Centrales Eléctricas

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CENTRALES ELECTRICAS II EDUARDO SANES CALDAS

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TURBOMAQUINAS HIDRAULICAS

CENTRALES ELECTRICAS iIEDUARDO SANES CALDASCENTRALES ELECTRICASUna 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 se sitan, generalmente, en las cercanas de fuentes de energa bsicas (ros, yacimientos de carbn, etc.). Tambin pueden ubicarse prximas a las grandes ciudades y zonas industriales, donde el consumo de energa es elevado.

FUENTES DE ENERGIATIPOS DE CENTRALESLos diferentes tipos de centrales elctricas dependen de las distintas materias primas empleadas para obtener la energa elctrica.

CENTRALES HIDROELCTRICASEl costo de construccin de estas centrales es elevado 1200 1800 $/KW, pero se compensan con los bajos gastos de explotacin y mantenimiento. Como consecuencia de esto, las centrales hidrulicas son las ms rentables en comparacin con los restantes tipos. Estas centrales suelen ubicarse lejos de los grandes centros de consumo y el lugar de asentamiento de las mismas est condicionado por las caractersticas del terreno. Las turbinas hidrulicas son accionadas por el agua como consecuencia de la energa cintica o a la de presin que ha desarrollado en su descenso. Los modelos ms relevantes de estas mquinas motrices son las turbinas Pelton, Francis, Kaplan y de hlice.CENTRALES NUCLEARESLa produccin de energa se logra mediante la transformacin previa de la energa nuclear.Un combustible nuclear, el uranio, y un reactor nuclear reemplazan a los combustibles y a la caldera de la central trmica. En el reactor tiene lugar la fisin del uranio (rotura en cadena de los ncleos de los tomos de este elemento qumico), que al liberar una gran cantidad de energa origina el calor preciso para la obtencin del vapor de agua. Los tres combustibles fisionables conocidos son: uranio 235, plutonio 239 y uranio 233. El primero de estos combustibles es el nico que se encuentra disponible en la naturaleza. Las centrales nucleares o termonucleares utilizan las turbinas de vapor como maquinas motrices. El costo de construccin de estas centrales es extremadamente elevado aproximadamente entre 4500 5500 $/KW.

Centrales MAREOMOTRICESLa energa elctrica es consecuencia de la energa de las mareas. Parten del cambio de nivel peridico y las corrientes de agua de mares, ocanos, lagos, etc.Cuando la marea est alta, se retiene agua del mar en la zona de embalse; al bajar la marea, el agua retorna al mar a travs de las maquinas, haciendo funcionar las mismas.El conjunto de "mquina motriz generador" se denomina grupo-bulbo y en su interior se ubican un generador, los equipos correspondientes y una hlice (turbina elctrica del tipo Kaplan de eje horizontal o inclinado).El costo de construccin de estas centrales es an incierto ya que existen prototipos montadas para estudio, pero se estima que su costo de montaje estar entre 7500 8500 $/KW).

Centrales GEOTRMICASLas altas temperaturas que existen en el interior del globo terrqueo producen un vapor natural a 200Caproximadamente. Esta energa trmica acciona directamente las turbinas de vapor de las centrales geotrmicas. El subsuelo terrestre es una reserva de energa prcticamente inagotable, pero es de difcil acceso y por lo tanto poco aprovechable. El costo de construccin est entre 2500 4000 $/KW).

Centrales EOLICASEstas centrales utilizan a los vientos o corrientes de aire para generar la energa elctrica. Su utilizacin se limita a situaciones especiales debido a que la obtencin de energa elctrica a travs de estas centrales, tiene un elevado costo. El viento puede ser aprovechado a partir de ciertas velocidades (mnima 6 m/s), solo en las centrales elicas de un tamao considerable. Los aerogeneradores o turbinas elicas son aquellas mquinas que superan algunas decenas de kW. An se desconoce la manera de regular la produccin que estas mquinas aportan El costo de asociado est entre 1300 1600 $/KW).

Centrales solares heliotermicasLa energa luminosa y trmica proviene del Sol en forma de radiacin electromagntica es transformada en energa elctrica mediante el empleo de clulas. La irradiacin solar equivale a 1 kW/m2 siempre que el tiempo se encuentre despejado. La obtencin de este tipo de energa es muy irregular, debido a que depende de las variaciones horarias y estacionales y de las modificaciones en la nubosidad.. El costo de construccin est entre 1600 2000 $/KW).

Centrales solares fotovoltaicasEl elemento bsico de una central fotovoltaica es el conjunto de clulas fotovoltaicas, que captan la energa solar, transformndola en corriente elctrica continua mediante el efecto fotoelctrico. Estn integradas, primero, en mdulos y luego se forman con ellos los paneles fotovoltaicos. La produccin de electricidad de dichas clulas depende de las condiciones meteorolgicas existentes en cada momento, fundamentalmente de la radiacin solar. Dichas condiciones son medidas y analizadas con la ayuda de una estacin meteorolgica. Como la energa elctrica que circula por la red de transporte lo hace en forma de corriente alterna, la corriente continua generada en los paneles solares debe ser transformada a corriente alterna. Por lo que la corriente directa se hace pasar por un inversor, con lo que se tiene corriente alterna. El costo de construccin est entre 2300 2900 $/KW).

Centrales TRMICASLa fuente energtica de estas centrales, est constituido por los distintos combustibles slidos (carbn mineral); lquidos (disel, petrleo residual), originados en la refinacin del petrleo crudo); y gaseosos (gas natural). La energa elctrica surge como consecuencia de la energa trmica de combustin.

Los tipos de centrales trmicas son:

Central trmica de turbinas a gas (600 -750 $/kW).Central trmica de turbinas a vapor (1000 -1200 $/kW).Central trmica de ciclo combinado (750 -1000 $/kW).Central trmica con grupos fuel (400 -550 $/kW).

Central Trmica de Ciclo Combinado