Clase_2 - Copia

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA CURSO: ELECTRIFICACIN RURALPerodo acadmico: 2014 1

Profesor: Manuel Antonio Medina Saldaa

LIMA PER2014

Curso: Electrificacin Rural Clase N 2Fuentes de energa para Electrificacin RuralContenido1. Extensin de redes existentes.2. Minicentrales hidrulicas.3. Energa de la biomasa.4. Energa elica.5. Energa solar.

1. Extensin de redes existentes.

1. Extensin de redes existentes.Consiste en la ampliacin de las redes existentes para dar suministro elctrico a nuevos usuarios.Se tienen que implementar redes de distribucin de longitud significativa para cargas de baja magnitud.

1. Extensin de redes existentes.Se presentan dificultades en las labores de mantenimiento, reposicin y facturacin debido a la lejana y a problemas con el acceso a esta redes.

2. Minicentrales hidroelctricasEsquema generalFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013

Fuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013

2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales Fuente: Centrales Hidroelctricas: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013

Fuente: Centrales Hidroelctricas: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013

2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales - Toma o captacinFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principalesCanal de conduccinFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principalesCmara de cargaFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principalesTubera de presinFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales Tubera de presinFuente: Pgina web de GCZ Ingenieros SAC

Fuente: Pgina web de GCZ Ingenieros SAC

2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales Tubera de presinFuente: Ing. Reynaldo Villanueva, CARELEC 2013


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales Casa de mquinasFuente: Pgina web de GCZ Ingenieros SAC


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales SubestacinFuente: Pgina web de GCZ Ingenieros SAC


2. Minicentrales hidroelctricasPartes principales Servicios auxiliares

3. Energa de biomasa FotosntesisLa fotosntesis es el proceso en que entran en juego las molculas de clorofila para que las plantas utilizando la energa solar conviertan el agua que contienen en sus clulas y el dixido de carbono de la atmsferaen materias vegetales, principalmente hidratos de de carbono (azcares) y celulosa, y emitiendo oxgeno al medio ambiente.

CO2 + H2O + energa solar -> materias vegetales + O2

3. Energa de biomasa Clases de biomasaLa ms amplia definicin de biomasa considera como tal a toda la materia orgnica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformacin natural o artificial. Es una fuente de energa procedente, en ltimo lugar, del Sol y es renovable siempre que se use adecuadamente. Se puede clasificar de la siguiente forma: Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervencin humana.Biomasa residual: es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrcolas, ganaderos, y los del propio hombre, tal como basuras domsticas (residuos slidos urbanos y aguas residuales).Biomasa producida: es la cultivada con el propsito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos.

3. Energa de biomasa Biomasa utilizable

3. Energa de biomasa Biomasa utilizableResiduos con posibilidad de generar energa a partir de la Biomasa

3. Energa de biomasa Obtencin de energa con la BiomasaA) Extraccin directaB) Mtodos termoqumicosCombustin directaPirlisisMtodos BioqumicosFermentacin alcohlicaDigestin anaerobiaFotoproduccin de combustibles

3. Energa de biomasa A) Extraccin directaHay ciertas especies vegetales que en su metabolismo producen hidrocarburos o compuestos muy hidrogenados, con un poder calorfico elevado.

Su obtencin se lleva a cabo por aplastamiento y adicin de ciertos compuestos qumicos. Al combustible obtenido se le llama biodiesel.

El biodisel se obtiene a partir de palma, soya, girasol

3. Energa de biomasa B) Mtodos termoqumicos Combustin directaSe reduce la humedad de la biomasa exponindola a radiacin solar y a continuacin se quema en presencia de oxgeno, desprendindose calor. Este calor puede emplearse directamente en viviendas o industrias. La biomasa previamente prensada en forma de briquetas puede utilizarse como sustituto de la lea, carbn o del petrleo.

3. Energa de biomasa B) Mtodos termoqumicos PirlisisDescomposicin de la biomasa a elevada temperatura (500 C) en ausencia de oxgeno, en unas instalaciones llamadas gasgenos. Se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbn vegetal. Este mtodo libera tambin un gas pobre, mezcla de monxido (CO) y dixido de carbono (CO2), de hidrgeno (H2) y de hidrocarburos ligeros.

3. Energa de biomasa C) Mtodos bioqumicos Fermentacin alcohlicaPor la accin de determinados enzimas transformamos los hidratos de carbono en etanol; el proceso tiene lugar en presencia de oxgeno. El etanol obtenido se utiliza como carburante en los motores sustituyendo a la gasolina.

3. Energa de biomasa C) Mtodos bioqumicos Digestin anaerobiaEn ausencia de oxgeno, determinadas bacterias transforman la biomasa en biogs, formado principalmente por metano, dixido de carbono. Se puede utilizar en motores de combustin, y como combustible para obtener calor.

3. Energa de biomasa C) Mtodos bioqumicos Fotoproduccin de combustiblesA partir de la accin de ciertos microorganismos, agua y algunos compuestos orgnicos se puede obtener hidrgeno que se puede utilizar como combustible para producir energa elctrica.

3. Energa de biomasa Valor energtico de la Biomasa

3. Energa de biomasa Ventajas y desventajasVentajasControla la destruccin de los residuos evitando la contaminacin ambiental.Disminuye el riesgo de incendios en los bosques.Reduce el consumo de otras fuentes de energa como petrleo o carbn.DesventajasSin control puede llevar a la tala incontrolada de bosques.Para obtener energa de la biomasa necesitamos usar previamente energa, de ah que baje se rendimiento.

3. Energa de biomasa Generacin de energa elctrica.

4. Energa elica El viento y la energa elicaEl viento es el movimiento de una masa de aire. La energa de esta masa de aire (el viento) constituye la energa elica. La velocidad es la que da al viento su energa

El viento se origina debido a los gradientes de temperatura sobre la superficie de la tierra. La radiacin solar, debido a diversos factores, calienta a la superficie de la tierra y de la atmsfera en forma desigual; produciendo los desplazamientos de aire,

4. Energa elica Tipos de circulacin de aireA escala planetaria macroescalaA escala local mesoescalaPrxima al emplazamiento - microescala

4. Energa elica Tipos de circulacin de aire A escala planetaria macroescala

4. Energa elica Tipos de circulacin de aire A escala local mesoescalaBrisa marinasVientos del valle

4. Energa elica Tipos de circulacin de aire Prxima al emplazamiento - microescala

4. Energa elica Procedencia y usos de la energa elicaLa energa del viento proviene del sol que calienta en forma desigual a la superficie y a la atmsfera de la tierra.Solamente alrededor del 1% al 2% de la energa que recibe la tierra del sol est en forma de energa elica.La energa del viento se ha usado en diferentes formas:Como molinos de viento.Como veleros.Para bombear aguaGeneracin de electricidad

4. Energa elica Esquema de una turbina elica

4. Energa elica Evolucin de las turbinas elicas

4. Energa elica Localizacin de la turbina

4. Energa elica El aerogenerador

4. Energa elica Esquema del aerogenerador

5. Energa solarLa energa solar es esencialmente radiacin electromagntica que emite el sol debido a su temperatura. Esta radiacin esta compuesta de tres tipos :Radiacin infrarroja (IR): 42%Radiacin visible (Vis): 46%Radiacin ultravioleta (UV): 12%

En donde, la radiacin infrarroja constituye esencialmente ondas de calor, invisibles para el ser humano. La radiacin visible, constituye el nico rango sensible por la vista humana. La radiacin ultravioleta es de alta energa e invisible para los humanos.

5. Energa solarA la superficie de la tierra llegan mayormente la radiacin visible y la infrarroja, que son importantes para las diversas aplicaciones (fototrmicas, fotovoltaicas, etc.).

Est compuesta esencialmente de dos componentes: La radiacin solar directa RD (incide directamente del sol) y la radiacin solar difusa Rd, que procede de la bveda celeste.

5. Energa solar Tipos de utilizacin

5. Energa solar Energa solar fotovoltaicaLa energa solar se puede convertir directamente en electricidad mediante el empleo de celdas solares fotovoltaicas.

Una celda solar fotovoltaica es un dispositivo que captura los fotones presentes en la radiacin solar y los transforma en electricidad (Efecto fotovoltaico Descubierto por Becquerel)

5. Energa solarEnerga solar fotovoltaica Principio de funcionamiento

5. Energa solar Mdulo fotovoltaico

5. Energa solar Elementos de un mdulo fotovoltaico

5. Energa solarElectrificacin fotovoltaica Sistema aislado DC

5. Energa solarElectrificacin fotovoltaica Sistema aislado DC/AC

5. Energa solar Energa solar trmicaTrmica pasiva.

Uso directo de la energa solar.

Trmica activa.

Captacin de la energa solar a travs de colectores.

5. Energa solar Energa solar trmica pasivaEn casas habitacin.

En invernaderos.

5. Energa solar Energa solar trmica activaPara calentamiento de agua

5. Energa solar Energa solar trmica activaEn cmaras de secado (secadores solares)

5. Energa solar Energa solar trmica activaGeneracin de electricidad

Se utilizan colectores que concentran la energa a altas temperatura, la cual se utiliza para hacer funcionar turbinas de vapor o de gas.

Planta en el Mojave (California) de 350 MW, operando a temperaturas de 500 a 1500 C.

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