BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA     INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA                  305 C            TIPOS DE E...
ÍndiceTipos de energías.1. Introducción…………………………………………………………………………….32. Situación de la energías renovables……………………………………...
INTRODUCCIÓN   El aprovechamiento de las energías renovables como alternativa a la de loscombustibles de origen fósil, sup...
Situación de las energías renovables   En los próximos 15 años, según la Comisión Nacional de Hidrocarburos, seplanea segu...
Que la energía es imprescindible es algo que nadie puede poner en duda. Peroquizás, como ciudadanos, somos poco consciente...
Aprovechamiento para obtener energía eléctrica   La energía recibida del Sol, cuyas condiciones y especificaciones estánre...
Combustibles sustentables y sistemas híbridos de energías   La demanda en el consumo de combustibles               (hasta ...
Condición física     Se refiere a la adaptación y capacidad de vivir cierto estilo de vida. Elrequerimiento de la condició...
Energía eólica   Cuando se habla de Energía Eólica se está haciendo referencia a aquellaenergía contenida en el viento, pu...
Energía benéficaFiltro de aire es sólo una de las razones para aumentar el papel de la energíaeólica en nuestro país. Aquí...
Arquitectura de los aerogeneradores   Los aerogeneradores se pueden clasificar por la utilización para la que han sidocons...
Paneles fotovoltaicos    Para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos se emplea tecnologíaavanzada y compleja. Si ...
Reguladores de carga   La conexión directa de los paneles o módulos fotovoltaicos o del aerogeneradora las baterías, y ést...
Anexo BibliografíaAPA    Tomás Perales Benito. (2004). Guía del instalador      de energías renovables. España. Limusa No...
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  1. 1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 305 C TIPOS DE ENERGÍAS JUAN CARLOS CARMONA RENDON PEDRO LUIS FUENTES DELGADILLO 201208132 1
  2. 2. ÍndiceTipos de energías.1. Introducción…………………………………………………………………………….32. Situación de la energías renovables………………………………………………4 2.1 Aprovechamiento para obtener energía eléctrica……………………………..6 2.2 Aprovechamiento con fines caloríficos y climáticos………………………......6 2.3 Atenuación de las emisiones contaminantes…………………………………..63. Combustible sustentable y sistemas híbridos de energías……………………….7 3.1 Energía humana…………………………………………………………………..7 3.1.1 Condición física..……………………………………………………………8 3.1.2 Beneficios a la salud………………………………………………………..84. Energía eólica……………………………………………………..…………………..9 4.1 Aplicaciones de los aerogeneradores……………………………………....9 4.2 Energía benéfica……………………………………………………………10 4.3 Arquitectura de los aerogeneradores…………………………………...…11 4.4 Características……………………………………………………………….115. Celdas solares………………………………………………………………………..11 5.1 Paneles fotovoltaicos………………………………………………………..12 5.2 Energía benéfica……………………………………………………………..12 5.3 Reguladores de carga……………………………………………………….13 5.4 Baterías……………………………………………………………………….13 2
  3. 3. INTRODUCCIÓN El aprovechamiento de las energías renovables como alternativa a la de loscombustibles de origen fósil, supone una esperanza de mejora de nuestramaltratada atmósfera y el surgimiento de un conjunto de nuevos serviciosprofesionales. La incansable denuncia de los científicos del estado de nuestromedio ambiente como consecuencia de las inmersas cantidades de combustibleque consumen las comunidades desarrolladas, y el temor de los dirigentespolíticos por las eventualidades del mercado del petróleo, ha propiciado, en losúltimos años, la creación de programas de envergadura tendentes a introducir enla sociedad la cultura de las instalaciones de aprovechamiento de la energía delSol. Bajo tales condiciones, se demandan actualmente instalaciones fotovoltaicasy eólicas para obtener electricidad, y térmicas para calefacción y agua calientesanitaria, instalaciones de las que se ocupan los nuevos profesionales surgidos alamparo de esta especialidad, y los que han actualizado sus conocimientos desdelas actividades clásicas de instalaciones eléctricas en el hogar para las primeras ydesde la calefacción y similares para las de origen térmico. 3
  4. 4. Situación de las energías renovables En los próximos 15 años, según la Comisión Nacional de Hidrocarburos, seplanea seguir con esta práctica que le costaría al país mil 500 millones de pesosextras Petróleos Mexicanos (Pemex) ha quemado y enviado a la atmósfera gas conun valor superior a los 14 mil millones de dólares, del año 2000 a abril 2010. La empresa prevé, de acuerdo con información de la Comisión Nacional deHidrocarburos (CNH), seguir quemando este combustible en los próximos 15años, en menores volúmenes, pero que le costarán al país mil 500 millones dedólares adicionales aproximadamente. Esa pérdida patrimonial para México es resultado de la irracional estrategia de“sacar el mayor volumen de petróleo de los campos, aun sometiéndolos asobreexplotación inyectándoles gas y nitrógeno para aumentar presión y queluego regresa al medio ambiente”, aseguró Francisco Garaicoechea, ingenieropetrolero jubilado de Petróleos Mexicanos y premio Nacional de Ingeniería. El también presidente del Grupo Ingenieros Pemex-Constitución del 17,sostiene que la paraestatal “siempre ha sido presionada por el gobierno en turnopara que produzca el mayor volumen de petróleo que pueda, independientementede que los ingenieros se opongan, porque se recurre a la inyección de gas ynitrógeno para incrementar la presión de los campos para obtener más crudo, gasque al final del proceso de extracción se envía al medio ambiente con losconsecuentes riesgos ambientales y de salud.“Toda explotación racional queda diferida por la urgencia de obtenerrecursos para el erario público y cumplir con las metas de producción que elgobierno federal compromete, como la propuesta de obtener un nivel deextracción de 3.3 millones de barriles diarios en 2024, contenido en laEstrategia Nacional de Energía 4
  5. 5. Que la energía es imprescindible es algo que nadie puede poner en duda. Peroquizás, como ciudadanos, somos poco conscientes del incalculable valor quetienen los recursos que, convertidos en electricidad, calor o combustible, hacenmás fácil y confortable nuestra vida cotidiana y son la llave para que nuestrasindustrias y empresas progresen, o que exista esa asombrosa capacidad detransportar personas y mercancías. En definitiva, que sea posible la sociedad delbienestar. Y es de incalculable valor porque, además de su precio en dinero, laenergía tiene un coste social, tratándose de un bien escaso en la naturaleza,agotable y que debemos compartir. Su uso indiscriminado, por otro lado, produceimpactos negativos sobre la salud medioambiental de un planeta que estamosobligados a conservar. Dos son los objetivos: ahorrar energía, utilizarla de formaeficiente e inteligente, para conseguir más con menos; y usar las energíasrenovables que nos proporciona la naturaleza. Ambos constituyen una prioridadestratégica, más en un país como México con una alta dependencia desuministros externos.CONSUMO ENERGÉTICO Tipo de Energía Por ciento del total BkWh Calidad residual Hidroeléctrica 2.6 15.7 LIMPIA Petróleo crudo 71.6 425.2 SUCIA Gas 18.7 111.1 REGULAR Carbón 1.6 9.6 SUCIA Geotérmica 0.6 3.5 LIMPIA Nuclear 0.2 4.3 LIMPIA Eólica 0 0 LIMPIA Biomasa 4.9 29.1 SUCIA Solar 0 0 LIMPIA 5
  6. 6. Aprovechamiento para obtener energía eléctrica La energía recibida del Sol, cuyas condiciones y especificaciones estánrecogidas en el siguiente capítulo, puede ser empleada mediante transformacióndirecta para obtener energía eléctrica para consumo individual, o bien paraconexión a las redes generales de distribución. La forma más común es en lascentrales hidroeléctricas; en estas lo que se hace es aprovechar la gravedad paratransformar la energía mecánica que produce la caída del agua sobre una especiede molino para hacer girar una pieza que está sometida a un campo magnéticoconstante que genera una corriente inducida dependiente del ángulo con lahorizontal. Entonces cuando el agua cae gira el molino y gira la pieza produciendouna corriente eléctrica alterna que es la que llega a nuestros hogares.Aprovechamiento con fines caloríficos y climáticos La radiación solar puede ser empleada para obtener agua caliente sanitaria(ACS), climatización en piscinas y aplicaciones similares. Se denomina energíatérmica por estar basada en la absorción de calor de ciertos materiales por los quecircula un líquido. En materia de energía solar el desarrollo más palpable es elproducido en las aplicaciones para la edificación con fines térmicos. Habría queañadir que este desarrollo está permitiendo el crecimiento de aplicacionestérmicas para procesos industriales.Atenuación de las emisiones contaminantes Las energías renovables persiguen en primer lugar atenuar las emisiones a laatmosfera de agentes contaminantes y reducir, en segundo término, nuestradependencia del petróleo por la incertidumbre que supone las alteraciones de suprecio como consecuencia de los cambios políticos en una zona tan conflictivacomo el Oriente Medio. 6
  7. 7. Combustibles sustentables y sistemas híbridos de energías La demanda en el consumo de combustibles (hasta ahora derivados defuentes no renovables) sigue aumentando considerablemente a nivel mundial.Dicha tendencia prende focos rojos en materia de impacto ambiental ysustentabilidad, razón por la que surgen nuevas y variadas investigaciones queproponen alternativas energéticas aprovechables por los motores de combustiónactuales. Destacamos algunas de las ideas más innovadoras que están teniendoauge en el mercado:Energía humanaLa utilización diaria de energía se divide básicamente en tres partes: La primera que es el índice metabólico de reposo y es la energía básica que necesita el organismo para las actividades elementales de todos los días; a saber: mantener su temperatura, respirar, circular nuestra sangre, digerir, alimentarnos, pensar, hablar, etcétera. La segunda es la necesaria para la actividad física que desarrollemos sea deporte, trabajo o estar en la casa; y es conocida como factor de actividad. La tercera es el factor de injuria; y se aplica en los casos en que existen enfermedades, operaciones o periodos de recuperación de alguna operación o enfermedad. La eficiencia con que una persona convierte la energía de reserva de suorganismo en otra depende siempre de cada organismo. Estas corresponden a lamasa corporal, edad, sexo, estados biológicos (embarazo), efecto térmico delejercicio, y el cambio inducido por la propia ingestión de los alimentos. 7
  8. 8. Condición física Se refiere a la adaptación y capacidad de vivir cierto estilo de vida. Elrequerimiento de la condición física de nuestros atletas es mayor que de quienesno son atletas. La teoría del entrenamiento reúne toda la información sobre eldeporte de fuentes sociales y científicas. El entrenador y el atleta trabajan juntospara producir un programa de entrenamiento efectivo para aumentar la condiciónfísica del atleta y al final mejorar su desempeño atlético.La condición física está formada por cinco componentes básicos.FuerzaResistenciaVelocidadFlexibilidadCoordinaciónBeneficios a la salud Según estudios realizados, parece que existe una relación entre la actividadfísica y la esperanza de vida, de forma que las poblaciones más activasfísicamente suelen vivir más que las inactivas. Por otra parte, es una realidad quelas personas que realizan ejercicio físico de forma regular tienen la sensaciónsubjetiva de encontrarse mejor que antes de realizarlo, tanto desde el punto devista físico como mental, es decir tienen mejor calidad de vida. Parece evidentepor lo tanto que la práctica de ejercicio físico tiene algo de positivo para la salud. El cuerpo humano ha sido diseñado para moverse y requiere por tanto realizarejercicio de forma regular para mantenerse funcional y evitar enfermar. Actividadfísica es todo movimiento corporal producido por los músculos y que requiere ungasto energético. Ejercicio físico es un tipo de actividad física que se define comotodo movimiento corporal programado, estructurado y repetitivo realizado paramejorar o mantener uno o más de los componentes del estado de forma física. 8
  9. 9. Energía eólica Cuando se habla de Energía Eólica se está haciendo referencia a aquellaenergía contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienenenergía cinética (aquella asociada a los cuerpos en movimiento), las cuales alchocar con otros cuerpos aplican sobre ellos una fuerza. Por eso cuando nosenfrentamos a una ráfaga de viento sentimos que algo nos empuja. La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava elefecto invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles norenovables como el petróleo. Otra característica de la energía producida por elviento es su infinita disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a suincidencia.Aplicaciones de los aerogeneradores La energía eólica para obtener trabajo con la energía eléctrica el recurso masantiguo de los tres que configuran actualmente las energías renovables de usodomestico basadas en los rayos del sol. Quizá inspirados en los molinos quedurante siglos facilitaron la molienda del grano e identificaban los lugares elevadospor lo que circulaba el aire a velocidades más altas, las que después seríandefinidas como zonas con propiedades eólicas, los aerogeneradores aprovechanlas corrientes de aire para obtener energía eléctrica con muy diferentes fines 9
  10. 10. Energía benéficaFiltro de aire es sólo una de las razones para aumentar el papel de la energíaeólica en nuestro país. Aquí hay algunas buenas razones otras:• La energía eólica preservación de los recursos hídricos• La energía eólica es compatible con otros usos de la tierra, y puede servir comouna ayuda para el desarrollo económico rural.• La energía eólica no produce emisiones nocivas o de residuos tóxicos.• La energía eólica es totalmente renovable, altamente fiable y muy eficiente.• La energía eólica es una de las fuentes más económicas de nueva generaciónde electricidad a gran escala.• La energía eólica es cada vez más rentable en la producción a medida quealcanzan economías de escala y aumentar precios de la electricidad.• La energía del viento es favorable para el empleo y la creación de puestos detrabajo.• La potencia del viento apoya el crecimiento económico• La energía eólica genera el turismo para las comunidades locales.• La energía eólica genera ingresos alternativos para los agricultores que alquilansus tierras.• Compensaciones de energía eólica y emisiones de otras fuentes de energíareduciendo así nuestra contribución al cambio climático global. 10
  11. 11. Arquitectura de los aerogeneradores Los aerogeneradores se pueden clasificar por la utilización para la que han sidoconstruidos y por la posición del eje que sustenta las palas con respecto a ladirección del viento.Características Se definen mediante un conjunto de especificaciones técnicas en las queintervienen las correspondientes a la velocidad del viento, potencia eléctricasuministrada y sistemas de control y regulaciónCeldas solares Una celda solar o celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidaddirectamente de la luz visible, debido al efecto fotovoltaico. Para poder generarenergía útil, se deben interconectar un cierto número de celdas para formar unpanel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico. Generalmente, la cantidad de poder que se genera con un panel solar es de 12voltios, los cuales se pueden utilizar de manera independiente o como conjunto enuna red. El número de celdas solares o el tamaño del panel solar lo determina lacantidad de luz disponible, y la energía requerida. La cantidad de energía generada por una celda solar es determinada por lacantidad de luz que incide directamente sobre ella, lo cual a su vez éstadeterminado por el clima y la hora del día. En la mayoría de los casos resultanecesario almacenar la energía generada, para así hacer mejor uso de las celdassolares. 11
  12. 12. Paneles fotovoltaicos Para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos se emplea tecnologíaavanzada y compleja. Si bien está al alcance de muchos fabricantes la producciónde colectores solares térmicos con un grado de eficacia aceptable, no ocurre lomismo con los paneles solares fotovoltaicos, donde muy pocas compañías en elmundo cuentan con la capacidad y los recursos técnicos necesarios paraproducirlos.El funcionamiento de los paneles se basa en el efecto fotovoltaico. Este efecto seproduce cuando sobre materiales semiconductores convenientemente tratadosincide la radiación solar produciéndose electricidad.Energía benéfica Los beneficios de usar energía solar son muchos y muy variados, van desdebeneficios medioambientales, económicos, sociales hasta educativos.• Es limpia y respetuosa con el Medio Ambiente (cada 20 kW generados conenergía solar evita la emisión de 10 kg de CO2 al año).• Incrementa el valor de las viviendas• Ayuda en la lucha contra el cambio climático y efecto invernadero.• Es inagotable• Ayuda a la educación de niños en tecnologías ecológicas y para el respeto delmedio ambiente.• No disminuye la calidad de aire y suelos. 12
  13. 13. Reguladores de carga La conexión directa de los paneles o módulos fotovoltaicos o del aerogeneradora las baterías, y éstas a su vez unidas de modo directo con los dispositivos aalimentar, podría dar lugar a ciclos de sobrecarga y sobredescarga diferentes a losrequeridos por ésas, lo que supondría su deterioro prematuro.Baterías La generación de energía eléctrica de orígenes fotovoltaico y eólico en cantidady tiempos diferentes a los de la demanda, da lugar a la necesidad de introducir enlas instalaciones un medio de acumulación. 13
  14. 14. Anexo BibliografíaAPA  Tomás Perales Benito. (2004). Guía del instalador de energías renovables. España. Limusa Noriega.  Rafael y Felipe. (2003). Ingeniería de la energía solar. México. Cromocolor.ML  Tomás Perales Benito. Guía del instalador de energías renovables. España. Limusa Noriega. (2004).  Rafael y Felipe. Ingeniería de la energía solar. México. Cromocolor. (2003). Estrategia para difundir la información Personalmente la manera más efectiva para que cierta información seaconsumida por aquellos a quienes va dirigida, es la contemplación de losintereses en común y de aquellos grupos o redes sociales en los que sedesenvuelven los individuos, con esto se atrae la atención de la mayoría deellos ya que en mi presentación contemplo viñetas que funcionan con lasociedad a quienes va dirigida, lo cuales son “los memes”: dibujos queexpresan emociones o situaciones en las cuales los jóvenes se venidentificados, y al mismo tiempo publicado en una red social de primer lugarllamada “facebook”. 14

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