Centrales Electricas

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE MECÁNICA ELÉCTRICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA 2

ING. GILBERTO PADILLA

SECCIÓN ‘P’

RESUMEN TERCERA UNIDAD

CENTRALES ELÉCTRICAS

OSCAR JOSÉ CANTORAL AGUIRRE

2011-13789

GUATEMALA AGOSTO DE 2014

INTRODUCCIÓN

Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.

En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel, o a través de la energía de fisión del uranio. Este tipo de centrales eléctricas son las llamadas convencionales. Las centrales no convencionales del viento; o la diferencias de mareas; o la energía del sol a través de paneles; etc.

OBJETIVO

• Conocer el concepto de centrales de generación eléctrica, y determinar los distintos tipos de centrales que existen.

UNIDAD NO. 3

CENTRALES ELÉCTRICAS

CENTRALES QUE EMPLEAN DERIVADOS DEL PETRÓLEO.

• Centrales de Térmicas: En las centrales térmicas convencionales (o termoeléctricas convencionales) se produce electricidad a partir de combustibles fósiles como carbón, fueloil o gas natural, mediante un ciclo termodinámico de agua-vapor. El término ‘convencionales’ sirve para diferenciarlas de otras centrales térmicas, como las nucleares o las de ciclo combinado.

El funcionamiento de las centrales termoeléctricas convencionales es el mismo independientemente del combustible que se utilice.

Sin embargo, sí hay diferencias en el tratamiento previo que se hace al combustible y del diseño de los quemadores de las calderas de las centrales.

Centrales de carbón. Donde el combustible debe ser triturado previamente.

Centrales de fueloil. Donde el combustible se calienta para una utilización más fácil.

Centrales de gas natural. Que no precisa almacenaje, llegando así directamente por gaseoductos.

Centrales mixtas. Que pueden utilizar diferentes combustibles, siendo necesarios los tratamientos previos anteriormente citados.

Una vez el combustible está en la caldera, se quema. Esto provoca que se produzca energía calorífica que se utilizará para calentar agua y así transformarla en vapor a una presión muy elevada.

A partir de este vapor se hace girar una turbina y un alternador para que este produzca electricidad.

La electricidad generada pasa por un transformador para aumentar su tensión y así transportarla reduciendo las pérdidas por Efecto Joule.

El vapor que sale de la turbina se envía a un elemento llamado condensador para convertirlo en agua y así retornarlo a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor.

En el siguiente juego interactivo puedes conocer de una manera más gráfica el funcionamiento de una central térmica convencional.

• Centrales de Gas: Las centrales eléctricas alimentadas a gas de ciclo combinado funcionan sobre la base de un ciclo de vapor y gas. Parte de la energía eléctrica es producida por una turbina de gas directamente conectada a un alternador. Como los gases de escape salen de la turbina a temperaturas muy altas, la energía que se perdería se recupera a través de un generador de vapor por recuperación de calor (HRSG).

El generador de vapor por recuperación de calor es un intercambiador de calor que recupera el calor de los gases de combustión y produce vapor, que impulsa una turbina de vapor que genera electricidad. La combinación de los dos ciclos da como resultado un alto nivel de eficiencia. Estas centrales eléctricas pueden ponerse en funcionamiento rápidamente y también son utilizadas para el suministro de grandes cantidades de energía durante períodos de demanda pico.

• Centrales con Motores de Combustión Interna: Las plantas de combustión interna están equipadas con motores de combustión interna en la que aprovechan la expansión de gas de combustión para obtener energía mecánica, que luego se transforma en energía eléctrica en el generador.

FUENTES ALTERNAS (NO USAN DERIVADOS DEL PETRÓLEO)

• Centrales Hidroeléctricas: Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:

La potencia, que es función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador.

La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

La potencia de una central hidroeléctrica puede variar desde unos pocos MW, hasta varios GW. Hasta 10 MW se consideran mini centrales. Esta forma de energía posee problemas medioambientales al necesitar la construcción de grandes embalses en los que acumular el agua, que es sustraída de otros usos, incluso urbanos en algunas ocasiones.

• Centrales Eólicas: La energía eólica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.

• Centrales Geotérmicas:

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