UNIVERSIDAD TCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE EDUCACIN CIENCIA Y TECNOLOGA

INTEGRANTES: LVAREZ SALOM

FUELTN JIMI

LEN JHONAIRI

NARVEZ ANDRS

ORTEGA WASHINGTON

PONCE STALIN

NIVEL: TERCERO

06/03/15

1.- ELABORA UN FRISO CRONOLGICO CON LOS PERSONAJES Y LOS DESCUBRIMIENTOS

QUE HAN SIDO DECISIVOS PARA EL DESARROLLO DE LA ENERGA ELCTRICA.

A lo largo de la historia la energa elctrica ha ido evolucionando a travs de los descubrimientos, investigaciones

e inventos que han ido surgiendo. A continuacin se presenta los ms destacados:

DE LA MAGIA DE LA ELECTRICIDAD A LOS PRINCIPIOS ELCTRICOS

AO PERSONAJE INVESTIGACIN

DESCUBRIMIENTO U

OBSERVACIN

600 AC Griego Tales de Mileteo Observo los efectos de la

electricidad desligada de la

religin.

1600 Mdico y Fsico Ingls William

Gilbert

Determino los fundamentos de

la electrosttica y magnetismo.

1672 Fsico Alemn Otto Von

Guericke

Desarrollo la primera mquina

electrosttica.

1773 Francs Charles Franois De

Cisternay du Fay

Descubri la repulsin y

atraccin de las cargas.

1745 Distincin entre materiales

aislantes y conductores.

1752 Poltico, economista e inventor

norteamericano Benjamn

Franklin

Demostr la naturaleza

elctrica de los rayos.

ACTVIDADES

LA ELECTRICIDAD UNA CIENCIA EN DESARROLLO

AO PERSONAJE INVESTIGACIN

DESCUBRIMIENTO O

INVENTO

1776 Charles Agustn de Coulomb Invent la balanza de torsin.

1800 Fsico y Conde Italiano

Alessandro Volta

Invent la primera pila.

1821 Cientfico Ingls Michael

Faraday

Logr transformar la energa

elctrica en mecnica

1823 Matemtico y Cientfico ingls

Andr Marie Ampere

Demostr el principio de la

bobina

1827 Georg Simon Ohm Defini la resistencia elctrica

1840-1843 Fsico ingls James Prescott Descubri la equivalencia

entre trabajo mecnico y la

calora

Cientfico Alemn Herman

Ludwig

Defini primera ley de la

termodinmica

1845 Fsico Alemn Gustav Robert

Kirchhoff

Enuncio las leyes de Kirchhoff

I y II

1868 Cientfico Belga Znobe

Thophile Gramme

Construy la primera mquina

de corriente continua ( LA

DNAMO)

1873 James Maxwell Expreso matemticamente

los experimentos de Faraday

y formulo las cuatro

ecuaciones de la teora de la

electromagntica.

UNIVERSALIZACION DEL USO DE LA ELECTRICIDAD

AO PERSONAJE INVESTIGACIN

DESCUBRIMIENTO U

OBSERVACIN

1878 Thomas Edison Realizo experimentos q

terminaron en la invencin de

la lmpara

1883 Investigador Croata

Americano Nikola Tesla

Invento un motor de corriente

alterna

1888 Desarroll la teora de los

campos rotativos.

1891 Michael O. von Conect a la red el primer

alternador trifsico

1905 Albert Einstein Demostr el efecto

fotoelctrico

1880 Entro en funcionamiento la

primera Central Hidroelctrica

de Londres

1881 Empez a usarse la

electricidad para el alumbrado

pblico en Espaa

2.- SABES DNDE SE PRODUCE LA ENERGA ELCTRICA QUE CONSUMES EN TU

INSTITUTO O ESCUELA? BUSCA INFORMACIN AL RESPECTO E INDICA QU FASES

ATRAVIESA HASTA LLEGAR EN CONDICIONES DE SER CONSUMIDA.

El Gobierno de la Revolucin Ciudadana con el propsito de optimizar y mejorar el abastecimiento de energa

elctrica en la zona norte del pas ha ejecutado, a travs de la Corporacin Elctrica del Ecuador CELEC EP, el

proyecto de ampliacin y modernizacin de la Subestacin Ibarra, que ser entregado a la ciudadana en esta

fecha, durante un acto que estar presidido por el Ministro de Electricidad y Energa Renovable, Esteban Albornoz

Veintemilla.

La Subestacin Ibarra es el punto de conexin a travs del cual el Sistema Nacional Interconectado abastece a

cerca de 210.000 clientes ubicados en el rea de servicio que es atendida por la Empresa Elctrica Regional del

Norte S,A. que cubre las provincias de Carchi, Imbabura y la zona norte de Pichincha.

Con una inversin de 6 millones de dlares, la Corporacin Elctrica del Ecuador CELEC EP, a travs de su Unidad

de Negocio TRANSELECTRIC, encargada de la expansin, mantenimiento y operacin del transporte de energa

elctrica en todo el pas, ha ejecutado este proyecto que involucra el cambio de tecnologa de analgica a digital

y la instalacin de un segundo transformador de 67 MVA, con el cual esta subestacin tendr la capacidad

suficiente para atender la creciente demanda de la zona durante los prximos aos.

Con un renovado sistema de proteccin y control totalmente automatizado, esta subestacin se integra a la red

de fibra ptica que posee CELEC EP a nivel nacional, con un enlace que servir adicionalmente para el monitoreo

y control del sistema de distribucin de EMELNORTE S.A y para mejorar el servicio de voz y datos que proveen

CNT y algunas operadoras de telefona celular y televisin por cable, particularmente a la ciudad de Ibarra.

FASES DE LA ENERGA ELCTRICA

GENERACIN:

El nivel de tensin en Colombia para la etapa de generacin es de 13,8kV. Este voltaje es relativamente bajo si se

compara con los utilizados en el proceso de transmisin debido a que a mayor tensin mayor debe ser el

aislamiento utilizado y esto elevara los costos y dimensiones de las mquinas. En general, la generacin de energa

elctrica consiste en transformar alguna clase de energa qumica, mecnica, trmica o luminosa, entre otras,

en energa elctrica. Para la generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que

ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln del sistema de suministro

elctrico.

La generacin elctrica se realiza, bsicamente, mediante un generador; 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.

Desde que Nicola Tesla descubri la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a

cabo una inmensa actividad tecnolgica para llevar la energa elctrica a todos los lugares habitados del mundo,

por lo que, junto a la construccin de grandes y variadas centrales elctricas, se han construido sofisticadas redes

de transporte y sistemas de distribucin. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual

en todo el planeta. As, los pases industrializados o del Primer mundo son grandes consumidores de energa

elctrica, mientras que los pases del llamado Tercer mundo apenas disfrutan de sus ventajas.

TRANSMISION:

La red de transporte de energa elctrica es la parte del sistema de suministro elctrico constituida por los

elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a travs de grandes distancias la energa elctrica

generada en las centrales elctricas.

Para ello, los niveles de energa elctrica producidos deben ser transformados, elevndose su nivel de tensin.

Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia a transmitir, al elevar la tensin se reduce

la corriente que circular, reducindose las prdidas por Efecto Joule. Con este fin se remplazan subestaciones

elevadoras en las cuales dicha transformacin se efecta empleando transformadores, o bien

autotransformadores. De esta manera, una red de transmisin emplea usualmente voltajes del orden de 220 kV

y superiores, denominados alta tensin, de 400 o de 500 kV.

Una lnea de transporte de energa elctrica o lnea de alta tensin es bsicamente el medio fsico mediante el

cual se realiza la transmisin de la energa elctrica a grandes distancias. Est constituida tanto por el elemento

conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta

tensin. Generalmente se dice que los conductores "tienen vida propia" debido a que estn sujetos a tracciones

causadas por la combinacin de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento,

etc.

DISTRIBUCIN:

La Distribucin de Energa Elctrica es la parte del sistema de suministro elctrico cuya funcin es el suministro

de energa desde la subestacin de distribucin hasta los usuarios finales (medidor del cliente). Se lleva a cabo

por los Operadores del Sistema de Distribucin (Distribution System Operator o DSO en ingls).

Dependiendo la carga que vamos a utilizar se clasifican as:

Comerciales

Industriales

Rural

Urbana

COMERCIALIZACIN:

La comercializacin consiste en la compra y venta de energa elctrica en el mercado mayorista, y su venta con

destino a otras operaciones en dicho mercado o a los usuarios finales (Resolucin CREG 024/94 Art.1), sean

estos del mercado regulado o del no regulado.

3.- INVESTIGA CALES SON LAS PRINCIPALES CENTRALES PRODUCTORAS DE

ELECTRICIDAD QUE HAY EN TU PROVINCIA Y SEALA QU FUENTE PRIMARIA DE

ENERGA UTILIZAN.

CENTRALES HIDROELCTRICAS DEL ECUADOR

Central Hidroelctrica Paute

El Proyecto hidroelctrico Paute fue concebido por el Ingeniero Daniel Palacios Izquierdo, visionario profesional

en cuyo honor lleva su nombre la presa de Amaluza que permite la regulacin y conduccin de las aguas para la

Central Molino. El Ingeniero Palacios como Superintendente de Campo de la Compaa Inglesa Shell, tena bajo su

control los estudios Geofsicos y Geolgicos, y su centro de ope-raciones era el oriente ecuatoriano,

posteriormente, como funcionario del Centro de Reconversin Econmica del Azuay Caar y Morona Santiago

CREA; durante sus recorridos descubri el accidente geogrfico que por sus caractersticas consista en un recurso

aprovechable para la generacin hidroelctrica.

El objetivo de Paute y de otros proyectos de este gnero, est dirigido a la utilizacin preponderante de los

recursos hdricos que permitan sustituir los recursos no renovables, por fuentes renovables en la generacin de

energa elctrica. Ante la decisin tomada y considerando que para la poca la demanda de energa era muy

pequea, de exigencia prcticamente domstica, se presentaban tantas especulaciones entre ellas que se llegara

a exportar grandes cantidades de energa a los vecinos pases de Colombia y Per. El Sistema Hidroelctrico Paute

con estos antecedentes, se defini como el aprovechamiento integral del recurso hdrico, mediante tres centrales:

Molino, Mazar y Sopladora con la construccin de tres embalses: Amaluza, Mazar y Marcayacu (esta ltima en el

diseo original), situados en serie, hablndose tambin en la poca de otras instalaciones en cascada hasta el

Cantn Mndez para una capacidad a ser instalada total alrededor de 2600MW.

Central Hidroelctrica Agoyn

La Central Agoyn fue concebida para aprovechar el caudal del Ro Pastaza, localizada en la provincia de

Tungurahua a 180 Km. al Sureste de Quito y a 5 Km. al este de la ciudad de Baos en el sector denominado Agoyn

de la parroquia Ulba, en la va principal de entrada al sector amaznico ecuatoriano.

La cuenca del rio Pastaza tiene una extensin de 8270 Km2, en las provincias de Cotopaxi, Chimborazo y

Tungurahua.

La extensin global de la zona de influencia de la Central es de 5.00 Km2 con una produccin media anual de 1.080

GWH. El nivel mximo del embalse se encuentra a una altitud de 1651 m.s.n.m.

Captaciones y conduccin al Pastaza aportan los Ros: Chambo y Patate.

Central Hidroelctrica San Francisco

La central San Francisco se construy desde febrero de 2004 y dio inicio a la generacin comercial la primera

unidad (Unidad 02) el 03 de mayo del 2007, la otra Unidad U1 a principios de Junio -07. La central San Francisco

est ubicada entre la cuenca media y baja del Ro Pastaza, municipio de Baos de Agua Santa, Provincia de

Tungurahua, regin central del Ecuador. La central San Francisco tiene dos (2) unidades generadoras de 115 MW

cada una, con 230 MW de potencia instalada.

La Central Hidroelctrica San Francisco tiene una potencia instalada de 230 MW para la produccin de energa

hidroelctrica y la demanda del Sistema Nacional Interconectado del Ecuador.

Central Hidroelctrica Pucar-Pisayambo

El Proyecto Pisayambo fue concebido para aprovechar una zona lacustre, localizada en la Cordillera Oriental de

los Andes, aproximadamente a 35 Km. de Pllaro Provincia del Tungurahua. El embalse est ubicado dentro del

Parque Nacional Llanganates.

La extensin global de la zona de influencia del proyecto es de 250 Km2, con una produccin media anual de 230

GWH.

La laguna de Pisayambo constituye el embalse de la central, y se encuentra a una altitud de 3.537 m.s.n.m. con

una extensin de 8 Km2 y a una distancia aproximadamente de 160 Km al sureste de Quito.

Captaciones y conduccin:

Al reservorio aportan los Ros: El Roncador, El Miln, El Tambo. Las aguas de los ros Talatag, Quillopaccha y

Agualongopungo son conducidas al embalse mediante obras de captacin

TAMBIEN TENEMOS:

- San Miguel Ubicacin: Carchi (Tulcn) Compaa EMELNORTE

- El Ambi Ubicacin: Imbabura (Ibarra) Compaa que opera: EMELNORTE

- Aloag Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Cumbay Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Nayn Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Guangopolo Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Pasochoa Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Los Chillos Ubicacin: Pichincha Compaa que opera: EEQSA

- Illunchi I Ubicacin: Cotopaxi Compaa que opera: ELEPCO S.A.

- Illunchi II Ubicacin: Cotopaxi Compaa que opera: ELEPCO S.A.

- Agoyn Ubicacin: Tungurahua Compaa que opera: INECEL

- Paute Ubicacin: Caar-Azuay Compaa que opera: INECEL

4.- BUSCA INFORMACIN SOBRE LAS ENERGAS ALTERNATIVAS Y ELABORA UN MAPA

CONCEPTUAL AL RESPECTO. INDICA CULES SON, EN TU OPININ, LAS LIMITACIONES

QUE TIENEN PARA PRODUCIR ENERGA A GRAN ESCALA

ENERGA SOLAR TRMICA

El Sol, de forma directa o indirecta, es el origen de todas las energas renovables, exceptuando la energa maremotriz y la geotrmica.

La energa del Sol se desplaza a travs del espacio en forma de radiacin electromagntica, llegando una parte de esta energa a la atmsfera.

Esta energa es absorbida por la atmsfera y por el suelo, y otra parte es reflejada directamente al espacio desde el suelo. Es por esto por lo que menos de la mitad de la radiacin solar llega efectivamente a la superficie terrestre, siendo esta parte la que podemos utilizar con fines energticos en nuestro planeta.

La radiacin solar llega a nuestro

planeta de tres formas distintas:

Radiacin directa: es la radiacin que nos llega directamente del Sol, sin haber incidido

con nada por el camino y, por tanto, sin haberse desviado ni cambiado de direccin.

Radiacin difusa: es la radiacin que nos llega despus de haber incidido con cualquier

elemento de la atmsfera (polvo, nubes, contaminantes, etc.)

Radiacin reflejada : es la radiacin reflejada por la superficie terrestre; cobra importancia en las zonas con nieve, con agua (como cerca del

mar o de una presa)

La radiacin global: es la suma de la radiacin directa y la radiacin difusa.

ENERGA SOLAR TRMICA

Se define como el aprovechamiento de la energa del sol para generar calor mediante el uso de colectores o paneles solares trmicos.

PRINCIPALES USOS:

Agricultura, arquitectura, industria, etc.

El Sol puede aprovecharse energticamente de dos formas conceptualmente diferentes:

- Como fuente de calor: energa solar trmica de baja y media temperatura.

- Como fuente de electricidad: energa solar fotovoltaica y solar trmica de alta temperatura.

Aprovechamiento de la Energa

Solar Trmica

Baja temperatura

Son las ms extendidas y se destinan a aquellas aplicaciones que no exigen

temperaturas del agua superiores a los 90 C, como, por ejemplo, la produccin de agua

caliente sanitaria para viviendas y polideportivos, apoyo a la calefaccin de viviendas, calentamiento de agua para

piscinas, etc

Media temperatura

Destinada a aquellas aplicaciones que exigen temperaturas del agua comprendidas entre

80 C y 250 C, como, por ejemplo, el calentamiento de fluidos para procesos

industriales y la desalinizacin de agua de mar.

Alta temperatura

Destinada a aquellas aplicaciones que requieran temperaturas del agua superiores a los 250 C, como es el caso de la generacin de vapor para la produccin de electricidad.

FUNCIONAMIENTO BSICO

CAPTACIN DE CALOR PARA ELEVAR LA TEMPERATURA DEL

AGUA

La energa solar fotovoltaica se basa en la captacin de energasolar y su transformacin en energa elctrica por medio demdulos fotovoltaicos.

La energa solar se puede transformar directamente enelectricidad mediante clulas fotovoltaicas. Este proceso sebasa en la aplicacin del efecto fotovoltaico, que se produce alincidir la luz sobre unos materiales denominadossemiconductores; de esta manera se genera un flujo deelectrones en el interior del material que puede seraprovechado para obtener energa elctrica.

Un panel fotovoltaico, tambin denominado mdulo fotovoltaico,est constituido por varias clulas fotovoltaicas conectadasentre s y alojadas en un mismo marco. Las clulasfotovoltaicas se conectan en serie, en paralelo o en serie-paralelo, en funcin de los valores de tensin e intensidaddeseados, formando los mdulos fotovoltaicos.

Un panel fotovoltaico produce electricidad en corriente continuay sus parmetros caractersticos (intensidad y tensin) varancon la radiacin solar que incide sobre las clulas y con latemperatura ambiente. La electricidad generada con energasolar fotovoltaica se puede transformar en corriente alterna, conlas mismas caractersticas que la electricidad de la redelctrica, utilizando inversores.

Las clulas se montan en serie sobre paneles o mdulossolares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicacioneselctricas; los paneles captan la energa solar transformndoladirectamente en elctrica en forma de corriente continua, quese almacena en acumuladores, para que pueda ser utilizadafuera de las horas de luz.

Los mdulos fotovoltaicos admiten tanto radiacin directa comodifusa, pudiendo generar energa elctrica incluso en dasnublados.

La energa fotovoltaica tiene muchsimas aplicaciones, ensectores como las telecomunicaciones, automocin, nuticos,parqumetros. Tambin podemos encontrar instalacionesfotovoltaicas en lugares como carreteras, ferrocarriles,plataformas petrolferas o incluso en puentes, gaseoductos yoleoductos.

Tiene tantas aplicaciones como pueda tener la electricidad. Lanica limitacin existente es el coste del equipo o el tamao delcampo de paneles.

ENERGA SOLAR

FOTOVOLTAICA

VENTAJAS DE USAR LA ENERGA

FOTOVOLTAICA

- No contamina

- No produce emisiones de CO2

ni de otros gases contaminantes

- No consume combustibles.

- No genera residuos

- No produce ruidos

- Su instalacin es simple

- Requiere poco mantenimiento

- Tienen una vida larga (los paneles solares

duran aproximadamente 30 aos)

Resiste condiciones climticas extremas:

granizo, viento, temperatura, humedad.

Tolera aumentar la potencia mediante la

incorporacin de nuevos mdulos fotovoltaicos.

Se utiliza en lugar de bajo consumo y en casas

ubicadas en parajes rurales donde no llega la

red elctrica general

BIOMASA

Biomasa natural: es la que se produce a la naturaleza sin la intervencin humana.

Biomasa residual: son los residuos orgnicos que provienen de las actividades de las

personas (residuos slidos urbanos, RSU, por ejemplo).

Biomasa producida: son los cultivos energticos, es decir, campos de cultivo donde se produce un tipo de especie con la nica finalidad de su

aprovechamiento energtico.

Describe los materiales provenientes de seres vivos animales o vegetales. Es decir, toda la

materia orgnica (materia viva) procedente del reino animal y vegetal obtenida de manera

natural o procedente de las transformaciones artificiales.

Toda esta materia se convierte en energa si le aplicamos procesamientos qumicos.

TIPOS DE BIOMASA

Conversin de la biomasa en energa

Mtodos termoqumicos

Es la manera de utilizar el calor para transformar la biomasa. Los materiales que funcionan mejor son los de menor humedad (madera, paja, cscaras,

etc.).

Mtodos bioqumicos

Se llevan a cabo utilizando diferentes

microorganismos que degradan las molculas. Se

utilizan para biomasa de alto contenido en

humedad.

Los ms corrientes son:

Fermentacin alcohlica: tcnica que consiste en la fermentacin de hidratos de carbono que se

encuentran en las plantas y en la que se consigue un alcohol

(etanol) que se puede utilizar para la industria.

Fermentacin metnica: es la digestin anaerobia (sin oxgeno) de la biomasa, donde la materia

orgnica se descompone (fermenta) y se crea el biogs.

Sistemas de aprovechamiento

de la biomasa:

Si a la gran variedad de biomasa existente aplicamos distintas

tecnologas podemos transformar esta energa

para usarla en:

Produccin de energa trmica

Son sistemas de combustin directa. Se utilizan para dar calor, que se puede utilizar

directamente para, por ejemplo, cocinar alimentos o

secar productos agrcolas.

Produccin de biogs

La finalidad es conseguir combustible,

principalmente el metano, muy til para aplicaciones trmicas

para el sector ganadero u agrcola,

subministrando electricidad y calor.

Produccin de biocombustibles

Son una alternativa a los

combustibles tradicionales del

transporte

Produccin de energa elctrica

La electricidad se puede producir por

combustin o gasificacin y se pueden obtener

potencias de hasta 50MW.

BIOGAS

Qu es el biogs?

El biogs es un poderoso bioenergtico que se obtiene a base de desechos orgnicos. Cuenta con numerosos

beneficios y es una forma de energa limpia y renovable. A continuacin, los

invito a conocer sus caractersticas y potencial.

Cules son las caractersticas del biogs?

El biogs se obtiene a partir de la digestin anaerbica de los materiales orgnicos.

Este bioenergtico es una mezcla de dixido de carbono y metano. Es utilizado

como combustible, presenta un valor calorfico de 23 MJ/kg y posee un potencial

de calentamiento 25 veces mayor al dixido de carbono (CO2).

Cul es el potencial energtico del biogs?

Con un metro cbico de biogs se puede:

Generar 6 horas de luz, equivalente a un bombillo de 60 watts.

Poner a funcionar un refrigerador de 1 m3 de capacidad durante 1 hora.

Hacer funcionar una incubadora de 1 m3 de capacidad durante 30 minutos.

Hacer funcionar un motor de 1 HP durante 2 horas.

BENEFICIOS PARA EL MEDIO

AMBIENTE

No emite dixido de azufre, que adems es el principal causante

de la lluvia cida

Disminuye la concentracin de

partculas en suspensin de

monxido de carbono y de hidrocarburos,

respecto a otros carburantes

Permite reducir la dependencia

energtica de los combustibles fsiles

Ventajas energticas: Es una fuente de energa renovable, de uso eficiente y de generacin distribuida en el desarrollo rural.

Ventajas ambientales: La descontaminacin de residuos y reduccin contaminantes del suelo, aire y agua.

Ventajas agrcolas: Es un fertilizante natural, genera un efluente rico en nutrientes como el nitrgeno, fsforos, potasio o magnesio.

Ventajas sociales: Es un autoabastible de energa, ideal para el desarrollo de proyectos energticos de comunas rurales aisladas de los servicios de distribucin elctrica convencional.

Produce menos energa por unidad de volumen, plantea una dificultad para almacenarlo y distribucin.

Adems es muy peligro por su capacidad de inflamarse fcilmente.

El sistema de almacenamiento es complejo y de alto valor. El sistema de produccin plantea altos costes. Emisin de dixido de carbono (CO2).