Sistemas de Producción de Energía: Convencionales y Alternativos
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1. Sistemas de Producción de Energía
1.1. Clasificación de Sistemas
Convencionales:
- Térmica de carbón
- Nuclear de fusión
Alternativos:
- Hidroelectricidad
- Biocarburantes
- Termosolar
2. Tipos de Energía en Máquinas y Aparatos
- Actor: Petróleo (¿Se refiere a un generador eléctrico para cine/teatro?)
- Microondas: Electricidad
- Bicicleta: Mecánica (energía cinética)
- Ordenador: Electricidad
- Tren: Carbón y electricidad (dependiendo del tipo de tren)
- Calculadora: Potencial (¿Se refiere a energía química de la batería?)
3. Máquinas e Instalaciones con Combustibles Fósiles
- Horno: Sí
- Máquina de escribir: No
- Automóvil: Sí
- Caldera de calefacción: Sí
- Aire acondicionado: No (generalmente funciona con electricidad)
- Locomotora: Sí (algunas locomotoras pueden ser eléctricas o híbridas)
4. Turbina de Vapor
4.1. Función
La turbina de vapor impulsa el alternador, produciendo movimiento que se convierte en energía eléctrica.
4.2. Tipos de Centrales Eléctricas
Se utiliza en centrales térmicas, nucleares y solares térmicas.
5. Uranio Enriquecido y Combustible Nuclear
El uranio enriquecido, utilizado como combustible nuclear, no se quema en el sentido tradicional. Sufre una fisión nuclear, liberando gran cantidad de energía.
6. Turbinas en Centrales Hidroeléctricas y Térmicas
En ambas centrales, el agua (en forma de vapor en las térmicas) mueve la turbina, que a su vez impulsa el alternador para generar electricidad. En las centrales hidroeléctricas, la energía proviene del agua en movimiento, mientras que en las térmicas, el agua se calienta con combustibles o reacciones nucleares para producir vapor.
7. Diferencias entre Centrales Térmicas Convencionales y Nucleares
La principal diferencia radica en la fuente de calor para generar vapor. En las centrales térmicas convencionales, se queman combustibles fósiles. En las centrales nucleares, la fisión del uranio en el reactor produce el calor.
8. Dispositivo para la Conversión de Energía Mecánica a Eléctrica
El alternador o generador.
9. Impacto Ambiental de los Combustibles Fósiles y la Energía Nuclear
Los combustibles fósiles contaminan suelos y mares debido a accidentes en el transporte, y contribuyen a la lluvia ácida y el efecto invernadero. La energía nuclear presenta riesgos radiactivos y problemas con el almacenamiento de residuos contaminantes.
10. Autoevaluación
10.1. Grupo de Dispositivos para Producir Electricidad
Turbina y alternador.
10.2. Funcionamiento de una Central Térmica Convencional
El combustible se quema en una caldera, calentando agua que circula por tuberías. El agua se convierte en vapor a alta presión, el cual impulsa la turbina. La turbina mueve el alternador, generando energía eléctrica que se distribuye a través de transformadores.
10.3. Funcionamiento de una Turbina Hidráulica
El agua a alta velocidad mueve el eje de la turbina, que está conectado al alternador. El alternador transforma el movimiento de la turbina en electricidad.
10.4. Relación de Elementos
- Caldera: Térmica de combustión
- Reactor nuclear: Térmica nuclear
- Turbina hidráulica: Hidroeléctrica
- Turbina de vapor: Térmica de combustión
- Alternador: Hidroeléctrica (y otras centrales)
10.5. Función de las Estaciones Transformadoras
Las estaciones transformadoras elevan o reducen la tensión eléctrica para su transporte y distribución eficiente.
11. Fuentes de Energía Renovables y No Renovables
- Carbón: No renovable
- Uranio: No renovable
- Viento: Renovable
- Corrientes de agua: Renovable
- Biomasa: Renovable
12. Aplicaciones de Energías Alternativas
- Calefacción: Energía de la biomasa
- Aparatos eléctricos: Energía de la biomasa (y otras)
- Transporte: Energía de hidrógeno
- Iluminación: Energía solar
- Agua caliente: Energía solar
13. Proceso de Compostaje
El compostaje se obtiene separando los elementos no adecuados de los desechos orgánicos. La biomasa se descompone en presencia de aire, generando ciertos gases. Este proceso ocurre bajo cubierta, con recuperación de lixiviados, ventilación forzada y tratamiento del aire. El compostaje no produce energía directamente, sino que permite reaprovechar la materia orgánica, obteniendo un fertilizante.
14. Cálculo de Placas Solares
300:150 = 2. Se necesitan 2 placas (revisar el cálculo y las unidades).
15. Energías Renovables Adicionales
15.1. Placas Solares Fotovoltaicas
Transforman la luz solar en electricidad.
15.2. Energía Eólica
Utiliza la energía del viento.
15.3. Aplicaciones de la Biomasa
- Producción de calor
- Producción de electricidad
- Producción de biocarburantes
15.4. Energía Geotérmica
Energía del interior de la Tierra.
15.5. Energía del Hidrógeno
Se obtiene de la reacción química entre hidrógeno y oxígeno, produciendo vapor de agua como residuo no contaminante.
15.6. Relación de Elementos con Energías Renovables
- Placa fotovoltaica: Energía solar
- Aerogenerador: Energía eólica
- Materia orgánica: Energía de la biomasa
- Plataformas sumergidas: Energía mareomotriz