1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
305 C
TIPOS DE ENERGÍAS
JUAN CARLOS CARMONA RENDON
PEDRO LUIS FUENTES DELGADILLO
201208132
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2. Índice
Tipos de energías.
1. Introducción…………………………………………………………………………….3
2. 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…………………………………..6
3. 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………………………………………………………..8
4. 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……………………………………………………………….11
5. Celdas solares………………………………………………………………………..11
5.1 Paneles fotovoltaicos………………………………………………………..12
5.2 Energía benéfica……………………………………………………………..12
5.3 Reguladores de carga……………………………………………………….13
5.4 Baterías……………………………………………………………………….13
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3. INTRODUCCIÓN
El aprovechamiento de las energías renovables como alternativa a la de los
combustibles de origen fósil, supone una esperanza de mejora de nuestra
maltratada atmósfera y el surgimiento de un conjunto de nuevos servicios
profesionales. La incansable denuncia de los científicos del estado de nuestro
medio ambiente como consecuencia de las inmersas cantidades de combustible
que consumen las comunidades desarrolladas, y el temor de los dirigentes
políticos por las eventualidades del mercado del petróleo, ha propiciado, en los
últimos años, la creación de programas de envergadura tendentes a introducir en
la sociedad la cultura de las instalaciones de aprovechamiento de la energía del
Sol. Bajo tales condiciones, se demandan actualmente instalaciones fotovoltaicas
y eólicas para obtener electricidad, y térmicas para calefacción y agua caliente
sanitaria, instalaciones de las que se ocupan los nuevos profesionales surgidos al
amparo de esta especialidad, y los que han actualizado sus conocimientos desde
las actividades clásicas de instalaciones eléctricas en el hogar para las primeras y
desde la calefacción y similares para las de origen térmico.
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4. Situación de las energías renovables
En los próximos 15 años, según la Comisión Nacional de Hidrocarburos, se
planea seguir con esta práctica que le costaría al país mil 500 millones de pesos
extras
Petróleos Mexicanos (Pemex) ha quemado y enviado a la atmósfera gas con
un 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 de
Hidrocarburos (CNH), seguir quemando este combustible en los próximos 15
años, en menores volúmenes, pero que le costarán al país mil 500 millones de
dólares 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 a
sobreexplotación inyectándoles gas y nitrógeno para aumentar presión y que
luego regresa al medio ambiente”, aseguró Francisco Garaicoechea, ingeniero
petrolero 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 turno
para que produzca el mayor volumen de petróleo que pueda, independientemente
de que los ingenieros se opongan, porque se recurre a la inyección de gas y
nitrógeno para incrementar la presión de los campos para obtener más crudo, gas
que al final del proceso de extracción se envía al medio ambiente con los
consecuentes riesgos ambientales y de salud.
“Toda explotación racional queda diferida por la urgencia de obtener
recursos para el erario público y cumplir con las metas de producción que el
gobierno federal compromete, como la propuesta de obtener un nivel de
extracción de 3.3 millones de barriles diarios en 2024, contenido en la
Estrategia Nacional de Energía
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5. Que la energía es imprescindible es algo que nadie puede poner en duda. Pero
quizás, como ciudadanos, somos poco conscientes del incalculable valor que
tienen los recursos que, convertidos en electricidad, calor o combustible, hacen
más fácil y confortable nuestra vida cotidiana y son la llave para que nuestras
industrias y empresas progresen, o que exista esa asombrosa capacidad de
transportar personas y mercancías. En definitiva, que sea posible la sociedad del
bienestar. Y es de incalculable valor porque, además de su precio en dinero, la
energía tiene un coste social, tratándose de un bien escaso en la naturaleza,
agotable y que debemos compartir. Su uso indiscriminado, por otro lado, produce
impactos negativos sobre la salud medioambiental de un planeta que estamos
obligados a conservar. Dos son los objetivos: ahorrar energía, utilizarla de forma
eficiente e inteligente, para conseguir más con menos; y usar las energías
renovables que nos proporciona la naturaleza. Ambos constituyen una prioridad
estratégica, más en un país como México con una alta dependencia de
suministros 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
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6. Aprovechamiento para obtener energía eléctrica
La energía recibida del Sol, cuyas condiciones y especificaciones están
recogidas en el siguiente capítulo, puede ser empleada mediante transformación
directa para obtener energía eléctrica para consumo individual, o bien para
conexión a las redes generales de distribución. La forma más común es en las
centrales hidroeléctricas; en estas lo que se hace es aprovechar la gravedad para
transformar la energía mecánica que produce la caída del agua sobre una especie
de molino para hacer girar una pieza que está sometida a un campo magnético
constante que genera una corriente inducida dependiente del ángulo con la
horizontal. Entonces cuando el agua cae gira el molino y gira la pieza produciendo
una 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 energía
térmica por estar basada en la absorción de calor de ciertos materiales por los que
circula un líquido. En materia de energía solar el desarrollo más palpable es el
producido en las aplicaciones para la edificación con fines térmicos. Habría que
añadir que este desarrollo está permitiendo el crecimiento de aplicaciones
térmicas para procesos industriales.
Atenuación de las emisiones contaminantes
Las energías renovables persiguen en primer lugar atenuar las emisiones a la
atmosfera de agentes contaminantes y reducir, en segundo término, nuestra
dependencia del petróleo por la incertidumbre que supone las alteraciones de su
precio como consecuencia de los cambios políticos en una zona tan conflictiva
como el Oriente Medio.
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7. Combustibles sustentables y sistemas híbridos de energías
La demanda en el consumo de combustibles (hasta ahora derivados de
fuentes no renovables) sigue aumentando considerablemente a nivel mundial.
Dicha tendencia prende focos rojos en materia de impacto ambiental y
sustentabilidad, razón por la que surgen nuevas y variadas investigaciones que
proponen alternativas energéticas aprovechables por los motores de combustión
actuales. Destacamos algunas de las ideas más innovadoras que están teniendo
auge en el mercado:
Energía humana
La 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 su
organismo en otra depende siempre de cada organismo. Estas corresponden a la
masa corporal, edad, sexo, estados biológicos (embarazo), efecto térmico del
ejercicio, y el cambio inducido por la propia ingestión de los alimentos.
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8. Condición física
Se refiere a la adaptación y capacidad de vivir cierto estilo de vida. El
requerimiento de la condición física de nuestros atletas es mayor que de quienes
no son atletas. La teoría del entrenamiento reúne toda la información sobre el
deporte de fuentes sociales y científicas. El entrenador y el atleta trabajan juntos
para producir un programa de entrenamiento efectivo para aumentar la condición
física del atleta y al final mejorar su desempeño atlético.
La condición física está formada por cinco componentes básicos.
Fuerza
Resistencia
Velocidad
Flexibilidad
Coordinación
Beneficios a la salud
Según estudios realizados, parece que existe una relación entre la actividad
física y la esperanza de vida, de forma que las poblaciones más activas
físicamente suelen vivir más que las inactivas. Por otra parte, es una realidad que
las personas que realizan ejercicio físico de forma regular tienen la sensación
subjetiva de encontrarse mejor que antes de realizarlo, tanto desde el punto de
vista físico como mental, es decir tienen mejor calidad de vida. Parece evidente
por 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 realizar
ejercicio de forma regular para mantenerse funcional y evitar enfermar. Actividad
física es todo movimiento corporal producido por los músculos y que requiere un
gasto energético. Ejercicio físico es un tipo de actividad física que se define como
todo movimiento corporal programado, estructurado y repetitivo realizado para
mejorar o mantener uno o más de los componentes del estado de forma física.
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9. Energía eólica
Cuando se habla de Energía Eólica se está haciendo referencia a aquella
energía contenida en el viento, pues las masas de aire al moverse contienen
energía cinética (aquella asociada a los cuerpos en movimiento), las cuales al
chocar con otros cuerpos aplican sobre ellos una fuerza. Por eso cuando nos
enfrentamos a una ráfaga de viento sentimos que algo nos empuja.
La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava el
efecto invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles no
renovables como el petróleo. Otra característica de la energía producida por el
viento es su infinita disponibilidad en función lineal a la superficie expuesta a su
incidencia.
Aplicaciones de los aerogeneradores
La energía eólica para obtener trabajo con la energía eléctrica el recurso mas
antiguo de los tres que configuran actualmente las energías renovables de uso
domestico basadas en los rayos del sol. Quizá inspirados en los molinos que
durante siglos facilitaron la molienda del grano e identificaban los lugares elevados
por lo que circulaba el aire a velocidades más altas, las que después serían
definidas como zonas con propiedades eólicas, los aerogeneradores aprovechan
las corrientes de aire para obtener energía eléctrica con muy diferentes fines
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10. Energía benéfica
Filtro de aire es sólo una de las razones para aumentar el papel de la energía
eólica 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 como
una 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 generación
de electricidad a gran escala.
• La energía eólica es cada vez más rentable en la producción a medida que
alcanzan economías de escala y aumentar precios de la electricidad.
• La energía del viento es favorable para el empleo y la creación de puestos de
trabajo.
• 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 alquilan
sus tierras.
• Compensaciones de energía eólica y emisiones de otras fuentes de energía
reduciendo así nuestra contribución al cambio climático global.
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11. Arquitectura de los aerogeneradores
Los aerogeneradores se pueden clasificar por la utilización para la que han sido
construidos y por la posición del eje que sustenta las palas con respecto a la
dirección del viento.
Características
Se definen mediante un conjunto de especificaciones técnicas en las que
intervienen las correspondientes a la velocidad del viento, potencia eléctrica
suministrada y sistemas de control y regulación
Celdas solares
Una celda solar o celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidad
directamente de la luz visible, debido al efecto fotovoltaico. Para poder generar
energía útil, se deben interconectar un cierto número de celdas para formar un
panel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico.
Generalmente, la cantidad de poder que se genera con un panel solar es de 12
voltios, los cuales se pueden utilizar de manera independiente o como conjunto en
una red. El número de celdas solares o el tamaño del panel solar lo determina la
cantidad de luz disponible, y la energía requerida.
La cantidad de energía generada por una celda solar es determinada por la
cantidad de luz que incide directamente sobre ella, lo cual a su vez ésta
determinado por el clima y la hora del día. En la mayoría de los casos resulta
necesario almacenar la energía generada, para así hacer mejor uso de las celdas
solares.
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12. Paneles fotovoltaicos
Para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos se emplea tecnología
avanzada y compleja. Si bien está al alcance de muchos fabricantes la producción
de colectores solares térmicos con un grado de eficacia aceptable, no ocurre lo
mismo con los paneles solares fotovoltaicos, donde muy pocas compañías en el
mundo cuentan con la capacidad y los recursos técnicos necesarios para
producirlos.
El funcionamiento de los paneles se basa en el efecto fotovoltaico. Este efecto se
produce cuando sobre materiales semiconductores convenientemente tratados
incide la radiación solar produciéndose electricidad.
Energía benéfica
Los beneficios de usar energía solar son muchos y muy variados, van desde
beneficios medioambientales, económicos, sociales hasta educativos.
• Es limpia y respetuosa con el Medio Ambiente (cada 20 kW generados con
energía 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 del
medio ambiente.
• No disminuye la calidad de aire y suelos.
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13. Reguladores de carga
La conexión directa de los paneles o módulos fotovoltaicos o del aerogenerador
a las baterías, y éstas a su vez unidas de modo directo con los dispositivos a
alimentar, podría dar lugar a ciclos de sobrecarga y sobredescarga diferentes a los
requeridos por ésas, lo que supondría su deterioro prematuro.
Baterías
La generación de energía eléctrica de orígenes fotovoltaico y eólico en cantidad
y tiempos diferentes a los de la demanda, da lugar a la necesidad de introducir en
las instalaciones un medio de acumulación.
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14. Anexo Bibliografía
APA
 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 sea
consumida por aquellos a quienes va dirigida, es la contemplación de los
intereses en común y de aquellos grupos o redes sociales en los que se
desenvuelven los individuos, con esto se atrae la atención de la mayoría de
ellos ya que en mi presentación contemplo viñetas que funcionan con la
sociedad a quienes va dirigida, lo cuales son “los memes”: dibujos que
expresan emociones o situaciones en las cuales los jóvenes se ven
identificados, y al mismo tiempo publicado en una red social de primer lugar
llamada “facebook”.
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