1ºBCT - T6 - Tipos de centrales de energías renovables

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL – 1º BACHILLERATO

TEMA 6 – ENERGÍAS RENOVABLES

Contenidos generales sobre energías renovables:

• La energía: energías renovables, del portal Agrega. Completo y adecuado al nivel. En español.

Tipos de centrales de energía:

• BIOMASA.

• Completo manual con todo tipo de información sobre la biomasa: situación actual, tecnologías y aplicaciones, ventajas de la biomasa, instalaciones mas representativas, futuro de la biomasa publicado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y el ahorro de la energía). Tamaño: 3,65 Mb.

• Magnífico documento pdf sobre el estado de la explotación de la biomasa en Andalucía (España), con claros conceptos sobre la biomasa y su explotación. Tamaño: 6,3 Mb.

• La Biomasa puede clasificarse en:

• Biomasa residual, procedente de residuos agrícolas, ganaderos, industriales o urbanos.
• Biomasa natural, procedente de recursos naturales.
• Biomasa procedente de cultivos energéticos. Documento pdf del IDAE sobre cultivos energéticos.

• La energía puede ser obtenida de la biomasa mediante varios procesos:
• Extracción directa, combustión de la biomasa.
• Gasificación de la biomasa. Ver documento pdf "Biomasa.Gasificación", del IDAE.
• Producción de biofuel a través de tratamientos termoquímicos de la biomasa.
• En este completo documento pdf, "Biocarburantes líquidos: biodiesel y bioetanol" podemos ver definición y explicaciones, materias primas, reacciones químicas en la producción, procesos de producción industrial, aplicaciones y producción de biodiesel.
• Interesante artículo en formato pdf, "Proceso para la producción de biodiesel", donde se comparan diesel y biodiesel, propiedades físicas, como combustiblel, toxicidad, biodegrababilidad. También se habla del balance energético, especificaciones técnicas, reacciones químicas de producción, producción industrial y subproductos.
• Producción de biocombustibles líquidos o gaseosos a través de tratamientos biológicos sobre la biomasa (fermentación y digestión anaerobia).
• En este completo documento pdf, "Biocarburantes líquidos: biodiesel y bioetanol" podemos ver producción de bioetanol, bioetanol como combustible, bioetanol como aditivo de las gasolinas ETBE, pilas de combustible, producción mundial y barreras en el uso.
• Documento pdf, "Biomasa. Digestores anaerobios" del IDAE.

• HIDRAÚLICA MARINA.

• Poster sobre las energías marinas de la IEA. En inglés. Resumen de información importante como:
• Tipos de energías marinas: de las mareas, de las corrientes, de las olas, del gradiente térmico y del gradiente de salinidad.
• Evaluación de la energía disponible en cada una de las fuentes anteriores.
• Estado de desarrollo de las tecnologías actuales de aprovechamiento de la energía marina. Problemas y barreras.
• Desarrollo de las diferentes tecnologías por paises.
• Ejemplos de cada tecnología.

• Corrientes marinas. El aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas es otra posibilidad de energía limpia sobre la que se está trabajando con muchos desarrollos.
• En esta animación de la web "www.consumer.es" podemos ver el origen de las corrientes marinas, tipos de generadores marinos en desarrollo y potencias que podrían proporcionar.

• Energía de las olas, centrales undimotrices. El aprovechamiento de la energía de las olas es otra posibilidad de energía limpia sobre la que se está trabajando con muchos desarrollos.
• En esta animación de la web "www.consumer.es" podemos ver el funcionamiento de distintos tipos de dispositivos diseñados para extraer la energía del oleaje:
• Dispositivos atenuadores  llamado Pelanis, que ya se encuentra en fase de desarrollo comercial.
• De boya, por efecto Arquímedes.
• De rebase.
• De boya fijado al fondo marino, absorbedor de punto.

• Mareomotrices. Aprovechan la energía de las mareas. Frente a las centrales en ríos muestran las siguientes diferencias: problemas de corrosión por la presencia de sales disueltas, generación de energía en los dos sentidos de movimiento del agua, alto número de arranques y paradas, necesidad de control constante debido a los cambios de altura del agua.
• Magnífico documento pdf sobre la construcción de la planta mareomotriz de Shiwa (Corea), con impresionantes fotos y magníficos gráficos.

• Dique de una central mareomotriz con sus distintas partes, con el vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Sección de una planta de energía mareomotriz, con el vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Web sobre la central mareomotriz de la Rance (Francia), con explicaciones sobre el origen de la central, su régimen de funcionamiento, esquemas de sus turbinas Kaplan y alternadores. En francés.

• HIDRAÚLICAS EN RÍOS.
• Enlace a interesante archivo pdf con diferentes clasificaciones de centrales hidraúlicas en ríos, elementos de una central, configuraciones típicas, tipos de presas, turbinas, ventajas e inconvenientes.

• "How hidroelectric power works", video sobre los conceptos básicos del funcionamiento de las centrales hidroeléctricas. En inglés.

• Pasos en la produccion de la energía eléctrica en una central hidroeléctrica, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

Según el tamaño, las centrales hidroeléctricas situadas en los caudes de ríos se pueden clasificar en:
• Minicentrales, con menos de 10Mw de potencia.
• Interesante manual pdf sobre todos los aspectos a tener en cuenta a la hora de instalar una minicentral hidraúlica, de la British Hydropower Association. Con muchos datos y fórmulas de cálculo.

• Completo manual con todo tipo de información sobre las minicentrales hidraúlicas, publicado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y el ahorro de la energía). Tamaño: 5,33 Mb.

• Grandes centrales, con más de 10 Mw de potencia.
• Magnífica animación que muestra el interior de los generadores y turbinas de la mayor presa del mundo, la presa china de Las Tres Gargantas.

• Tipos de turbinas:
• Antes de las turbinas fueron utilizadas las ruedas de paletas, que consiguen un rendimiento inferior. En este interesante artículo se describen los distintos tipos de ruedas de paletas.

• Tipos de turbinas hidraúlicas, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Video que muestra mediante gráficos generados por ordenador las turbinas Pelton, Francis y Kaplan. Duración 1´17¨.

• Video , muy breve pero excelente, para comprender el porqué de la peculiar forma de la turbina Pelton.



• EÓLICAS.
• ¿De donde viene la energía eólica?
• Energía en el viento.
• Potencia del viento.
• La rosa de los vientos. Representación gráfica del régimen de vientos en una zona determinada.
• Anemómetros. Para medir la velocidad del viento.
• Ley de Betz. El ingeniero alemán Albert Betz demostró matemáticamente que el máximo rendimiento de un máquina eólica es del 59,3%, es decir, que solo podemos extraer este porcentaje de la energía cinética del viento, cualquiera que sea la forma o tipo de máquina eólica. Si quieres ver la demostración matemática, en la Wikipedia.


Según se utilice el viento para la producción final de energía mecánica o eléctrica las instalaciones eólicas podemos clasificarlas en:
• Molinos de viento. Fueron los primeros en usar la energía del viento para producir otra energía útil. Los molinos de viento fueron usados principalmente para el molido del grano y para accionar bombas de agua.
• Molienda del grano.
• Molino de viento fijo para molienda del grano, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Molina de viento giratorio, orientable a la dirección del viento, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés:

• Accionamiento de bombas de agua.
• Video sobre el montaje y puesta en marcha de molinos de viento para el accionamiento de bombas de agua. Duración: 8´48¨.

• Aerogeneradores.
• Una buena web sobre este tema, http://www.windpower.org/. La visita guiada en español:

• En los enlaces de Centrales eólicas Parte 1 y Parte 2, completa web sobre la energía eólica con el siguiente índice:

• PARTE 1
• Historia
• Origen de la Energía Eólica
• Vientos locales: Brisas Marinas
• Vientos locales: Vientos de Montaña
• Los aerogeneradores desvían el viento
  1. El Tubo de Corriente
  2. Distribución de la presión del aire Corriente Abajo
• Potencia Desarrollada por un Aerogenerador: Medida de la Velocidad del Viento
• Densidad de Potencia
• Curva de Potencia
• Coeficiente de potencia
• PARTE 2
• Componentes de un Aerogenerador
• Aerodinámica de Aerogeneradores
• Tipología de los Aerogeneradores
  1. Por la posición del aerogenerador
  2. Por la orientación del equipo con respecto al viento
  3. Por el número de palas
  4. Por la manera de adecuar la orientación del equipo a la dirección del viento
  5. Por el control de potencia
• Los Aerogeneradores y el Medio Ambiente

• Interesante documento sobre la energía eólica tratando  los aspectos básicos de la misma, de la Universidad de Castilla-La Mancha:

• SOLAR.

• Térmica.
• Completo manual pdf con mucha información sobre las instalaciones térmicas solares: radiación solar, situación actual de utilización, diferentes tecnologías y aplicaciones, ventajas de la energía solar, ejemplos de instalaciones, el futuro de la energía solar térmica. Imprescindible. Publicado por el IDAE (Instituto para la Diversificación y el ahorro de la energía). Tamaño: 3,89 Mb.
http://idae.electura.es/libros/437/index.html


• "Guía sobre aplicaciones de la energía solar térmica". Aplicaciones, componentes, normativa, diseño de instalaciones, mantenimiento, aplicaciones singulares, ventajas medioambientales. Gran documento. Pdf. En español. De la web www.sedigas.es.

• Tecnología termosolar, las tecnologías termosolares para producción de agua o aire caliente incluyen grandes instalaciones e instalaciones para autoconsumo.
• Los colectores planos para el calentamiento de agua constituye un sistema de autoconsumo que abarca desde pequeñas instalaciones en viviendas unifamiliares hasta instalaciones de mediano porte para bloques de viendas, piscinas, hoteles...
• Partes de un colector térmico plano, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Instalación de agua caliente solar mediante colectores planos en un hogar, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Tecnología termosolar, las tecnologías termosolares para producción de agua o aire caliente a gran escala más desarrolladas se pueden dividir en tecnologías de concentración puntual (torre y concentrador Stirling), de concentración lineal (concentradores parabólicos y Fresnel) y sin concentración (torres de aire ascendente).
• Comparativa de las distintas tecnologías termosolares.
• Helióstatos y torre:
• Historia de la tecnología de torre. Detallada presentación en línea realizada por Paloma Román.




• Funcionamiento de una instalación solar de torre solar. Infografía de la web    de Eroski Consumer.

                  

• Partes de una central de heliostatos y torre, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Tecnología de concentradores cilindro parabólicos (CCP), del sitio web de Abengoa Solar.

• Tecnología de disco Stirling, del sitio web de la Plataforma Solar de Almería. Fundamientos y prototipos.

• Tecnología de torre de aire ascendente. Esta es una tecnología idónea para países con una gran irradiación solar.

• Vídeo de la planta experimental de torre de aire ascendente instalada en España a mediados de los años 80., en Manzanares Duración 4´47¨. En inglés.

• Infografía de la web de la wen www. consumer.es sobre las centrales de torre de aire ascendente:

• Horno solar. La utilización de la energía solar para alcanzar grandes temperaturas.
• Horno solar en Odeillo (Francia), con una potencia de 1 Mw térmico es capaz de alcanzar temperaturas de hasta 3800ºC. Datos técnicos generales. En francés.

• Animación del funcionamiento un horno solar de doble reflexión. Como el de Odeillo.

• Interesante vista desde Google Maps del horno solar de Odeillo (Francia).
• Horno solar, con vocabulario y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Fotovoltaica
• Partes de una célula fotovoltaica, con su vocabulario técnico y pronunciación en inglés:

• Video muy simplificado pero claro sobre el funcionamiento de una célula fotovoltaica. En inglés. Duración: 1´06¨.

• Elementos de una sistema de energía fotovoltaica, con vocabulario técnico y pronunciación en inglés, de la web del Visual Dictionary Online:

• Tecnología fotovoltaica. Principio de funcionamiento y diferentes tipos de células fotovoltaicas, información de la web de Abengoa Solar.
• Plantas de producción de energia fotovoltaica en gran escala, de baja concentración y de alta concentración. Conceptos básicos.
• Planta fotovoltaica de baja concentración de 1 Mw en Sanlúcar La Mayor (España).

• Una de las aplicaciones de la energía fotovoltaica es la de producción en los mismos hogares o edificios. En la siguiente web encontramos una simulación de una instalación fotovoltaica en la que podemos variar diferentes parámetros:
• País.
• Ciudad dentro del país.
• Orientación.
• Ángulo de placa con la horizontal.
• Potencia nominal de la instalación en kilovatios-pico o bien superficie de la misma.
• Tecnología de placa: silicio amorfo, policristalino y monocristalino.
• Precio del Kwh en euros, dolares o libras.
• Y por otra parte obtengo:
• La energía inyectada a la red.
• El dinero que vale esa energía.
• El rendimiento de la instalación.
• La potencia de la instalación.

• Breve pero interesante artículo divulgativo sobre las células fotovoltaicas, de la web de la NASA. En inglés.