conceptos basicos de las centrales hidraulicas

1. TRABAJO DE CENTRALES HIDROELECTRICAS
Diplomado en hidráulica y centrales
hidroeléctricas
Alumno: Cristian Yovani CATALAN MENDOZA
U2014120587 EAP INGENERIA INDUSTRIAL
UCV

2. Contenidos
1. Centrales hidroeléctricas
2. Descripción general
Tipos de centrales hidroeléctricas
3. Centrales hidroeléctricas de Bombeo
4. Principales componentes de una central hidroeléctrica
5. Desarrollo de la energía hidroeléctrica
Conceptos básicos
6. Energía
7. Energía potencial y energía cinetica
8. Manifestaciones de la energía
9. Transformaciones de la energía.
10. Principio de conservación de energía
11. Principio de degradación de la energía
12. Fuerza
Clasificación de las fuerzas
13. Principio de inercia
14. Principio de acción y reacción
15. Centrales hidroeléctricas
16. Centrales hidráulicas
17. Centrales térmicas.
18. Centrales nucleares
19. Centrales mareomotrices
20. Centrales eólicas
21. Centrales solares
22. Centrales hidrotermicas
Clasificación
23. Centrales de base
24. Centrales de punta
25. Centrales d e reserva
26. Centrales de socorro
CLASIFICACION DE LAS CENTRALES
27. Centrales de agua fluente
28. Centrales de agua embalsada
29. Centrales de regulación
30. Centrales de bombeo
31. Centrales de alta presión
32. Centrales de media presión
33. Centrales de baja presión
34. Componentes de las centrales hidroeléctricas.

3. Introducción
Desde que descubrimos la energía eléctrica o las formas de obtener un fluido
eléctrico para el uso en los hogares y alrededor del planeta , también el crecimiento
industrial depende mucho de la energía eléctrica y hoy en día es de vital
importancia depender de esta energía porque creemos que es una energía limpia
que no contamine el medio ambiente, es también una prioridad mantener fuera de
las emisiones toxicas de esta forma se considera los nuevos proyectos de centrales
hidroeléctricas sea de manera de éxito para aquellos que aman la ciencia hidráulica,
las nuevas tendencias de inversión por energías limpias tiene muy atractivo a nuestro
país por la variedad geográfica y la riqueza hidrológica y desde luego ríos enormes
y lagos vírgenes, poner en marcha las investigaciones para alumbrar mas focos y
participar en el crecimiento industrial . Este trabajo es una amplia investigación a
cerca de la importancia de obtener una energia limpia esta es la parte uno en si son
12 unidades es la unidad 1 que principalmente trata de explicar los conceptos
básicos tratados y encontrados de manera dinámica…

4. 1. CENTRALES HIDROELECTRICAS
La energía hidráulica se basa en aprovechamiento de la caída del agua desde cierta
altura. La energía potencial, durante, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas
a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente, se transforma
en energía eléctrica por medio de los generadores. Es un recurso natural disponible en
las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y una vez utilizada, es devuelta rio
abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la
instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. La energía
eléctrica que utilizamos diariamente se genera en las centrales eléctricas, en términos
generales se deduce que una central hidroeléctrica es una instalación capaz de
convertir la energía mecánica , obtenida mediante otras fuentes de energía primaria ,
en energía eléctrica. Para realizar la conversión de energía mecánica en eléctrica, se
emplean unos generadores
Descripción General
¿Qué es una central hidroeléctrica?
Una central hidroeléctrica es una instalación que permite aprovechar las masas de agua en
movimiento que circulan por los ríos para transformarlas en energía eléctrica, utilizando
turbinas acopladas a los alternadores.
Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:
¥ Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.
¥ Mini centrales hidráulicas: entre 1MW y 10MW.
¥ Micro centrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.
¥ La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua
almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica.
El esquema general de una central hidroeléctrica puede ser: Esquema Central
Hidroeléctrica
Si se dice que la energía eléctrica es importante para la subsistencia de la vida y el
desarrollo industrial y en el mar que tipo de energía se utiliza para las enormes
naves mercantes y flotantes?
También así como en la tierra estamos acostumbrados a usar y depender de la
energía eléctrica también en el mar las enormes plantas industriales de proceso
y un sistema complejo de equipos electrónicos en su mayoría dependen de la
corriente eléctrica es decir un generador pero a mayor escala se trata de
aprovechar la energía mecánica de un motor diésel que se encarga en transforma
la energía térmica de los hidrocarburos en energía eléctrica con eso se afirma
que cada barco mercante tiene una pequeña central eléctrica .

5. Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta energía
potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma un movimiento
giratorio que acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.
Tipo de Centrales Hidroeléctricas
2. TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS
Pueden ser clasificadas según varios argumentos, como características técnicas,
peculiaridades del asentamiento y condiciones de funcionamiento.
1. Según utilización del agua, es decir si utilizan el agua como discurre normalmente
por el cauce de un río o a las que ésta llega, convenientemente regulada, desde un lago o
pantano.
Centrales de Agua Fluente:
Llamadas también de agua corriente, o de agua fluyente. Se construyen en los lugares en
que la energía hidráulica debe ser utilizada en el instante en que se dispone de ella, para
accionar las turbinas hidráulicas. No cuentan con reserva de agua, por lo que el caudal
suministrado oscila según las estaciones del año.
En la temporada de precipitaciones abundantes (de aguas altas), desarrollan su potencia
máxima, y dejan pasar el agua excedente. Durante la época seca (aguas bajas), la potencia
disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en la época del
estío.
Su construcción se realiza mediante presas sobre el cauce de los ríos, para mantener un
desnivel constante en la corriente de agua.

6. Centrales de Agua Embalsada:
Se alimenta del agua de grandes lagos o de pantanos artificiales (embalses), conseguidos
mediante la construcción de presas. El embalse es capaz de almacenar los caudales de los
ríos afluentes, llegando a elevados porcentajes de captación de agua en ocasiones. Este agua
es utilizada según la demanda, a través de conductos que la encauzan hacia las turbinas.
Centrales de Regulación:
Tienen la posibilidad de almacenar volúmenes de agua en el embalse, que representan
periodos más o menos prolongados de aportes de caudales medios anuales.
Prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, ya que el almacenamiento es
continuo, regulando de modo conveniente para la producción. Se adaptan bien para cubrir
horas punta de consumo.
Centrales de Bombeo:
Se denominan 'de acumulación'. Acumulan caudal mediante bombeo, con lo que su
actuación consiste en acumular energía potencial. Pueden ser de dos tipos, de turbina y
bomba, o de turbina reversible.
La alimentación del generador que realiza el bombeo desde aguas abajo, se puede realizar
desde otra central hidráulica, térmica o nuclear.
3. CENTRALES HIDROELECTRICAS DE BOMBEO
Una central hidroeléctrica de bombeo es un tipo especial de central hidroeléctrica que
tiene dos embalses. El agua contenida en el embalse situado en el nivel más bajo —
embalse inferior—, es bombeada durante las horas de menor demanda eléctrica al
depósito situado en la cota más alta —embalse superior—, con el fin de turbinarla,
posteriormente, para generar electricidad en las horas de mayor consumo eléctrico.
Por tanto, estas instalaciones permiten una mejora en la eficiencia económica de la
explotación del sistema eléctrico al almacenar electricidad en forma de agua embalsada
en el depósito superior. Constituye en la actualidad la forma más económica de
almacenar energía eléctrica.
Las centrales que no tienen aportaciones de agua significativas en el embalse superior se
llaman centrales de bombeo puro. En otro caso, se denominan centrales mixtas de
bombeo.
Un esquema del funcionamiento de una central de bombeo puro es el siguiente:
Durante las horas en que la demanda de energía eléctrica es mayor, la central de bombeo
funciona como cualquier central hidroeléctrica convencional: el agua que previamente es
acumulada en el embalse superior.

7. (1) cerrado por una presa
(2), llega a través de una galería de conducción.
(3) a una tubería forzada
(5), que la conduce hasta la sala de máquinas de la central eléctrica. Para la regulación de
las presiones del agua entre las conducciones anteriores se construye en ocasiones una
chimenea de equilibrio.
En la tubería forzada, el agua va adquiriendo energía cinética (velocidad) que, al chocar
contra los álabes de la turbina hidráulica (6), se convierte en energía mecánica rotatoria.
Esta energía se transmite al generador (7) para su transformación en electricidad de
media tensión y alta intensidad. Una vez elevada su tensión en los transformadores (8) es
enviada a la red general mediante líneas de transporte de alta tensión (10). El agua, una
vez que ha generado la electricidad, circula por el canal de desagüe (9) hasta el embalse
inferior (11), donde queda almacenada.
Cuando se registra un menor consumo de energía eléctrica —generalmente durante las
horas nocturnas de los días laborables y los fines de semana—, se aprovecha el que la
electricidad en esas horas tiene en el mercado un coste bajo, y se utiliza para accionar una
bomba hidráulica que eleva el agua desde el embalse inferior (11) hasta el embalse
superior (1), a través de la tubería forzada y de la galería de conducción.
El agua es elevada, generalmente por las propias turbinas de la central, funcionando
como bombas accionadas por los generadores que actúan como motores. Una vez
efectuada la operación de bombeo, el agua almacenada en el embalse superior (1) está en
condiciones de repetir otra vez el ciclo de generación eléctrica.
4. DESARROLLO DE LA ENERGIA HIDROELECTRICA
Es básicamente una forma de la energía generada por la fuerza del movimiento del agua,
que una máquina primaria la transforma inicialmente en energía mecánica y luego una
máquina secundaria la transforma en energía eléctrica, también se la conoce como
hidroenergía (aunque esta última está más asociada con la energía primaria, mientras la
energía hidroeléctrica es energía secundaria).
También es una forma de energía renovable, es decir no se agota (al menos mientras
subsista el ciclo). En pocos lugares todavía la hidroenergía se la transforma en energía
mecánica (usando una máquina primaria) pero casi toda la hidro energía aprovechada en
el mundo se la transforma en energía eléctrica, para ello hacemos uso de las denominadas
plantas o centrales hidroeléctricas.
Hasta el momento están más expandidas, en su uso, las plantas hidroeléctricas tradicionales
(que corresponden en su desarrollo y explotación al siglo XX), aunque desde finales del
siglo pasado han ido surgiendo algunas innovaciones que se las conocen como plantas
hidrocinéticas.

9. CONCEPTOS BASICOS
5. .ENERGIA
LA ENERGÍA
Al mirar a nuestro alrededor se observa
que las plantas crecen, los animales se
trasladan y que las máquinas y
herramientas realizan las más variadas
tareas. Todas estas actividades tienen en
común que precisan del concurso de la
energía.
La energía es una propiedad asociada a los
objetos y sustancias y se manifiesta en las
transformaciones que ocurren en la
naturaleza.
La energía se manifiesta en los cambios
físicos, por ejemplo, al elevar un objeto,
transportarlo, deformarlo o calentarlo.
La energía está presente también en los
cambios químicos, como al quemar un
trozo de madera o en la descomposición
de agua mediante la corriente eléctrica.
2 FORMAS DE ENERGÍA
La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de
posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea
el proceso, la energía se denomina:
Energía térmica
Energía eléctrica
Energía radiante
Energía química
Energía nuclear
6. ENERGIA POTENCIAL Y CINETICA
 Energía cinética y energía potencial
La energía es una magnitud física que se muestra en múltiples manifestaciones. Definida
como la capacidad de realizar trabajo y relacionada con el calor (transferencia de energía),
se percibe fundamentalmente en forma de energía cinética, asociada al movimiento, y
potencial, que depende sólo de la posición o el estado del sistema involucrado.
 Energía cinética
El trabajo realizado por fuerzas que ejercen su acción sobre un cuerpo o sistema en
movimiento se expresa como la variación de una cantidad llamada energía cinética, cuya
fórmula viene dada por:

10. El producto de la masa m de una partícula por el cuadrado de la velocidad v se denomina
también fuerza viva, por lo que la expresión anterior se conoce como teorema de la energía
cinética o de las Fuerzas Vivas.
 Energía potencial gravitatoria
Todo cuerpo sometido a la acción de un campo gravitatorio posee una energía potencial
gravitatoria, que depende sólo de la posición del cuerpo y que puede transformarse
fácilmente en energía cinética.
Un ejemplo clásico de energía potencial gravitatoria es un cuerpo situado a una cierta altura
h sobre la superficie terrestre. El valor de la energía potencial gravitatoria vendría entonces
dado por:
Siendo m la masa del cuerpo y g la aceleración de la gravedad.
Si se deja caer el cuerpo, adquiere velocidad y, con ello, energía cinética, al tiempo que va
perdiendo altura y su energía potencial gravitatoria disminuye.
7. MANIFESTACIONES DE LA ENERGIA
La energía puede originar o dar existencia a un trabajo. La energía se transforma y
manifiesta de diferentes formas, en esta ocasión veremos la manifestación de la energía en
la electricidad y radiación electromagnética.
Electricidad: la electricidad es una manifestación de la energía porque es un poder que da
existencia a un trabajo. Gracias a la electricidad funcionan los aparatos modernos. La
electricidad es la fuerza que actúa entre protones y electrones (componentes del átomo).
En una planta eléctrica se genera una circulación de electrones que viajan a través de cables
para llegar a nuestra casa; de esta manera podemos enchufar un aparato a la corriente
eléctrica para que dicho aparato funcione y trabaje.
Hay electricidad de corriente continua (pilas) y de corriente alterna (red eléctrica). La
posibilidad de generar y transportar la electricidad provocó un cambio en la sociedad. La
electricidad permite la calidad de vida que tenemos en la actualidad. Imagina un día sin
electricidad ¿cuáles aparatos serían inservibles.
8. TRANSFORMACIONES DE LA ENERGIA
El sector Transformación de la Energía abarca todas aquellas actividades consistentes en la
conversión de energía primaria en energía final, apta para su uso en los sectores
consumidores finales. Dentro de estas actividades se incluyen los sectores de refino de
petróleo, generación eléctrica y cogeneración. Hechos significativos durante los últimos
años han sido los siguientes:
En el sector refino de petróleo en el periodo 2007 - 2010 hay dos hechos muy notables
que han afectado a la eficiencia energética de las refinerías españolas: las nuevas
especificaciones de los hidrocarburos y la dieselización del parque automovilístico en
España. No obstante las refinerías españolas han sabido adaptarse a estos cambios, a pesar
de que esto haya repercutido en la eficiencia del sector.
El sector Generación Eléctrica ha sufrido un notable incremento en su eficiencia
energética, que ha aumentado en 5,7 puntos porcentuales en el periodo 2007-2010. Este
hecho se ha debido tanto a la mejora del rendimiento de cada tipo de central por fuentes
energéticas como a la mayor participación en el mix de generación de las renovables,
principalmente de tipo hidroeléctrica, eólica y solar.
Por último, la potencia operativa de cogeneración a finales de 2010 en España es de 6.704
MW. Dentro de esta cifra están incluidos 658 MW de instalaciones de tratamiento y
reducción de residuos.

11. Base del cómputo, destaca lo siguiente:
Refino de petróleo. Respecto a la eficiencia energética de las refinerías, no se esperan
variaciones notables en el periodo 2010 – 2020, ya que las modificaciones en las
especificaciones de los hidrocarburos han supuesto un incremento de la intensidad
energética de las plantas de refino y aumento de las emisiones de CO2 por unidad de
producto. Cabe esperar que las nuevas especificaciones más restrictivas se vayan
compensando con la madurez que vayan adquiriendo las tecnologías de producción de
hidrocarburos más limpios.
Generación eléctrica. Es esperable, en el horizonte 2011-2020, un incremento en la
participación del gas natural y de las energías renovables, manteniéndose estabilizada con
tendencia a la baja la producción eléctrica de origen nuclear. El carbón se mantendrá
prácticamente estabilizado, mientras que la aportación de los productos petrolíferos a la
producción eléctrica tenderá a disminuir. Por otra se prevé una estabilización del
rendimiento eléctrico en torno al 52% a lo largo del periodo.
Por todo lo anterior se espera, en el sector generación, un ahorro energético de 9.701 ktep
para el año 2.020 respecto la situación del año 2007, que evitará la emisión de 76.494
ktCO2.
Cogeneración. Se prevé la instalación de 3.751 MWe en el año 2.020. Por otra parte, la
renovación del parque de potencia con más de 15 años antigüedad se establece como un
objetivo prioritario y se considera que la modernización alcanzará los valores de 3.925
MWe 2020. En conjunto, estas actuaciones se prevé que consigan unos ahorros de energía
primaria anuales de 1.699 ktep en 2.020 y evitarán la emisión de 2.978 kt de CO2.
De este modo el Plan de Acción 2011–2020 para el sector Transformación de la Energía
plantea un escenario de eficiencia con un ahorro de 11.312 ktep anuales acumulados para
el año 2.020, evitando 79.230 kt de CO2.
Estudios de viabilidad para plantas de cogeneración, auditorías energéticas para
cogeneraciones, fomento de plantas de cogeneración en actividades no industriales,
fomento de plantas de cogeneración de pequeña potencia, fomento de plantas de
cogeneración en actividades industriales, modificación sustancial de instalaciones
existentes.
9. PRINCIPIO DE CONSERVACION DE ENERGIA
Si un sistema no interacciona con su entorno de ninguna manera, entonces determinadas
propiedades mecánicas del sistema no pueden cambiar. Algunas veces nos referimos a ellas
como "constantes del movimiento". Estas cantidades se dice que son "conservadas" y las
leyes de conservación resultante se pueden considerar como los principios mas
fundamentales de la mecánica. En mecánica, ejemplos de cantidades conservativas son la
energía, el momento y el momento angular. Las leyes de conservación son exactas para un
sistema aislado.
Establecidas aquí como principios de la mecánica, estas leyes de conservación tiene
profundas implicaciones en la simetría de la naturaleza, que no hemos visto violadas. Ellas
sirven como una fuerte restricción en cualquier teoría sobre cualquier rama de la ciencia.

12. 10.PRINCIPIO DE DEGRADACION DE LA ENERGIA
Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la
energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte
en calor o energía calorífica.
Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede
transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una
forma degradada de energía. Son ejemplos:
¥ La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.
¥ La energía química, en la combustión de algunas sustancias.
¥ La energía mecánica, por choque o rozamiento.
Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía
útil obtenida y la energía aportada en una transformación.
11.FUERZA
La fuerza es un modelo matemático de intensidad de las interacciones, junto con la energía.
Así por ejemplo la fuerza gravitacional es la atracción entre los cuerpos que tienen masa,
el peso es la atracción que la Tierra ejerce sobre los objetos en las cercanías de su superficie,
la fuerza elástica es el empuje o tirantez que ejerce un resorte comprimido o estirado
respectivamente, etc. En física hay dos tipos de ecuaciones de fuerza: las ecuaciones
"causales" donde se especifica el origen de la atracción o repulsión: por ejemplo la ley de la
gravitación universal de Newton o la ley de Coulomb y las ecuaciones de los efectos (la cual
es fundamentalmente la segunda ley de Newton).
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto
estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban
inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o
influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo
(imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad).
Comúnmente nos referimos a la fuerza aplicada sobre un objeto sin tener en cuenta al otro
objeto u objetos con los que está interactuando y que experimentarán, a su vez, otras
fuerzas. Actualmente, cabe definir la fuerza como un ente físico-matemático, de carácter
vectorial, asociado con la interacción del cuerpo con otros cuerpos que constituyen su
entorno.
12.CLASIFICACION DE LAS FUERZAS
Una clasificación que encontramos con un excelente criterio es la realizada por el Dr.
González-Badillo a través de sus publicaciones. En los múltiples trabajos realizados por
este autor encontramos las siguientes manifestaciones de fuerza.
Fuerza Absoluta: capacidad potencial teórica de fuerza dependiente de la constitución del
músculo: sección transversal y tipo de fibra. Esta fuerza no se manifiesta de forma
voluntaria, es decir, ni en entrenamiento ni en competición; solo en situaciones psicológicas
extremas, con la ayuda de fármacos o por electro estimulación.
Fuerza isométrica máxima o fuerza estática máxima: máxima fuerza voluntaria que se aplica
cuando la resistencia es insuperable. Se corresponde con el Pico máximo de fuerza (PMF).
Fuerza máxima excéntrica: se manifiesta cuando se opone la máxima capacidad de
contracción muscular ante una resistencia que se desplaza en sentido opuesto al deseado
por el sujeto, Este tipo de fuerza depende de la velocidad a la que se produce el
estiramiento o la contracción excéntrica, por lo que siempre hay que indicar la velocidad o
resistencia con la que se hace el movimiento.

13. Fuerza dinámica máxima (FDM): expresión máxima de fuerza cuando la resistencia sólo
se puede desplazar una vez o se desplaza ligeramente y/o transcurre a muy baja velocidad
en una fase del movimiento.
Fuerza dinámica máxima relativa: máxima fuerza expresada ante resistencias inferiores a la
necesaria para que se manifieste la FDM, o la capacidad muscular para imprimir velocidad
a una resistencia inferior a aquella con la que se manifiesta la FDM.
Fuerza dinámica máxima relativa específica: fuerza útil o funcional: fuerza que aplica el
deportista cuando realiza su gesto especifico de competición.
Fuerza explosiva (FE): resultado de la relación entre la fuerza producida (manifestada o
aplicada) y el tiempo necesario para ello.
Fuerza explosiva máxima: máxima producción de fuerza por unidad de tiempo en toda la
producción de fuerza, que supone la mejor relación fuerza-tiempo de toda la curva.
Fuerza elástico-explosiva: se apoya en los mismos factores que la FE, uniendo a la misma
el componente elástico, que actúa por efecto del estiramiento previo.
Fuerza elástico-explosivo-reactiva: añade a la anterior un componente de la facilitación
neural, como el efecto del reflejo miotático (de estiramiento), que interviene debido al
carácter del ciclo estiramiento acortamiento (CEA), mucho más rápido y con una fase de
transición muy corta, por lo que el resultado dependerá en menor medida de los factores
anteriores debido a la inclusión de este nuevo elemento.
13.PRINCIPIO DE INERCIA
La inercia en Física designa a la incapacidad de los cuerpos para salir del estado de reposo
o de movimiento o variar las condiciones de ese movimiento, en forma independiente de
una fuerza exterior.
La primera ley de Newton, que sienta el principio de inercia, nos explica que un cuerpo en
reposo o en movimiento, ya sea uniforme o rectilíneo, permanecerá en estado de reposo
o conservará cuantitativamente su movimiento, si las fuerzas que actúan sobre él desde el
exterior son iguales a cero. La inercia es proporcionalmente directa a la masa del cuerpo.
 La cantidad de masa y el tensor de inercia son los factores de los que depende la
inercia mecánica, que es la antes definida. La que se relaciona con la masa total del
cuerpo se denomina inercia traslacional, y la relacionada con el eje de giro, en
cuanto a como se distribuye la masa del cuerpo, se denomina rotacional.
 Otro tipo de inercia es la térmica que es la propiedad de los cuerpos para conservar
el calor e ir liberándolo en forma gradual, evitando de esta manera grandes
variaciones térmicas. Depende de la masa, del calor específico y de la densidad del
cuerpo. El suelo es un elemento natural de gran inercia térmica. Se usa mucho en
construcción con respecto a la climatización de los ambientes. Si la inercia térmica
es mucha, también lo será la estabilidad térmica.
14.PRINCIPIO DE ACCION Y REACCCION
El principio de acción y reacción corresponde a la tercera ley de Newton. Éste afirma que:
“Todo cuerpo A que ejerce una fuerza sobre un cuerpo B experimenta una fuerza de igual
intensidad en la misma dirección pero en sentido opuesto”
Numerosos ejemplos permiten ilustrar esta ley. La propulsión de los cohetes es sin duda
una de las aplicaciones más conocidas. Una situación equivalente es la propulsión que sufre
un globo cuando se desinfla en el aire. Otro ejemplo, más cómico, corresponde al despegue
de Sam Bigotes (Yosemite Sam), el famoso personaje de Warner Brothers.

14. La tercera ley de Newton explica las fuerzas de acción y reacción. Estas fuerzas las ejercen
todos los cuerpos que están en contacto con otro, así un libro sobre la mesa ejerce una
fuerza de acción sobre la mesa y la mesa una fuerza de reacción sobre el libro.
Estas fuerzas son iguales pero contrarias; es decir tienen el mismo modulo y sentido, pero
son opuestas en dirección.
Esto significa que siempre en que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro este también
ejerce una fuerza sobre él.
Se nombra fuerza de acción a la que es ejercida por el primer cuerpo que origina una fuerza
sobre otro, por lo tanto se denomina fuerza de reacción a la es originada por el cuerpo que
recibe y reacciona (De allí el nombre) con esta otra fuerza sobre el primer cuerpo.
¿Pero qué pasa cuando ningún cuerpo origino primariamente la fuerza, como en el
ejemplo del libro sobre la mesa? Cualquiera puede ser denominada fuerza de acción y
obviamente a la otra se le denominará como fuerza de reacción.
15.CENTRALES HIDROELECTRICAS
En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía
eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban
la corriente de los ríos para mover una rueda.
En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa
de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto
geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina
hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía
eléctrica.
Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de
su capacidad de generación de electricidad son:
La potencia, que está en función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y
el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además
de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación.
La energía garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está
en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.
La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW (megavatios), como en el
caso de las mini centrales hidroeléctricas, hasta decenas de miles, como en los casos de
la Itaipú, entre Brasil y Paraguay, que tiene una potencia de 14 000 MW, o la Presa de las
Tres Gargantas, en China, con una potencia de 22 500 MW.
Las centrales hidroeléctricas y las centrales térmicas —que usan combustibles fósiles—
producen la energía eléctrica de una manera muy similar. En ambos casos lafuente de
energía es usada para impulsar una turbina que hace girar un generador eléctrico, que es el
que produce la electricidad. Una central térmica usa calor para, a partir de agua, producir
el vapor que acciona las paletas de la turbina, en contraste con la planta hidroeléctrica, la
cual usa la fuerza del agua directamente para accionar la turbina.
16.CENTRALES HIDRAULICAS
Son instalaciones de generación, cuyo Kw/h es el más barato, son las de más alto
rendimiento (90%), al ser sumamente cara la instalación son las de mayor vida útil (aprox.
50 años). Son regulables y de rápida puesta en marcha, y su tiempo de funcionamiento
máximo es de 12 horas; esto obedece a que una vez que ha bajado el nivel del embalse
deberá detenerse el mismo tiempo para restituirlo, cuando solo se usa el agua del embalse.
Función que cumple cada parte de una central hidráulica:
 Presas

15. Están encargadas de formar el embalse; pudiendo ser de gravedad, cuando su altura es
mayor que su base y están asentadas sobre las paredes. Pueden ser rectas o curvas, con
curvatura simple o doble, con o sin contrafuerte. Son caras, pero forman embalses de
menor superficie de extensión, típicas de los ríos de montaña. En cambio, las presas Azud,
típicas de los ríos de llanura tienen su base de mayor longitud que la altura y resulta más
económica pues en la mayoría de los casos, alrededor de su núcleo central se afirman bien
las piedras y si es necesario se las cubre con hormigón.
 Embalse
Sirve para mantener un caudal constante, asegurar la generación de energía y obtener un
caudal adicional, cuando funciona permanentemente.
 Vertedero
Son las válvulas o el coronamiento de la presa cuya apertura evacua el caudal en exceso no
turbinado en caudales muy grandes. Son compuertas radiales de accionamiento
automático.
 Caudal de derivación
Es la toma del río, cerrado o abierto, que lleva a turbinar a la cámara de carga donde filtros
evitan el paso de sólidos flotantes y peces, mientras que el resto debe decantar en ésta. En
algunos casos es necesario instalar filtros para retener la arena fina que aún se arrastra.
 Tubería forzada
Es el último tramo de gran inclinación donde se reparte el agua a las turbinas.
 Chimenea de equilibrio
Típicas de las centrales de montañas, es utilizada para equilibrar las presiones y evitar el
golpe de “arriete” que produce el cerrado de las válvulas.
 Casa de máquinas
Es el edificio donde se instalan los generadores, las turbinas y los equipos de control.
 Transformador y playa de maniobras
Al lado de cada generador, en el exterior, un transformador eleva, en una o dos etapas, la
tensión generada hasta que corresponda a la tensión de transporte. En la playa están
instalados los interruptores e instrumentos de medición.
 Canal de restitución
Devuelve las aguas al río y suele tener elementos disipadores de energía para evitar retrasos
debidos a la formación de remolinos.
En sistemas encadenados o centrales de bombeo, ésta cañería es cerrada, en el primer caso
para obtener menores desniveles y en el segundo porque el agua tiene que circular en
ambos sentidos.
17.CENTRALES TERMICAS
Una central térmica es una instalación que produce energía eléctrica a partir de la
combustión de carbón, fuel-oil o gas en una caldera diseñada al efecto. El funcionamiento
de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas, es semejante.
El combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministra
a la central, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustión. Esta última genera
el vapor a partir del agua que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes
de la caldera. El vapor hace girar los álabes de la turbina, cuyo eje rotor gira solidariamente
con el de un generador que produce la energía eléctrica; esta energía se transporta mediante
líneas de alta tensión a los centros de consumo. Por su parte, el vapor es enfriado en un
condensador y convertido otra vez en agua, que vuelve a los tubos de la caldera,
comenzando un nuevo ciclo.

16. El agua en circulación que refrigera el condensador expulsa el calor extraído a la atmósfera
a través de las torres de refrigeración, grandes estructuras que identifican estas centrales;
parte del calor extraído pasa a un río próximo o al mar.
Las torres de refrigeración son enormes cilindros contraídos a media altura (hiperboloides),
que emiten de forma constante vapor de agua, no contaminante, a la atmósfera. Para
minimizar los efectos contaminantes de la combustión sobre el entorno, la central dispone
de una chimenea de gran altura (llegan a los 300 m) y de unos precipitadores que retienen
las cenizas y otros volátiles de la combustión. Las cenizas se recuperan para su
aprovechamiento en procesos de metalurgia y en el campo de la construcción, donde se
mezclan con el cemento.
FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL TÉRMICA
 En las centrales térmicas convencionales, la energía química ligada por el
combustible fósil (carbón, gas o fuel -óil) se transforma en energía eléctrica. Se trata
de un proceso de refinado de energía. El esquema básico de funcionamiento de
todas las centrales térmicas convencionales es prácticamente el mismo,
independientemente de que utilicen carbón, fuel -óil o gas.
Las únicas diferencias sustanciales consisten en el distinto tratamiento previo que sufre el
combustible antes de ser inyectado en la caldera y el diseño de los quemadores de la misma,
que varía según el tipo de combustible empleado.
El vapor de agua se bombea a alta presión a través de la caldera, a fin de obtener el mayor
rendimiento posible. Gracias a esta presión en los tubos de la caldera, el vapor de agua
puede llegar a alcanzar temperaturas de hasta 600 ºC (vapor recalentado).
Este vapor entra a gran presión en la turbina a través de un sistema de tuberías. La turbina
consta de tres cuerpos; de alta, media y baja presión respectivamente. El objetivo de esta
triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, ya que este va perdiendo
presión progresivamente. Así pues, el vapor de agua a presión hace girar la turbina,
generando energía mecánica. Hemos conseguido transformar la energía térmica en energía
mecánica de rotación.
El vapor, con el calor residual no aprovechable, pasa de la turbina al condensador. Aquí, a
muy baja presión (vacío) y temperatura (40ºC), el vapor se convierte de nuevo en agua, la
cual es conducida otra vez a la caldera a fin de reiniciar el ciclo productivo. El calor latente
de condensación del vapor de agua es absorbido por el agua de refrigeración, que lo entrega
al aire del exterior en las torres de enfriamiento.
La energía mecánica de rotación que lleva el eje de la turbina es transformada a su vez en
energía eléctrica por medio de un generador asíncrono acoplado a la turbina.
CLASIFICACION
 CENTRALES TERMICAS CLASICAS O CONVENCIONALES
Centrales Térmicas de Carbón
 Las centrales térmicas que usan como combustible carbón, pueden quemarlo en
trozos o pulverizado. La pulverización consiste en la reducción del carbón a polvo
finísimo (menos de 1/10 mm de diámetro) para inyectarlo en la cámara de
combustión del generador de vapor por medio de un quemador especial que
favorece la mezcla con el aire comburente.
Con el uso del carbón pulverizado, la combustión es mejor y más fácilmente controlada.
La pulverización tiene la ventaja adicional que permite el uso de combustible de
desperdicio y difícilmente utilizado de otra forma. En estas se requiere instalar dispositivos
para separar las cenizas producto de la combustión y que van hacia el exterior, hay
incremento de efecto invernadero por su combustión, altos costos de inversión, bajo
rendimiento y arranque lento Centrales Térmicas de Fuel-Oil

17.  En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos
combustibles (gas, petróleo o diesel). El resultado de ésta combustión es que gases
a altas temperaturas movilizan la turbina, y su energía cinética es transformada en
electricidad por un generador.
El uso de gas en las centrales térmicas, además de reducir el impacto ambiental, mejora la
eficiencia energética. Menores costos de la energía empleada en el proceso de fabricación
y menores emisiones de CO2 y otros contaminantes a la atmósfera. La eficiencia de éstas
no supera el 35%.
FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DEVENTAJAS
 Un ciclo combinado es, la combinación de un ciclo de gas y un ciclo de vapor. Sus
componentes esenciales son la turbina de gas, la caldera de recuperación la turbina
de vapor y el condensador. El ciclo de gas lo compone la turbina de gas, y el ciclo
de vapor está constituido por la caldera de recuperación, la turbina de vapor y el
condensador.
La tecnología de las centrales de ciclo combinado permite un mayor aprovechamiento del
combustible y, por tanto, los rendimientos pueden aumentar entre el 38 por ciento normal
de una central eléctrica convencional hasta cerca del 60 por ciento. Y la alta disponibilidad
de estas centrales que pueden funcionar sin problemas durante 6.500-7500 horas
equivalentes al año.
 Uno de los principales problemas que plantean las centrales térmicas es que se trata
de un proceso relativamente complejo de conversión de energías. Utilizan
combustible de alto grado de calidad. Provocan contaminación con la alta emisión
de gases.
Centrales Térmicas de Combustión de Lecho Fluidizado
 Consiste en quemar carbón en un lecho de partículas inertes, a través del cual se
hace pasar una corriente de aire. Esta soporta el peso de las partículas y las mantiene
en suspensión, de modo que da la impresión de que se trata de un líquido en
ebullición. Permitiría obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al
mismo tiempo la emisión de anhídrido sulfuroso.
Su eficiencia es de 40 a 42% en ciclos combinados En la tecnología de lecho fluidizado se
inyecta caliza directamente dentro de la caldera para capturar y remover el azufre del
combustible como un subproducto seco.
La temperatura del gas dentro de la caldera va de los 820°C a los 840°C, lo cual determina
su diseño y el arreglo de las superficies de transferencia de calor. Este tipo de calderas
puede ser atmosférico o presurizado.
Centrales Térmicas Gicc Gasificación de Carbón Integrada en ciclo combinado
 La gasificación del carbón es un proceso que transforma el carbón sólido en un gas
sintético compuesto principalmente de CO e hidrógeno (H2). El carbón es
gasificado controlando la mezcla de carbón, oxígeno y vapor dentro del gasificador.
La potencia media de estas centrales viene a ser de 300 MW, muy inferior todavía
a la de una térmica convencional.
Las ventajas medioambientales que ofrecen estas centrales se fundamentan en los bajos
valores de emisión de óxidos de azufre y otras partículas.
En la actualidad las IGCC alcanzan eficiencias de 45%, una eliminación de 99% de azufre.
Bajos costos de combustible, admite combustible de bajo grado de calidad, bajo grado de

18. emisiones, alto rendimiento, tecnología sin completa prueba de eficiencia, altos costos de
inversión, plantas complejas, arranque lento.
CRITERIOS DE SELECCIÓN Y DISEÑO
El diseño conceptual incluye la descripción de la localización, forma y bases del diseño de
la planta general, como intemperie o cubierta, grado de utilización, combustible
(incluyendo previsión de cambios), tipo y enlaces de la subestación eléctrica, suministro y
sistemas de agua, accesos, condiciones y características del sitio, orientación, arreglo
general, elementos principales, condiciones de diseño y características de construcción.
CARACTERÍSTICAS DEL SITIO
*Topografía y drenaje
*Accesos
*Geología
*Proximidad a bancos de préstamos (obtención de material combustible)
*Meteorología. Condiciones climatológicas del sitio
CONDICIONES GENERALES DE DISEÑO
*Temperatura del aire anual promedio
*Presión barométrica
*Nivel base de la planta
*Coeficientes sísmicos: para estructuras, para bardas, para chimeneas.
*Resistencia del terreno
SELECCIÓN DEL TAMAÑO DE UNIDADES
La selección del tamaño involucra un compromiso entre varios factores, sin embargo se
sabe que económicamente la mejor solución es instalar unidades del 5 al 10% de la
capacidad de los sistemas.
*Especificaciones del turbogenerador, del generador de vapor, y optimización del sistema
de agua de circulación.
*Suministro de agua asegurada para el presente y para el fututo.
*Ubicación por razón de disponibilidad del carbón o combustibles, cerca de las fuentes
del mismo, o sea lo que corrientemente se conoce como Central de Boca de Mina.
*Ubicación por razón de otros factores, como proximidad a los centros de carga, a fuentes
de agua para refrigeración, o a sitios de fácil acceso para la maquinaria y equipos pesados.
La ubicación del lugar debe ser en un sitio con vías de acceso muy buenas y al uso de
equipos especiales de transporte.
*Costos de la propiedad, de construcción, de puesta en función, de mantenimiento.
*Impacto- socio económico.
*Facilidades de transportación.
MATERIALES DE CONSTRUCCION
Estos varían de acuerdo al equipo utilizado, los más utilizados son los siguientes:
Para paredes, pisos y cubierta o techo de los tanques, se emplean los aceros A283 grado C
y D y A285 grado C.
 Acero al carbón
 Acero inoxidable
 Teflón en los compresores de aire
 Aleaciones de acero
 Aleaciones de latón
 Vidrio
 Hule
 Plásticos
 Concreto
 Ladrillo Refractario

19. DEFINICION DE COGENERACION
Los sistemas de cogeneración reciclan la energía perdida en el proceso primario de
generación (como una turbina de gas) en un proceso secundario. La energía restante se
emplea en este caso en forma de vapor directamente en las cercanías de la central (por
ejemplo, para calentar edificios), lo que aumenta aún más la eficiencia global del sistema.
En las aplicaciones de cogeneración que requieran tanto calor (el utilizado en un proceso
industrial) como electricidad, se genera vapor a altas presiones en una caldera y se extrae
desde la turbina a la temperatura y la presión que necesita el proceso industrial. Las turbinas
de vapor se pueden utilizar en ciclos (escalones) combinados con un generador de vapor
que recupera el calor que se perdería. Las unidades industriales se utilizan para poner en
movimiento máquinas, bombas, compresores y generadores eléctricos. La potencia que se
obtiene puede ser de hasta 1.300 MW.
COSTOS
De acuerdo con los planes de expansión del sector eléctrico, la mínima capacidad de la
planta térmica que se está instalando en el país es de 150 MW.
Es casi imposible poder indicar, para centrales térmicas de determinada capacidad, un
costo promedio global o por KW instalado. Cada central es un caso específico y debe
procederse a establecer los costos de cada uno de sus componentes de acuerdo con los
equipos seleccionados y las condiciones locales específicas.
La siguiente tabla muestra las diferencias de costo frente a las alternativas clásicas de
generación
Como puede apreciarse en la tabla anterior, de las centrales térmicas analizadas, la de ciclo
combinado presenta costos de operación menores a cualquier alternativa. Posee un costo
variable no combustible enmarcado dentro de los más baratos (1,55 Mills/KWh) y un costo
de combustible considerablemente más barato que cualquier otra alternativa térmica (8,5
Mills/KWh). Aunque estos costos varían algo con cada diseño, son aproximadamente
constantes, por lo que se pueden considerar estables.
18.CENTRALES NUCLEARES
Energía Nuclear
La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se
puede obtener por el proceso de Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o
bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones
nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las
partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior
se puede explicar en base a la relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran
físico Albert Einstein.
En relación a la liberación de energía, una reacción nuclear es un millar de veces más
energética que una reacción química, por ejemplo la generada por la combustión del
combustible fósil del metano.
Fisión Nuclear
Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser
bombardeado por neutrones de cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa
en dos fragmentos acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos
neutrones y de una gran cantidad de energía (200 MeV) que se transforma finalmente en
calor.
Los neutrones que escapan de la fisión, al bajar su energía cinética, se encuentran en
condiciones de fisionar otros núcleos pesados, produciendo una Reacción Nuclear en
Cadena. Cabe señalar, que los núcleos atómicos utilizados son de U-235.

20. El proceso de la fisión permite el funcionamiento de los Reactores Nucleares que
actualmente operan en el mundo.
Fusión Nuclear
La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos muy livianos se unen, formando un
núcleo atómico más pesado con mayor estabilidad. Estas reacciones liberan energías tan
elevadas que en la actualidad se estudian formas adecuadas para mantener la estabilidad y
confinamiento de las reacciones.
La energía necesaria para lograr la unión de los núcleos se puede obtener utilizando energía
térmica o bien utilizando aceleradores de partículas. Ambos métodos buscan que la
velocidad de las partículas aumente para así vencer las fuerzas de repulsión electrostáticas
generadas al momento de la colisión necesaria para la fusión. Para obtener núcleos de
átomos aislados, es decir, separados de su envoltura de electrones, se utilizan gases
sobrecalentados que constituyen el denominado Plasma Físico. Este proceso es propio del
Sol y las estrellas, pues se tratan de gigantescas estructuras de mezclas de gases calientes
atrapadas por las fuerzas de gravedad estelar.
El confinamiento de las partículas se logra utilizando un "Confinamiento Magnético", o bien
un "Confinamiento Inercial". El Confinamiento Magnético aprovecha el hecho que el
plasma está compuesto por partículas (núcleos) con carga eléctrica. Se sabe que si una de
estas partículas interactúa con un Campo Magnético su trayectoria y velocidad cambian,
quedando atrapadas por dicho Campo. El Confinamiento Inercial permite comprimir el
plasma hasta obtener densidades de 200 a 1000 veces mayor que la de sólidos y líquidos.
Cuando se logra la compresión deseada se eleva la temperatura del elemento, lo que facilita
aún más el proceso de la fusión.
19. CENTRALES MAREOMOTRICES
La energía mareomotriz forma parte del grupo de las llamadas energías renovables y se
obtiene a través de las energías cinética y potencial de las mareas es decir,
Aprovecha la fuerza de las olas del mar de y de los cambios entre las mareas alta y baja que
convierten su variación en energía eléctrica.
Tres cuartas partes de la superficie terrestre está cubierta por mares y océanos que
constituyen un enorme depósito de energía renovable, limpia y no contaminante, pero los
grandes costes que suponen la instalación de centrales mareomotrices, frenan la
proliferación de su explotación energética.
La energía se define como mayor o menor capacidad de realizar un trabajo o producir un
efecto en forma de movimiento, luz, calor, etc. Es la capacidad para producir
transformaciones.
 Mares y océanos cubren las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta.
En la superficie los vientos provocan las olas que pueden alcanzar hasta 12 metros
de altura, 20 metros debajo de la superficie, las diferencias
de temperatura engendran corrientes; por último, tanto en la superficie como en el
fondo, la conjugación de las atracciones solar y lunar. Las mareas, es decir, el
movimiento de las aguas del mar, producen una energía que se transforma en
electricidad en las centrales mareomotrices.
Se aprovecha la energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y
descenso. Ésta es una de las nuevas formas de producir energía eléctrica.
 La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante
su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de
electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una
forma energética más segura y aprovechable.

21. El sistema consiste en aprisionar el agua en el momento de la alta marea y liberarla,
obligándola a pasar por las turbinas durante la bajamar y en algunas centrales también se
aprovecha el proceso contrario para generar energía. La energía gravitatoria terrestre y
lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la
energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía
mediante los dispositivos adecuados.
 La energía de las mareas o mareomotriz se aprovecha embalsando agua del mar en
ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas.
La leve diferencia de temperaturas llega entre la superficie y las profundidades del mar
(gradiente término), constituye una fuente de energía llamada mareomotérmica.
La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado
a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento.
Las tres categorías de movimientos de las aguas del mar:
 Debido a las acciones conjuntas del Sol y la Luna se producen tres tipos de
alteraciones en la superficie del mar:
 Las corrientes marinas. Las ondas y las olas. Las mareas.
 Las corrientes marinas son grandes masas de agua que, como consecuencia de su
calentamiento por la acción directa y exclusiva del Sol, se desplazan
horizontalmente; son, pues, verdaderos ríos salados que recorren la superficie de
los océanos.
En su formación influye también la salinidad de las aguas. La anchura y profundidad de las
corrientes marinas son, a veces considerables, ésta última alcanza en algunos casos
centenares de metros. El sentido en el que avanzan es diferente en los hemisferios, boreal
y austral. Algunas corrientes pasan de uno a otro hemisferio, otras se originan, avanzan, se
mueven y se diluyen o mueren en el mismo hemisferio en el que nacen.
Las trayectorias de tales corrientes son constantes, y ésta circunstancia es la que
aprovechó el hombre durante la larga época de la navegación a vela; fue la primera y única
utilización de la fuerza de las corrientes marinas.
El conocimiento de las corrientes marinas, de su amplitud, sentido, velocidad, etc., tiene
una importancia considerable para los navegantes. Una de sus acciones es desviar de su
ruta a los buques que penetran en ellas; favorecen o entorpecen la navegación según el
sentido en que se la recorra. La gran corriente caliente del Golfo, la cual se dirige desde el
Golfo de México a las costas occidentales de Europa, no solo dulcifica el clima de éstas por
sus temperaturas, sino que facilita además la travesía del Atlántico a los buques que se
dirigen de Oeste a Este.
Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por
su explotación, y es limpia ya que en la transformación energética no se producen
subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.
Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con
los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su
proceso han impedido una penetración notable de este tipo de energía.
Otras formas de extraer energía del mar son: las olas (energía undimotriz), de la diferencia
de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico
oceánico; de la salinidad, de las corrientes marinas o la energía eólica marina.
MÉTODOS DE GENERACIÓN
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DE LAS ONDAS Y LAS OLAS.
Ya se ha dicho que los vientos imprimen a las capas superficiales del mar movimientos
ondulatorios de dos clases: las ondas y las olas.
Las primeras se pueden observar en el mar, incluso en ausencia del viento; son masas de
agua que avanzan y se propagan en la superficie en forma de ondulaciones cilíndricas. Es
bastante raro ver una onda marina aislada; generalmente se suceden varias y aparecen en

22. la superficie ondulaciones paralelas y separadas por intervalos regulares. Cuando una barca
sube sobre la cresta de la onda perpendicularmente a ella, la proa se eleva, y cuando
desciende sobre el lomo, la proa se hunde en el agua. Es el característico cabeceo.
20.CENTRALES EÓLICAS
Se obtiene a partir de la fuerza del viento y que se transforma en electricidad mediante
turbinas de viento y que se disponen en lo que se conocen como parques eólicos. En este
tipo de energía, el viento da vueltas en las láminas de las turbinas que giran y que están
conectadas a un generador que produce electricidad.
Objetivo General:
Demostrar la factibilidad de crear un generador eólico capaz de producir energías limpias
y libres de contaminación a través de nuestro proyecto proporcionando ideas innovadoras.
Objetivos Específicos
Lograr que las personas conozcan las opciones de recursos naturales para producir energías
limpias fuera de contaminación.
Lograr la factibilidad y funcionamiento de nuestro generador o eólico.
Una de las ventajas es que es energía renovable.
Es una energía limpia que no produce efectos contaminantes para el medio
ambiente.
No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono ( CO2)
No contribuye al efecto invernadero.
Se pueden adaptar en zonas despejadas o desérticas cerca de las costas.
Se lo puede utilizar en tierra cultivada.
Las plazas de trabajo fueran muchas en las fábricas del ensamblaje e instalación.
21.CENTRALES SOLARES
El Sol es una esfera gaseosa formada, fundamentalmente, por helio, hidrógeno y carbono.
Su masa es 330.000 veces la masa de la Tierra y se estima que su edad es de unos 6.000
millones de años.
El Sol se comporta como un reactor nuclear que transforma la energía nuclear en energía
de radiación, energía que llega a la Tierra. Sin embargo, no toda la energía que se produce
en el Sol llega a la superficie terrestre. Al atravesar la atmósfera, la radiación pierde
intensidad a causa de la absorción, la difusión y la reflexión por acción de: gases, vapor de
agua y partículas en suspensión de la atmósfera.
Así, la radiación que la tierra recibe del Sol se puede dividir en:
Radiación directa: es la que atraviesa la atmósfera sin sufrir ningún cambio en su dirección.
Radiación dispersa o difusa: es la que recibimos después de los fenómenos de reflexión y
difusión.
Podríamos decir que a la Tierra llega una gran cantidad de energía solar en forma de
radiaciones. Por eso, la energía solar es un recurso energético importante a tener en cuenta.
Las centrales solares son instalaciones destinadas a aprovechar la radiación del Sol para
generar energía eléctrica. Existen 2 tipos de instalaciones con las que se puede aprovechar
la energía del Sol para producir electricidad:

23. En la central termo solar se consigue la generación eléctrica a partir del calentamiento de
un fluido con el cual, mediante un ciclo termodinámico convencional, se consigue mover
un alternador gracias al vapor generado de él.
En la instalación fotovoltaica la obtención de energía eléctrica se produce a través de
paneles fotovoltaicos que captan la energía luminosa del Sol para transformarla en energía
eléctrica. Para conseguir la transformación se emplean células fotovoltaicas fabricadas con
materiales semiconductores.
22.CENTRALES TERMOSOLARES
Una central termo solar es una instalación que permite el aprovechamiento de la energía
del Sol para producir electricidad utilizando un ciclo térmico parecido al de
las convencionales. Hay diferentes esquemas de centrales termo solares, aunque las más
importantes son:
Centrales de torre central. Disponen de un conjunto de espejos direccionales de grandes
dimensiones que concentran la radiación solar en un punto. El calor es transferido a un
fluido que circula por el interior de la caldera y lo transforma en vapor, empezando así un
ciclo convencional de agua-vapor.
23.CENTRALES HIDROTERMICAS
Resulta por la caída de temperatura de un cuerpo, entre un manantial frío y otro caliente.
En una central de este tipo se emplea el agua caliente de la superficie del mar y la fría del
fondo. Como el agua no es lo suficientemente caliente se emplea un líquido de ebullición
muy baja, para vaporizarla (cloruro de etilo), cuyo vapor accionará un turboalternador,
como en las centrales termoeléctricas.
La energía hidrotermal esa una buena forma de obtener energía eléctrica sin destruir el
medio ambiente el impacto ambiental que produce es bajo (solo crea daños en las
perforaciones en las que quedan orificios grandes)
Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales
virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras
porque son capaces de regenerarse por medios naturales
la energía hidrotermal es renovable ya que se utiliza el vapor del agua como fuente de
energía para que mueva los alternadores que después generan energía eléctrica
Clasificación
24. CENTRALES DE BASE
Su función es suministrar energía eléctrica en forma permanente; la instalación suele estar
en marcha durante largos períodos de tiempo y no debe sufrir interrupciones de la
instalación. Este tipo de centrales se caracterizan por su alta potencia, y generalmente, se
trata de centrales nucleares, térmicas e hidráulicas.
25.CENTRALES DE PUNTA
Estas centrales tienen como principal función cubrir la demanda de energía eléctrica
cuando existen picos de consumo, o sea horas punta. Trabajan en espacios cortos de

24. tiempo durante determinadas horas, su funcionamiento es periódico. Debido a la
capacidad de respuesta necesaria, generalmente suelen ser centrales hidráulicas o térmicas.
Centrales de reserva
El concepto de reserva económica implica la disponibilidad de instalaciones capaces de
sustituir, total o parcialmente, a las centrales de base en las siguientes situaciones: escasez
o falta de materias primas (agua, carbón, fuel-oil, etc.)
El concepto de reserva técnica comprende la programación de determinadas centrales para
reemplazar a las centrales de producción elevada en el caso de fallas en sus maquinarias.
Las centrales a las que se suele recurrir en esos casos son las hidráulicas o con turbinas de
gas debido a la rápida capacidad de respuesta
26.CENTRALES DE SOCORRO
Si bien tienen el mismo propósito que las centrales anteriores, se diferencian en que estas
son pequeñas centrales autónomas y transportables en camiones, trenes o barcos, El
alimento de estas centrales está constituido por los distintos combustibles sólidos (carbón
mineral); líquidos (gas-oil y fuel-oil, originados en la refinación del petróleo crudo); y
gaseosos (gas natural).La energía eléctrica surge como consecuencia de la energía térmica
de combustión. La proximidad a un yacimiento de carbón, o a una refinería de petróleo o
a un grupo industrial son algunos de los condicionantes del lugar donde estas centrales
pueden ubicarse.
El vapor de agua producido en una caldera posibilita el funcionamiento de las turbinas de
vapor (máquinas motrices) al hacer girar el eje de dichas máquinas. En el caso de que las
turbinas sean accionadas por gas proveniente de la combustión del gas natural, gas de altos
hornos o aceite de petróleo destilado, se trata de turbinas de gas.
CLASIFICACION DE LAS CENTRALES
27. CENTRALES DE AGUA FLUENTE
Llamadas también de agua corriente, o de agua fluyente. Se construyen en los lugares en
que la energía hidráulica debe ser utilizada en el instante en que se dispone de ella, para
accionar las turbinas hidráulicas. No cuentan con reserva de agua, por lo que el caudal
suministrado oscila según las estaciones del año.
En la temporada de precipitaciones abundantes (de aguas altas), desarrollan su potencia
máxima, y dejan pasar el agua excedente. Durante la época seca (aguas bajas), la potencia
disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en la época del
estío.
Su construcción se realiza mediante presas sobre el cauce de los ríos, para mantener un
desnivel constante en la corriente de agua.
Centrales de agua embalsada
Se alimenta del agua de grandes lagos o de pantanos artificiales (embalses), conseguidos
mediante la construcción de presas. El embalse es capaz de almacenar los caudales de los
ríos afluentes, llegando a elevados porcentajes de captación de agua en ocasiones. Este agua
es utilizada según la demanda, a través de conductos que la encauzan hacia las turbinas.
Centrales de regulación

25. Prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, ya que el almacenamiento es
continuo, regulando de modo conveniente para la producción. Se adaptan bien para cubrir
horas punta de consumo.
28.CENTRALES DE BOMBEO
Una central hidroeléctrica de bombeo dispone de grupos de turbinas reversibles que
pueden generar electricidad y/o bombear agua. Este tipo de central posibilita un empleo
racional de los recursos hidroeléctricos ya que permite adaptar la producción eléctrica a la
demanda real del consumo. La base del bombeo son dos embalses situados a cotas
diferentes. Cuando la demanda de energía eléctrica está en hora punta, la central de
bombeo funciona como una convencional generando energía al caer el agua desde el
embalse superior. El agua sobrante llega al embalse inferior donde se almacena y, cuando
la demanda energética está en hora valle, es bombeada al embalse superior a través de una
bomba centrífuga, usando la turbina como un turbo-motor. Por ejemplo, en Cortes de
Pallás (Valencia), encontramos la central hidroeléctrica de bombeo de "La Muela", a
escasos kilómetros de la central nuclear de Cofrentes. Esta central hidroeléctrica aprovecha
la energía sobrante por la noche de la central nuclear para bombear el agua del río Júcar
hasta un embalse superior, para luego dejarla caer durante el día y vender la electricidad
generada en los momentos de mayor demanda.
Centrales de alta presión
Aquí se incluyen aquellas centrales en las que el salto hidráulico es superior a los 200
metros de altura. Los caudales desalojados son relativamente pequeños, 20 m3/s por
máquina.
Situadas en zonas de alta montaña, y aprovechan el agua de torrentes, por medio de
conducciones de gran longitud. Utilizan turbinas Pelton y Francis.
29.CENTRALES DE MEDIA PRESIÓN
Son las centrales con caída del agua de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas
Francis, aunque también se puedan usar Kaplan. Aquellas que poseen saltos hidráulicos
de entre 200 - 20 metros aproximadamente. Utilizan caudales de 200 m3
/s por turbina.
En valles de media montaña, dependen de embalses. Las turbinas son Francis y Kaplan, y
en ocasiones Pelton para saltos grandes.
30.CENTRALES DE BAJA PRESIÓN
Sus saltos hidráulicos son inferiores a 20 metros. Cada máquina se alimenta de un caudal
que puede superar los 300 m3
/s. Son centrales correspondientes con nuevas tecnologías,
pues llega un momento en el cuál las turbinas Kaplan no son aptas para tan poco desnivel.
Serían en inglés las very low head, y suelen situarse por debajo de los 4m..
31. COMPONENTES DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS.
1. Presa Hidráulica
Se denomina Presa o Represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales
sueltos, que se construye habitualmente apoyado en una montaña o desfiladero, sobre un
río o arroyo.Se encarga de retener el agua en el cauce fluvial con diferentes finalidades:
para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío; para elevar su nivel con el

26. objetivo de derivarla a canalizaciones de riego; para proteger una zona de sus efectos
dañinos; o para la producción de energía eléctrica.
Una presa sólo puede retener a un cauce natural, si retuviera un canal sería considerada
una balsa.
Las presas de hormigón son las más comunes y según su diseño hay 4 tipos diferentes:
Presas de Gravedad, Presas de Contrafuertes, Presas de Arco-Bóveda y Presas de Tierrra
o Escollera.
2. Embalse
Es el volumen de agua que queda retenido, de forma artificial, por la presa. Se suele colocar
en un lugar adecuado geológica y topográficamente.
Se puede emplear para generar electricidad, abastecer de agua las poblaciones, regadío,
etc…
3. Toma de agua
Las Tomas de Agua son construcciones que permiten recoger el agua para llevarlo hasta
las turbinas por medios de canales o tuberias. Se sitúan en la pared anterior de la presa, la
que da al embalse. En el interior de la tubería, el agua transforma la energía potencial en
cinética, es decir, adquiere velocidad.
Además de unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas,
poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas,
etc. puedan llegar a los álabes y producir desperfectos.
Desde aquí, el agua pasa a la tubería forzada que atraviesa a presión el cuerpo de la presa.
4. Tubería Forzada o Tubería de Presión o Impulsión
Con el fin de impulsar al fluido y mejorar la capacidad de generación de la presa, el agua
se hace correr a través de una gran tubería llamada Tubería Forzada o de Presión,
especialmente diseñada para reducir las pérdidas de energía que
se pudieran producir, llevando el agua hasta la
turbina en la casa de máquinas.
Esta tubería tiene que soportar la presión que
produce la columna de agua, además de la sobre-
presión que provoca el golpe de ariete en caso de
parada brusca de la minicentral. Dependiendo de
la orografía del terreno y de los factores
medioambientales, la colocación de la tubería forzada será subterránea o exterior.
5. Aliviaderos
Aliviaderos, compuertas y válvulas de control. Todas las centrales hidroeléctricas disponen
de dispositivos que permiten el paso del agua desde el embalse hasta el cauce del río, aguas
abajo, para evitar el peligro por desbordamiento que podrían ocasionar las crecidas. En
esos casos es necesario poder evacuar el agua sobrante sin necesidad de que pase por la
central.
Las compuertas y válvulas son los elementos que permiten regular y controlar los niveles
del embalse. Existen distintas tipos de desagüe: los aliviaderos de superficie y los desagües
de fondo o medio fondo.
6. Casa de Máquinas o Sala de Turbinas
En la Casa de Máquinas, denominada también Sala de Turbinas o Central, se encuentran
los grupos eléctricos para la producción de la energía eléctrica -Conjunto turbina-altenador,

27. turbina y generador, así como los elementos de regulación y funcionamiento. El agua que
cae de la presa hace girar las turbinas que impulsan los generadores eléctricos.
Las compuertas de entrada y salida se emplean para poder dejar sin agua la zona de las
máquinas en caso de reparación o desmontaje. Según la disposición general de la casa de
máquinas, las centrales se pueden clasificar en: Centrales al Exterior y Centrales
Subterráneas.
7. Transformadores
Son el equipo que se encarga de convertir la corriente de baja tensión en una corriente
de alta tensión y disminuir la intensidad de la corriente eléctrica. De este modo, se
pierde menos energía en su transporte.
8. Líneas de Transporte de Energía Eléctrica
La electricidad producida se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de
distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados
para los usuarios.
Las líneas primarias pueden transmitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 voltios
o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 220 y 110 voltios.