Murales de energía 3ºB

Aquí se presentan los murales realizados para el trabajo de Producción de Energía propuesto.

Central Hidráulica



Central Térmica de Combustión



Central Fotovoltaica



Central Térmica de Biomasa



Central Nuclear



Central Solar Térmica



Parque Eólico

Problemas de Potencia y Energía resueltos

1) Una batería de automóvil de 12 V de fem proporciona 7,5 A al encender las luces delanteras. Cuando el conductor opera el motor de arranque con las luces encendidas, la corriente total llega a 40 A. Calcule la potencia eléctrica en ambos casos.
Resolución:
datos: fem = 12 V
i₁ = 7,5 A
i₂ = 40 A
P₁ = V.i₁ Þ P₁ = 12 V.7,5 A Þ P₁ = 90 W
P₂ = V.i₂ Þ P₂ = 12 V.40 A Þ P₁ = 480 W


2) Una pila cuesta 2,00 €. Su tensión es de 1,5 V y puede entregar 2 A durante 6 horas, calcule:
a) La potencia.
b) La energía.
c) El costo de cada kWh.
Resolución:
datos: i = 2 A
V = 1,5 V
c _pila =  2,00 €
t = 6 h = 21600 s
a) P = V.i Þ P = 1,5 V.2 A Þ P = 3 W
b) E = P.t Þ E = 3 W.21600 s Þ E = 64800 J = 0,018 kW.h
c) Costo = c _pila/E Þ Costo = 2,00€ / 0,018 kW.h Þ Costo = 111,11 $/kW.h


3) Una lámpara cuya I es de 0,5 está conectada a una línea de 220v. Calcular:

a) La potencia eléctrica
b) La energía consumida en Julios si ha estado encendido durante 5h.

Resolución:
datos: i = 0,5 A
V = 220 V
a) P= V·I = 0,5·220  = 110 w
b) E = P.T= 110 · 3600·5=1.980.000 Jul

Impacto Ambiental

	Impacto ambiental y características
	Central eléctrica	Impacto ambiental
Hidroeléctrica		Produce un gran impacto en el medio natural debido a la construcción de las instalaciones, desvíos de agua y la inundación de tierras.
Térmica		Contamina la atmósfera a causa de la emisión de gases procedentes de la combustión. El agua que se utiliza como refrigerante se devuelve caliente al medio, lo que reduce la cantidad de oxigeno del agua y puede afectar a la vida animal y vegetal
Nuclear		Hay peligro de contaminación por radiación. Genera residuos no reciclables
Eólica		Produce gran impacto visual y sonoro No produce emisiones contaminantes a la atmósfera
Solar		Repercute en los ecosistemas al tener que ocupar grandes superficies No produce emisiones contaminantes a la atmósfera

Glosario

Para ampliar el vocabulario, busca el significado de las siguientes palabras y anota lo en tu cuaderno:
Anemómetro, Biodiésel, Bioetanol, Biogás, Biomasa, Ciclo combinado, Cogeneración, Compost, Destilación fraccionaria, Efecto Invernadero, Energía primaria, Energía secundaria, Fisión, Fuel, Fuente termal,  Geiser, Heliostato, Isótopo, Lluvia ácida, Plutonio, Queroseno, Radioactivo, Semiconductor, Siderúrgica, Vector energético, Uranio.

Trabajo sobre Centrales

Con motivo del tema que estamos viendo, vais a realizar una investigación sobre un tipo de central productiva.


TAREA

El trabajo a desarrollar va a consistir en una serie de murales con los que se presentará cada tipo de obtención energética que se desarrolla en la actualidad.

• Central Térmica de combustión.
• Central Térmica de Biomasa.
• Central Nuclear.
• Central Solar Térmica.
• Central Solar fotovoltaica.
• Parque Eólico.
• Central Hidroeléctrica.
• Otras Centrales (Geotérmicas o Mareomotrices).

PROCESO

Nos iniciaremos con el reparto de un tipo de central por grupo según los grupos ya establecidos en el curso.

La realización del trabajo consistirá en la creación de un mural en Word tamaño A3 dividido en bloques que deberá contener: 

1. Una introducción con las características generales, la fuente de energía que utiliza. Acompañado del diagrama de transformación de la energía.
2. Un esquema de la central, junto a él la explicación de cómo funciona la central.
3. El impacto ambiental que origina la central.
4. Un cuadro con las ventajas e inconvenientes.
5. Señalar situando en el mapa de España todas las centrales del tipo correspondiente.
6. Indicar la energía producida por dicho tipo de centrales y el tanto por ciento que supone en la generación de electricidad total. Y realizar una gráfica de cómo ha variado a lo largo de una semana. http://www.ree.es/es/actividades/demanda-y-produccion-en-tiempo-real

RECURSOS

Vamos a conocer el funcionamiento de las distintas centrales de producción eléctrica en los siguientes dos enlaces:

• http://tecnologialoscantos.blogspot.com.es/search/label/Energ%C3%ADas
• http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1080

• Central Térmica de Combustibles fósiles
• Central Nuclear
• Centrales de energías alternativas
• Central Solar Fotovoltaica 
• Central Solar Térmica de colectores
• El aerogenerador
• Vídeo boya de Cantabria;
• Central Térmica de Biomasa
• Chimenea ecológica

• E. Renovables: http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1080
• Energía de Fusión: http://iter.es/index.php
• Datos de la Eólica: http://www.aeeolica.org/es/sobre-la-eolica/la-eolica-en-espana/
• http://energiasrenovadas.com/espana-comienza-a-importar-energia-a-francia/
• http://www.energias-renovables.com/
• http://www.ree.es/
• http://www.ree.es/operacion/operacion_sistema.asp
• http://www.ine.es/
• http://smienergias.wordpress.com/
• E. Nuclear: http://www.elmundo.es/elmundo/2001/graficos/agosto/semana4/reactor/reactor.html
• Datos Geotérmica: http://www.appa.es/descargas/NP_APPA_GEOTERMIA_APORTAR.pdf 

EVALUACIÓN

MATRIZ DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN
MURAL	8 de un total de 10
1.       Introducción con las características generales, la fuente de energía que utiliza.	1 punto
2.       Diagrama de transformación de la energía.	0,5 punto
3.       Un esquema de la central.	1 punto
4.       Explicación de cómo funciona la central.	1,5 punto
5.       El impacto ambiental que origina la central.	1 punto
6.       Un cuadro con las ventajas e inconvenientes.	1 punto
7.       Señalar situando en el mapa de España todas las centrales del tipo correspondiente.	0,5 punto
8.       Indicar la energía producida por dicho tipo de centrales, el tanto por ciento de la demanda que cubre y otros.	1 punto
9.       Aspecto, presentación y entrega.	0,5 punto
EXPOSICIÓN	2 de un total de 10

CONCLUSIÓN

En la exposición de vuestra energía debéis terminar con una conclusión sobre la central que habéis trabajado.

El plazo de entrega de los Murales es para el Día 28 de Noviembre.

Ánimo y a disfrutar con este sorprendente mundo de la Energía.

Transporte de la Electricidad

La Energía Eléctrica no se puede almacenar hay que transportarla desde las centrales de producción hasta los lugares de consumo, esto se lleva a cabo mediante la Red de Transporte de Energía Eléctrica, esto se realiza siguiendo los procesos que a continuación se describen:


1º Elevación del voltaje: con objeto de reducir las pérdidas de energía por calor, los volúmenes de energía eléctrica producidos deben ser transformados, elevándose su nivel de tensión, el voltaje de salida de la central se eleva mediante transformadores a valores muy altos, entre los 220 kV y los 400 kV, a esto lo denominamos alta tensión.
Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia (P=V*I) a transmitir, al elevar el voltaje se reduce la corriente que circulará, reduciéndose así las pérdidas.

2º Transporte por la Red de cables de alta tensión: Es el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias.

3º Reducción del voltaje en subestaciones mediante transformadores, según su destino final el voltaje se reduce entorno a 30 kV para su distribución a la industria pesada, entre 15 kV y 25kV para el transporte público (ferrocaril y metro), entorno a 400 V para la industria ligera y para el consumo doméstico entorno a 220 V.

Y que podéis ver en el siguiente esquema:

Fuente: Consumer-Eroski

Como aplicación práctica de la distribución de electricidad se plantea el siguiente problema:

Una central eléctrica genera 20000 W de potencia en una hora. En la central de transformación se eleva la tensión a 400kV para transportar la electricidad por la red.
a) ¿Qué intensidad circulará por la red?
b) Si se pierde 2kWh de la energía transportada por disipación en forma de calor, ¿cuántas calorías se han perdido?
c) Si se baja la tensión en el centro urbano para su consumo a 230 V, ¿qué intensidad circulará?
Resolver sabiendo que Potencia = Voltaje * Intensidad; 1 caloría = 4,1840 J

Generación de energía eléctrica

Ya estamos en el tema de Producción de Energía Eléctrica,
Para poder entender como partiendo de una fuente de energía podemos llegar a obtener Electricidad en la mayoría de las centrales, es necesario conocer el grupo Turbina-Alternador.

El conjunto lo compone:

Turbina: Es una rueda con álabes que gira con el paso del agua o el vapor de agua del circuito de la central, y transforma la energía que contienen éstos, en energía mecánica de movimiento de un eje. 

Alternador: esta máquina es la principal encargada de transformar la energía mecánica en energía eléctrica. Y a su vez está formada por dos partes importantes:

1. El Rotor: es el núcleo o parte central, está formado por electroimanes que crean un campo magnético. 
2. El Estátor: es la parte externa y fija que da alojamiento al rotor, se compone por un núcleo metálico bobinado

El eje de la turbina transmite el movimiento de giro al rotor que crea un campo magnético en movimiento e induce una corriente eléctrica sobre las bobinas del estátor.

Multiplicador
Para el caso de los aerogeneradores, entre el eje de las palas y el alternador se coloca un multiplicador de velocidad. Que consiste en un tren de engranajes que permite enlazar el eje lento de las palas con el eje acoplado al alternador, aumentando la velocidad de giro de éste último.

Diagrama de Producción de Electricidad

Aquí podéis ver las diferentes transformaciones que experimenta la energía, a través de las principales partes que componen una central.

Comenzamos el tema de la Energía

Para ver el tema de la energía os dejamos un mapa mental con el que vamos a trabajar.

Mapa mental

Centrales de Energía renovable: TEMAS CLAVE