1. Tema 7: La energía
eléctrica

2. Índice1.- Abastecimiento y consumo energético
2.- La central eléctrica
3.- La turbina
4.- El alternador
5.- Las centrales térmicas convencionales
6.- Las centrales nucleares
7.- Transporte y distribución de energía
8.- Producción a partir de energías alternativas
9.- Energía Solar
10.- Energía eólica
11.- Energía geotérmica
12.- Energía maremotriz
13.- Biomasa
14.- Tratamiento de residuos

3. 1.- Abastecimiento y consumo
energético
Las fuentes de energía son los recursos de la naturaleza que proporcionan
alguna forma de energía.
Energía primaria = Energía que obtenemos de la naturaleza sin
transformación alguna.
Energía secundaria = Energía ya transformada para su uso en los puntos de
consumo.
Energía primaria = Energía secundaria + pérdidas en transformaciones +
pérdidas en transporte.
Energía renovable: se considera inagotable, porque se renueva
constantemente. Ejemplos: energía solar, hidráulica, eólica...
Energía no renovable: sus reservas son limitadas y por tanto disminuyen a
medida que las consumimos. Ejemplos: Carbón, petróleo, uranio...

4. 2.- La energía eléctrica
La energía que utilizamos diariamente se obtiene de unas instalaciones
llamadas centrales eléctricas cuyo objetivo es transformar la energía
primaria en energía eléctrica. Para producir la energía eléctrica
transformamos la energía primaria en energía mecánica cinética y esta en
energía eléctrica.
Turbinas: Son las máquinas que transforman la energía primaria en energía
mecánica cinética y son movidas por gas, vapor de agua, agua...
Alternadores: Transforman la energía cinética en energía eléctrica.
Transformadores: Convierte la energía eléctrica para que pueda ser
utilizada por receptores con diferentes tensiones.
La energía eléctrica se transporta mediante la línea de transporte y
distribuición.

5. 3.- La turbina
La turbina es una máquina rotativa, que transforma en energía mecánica la
energía potencial y cinética del agua, vapor o gas.
El distribuidor: Se encarga de orientar el caudal de agua sobre una rueda
móvil.
El rodete: Es una rueda provista de paletas, en cuyo eje tiene lugar la
transformación energética del agua.
Tipo Dibujo Características
Pelton - Eje horizontal
- Salto de gran altura
- Distribuidor formado por una o varias
entradas de agua al rodete
- Los álabes tienen forma de cuchara
Francis - Eje vertical
- Saltos de agua inferiores a 200m
- Distribuidor esta compuesto por aletas
móviles, para regular el caudal
Kaplan - Eje vertical
- Características similares a Francis
- Salto de pequeña altura

6. 4.- El alternador
La energía mecánica cinética se transforma en energía eléctrica en unas
máquinas rotativas llamadas alternadores.
1. Una parte fija o estátor, donde se realiza el bobinado inducido.
2. Una parte móvil o rotor, donde se realiza el bobinado inductor. Su eje es
solidario al eje de la turbina.
El funcionamiento del alternador se basa en el fenómeno de inducción
electromagnética que consinste en que al girar una espiral en el interior de
un campo magnético, se crea una corriente inducida que varia de sentido y de
valor.
En las centrales hidráulicas las turbinas hacen funcionar a los alternadores a
velocidades entre 1000 y 75 r.p.m.

7. 5.- Las centrales térmicas
convencionales
Son aquellas que utilizan como energía primaria combustibles, fósiles o algún
producto derivado del petróleo.
Su funcionamiento se basa en la transformación del agua en vapor en el
interior de una caldera. Este vapor, es conducido por tuberías hasta la
turbina. De esta manera se consigue dotar al rotor del alternador.
Cuando el vapor se expansiona en la turbina y sale de la misma es necesario
refrigerarlo, por lo cual se instala un condensador que lo convierte de nuevo
en agua. Esto se efectúa en la torre de refrigeración.

8. 6.- Las centrales nucleares
Una central nuclear es una central termoeléctrica en la que actúa como caldera
un reactor nuclear. La energía térmica se origina por las reacciones nucleares de
fisión en el combustible nuclear formado por un compuesto de uranio. El
combustible nuclear se encuentra en el interior de una vasija herméticamente
cerrada, junto con un sistema de control de la reacción nuclear y un fluido
refrigerante, constituyendo lo que se llama un reactor nuclear. El calor generado
en el combustible del reactor y transmitido después a un refrigerante se emplea
para producir vapor de agua, que acciona el conjunto turbina-alternador,
generando la energía eléctrica.
La central se ha realizado con un diseño específico que prevé estructuras civiles
adecuadas, sistemas duplicados que responden al fallo previsto de uno de ellos y
coeficientes de sobredimensionamiento para resistir el sismo máximo esperable,
proteger contra las radiaciones ionizantes, prevenir los accidentes posibles y
mitigar sus consecuencias. Por este motivo, los edificios de una central nuclear
en comparación con una convencional de similar potencia son mucho más robustos
y más grandes para alojar los sistemas redundantes instalados.

9. 7.- Transporte y distribución de
energía
Una vez generada, la energía eléctrica ha de transformarse, transportarse y
distribuirse a los usuarios finales en función de sus requerimientos
específicos. Los medios para establecer esta relación entre el centro
productor y el consumidor incluyen líneas de transporte y distri-bución,
subestaciones, centros de transformación y redes de suministro.
La incidencia ambiental de estas instalaciones es mucho menor que la
ocasionada por los centros productores y, en la mayor parte de los casos, se
debe a la ocupación de terrenos y al impacto visual sobre el paisaje (en
ocasiones también sobre el patrimonio histórico). De todas formas, existen
otras incidencias que pueden alcanzar relevancia: los campos
electromagnéticos y los riesgos para las aves.

10. 8.- Producción a partir de energías
alternativas
Las fuentes de energía no renovables, es decir, obtenidas a partir de los
combustibles fósiles y la energía nuclear, son las fuentes de energía mas
utilizadas en la actualidad.
Centrales hidráulicas
La energía hidráulica es una energía limpia, y autosuficiente, es la que se
obtiene del aprovechamiento del movimiento del agua. En otras palabras, es
la transformación de la energía potencial y cinética de un curso de agua en
energía eléctrica disponible. Esta obtiene de la caída del agua desde cierta
altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas
o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas
que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir
pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas
y equipamiento para generar electricidad

11. 9.- Energía solar
La energía solar se obtiene mediante la captación de la radiación emitida por
el sol. Podemos distinguir 2 tipos de energía solar.
Energía solar térmica: La energía solar térmica aprovecha directamente la
energía emitida por el sol. Su calor es recogido en colectores líquidos o de
gas que son expuestos a la radiación solar absorbiendo su calor y
transmitiéndolo al fluido utilizado.
Este calor acumulado se puede utilizar directamente o puede ser empleado
para la generación de electricidad
Energía solar fotovoltáica: La energía solar fotovoltaica se basa en el
efecto fotovoltaico que transforma la energía solar en energía eléctrica por
medio de células solares, elemento base. Esta transformación se produce sin
mecanismos móviles, sin ciclos termodinámicos y sin reacciones químicas, se
podría afirmar que es una de las energías renovables con más proyección de
futuro por su sencillez técnica.

12. 10.- Energía eólica
La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los
cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que
el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los
aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del
movimiento de sus palas (energía cinética).
Cuando el aire mueve las palas del aerogenerador se produce un movimiento
de rotación en el eje de la turbina. Un sistema de transmisión multiplica las
vueltas del eje y, a la vez, se transmite el movimiento de giro al eje del
alternador.

13. 11.- Energía geotérmica
La energía geotérmica es una fuente de energía
renovable que aprovecha el calor que existe en
el subsuelo de nuestro planeta. Sus principales
aplicaciones se dan en nuestra vida cotidiana:
climatizar y obtener agua caliente sanitaria de
manera ecológica tanto en grandes edificios
(oficinas, fábricas, hospitales, etc.) como en
viviendas.

14. 12.- Energía mareomotriz
La energía mareomotriz se debe a las fuerzas gravitatorias entre la Luna, la
Tierra y el Sol, que originan las mareas, es decir, la diferencia de altura
media de los mares según la posición relativa entre estos tres astros.
Esta diferencia de alturas puede aprovecharse en lugares estratégicos como
golfos, bahías o estuarios utilizando turbinas hidráulicas que se interponen
en el movimiento natural de las aguas, junto con mecanismos de canalización
y depósito, para obtener movimiento en un eje.

15. 13.- Biomasa
La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y
acuáticas, y de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e
industriales.
Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión
directa a través de su transformación en biogás, bioalcohol, etc.
Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse
en dos tipos: conversión bioquímica y conversión termoquímica

16. 14.- Tratamiento de residuos
●
Residuos ●
Efectos sobre el medio ambiente
●
Sólidos ●
Cenizas ●
Reducen la visibilidad y producen
olores desagradables
●
Gaseosos ●
Óxidos de azufre
●
Óxidos de nitrógeno
●
Dióxido de carbono
●
Lluvia ácida y efecto invernadero
Centrales Térmicas

17. Centrales nucleares
●
Tipos de residuos ●
Se generan en… ●
Descripción
●
Residuos de alta
actividad
●
Centrales nucleares ●
Formado por el
combustible consumido y
residuos generados
●
Residuos de baja y
media actividad
●
Centrales nucleares
●
Hospitales
●
Industria y centros de
investigación
●
Formados por trapos de
limpieza, filtros e
impurezas de los
distintos circuitos

18. Ejercicios elegidos
Pág 128
8.- Di si son ciertas estas afirmaciones:
a) La turbina kaplan es normalmente de eje vertical. Verdadero→
b) El distribuidor de una turbina francis dispone de álabes móviles Falso→
c) La turbina pelton se utiliza en saltos de poca altura Falso→
d) El rodete es la parte móvil de la turbina Verdadero→
Pág 130
13.- Anota en tu cuaderno las partes de una central térmica:

19. Enlaces a páginas web
El alternador
Biomasa
Energíamaremotriz
Energía geotérmica
Energía eólica
Energía solar

20. Video explicativo
Energía eléctrica

21. Imágenes

22. Bibliografía
• Libro de tecnología 3º Eso innova II
• Wikipedia
• Youtube

23. Trabajo realizado por:
●
José Antonio Castro
Ocete
●
José Ángel Gutiérrez
Galarza