los sustratos que se utilizan en los sistemas de puesta a tierra y sus caractersticas.

Tierra volcnica (Picn, Pouzzolane, etc.).

Son materiales de origen volcnico que se utilizan sin someterlos a ningn tipo de tratamiento, proceso o manipulacin.

Estn compuestos de slice, almina y xidos de hierro. Tambin contiene calcio, magnesio, fsforo y algunos oligoelementos.

Las granulometras son muy variables y, por la misma razn, las propiedades fsicas de estos materiales cambian en funcin de sus composiciones granulomtricas.

Turbas

Son materiales de origen vegetal ms o menos humificados y descompuestos. Bsicamente pueden clasificarse en turbas rubias (turba de Sphagnum) y turbas negras. Las turbas rubias tienen un mayor contenido en materia orgnica y estn menos descompuestas que las turbas negras que, al estar ms mineralizadas, tienen un menor contenido en materia orgnica.

Las propiedades fsicas y qumicas de las turbas son muy variables en funcin del origen de los vegetales que 1as componen y del grado de des-composicin en que se encuentren.

Arenas y gravas

.Son materiales procedentes de canteras naturales y su composicin depende fundamentalmente del origen de las rocas de las que proceden. Bsicamente se distinguen dos grandes grupos, las de composicin silcea y las de composicin calcrea.

Por definicin, se entiende por grava a todo material mineral natural de tamao comprendido entre los 2 y los 20 mm de dimetro y por arena a todo material mineral natural de tamao comprendido entre los 0,02 y los 2 mm de dimetro. Suele hacerse la distincin, a efectos de clasificacin, entre arenas gruesas (entre 2 y 0,2 mm) y arenas finas (entre 0,2 y 0,02 mm).

Perlita.

La perlita es un material de procedencia volcnica que se expande mediante un proceso de calentamiento a 1.000-1.200C. Qumicamente est compuesto por slice y xidos de aluminio, hierro, calcio, magnesio y sodio.

La granulometra del material, una vez procesado, es muy variable y sus propiedades fsicas varan de acuerdo a los porcentajes de cada uno de los rangos de tamaos considerados. El Cuadro 2.10 muestra esta variabilidad.

En lo referente a las propiedades qumicas puede considerarse la perlita como un sustrato prcticamente inerte, con nula C.I.C. y pH ligeramente alcalino y de fcil neutralizacin por su buena inercia qumica.

Entre las ventajas cabe destacar la estabilidad de la estructura, la capilaridad, la baja densidad y la buena relacin aire/agua, si se eligen granulometras adecuadas.

Como inconvenientes pueden citarse la falta de resistencia de las part culas a la friccin y la necesidad de eliminar, en el proceso de fabricacin, las partculas pulverulentas.

Lana de roca.

Este material se obtiene mediante un proceso industrial por fundicin a 1.600C de una mezcla de ro-cas de origen basltico y calcreo y carbn de coke.

El producto fundido es transformado en fibras mediante un complejo proceso en el que se aaden los mojantes necesarios, segn la

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