Al corriente de la electricidad - Unesa
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Al corriente de la electricidadPor tanto, podríamos definir el generador eléctrico como una instalación que hace girarcampos magnéticos de gran intensidad cerca de grandes bobinas, dando así lugar a lageneración de una corriente eléctrica.Se necesita, además, otro componente que proporcione la energía mecánica de rotaciónal eje del generador. Ese elemento es la turbina, que puede ser de varios tipos enfunción del fluido que emplea: hidráulica, de vapor, de gas, eólica, etc.El generador y la turbina están solidariamente unidos mediante un eje que transmitela energía mecánica rotatoria de la turbina al generador.Por consiguiente, una central eléctrica es esencialmente una instalación que empleauna fuente de energía primaria para hacer girar —mediante agua, vapor, gas o aire—las paletas ó álabes de una turbina que, a su vez, hacen girar, en el generador, a una granbobina en el interior de un campo magnético, produciendo así la electricidad.Este principio es común en el funcionamiento de la casi totalidad de las centrales eléctricas.No obstante, hay excepciones, como es el caso de las centrales solares fotovoltaicas,que no generan electricidad mediante la transformación de energía mecánicaen energía eléctrica, sino mediante la transformación directa de la radiación solar enelectricidad.Otro tanto pasa con las células de combustible y con las baterías, que transformanenergía química en electricidad.La función de las fuentes de energía primaria utilizadas en las centrales eléctricas, es lade producir la energía mecánica de rotación necesaria para generar electricidad:– En las centrales hidroeléctricas, el agua de una corriente natural o artificial, por efectode un desnivel, actúa sobre un grupo turbina hidráulica-alternador, dando lugara la producción de energía eléctrica.– En las centrales térmicas convencionales, los combustibles fósiles (carbón, fuelóleo,gas) son quemados en una caldera generando, así, una energía calorífica que evaporael agua que, a su vez, circula por una serie de conductos dentro de la caldera.Este vapor de agua a alta presión acciona las palas de una turbina de vapor, convirtiendola energía calorífica en energía mecánica, la cual da lugar, a continuación, a lageneración de energía eléctrica.– En una central de biomasa o de residuos sólidos urbanos (RSU), el esquema de generaciónde electricidad es el mismo, y únicamente difieren los combustibles utilizados.Experimento de Oersted.Generador eléctrico.72
111preguntas y respuestas– Las nuevas centrales térmicas de ciclo combinado emplean una tecnología que permiteun mejor aprovechamiento de la energía primaria que en los ciclos térmicosconvencionales, ya que utilizan dos ciclos termodinámicos:• Un primer ciclo Bryton, para la combustión del gas natural en una turbina de gas.• Un segundo ciclo de vapor (convencional), que aprovecha el calor residual de losgases para generar vapor y expandirlo en una turbina de vapor.– En las centrales nucleares, la fisión de átomos de uranio por impacto de un neutrónprovoca la liberación de una gran cantidad de energía. Esta energía calienta el fluidoque circula por una serie de tubos, convirtiéndolo en un vapor que, a su vez, accionaun grupo turbina vapor-alternador para producir electricidad.– En una central eólica, la energía cinética del viento se transforma directamente enenergía mecánica rotatoria mediante un aerogenerador.– En las centrales termoeléctricas solares, la energía del sol calienta un fluido que, a suvez, transforma en vapor un segundo fluido que circula por una serie de conductos.A partir de ese momento, se sigue el ciclo de conversión anteriormente descrito.En definitiva, en la mayoría de los casos se utiliza una fuente energética que, bien directamente(centrales hidráulicas, eólicas, maremotrices, etc.), bien mediante la conversiónde un líquido en vapor (centrales termoeléctricas clásicas y nucleares), pone en movimientouna turbina y un alternador asociado a ella para producir energía eléctrica.a) Centrales hidroeléctricas36. ¿Qué es una central hidroeléctrica?Las centrales hidroeléctricas son instalaciones que permiten aprovechar la energíapotencial gravitatoria (masa a una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, alconvertirla en energía eléctrica mediante turbinas hidráulicas acopladas a generadoreseléctricos.Aunque existe una gran variedad de tipos de centrales hidroeléctricas convencionales,dado que las características orológicas del emplazamiento de la central condicionanen gran medida su diseño, éstospodrían ser reducidos a dos modelos básicos,siendo cada emplazamiento particularuna variante de uno de ellos o unacombinación de ambos.El primer tipo, denominado Centrales deDerivación, consiste, en esencia, en derivarel agua de un río mediante un embalsepequeño o azud y llevarla, por medio deconducciones, hasta la sala de máquinasde la central. La energía liberada a causa73Central de acumulación con regulación hiperanual.
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<strong>Al</strong> <strong>corriente</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>electricidad</strong>Por tanto, podríamos <strong>de</strong>finir el generador eléctrico como una insta<strong>la</strong>ción que hace girarcampos magnéticos <strong>de</strong> gran intensidad cerca <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s bobinas, dando así lugar a <strong>la</strong>generación <strong>de</strong> una <strong>corriente</strong> eléctrica.Se necesita, a<strong>de</strong>más, otro componente que proporcione <strong>la</strong> energía mecánica <strong>de</strong> rotaciónal eje <strong>de</strong>l generador. Ese elemento es <strong>la</strong> turbina, que pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> varios tipos enfunción <strong>de</strong>l fluido que emplea: hidráulica, <strong>de</strong> vapor, <strong>de</strong> gas, eólica, etc.El generador y <strong>la</strong> turbina están solidariamente unidos mediante un eje que transmite<strong>la</strong> energía mecánica rotatoria <strong>de</strong> <strong>la</strong> turbina al generador.Por consiguiente, una central eléctrica es esencialmente una insta<strong>la</strong>ción que empleauna fuente <strong>de</strong> energía primaria para hacer girar —mediante agua, vapor, gas o aire—<strong>la</strong>s paletas ó á<strong>la</strong>bes <strong>de</strong> una turbina que, a su vez, hacen girar, en el generador, a una granbobina en el interior <strong>de</strong> un campo magnético, produciendo así <strong>la</strong> <strong>electricidad</strong>.Este principio es común en el funcionamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> casi totalidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s centrales eléctricas.No obstante, hay excepciones, como es el caso <strong>de</strong> <strong>la</strong>s centrales so<strong>la</strong>res fotovoltaicas,que no generan <strong>electricidad</strong> mediante <strong>la</strong> transformación <strong>de</strong> energía mecánicaen energía eléctrica, sino mediante <strong>la</strong> transformación directa <strong>de</strong> <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r en<strong>electricidad</strong>.Otro tanto pasa con <strong>la</strong>s célu<strong>la</strong>s <strong>de</strong> combustible y con <strong>la</strong>s baterías, que transformanenergía química en <strong>electricidad</strong>.La función <strong>de</strong> <strong>la</strong>s fuentes <strong>de</strong> energía primaria utilizadas en <strong>la</strong>s centrales eléctricas, es <strong>la</strong><strong>de</strong> producir <strong>la</strong> energía mecánica <strong>de</strong> rotación necesaria para generar <strong>electricidad</strong>:– En <strong>la</strong>s centrales hidroeléctricas, el agua <strong>de</strong> una <strong>corriente</strong> natural o artificial, por efecto<strong>de</strong> un <strong>de</strong>snivel, actúa sobre un grupo turbina hidráulica-alternador, dando lugara <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> energía eléctrica.– En <strong>la</strong>s centrales térmicas convencionales, los combustibles fósiles (carbón, fuelóleo,gas) son quemados en una cal<strong>de</strong>ra generando, así, una energía calorífica que evaporael agua que, a su vez, circu<strong>la</strong> por una serie <strong>de</strong> conductos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong> cal<strong>de</strong>ra.Este vapor <strong>de</strong> agua a alta presión acciona <strong>la</strong>s pa<strong>la</strong>s <strong>de</strong> una turbina <strong>de</strong> vapor, convirtiendo<strong>la</strong> energía calorífica en energía mecánica, <strong>la</strong> cual da lugar, a continuación, a <strong>la</strong>generación <strong>de</strong> energía eléctrica.– En una central <strong>de</strong> biomasa o <strong>de</strong> residuos sólidos urbanos (RSU), el esquema <strong>de</strong> generación<strong>de</strong> <strong>electricidad</strong> es el mismo, y únicamente difieren los combustibles utilizados.Experimento <strong>de</strong> Oersted.Generador eléctrico.72