Actividad Semana 1 [PDF]

Zitiervorschau

Taller 1 Nombre de la actividad: Seleccionar el mejor proyecto eléctrico.

Figura1. Escenario de análisis de los proyec

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Descripción: Para este taller, debe responder cada pregunta propuesta en un documento de texto y enviarlo a su instructor, por medio del espacio de envío dispuesto para tal fin. 1) Una región de la costa presenta una población aproximada de 2500 personas, dicha región está ubicada relativamente muy distante de otras regiones más desarrolladas que le permitan acceder al servicio de energía eléctrica, además la región cuenta con recursos hídricos mediante el cruce de ríos y algunas montañas cercanas; por lo tanto el alcalde de dicha región presenta una licitación pública relacionada con la construcción de una central eléctrica, la licitación contiene 3 opciones de centrales eléctricas: una central hidroeléctrica, otra central eólica, y una tercera central termoeléctrica mediante fisión nuclear, con base en esta descripción diligencie las siguientes tablas relacionando las características de las diferentes centrales eléctrica propuestas: Planta Hidroeléctrica Principio de generación: El agua contenida en un embalse, gracias a la energía potencial del agua mueve una turbina la cual tiene un generador eléctrico acoplado. Etapas de generación: La presa se sitúa en el curso de un río donde, artificialmente, acumula un volumen de agua para formar un embalse. Esto permite que el agua adquiera una energía potencial que después se transformará en electricidad. Para ello, la presa se sitúa aguas arriba, con una  válvula que permite controlar la entrada de agua a la galería de presión; previa a una tubería forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de máquinas de la central. El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la sala de máquinas, el agua actúa sobre los álabes de la turbina hidráulica, transformando su energía cinética en energía mecánica de rotación. El eje de la turbina está unido al del  generador eléctrico, que al girar convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión. El agua, una vez ha cedido su energía, vuelve al río aguas abajo de la central a través de un canal de desagüe.  Componentes de generación. -La presa: Responsable de contener el agua en el rio y almacenarla en el embalse -Rebosadero: Elementos que permiten liberar parte del agua retenida sin que pase por la sala de máquinas. -Destructores de energía: Reducen la energía del agua para evitar erosiones en el terreno o sobrecarga. -Sala de máquinas: Construcción donde se sitúan las máquinas (turbinas, generadores) y elementos de regulación y control de la central. -Turbinas: Transforman la energía cinética de una corriente de agua en energía mecánica. -Generador: Transforma la energía mecánica en eléctrica y se conoce como alternador. Ventajas y desventajas: Estas pueden ser una forma de generación de energía renovable si su capacidad de generación es pequeña ya que no necesita de ningún combustible para funcionar, pero si es una planta que requiera de un embalse este puede afectar a las poblaciones cercanas y puede haber implicaciones para el medio ambiente y para los seres vivos.

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Planta Eólica Principio de generación: La energía eólica aprovecha fundamentalmente el viento, en donde las corrientes de aire mueven continuamente una hélice y a través de un sistema mecánico de engranajes hace girar el rotor de u generador que produce corriente eléctrica. Etapas de generación: El viento hace girar las palas al incidir sobre ellas, convirtiendo así la energía cinética del viento en energía mecánica que se transmite al rotor. Esta energía se transmite mediante un eje de baja velocidad a la caja del multiplicador, de donde sale a una velocidad 50 veces mayor. Es entonces cuando se puede transmitir al eje del generador eléctrico para producir energía eléctrica. El roce del viento sobre el aerogenerador crea electricidad estática, que se descarga a través de una presa en el suelo que tienen todos los aerogeneradores. Es necesario instalar esa presa en el suelo debido a que la altura de la torre crea una diferencia de potencial entre el suelo y el aerogenerador. Componentes de generación: -Góndola: Es la carcasa que protege los componentes clave del aerogenerador. -Palas del rotor: Capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. Tienen una longitud de 20 m. -Buje: Es un elemento que une las palas del rotor con el eje de baja velocidad. -Eje de baja velocidad: Conecta el buje del rotor al multiplicador. Gira muy lento, a 30 rpm. -Multiplicador: Permite que el eje de alta velocidad que está a su derecha gire 50 veces más rápido que el eje de baja velocidad. -Eje de alta velocidad: Gira aproximadamente a 1.500 rpm, lo que permite el funcionamiento del generador eléctrico. -Generador eléctrico: En los aerogeneradores modernos la potencia máxima suele estar entre 6 y 12MW. -Controlador electrónico: Es un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y controla el mecanismo de orientación. -Unidad de refrigeración: Contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador eléctrico. -Torre: Soporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de una torre alta, dado que la velocidad del viento aumenta a medida que nos alejamos del nivel del suelo. -Mecanismo de orientación: Está activado por el controlador electrónico, que controla la dirección del viento utilizando el panel. -Anemómetro y el panel: Las señales electrónicas del anemómetro conectan el aerogenerador cuando el viento tiene una velocidad aproximada de 5m/s. Ventajas y desventajas: Este es una forma de producción de energía limpia, además es una energía de bajo costo cuyo precio puede competir con fuentes de energía tradicionales, pero una de sus desventajas es que los parques eólicos ocupan grandes áreas ya que estos deben estar separados para aprovechar el viento en diferentes zonas además estos parques eólicos pueden causar un impacto medioambiental desplazando a diferentes seres vivos de sus habitad.

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Planta Termoeléctrica por fisión nuclear Principio de generación: Consiste en la fisión nuclear a través de reactores nucleares en donde con estas reacciones se obtiene energía térmica la cual es transformada en energía mecánica y posteriormente se convierte en energía eléctrica. Etapas de generación: Se obtiene la energía térmica a través de la fisión nuclear del núcleo de átomos o también llamado núcleo atómico, del combustible nuclear, luego se genera el vapor de agua mediante la energía obtenida anteriormente en el generador de calor, luego se procede accionar un conjunto de turbinas mediante el vapor de agua que se ha obtenido de esta forma se puede aprovechar la energía mecánica de las turbinas par accionar el generador eléctrico, que es este generador que produce electricidad.

Componentes de generación: -Reactor nuclear: Es el encargado de convertir la energía nuclear en energía térmica. En su interior se colocan las barras de combustible nuclear. Generalmente uranio, este suele ser muy inestables a que si un neutrón choca con un átomo de uranio es muy probable que se rompa, en donde esta rotura es una reacción de fisión nuclear esta libera trozos de átomo y uno o dos neutrones más, estos neutrones pueden chocar con átomos y generar reacciones en cadena. -Edificio de contención: Es el edificio donde se encuentran el reactor nuclear y el circuito primario, esta es una de las partes más sensibles de la central nuclear. -Condensador: Un intercambiador de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido. - Turbina de vapor: Mueve un generador para producir electricidad con la expansión del vapor. Ventajas y desventajas: En sus ventajas podemos destacar que es energía limpia ya que no produce gases nocivos, es una fuente inagotable de energía, así mismo una de sus mas grandes desventajas es que estas plantas producen grandes cantidades de radiación, la cual puede ser absorbida por los seres vivos generando enfermedades como cáncer e incluso la muerte.

Una vez diligenciadas las tablas, responda la siguiente pregunta: ¿Cuál de las tres centrales eléctricas recomienda construir y por qué? Teniendo en cuenta las tres opciones presentadas anteriormente y que esta región se encuentra distante de otras regiones más desarrollas por lo cual no puede acceder al servicio de energía eléctrica y que esta cuenta con buenos recursos hídricos , la mejor opción sería la construcción de una central hídrica ya que la población es pequeña por lo cual no requiere de una gran obra y se mantiene como fuente de energía renovable , además este proyecto beneficiaria notablemente a la región ya que la generación hídrica brinda una gran confiabilidad en la prestación del servicio ya que cuanta con un buen afluente de agua.

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2) Diligencie la siguiente tabla proponiendo ejemplos de los diferentes tipos de cargas, especificando el uso y las aplicaciones en donde se encuentran: Tipos de Cargas Cargas resistivas

Ejemplos -Estufa eléctrica -Calentador Eléctrico -Tostadora -Bombillo -Nevera

Cargas inductivas -Condensadores Cargas capacitivas

Uso s Se utiliza en el hogar en donde puede calentar alimentos, alisar la ropa e iluminar un espacio. Se utiliza en la mayoría de aparatos electrónicos.

Aplicaciones En sus aplicaciones sirve para disipar calor.

Mantener el frio por lo que puede conservar alimentos

Se utiliza en Compensación subestaciones eléctricas energía reactiva. para cuando la corriente se encuentra adelantada con respecto al voltaje.

de

3) Realice un dibujo a mano alzada identificando las principales características de un sistema de puesta a tierra para ser utilizado en nuestras viviendas: Esquema de sistema de puesta a tierra realizado a mano alzada:

Características de los componentes del sistema de puesta a tierra del esquema que dibujó:

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