Energía Eléctrica

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Energía Eléctrica Marta García Romero Cristina Toranzo Escanciano 1º Bachillerato I.E.S Federica Montseny

Indice:

Indice ¿Qué es la energía eléctrica? Historia de la energía eléctrica . Ventajas y desventajas de la energía eléctrica. Formas de ahorrar energía. La energía electrica Fuentes de energía primarias Centrales que producen energía eléctrica Transporte de energía eléctrica Red eléctrica Línea de transporte Centro de control eléctrico Problemas asociados al transporte y producción de energía eléctrica.

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¿Qué es una energía eléctrica? es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. produce Efecto luminoso Efecto térmico Efecto Magnético La energía se convierte en luz La energía se convierte en calor La energía se convierte en una fuerza que atrae o repele un elemento

Historia de la energía eléctrica:

Historia de la energía eléctrica 600 A.C Tales de Mileto frota un trozo de ámbar  y este atrae paja tiene propiedades estáticas. 1672 Otto Von Gue - Ricke , crea maquina que produce cargar eléctricas.  1745 Von Kleist y Musschenbroeck crean un condensador ahí se almacena electricidad estática. 1752 Benjamín Franklin explica que  la electricidad existe en la materia. 1810 Alejando Volta fabrica  la batería  que produce corriente eléctrica 1881 Thomas Alva Edison crea con algodón  carbonizado una lámpara. Con Thomas Alva Edison, comienza una gran revolución industrial donde la energía elect . Se transforma hasta lo que es hoy.

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Ventajas de la energía eléctrica Desventajas de la energía eléctrica Permite hacer funcionar a aparatos que nos ayudan en muchos casos como el teléfono móvil, el ordenador, etc.  la quema o utilización de combustibles fósiles es que produce una gran cantidad de gases o materiales contaminantes, que afectan gravemente al medio ambiente Los días son más largos, antes la gente se levantaba antes para aprovechar la luz del día y no podías hacer muchas cosas cuando la luz del día se iba, lo que implicaba hacer todo más deprisa para que diera tiempo a todo y por lo tanto mayor estrés. En catástrofes naturales la caída de postes de luz o energía podrían ocasionar graves accidentes y además poderosos incendios ocasionaría graves daños a las casas y provocando daños muy costosos , y si es por bosques arrasa con fauna y vegetación. Dio luz a las calles y las hace más seguras, antes de que hubiera luz en las calles era el momento perfecto para actuar los delincuentes. Si no hay una correcta instalación en el hogar se puede producir un cortocircuito dando paso en muchos casos a un incendio. Dio paso a trabajos más cómodos y a crear aparatos que facilitasen el trabajo Con los aparatos eléctricos innecesarios producimos mas gasto de energía.

Formas de ahorrar la energía:

Formas de ahorrar la energía 1. Usa focos de bajo consumo: ahorran hasta un 75% de energía. 2. Apaga la luz cuando salgas de una habitación. 3. Utiliza lo más posible la luz natural, abre las cortinas y coloca tragaluces. 4. Si requieres calefacción, gradúe el termostato a 20 ºC o menos y abrígate un poco más dentro de la casa. Cada grado suplementario representa un 7% más de consumo energético. 5. Si requiere el uso de aires acondicionados, gradúa el termostato a una temperatura soportable, utiliza ropa clara y ligera que le permita reflejar de manera eficiente la radiación solar. Cada grado suplementario del aire acondicionado representa un 7% más de consumo energético. 6. Usa la lavadora llena: ahorrarás agua y electricidad. 7. Compra alimentos de temporada y producidos en la localidad. Son más baratos desde el punto de vista del transporte y refrigeración (no requieren de consumo de combustibles y electricidad). 8. Descongela tu refrigerador: la escarcha crea un aislamiento que puede acarrear un 20% extra de consumo eléctrico. 9. Sustituye tu refrigerador viejo (de más de 10 años) de alto consumo eléctrico, por uno moderno de bajo consumo (consume 1/3 parte de electricidad). La diferencia de costo se paga con el ahorro de energía. 10. Mantén las puertas de los refrigeradores cerradas y asegúrate que selle herméticamente. 11. Apaga tu ordenador si no lo estás utilizando: un aparato en posición de espera puede representar hasta un 70% de su consumo diario. 12. Desconecta todos los aparatos eléctricos que no estés utilizando, al estar conectados consumen energía (aunque no estén encendidos).

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13. Si está dentro de tus posibilidades usa energías alternativas para la producción de electricidad, como celdas fotovoltaicas para utilizar la energía solar, generadores eólicos (movidos por la acción del viento), entre otros. 14. Evita usar la plancha y las cafeteras en exceso. 15. Si se tienen estufas eléctricas es mejor sustituirlas por estufas de gas. 16. Apaga las luces de tu lugar de trabajo en las zonas comunes poco utilizadas.

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La energía eléctrica Es la más demandada del mundo industrializado Dependemos de ella para: El transporte, las comunicaciones, la alimentación, el funcionamiento de las oficinas, fábricas y establecimientos de todo tipo. El bienestar y la calidad de vida en nuestras casas. Se produce a partir de las fuentes de energía renovables y no renovables, en diferentes tipos de centrales. No se puede almacenar a diferencia del carbón o del petróleo, no podemos almacenarla, lo que nos obliga a tener una extensa y compleja red que una el proceso de generación de esta energía con su consumo, y que permita el abastecimiento de energía eléctrica en situaciones de gran demanda. A pesar de ser una energía limpia, su proceso de producción tiene consecuencias negativas para el medio ambiente.

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Las fuentes de energía primaria, renovables y no renovables, se aprovechan para producir energía eléctrica en centrales que suelen tener una estructura común, compuesta por: Caldera : e n ella se quema el combustible; así, su energía química se transforma en energía térmica que calienta agua, haciendo que esta pasa a estado de vapor. Turbina : es un conjunto de aspas situadas sobre un eje y que giran en la misma dirección cuando pasa por ellas vapor de agua. De ese modo, la energía térmica del vapor se transforma en energía cinética. Generador : es la parte de toda central eléctrica que transforma la energía cinética de las aspas de la turbina en electricidad. Refrigerador : el vapor de agua que ha movido la turbina tiene que enfriarse para volver a utilizarse.

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Turbina Caldera

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Generador Refrigerador

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Centrales que producen energía eléctrica Térmica Nuclear Hidroeléctrica Geotérmica Solar Térmica Solar Fotovoltaica Eólica Mareomotriz

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Las centrales térmicas utilizan de forma general combustibles fósiles, esto es, energías no renovables, como energía primaria; otro inconveniente que presentan es que emiten gases contaminantes a la atmósfera. Esquema de funcionamiento de una central térmica Caldera Vapor Agua Generador Transformador Torre de refrigeración Línea de transmisión Turbinas Combustible

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Las centrales nucleares funcionan de un modo similar al de una central térmica, pero aquí su combustibles es uranio, que, tras una reacción nuclear, desprende una gran cantidad de energía. Su ventaja es que no emiten gases contaminantes y producen una energía barata; el inconveniente, la generación de residuos nucleares letales para los seres vivos. Esquema de funcionamiento de una central nuclear Reactor Vapor Barras de control Generador de vapor Edificio de contención Agua Generador Transformador Torre de refrigeración Línea de transmisión Turbinas

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Las centrales hidroeléctricas utilizan una energía renovable, ya que el agua almacenada en los embalses, que es la energía primaria, es repuesta por el ciclo hidrológico natural. Junto con las centrales térmicas y las nucleares, son las más utilizadas en la actualidad. Esquema de funcionamiento de una central hidroeléctrica Compuerta Presa Embalse Turbina Generador Transformador Línea de transmisión

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Las centrales geotérmicas se pueden aprovechar, tan solo, en zonas donde las manifestaciones geotérmicas, como géiseres y volcanes, sean más superficiales; así, su uso está muy poco extendido. Línea de transmisión Esquema de funcionamiento de una central geotérmica Lluvia Circulación de agua Agua caliente Bombas Agua fría Bomba Generador Condensador Bomba Terreno impermeable Torre de refrigeración Turbina Fuente de calor Cambiador de calor

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Las centrales solares térmicas constan de un campo de heliostatos, que es una gran superficie cubierta de espejos que concentran la radiación captada en un receptor, generalmente una torre, en el que se encuentran la turbina y el receptor. Transformador Esquema de funcionamiento de una central solar térmica Central solar de media temperatura Central solar de media temperatura Emplean colectores que concentran la radiación solar que reciben en un elemento receptor de superficie muy reducida en las que se alcanzan temperaturas de hasta 300 ºC. En ellas, la radiación solar incide en un campo de heliostatos (grande espejos) que concentran la radiación solar en un receptor, generalmente una torre, donde están la turbina y el generador. Colectores Tanques de aceite Caldera Vapor Turbina Alternador Transformador Colector Tanques de sodio Caldera Vapor Turbina Alternador Heliostatos Agua

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Dos capas de silicio Contacto metálico superior (+) Contacto metálico inferior (--) Radiación solar Las centrales solares fotovoltaicas transforman directamente la energía solar en energía eléctrica, sin necesidad de que exista ningún elemento móvil, gracias a las células fotovoltaicas, que están fabricadas con silicio. Se utilizan, además, para suministrar electricidad a satélites y estaciones espaciales. Esquema de funcionamiento de una célula fotoeléctrica

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Las centrales eólicas aprovechan la energía del viento para producir electricidad; presenta inconvenientes, como un impacto visual negativo y la interferencia con las rutas de aves migratorias; además, se ve afectada por las condiciones meteorológicas. Esquema de funcionamiento de un aerogenerador Pala del rotor, generalmente construida en fibra de vidrio Soporte o torre Generador

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Las centrales mareomotrices aprovechan la energía de las enormes masa de agua en movimiento de los mares y océanos. En la actualidad solo existe una, en Francia, ya que, a pesar de la ingente cantidad de energía que tiene el agua del mar, su aprovechamiento es muy complicado. Esquema de funcionamiento de una central maremotriz En la bajamar, el agua almacenada sale hacia fuera, haciendo girar nuevamente las turbinas En la pleamar, al agua pasa a través del dique en dirección al río, moviendo las turbinas El agua se almacena en el río, que actúa como un pantano Rejilla (filtro) Turbina

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Transporte de energía eléctrica La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar, a través de largas distancias, la energía eléctrica generada en las distintas centrales hacia los puntos de consumo. Esta red está formada por una extensa y entramada red de 34 700 km de cables y torres de alta tensión y 3 400 subestaciones que permiten que se transforme el voltaje de salida en el adecuado para las industrias o los consumidores.

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Planta de generación Red de transporte (200 kV-400 kV) Parque de generación Consumo industrial (132 kV-12,5 kV) Consumo doméstico (220 V-380 V) Subestación de distribución Centro de control eléctrico Red Eléctrica

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Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida por un elemento conductor, usualmente cables de cobre o aluminio, y por elementos de soporte, que son las torres de alta tensión. Elemento conductor Elemento de soporte

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La energía que llega de la red de transporte tiene un voltaje alto para poder recorrer largas distancias; en la subestación, mediante un transformador , se reduce esta tensión para iniciar su distribución. Salida de la energía eléctrica al voltaje adecuado (132 kV o menor) Entrada de la energía eléctrica procedente de la planta de generacion (220 kV-400 kV)

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El centro de control eléctrico es el responsable de la operación y supervisión coordinada en tiempo real de las instalaciones de generación y de transporte del sistema eléctrico español. Con toda la información recibida de las subestaciones se comprueba el funcionamiento del sistema eléctrico en su conjunto, y se toman decisiones para modificarlo o corregirlo si procede.

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Los problemas asociados al transporte y producción de energía eléctrica : La energía eléctrica es una energía limpia, ya que una vez obtenida apenas produce impacto ambiental, pero su proceso de producción y transporte tiene consecuencias muy negativas para el medio ambiente, tales como: Ingreso en la atmósfera de gases y vapor de agua, responsables del efecto invernadero , la lluvia ácida, la contaminación de aguas y ríos y la destrucción del manto fértil del suelo. Impacto visual en el paisaje de las torres de alta tensión y de los parques eólicos. Alteración de flora y fauna fluvial por los embalses. Escapes radiactivos y contaminación térmica de los ríos.

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