Generacion, transformación y uso de la energía eléctrica Guía de Aprendizaje Unidad 1

GUÍA DE APRENDIZAJE UNIDAD 1

4. ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE A. Taller 1. Diríjase al Interactivo de la actividad Unidad 1. Allí encontrará una animación que ilustra el proceso de generación, transformación y uso de la energía eléctrica. Así que observando los 5 componentes de dicho diagrama. (A, B, C, D, y E) identifique y escriba el nombre de cada uno de los mismos. A. Generación. En esta parte se convierte la energía primaria en energía eléctrica. La energía primaria puede provenir de combustibles fósiles, o de energía solar, nuclear, eólica o fotovoltaica entre otras. B. Transformación. Con ayuda de los transformadores e sube la tensión para transmitir la energía eléctrica a largas distancias disminuyendo las perdidas por efecto Joule. C. Transformación. Con ayuda del transformador se disminuye la tensión porque se va a transmitir a menor distancia y para que haya menos problemas con la alta tensión. D. Transformación. Se vuelve a disminuir la tensión para que la energía sea suministrada a casas o industrias. E. Uso de la energía eléctrica. La energía eléctrica al llegar a una casa o a una industria se transforma en alguna energía que se requiera tal como energía térmica, mecánica o lumínica.

2. De acuerdo a la gráfica ubique los siguientes voltajes de acuerdo a su posición en la cadena de generación, transformación y distribución de la energía eléctrica. A. 22 Kv. Tuve cierto inconveniente para elegir que voltaje tienen los generadores y leyendo el máximo voltaje que se recomienda es 26Kv después de esto existen inconvenientes con los aislamientos. La mayoría de generadores en Colombia trabajan a 13.8Kv. B. 220 Kv C. 66 Kv

D. 15Kv. Los voltajes a los que se hace la distribución en Colombia son 11.4Kv y 13.2Kv. E.400-230 v.

3. Observe la siguiente gráfica y de acuerdo a la misma, escriba las partes de un aerogenerador 1. Palas 2. Buje 3. Rodamiento de eje principal. 4. Eje principal. 5. Caja multiplicadora. 6. Freno de disco. 7. Acoplamiento de eje. 8. Generador. 9. Sensores. 10.Sistema de control. 11.Torre 12.Góndola. 13.Unidad de refrigeración.

4. A continuación encontrará 5 enunciados que expresan una desventaja de diferentes fuentes de energía renovables. 

Al depender del factor del viento su producción es irregular. Otro de sus principales inconvenientes es que se necesitan grandes extensiones de terreno para colocar los aerogeneradores y esto provoca un fuerte impacto ambiental (Energía Eólica)

En los países que se usa le ven ventajas como que es renovable, limpia, sin emisiones de gases. Y el problema de un gran impacto ambiental no es muy cierto:  El ruido es pequeño: puede mantenerse una conversación sin esfuerzo en la base de un aerogenerador. El ruido es mayor cuando el viento es fuerte, pero entonces el ruido ambiente también es mayor.  Las granjas o parques eólicos sólo ocupan un 2% de la tierra. El 98% restante puede utilizarse para pastos, carreteras, industria, etc.  La muerte de aves es menor que la producida por líneas de corriente, casas o coches. Los nuevos diseños tubulares de las torres minimizan el problema.

Con respecto a que el viento es irregular se hace una distribución de Weibull para describir la variación de las velocidades del viento y así optimizar el diseño del aerogenerador. Dado que en este caso el combustible es gratis no hay necesidad de ahorrarlo. Por tanto, la turbina óptima no tiene por qué ser necesariamente la de mayor producción anual de energía.

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Depende del tipo atmosférico por lo que su producción es irregular y, al depender del clima no se puede obtener en cualquier zona. Otro de sus principales inconvenientes es que se necesitan grandes extensiones de terreno para colocar los paneles (Energía fotovoltaica)

Las instalaciones fotovoltaicas tienen grandes ventajas que compensan que su producción sea irregular. Estas ventajas son: No consume combustible, no produce polución ni contaminación ambiental, es silencioso, tiene una vida útil superior a 20 años, es resistente a las condiciones climáticas extremas, No tiene piezas móviles y, por tanto, exige poco mantenimiento, permite aumentar a potencia instalada por medio de la incorporación de módulos adicionales. Además de que ahora se cuenta con baterías que son los elementos encargados de acumular la energía entregada por los paneles durante las horas de mayor radiación para su aprovechamiento en las horas de baja o nula insolación. Las baterías para uso fotovoltaico tienen que cumplir los siguientes requisitos: bajo valor de autodescarga, larga vida útil, bajos requerimientos de mantenimiento y elevado número de ciclos de carga-descarga. La tecnología actual permite usar especificas baterías solares de plomo ácido de larga duración, También existen baterías de última generación de "sodio-níquel" (SONICK) que tienen la gran ventaja de no ser afectadas por la temperatura, pueden ser descargadas hasta el 85% de su capacidad y tienen una vida útil de aproximadamente 15 años; estas baterías son ideales para medianas y grandes plantas aisladas . En el caso de que la instalación FV sea para autoconsumo en paralelo a la red generalmente se pone en el techo o en partes que no estorban así que no existen problemas y si es en una zona aislada no hay mucho inconveniente de que ocupe un gran espacio. Además de que cada vez los paneles son más eficientes ahorrando espacio.

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La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno y esto provocaría destrucción de parte de la naturaleza. También puede provocar

la erosión en los márgenes de los ríos como resultado de la expulsión del agua de las turbinas (Energía hidráulica)

A pesar de sus inconvenientes tiene ventajas como:  No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.  Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.  A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.  Los costos de mantenimiento y explotación son bajos Y el problema de los grandes embalses depende porque pueden hacerse represas filo de agua o pequeñas centrales hidroeléctricas que no necesitan inundar tantas tierras y tiene grandes ventajas. Con respecto a la erosión de las márgenes de los ríos se pueden mejorar los aliviaderos en las represas o construyendo cuencos de amortiguación.

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Las calderas de biomasa son de las más caras y se necesita bastante espacio para almacenar el combustible. (Energía Térmica)

Tiene ventajas como:  No emitir gases que provocan el efecto invernadero.  Tiene contenidos de azufre prácticamente nulos por lo que la emisión de dióxido de azufre es mínima. El dióxido de azufre, junto con los óxidos de nitrógeno, son causas de la lluvia ácida.  Se utiliza una parte restos de vegetales que son necesarios eliminar, es una oportunidad para el sector agrícola de usar sus excedentes, disminuye la dependencia externa para el abastecimiento de combustible en países que no producen petróleo  Usa un combustible mucho más barato que los combustibles fósils  Las cenizas que se producen son vegetales y pueden utilizarse como abono, la quema de biomasa no produce sulfuros (causantes de la lluvia acida), colabora con la limpieza forestal, evita incendios, etc. Su precio más caro se compensa con que el combustible es más barato y con el paso del tiempo las calderas son más eficientes lo que quiere decir que se necesita menos combustible para producir la misma cantidad de energía.

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Produce un deterioro en el paisaje al igual que en la calidad de las aguas cercanas del lugar de su extracción, ya que las contamina con sustancias como el amoníaco. No se puede transportar y tampoco está disponible en todas partes.(Energía Geotérmica)

 Al no encontrase en todas partes se necesitan hacer estudios para saber donde se tiene que poner la planta geotérmica. Pero los recursos geotérmicos son mayores que los recursos fósiles y de uranio. No requiere la construcción de grandes infraestructuras. Ausencia de ruidos exteriores. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo o el carbón. Para evitar contaminación de las primeras napas de agua subterránea de las áreas cercanas a las usinas de generación es aconsejable realizar el tratamiento de los fluidos antes de su descarga. Así se evitará el ingreso de metales nocivos al medio.