ACTIVIDAD CENTRAL Unidad 1.Seleccionar el Mejor Proyecto Energtico

Nombre de la actividad: Anlisis de las diferentes tipos de plantas para generar energa.

Figura1. Escenario de anlisis de los proyectos

Objetivos

a. Identificar las diferencias que existen entre las diferentes tipos de plantas de generacin de Energa.b. Sustentar y justificar las ventajas y desventajas que tienen las diferentes opciones de implementaciones de tipos de generacin de energa.c. Realizar aplicaciones con componentes electrnicos en circuitos bsicos.

Situacin

Se est terminando la construccin de un pueblo costero de aprox. 1200 personas, este se encuentra alejado de grandes ciudades y/o pueblos desarrollados, a usted como consejero de Tecnologa le encargan presentar ante el Ministerio de Energa la mejor opcin para llevar el servicio de energa elctrica al pueblo y luego de esto el ministerio poder abrir en licitacin pblica el proyecto seleccionado. Debe sustentar ante el comit delegado por el Ministerio los pro y los contras de cada una de las posibilidades que tiene el Ministerio a consideracin, tambin debe sustentar la opcin seleccionada por usted. Las posibilidades a analizar son: Posibilidad 1. Planta Termoelctrica por Fusin Nuclear. Posibilidad 2. Planta Hidroelctrica. Posibilidad 3. Planta Elica.

Descripcin del Proceso

a. Existe un proyecto de generacin de energa elctrica en una regin con un nmero determinado de personas.b. Se necesita realizar el anlisis de las posibilidades de generacin de energa para asesorar al ministerio.c. Se deben de tener en cuenta las fuentes de generacin de energa, y verificar con relacin a las posibilidades cual es la ms adecuada.d. La poblacin que se encuentra en construccin, es costera y por all pasa un fuente hdrica de un ro.e. La topologa del terreno es plana, pero existen dos montaas cerca.

Temas asociados

Generacin de energa. Tipos de plantas de generacin de energa. Equipos usados para generacin de energa.

Entregas

Usted debe entregar el documento gua (pgina 4) con el circuito de la solucin.

Una vez finalizado, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envelo a su facilitador a travs del medio utilizado para tal fin en el curso.

DOCUMENTO GUA

Verificacin de caractersticas para la generacin de energa por diferentes formas de generacin con miras a dar asesora sobre el proyecto de generacin de energa en una poblacin costera.

a. Fase 1: Caractersticas de generacin de diferentes formas

Llene la siguiente tabla para relacionar las caractersticas de los distintos tipos de generacin de energa:

Planta Termoelctrica por Fusin Nuclear

Principio de generacinLa energa proviene de reacciones de fision o fusin de atomos en las que se liberan grandes cantidades de energa en forma de calor.

Etapas de generacin

1. Produccion de la fision2. Generacin del vapor3. Transformacin de energa mecnica a elctrica4. Conversion del vapor en agua limpia.

Componentes de generacin

1. Reactor nuclear 2. Generador de vapor 3. Turbina para la transformacin de energa4. Condensador

Ventajas y desventajas

Ventajas:Energa perpetuaNo produce gases de efecto invernaderoCosto de produccin bajoDesventajas:Alto costo en construccin y mantenimientoEn caso de fallas implica demasiado peligro

Planta Elica

Principio de generacinGenerada por el efecto del viento sobre un rotor con aspas acoplado a un generador electrico

Etapas de generacin

Las aspas son movidas por la fuerza del viento, dicha fuerza se transmite a un generador elctrico.

Componentes de generacin

Rotor compuesto por aspas y ejeAcopleGenerador electrico

Ventajas y desventajas

Ventajas:No contaminaEs inagotableReduce la contaminacinDesventajas:RuidoContaminacin visualSacrificio de especies aves

Planta Hidroelctrica

Principio de generacinAprovechamiento de la energa potencial de la cada del agua

Etapas de generacin

Acumulacin de aguaLiberacingeneracion

Componentes de generacin

EmbalseCompuertasgenerador

Ventajas y desventajas

Ventajas:Poca contaminacinRentableEnerga limpia

Desventaja:Costos montajeLa sequia implica otra alternativa

Descripcin: Se deben distinguir claramente las caractersticas de las formas de generacin de energa, sus ventajas y desventajas, la forma de implementacin.

b. Fase 2: En esta fase se realizar la justificacin del mejor sistema para el proyecto de generacin del ministerio

De una justificacin corta donde pueda argumentar para el ministerio cual puede ser el mejor sistema de generacin de energa:

Justificacin ante el ministerio: La mejor forma de generacin en cuanto a abastecimiento, seguridad, aprovechamiento es la elica, es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energa a base de combustibles fsiles.

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DescripcinDespus de identificar las caractersticas de las formas de energa podemos justificar cual podra ser la mejor eleccin para el proyecto del ministerio.

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIASUnidad 1. Consideraciones Elctricas

Una vez finalizadas las dos actividades complementarias de esta unidad, comprima el archivo en formato zip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. Luego envelas a su facilitador a travs del medio utilizado para tal fin en el curso.

Actividad complementaria 1

En la siguiente tabla de ejemplos de las diferentes tipos de cargas, especificando el uso o las aplicaciones en donde se encuentran:

EjemplosUsosAplicaciones

Cargas Resistivas Bombillos incandescentes

Selladoras de plsticos

Calefaccion

Planchas y estufas electricasIndustrial

Residencial e industrial

Residencial e industrialIluminacin

Sellar bolsas

Para elvar la temperatura en lugares friosDejar la ropa sin arugas y para coccin de alimentos

Cargas InductivasMotores jaula de ardilla

Iluminacion

industrialMotores en la industria

Lamparas fluorescentes

Cargas CapacitivasCorreccion factor de potencia

IndustriaBancos de condensadores

Actividad complementaria 2

Haga el esquema de un sistema de puesta a tierra domestico donde identifique sus componentes y las caractersticas elctricas de cada uno de ellos.

Esquema de sistema de puesta a tierra

Caractersticas de los componentes del sistema de puesta a tierra del esquema que dibujo.1.Electrodos de puesta a tierraLos electrodos de puesta a tierra constituyen el medio de contacto o empalme entre la instalacin elctrica y la tierra fsica o suelo.As como la tierra fsica o suelo soporta la estructura fsica de la edificacin y la estabilidad de dicha estructura depende fundamentalmente de la resistencia mecnica y solidez del suelo sobre el cual est soportado, la tierra fsica o suelo referencia la instalacin elctrica a un potencial definido y la seguridad de la instalacin elctrica, incluyendo equipos y personas, depende fundamentalmente de la conductividad elctrica del suelo al cual est referenciada y le sirve de soporte elctrico. Generalmente varilla de cobre cobre de 2,4 m y dimetro 5/82. Barrajes o conductores equipotencialesPara cada rea o equipo especfico la cantidad y variedad de componentes, conductores, encerramientos y canalizaciones que se deben conectar a tierra hace necesario el diseo de una forma adecuada para realizar conexiones seguras, slidas y de fcil inspeccin y mantenimiento.3.Conductores de enlaceLos conductores de enlace entre los electrodos de puesta a tierra, los barrajes equipotenciales y los elementos o puntos conectados a tierra, constituyen la manera de transmitir a cualquier lugar o equipo de la instalacin el potencial de seguridad y referencia existente en la tierra fsica o suelo. nicamente mediante un correcto dimensionamiento de dichos conductores se puede esperar que la seguridad y estabilidad que pueda brindar el contacto de los electrodos de puesta a tierra con la tierra fsica o suelo pueda ser extendido a un equipo o componente localizado en puntos remotos con respecto a dichos electrodos.Los conductores de enlace son los siguientes:El conductor del electrodo de puesta a tierraEl conductor de puesta a tierra del sistemaLos conductores de puesta a tierra de equipos4-Puentes de conexin equipotencialLos puentes de conexin equipotencial estn constituidos por conductores o uniones que ofrecen una conduccin elctrica con mnima resistencia elctrica para asegurar la continuidad elctrica necesaria entre las partes metlicas que deben estar elctricamente conectadas entre s.El puente de conexin equipotencial considerado ms importante se denomina puente de conexin equipotencial principal y consiste en un puente, sin empalmes y con resistencia elctrica mnima, para conexin, en el lado de suministro, del conductor puesto a tierra de la acometida y el conductor de puesta a tierra.5.Conectores y/o soldadurasPara lograr los objetivos y obtener un sistema de puesta a tierra de optimas condiciones de seguridad y estabilidad, las conexiones de los electrodos de puesta a tierra con el conductor del electrodo de puesta a tierra y entre los conductores de puesta a tierra y los barrajes equipotenciales deben ofrecer una resistencia elctrica mnima y ser resistentes a las condiciones ambientales del medio en el cual quedan instalados sus componentes y a las condiciones de corriente de fallo que puedan presentar.Dichas conexiones se pueden realizar mediante soldaduras exotrmicas o conectores mecnicos aprobados y certificados para utilizacin en instalaciones de puesta a tierra.

Actividad complementaria 3

En la elaboracin de los sistemas de puesta tierra existen sustratos que permiten mejorar las condiciones del terreno buscando mejorar las caractersticas elctricas. Consulte los sustratos que se utilizan en los sistemas de puesta a tierra y sus caractersticas.

1. Tierra volcnica (Picn, Pouzzolane, etc.).Son materiales de origen volcnico que se utilizan sin someterlos a ningn tipo de tratamiento.Proceso o manipulacinEstn compuestos de slice, almina y xidos de hierro. Tambin contiene calcio, magnesio, fsforo y algunos oligoelementos. Las granulometras son muy variables y, por la misma razn, las propiedades fsicas de estos materiales cambian en funcin de sus composiciones granulomtricas.2. Turbas.Son materiales de origen vegetal ms o menos humificados y descompuestos. B sicamente pueden clasificarse en turbas rubias (turba de Sphagnum) y turbas negras. Las turbas rubias tienen un mayor contenido en materia orgnica y estn menos descompuestas que las turbas negras que, al estar ms mineralizadas, tienen un menor contenido en materia orgnica.Las propiedades fsicas y qumicas de las turbas son muy variables en funcin del origen de los vegetales que 1as componen y del grado de des-composicin en que se encuentren.3. Arenas y gravas.Son materiales procedentes de canteras naturales y su composicin depende fundamentalmente del origen de las rocas de las que proceden. Bsicamente se distinguen dos grandes grupos, las de composicin silcea y las de composicin calcrea.Por definicin, se entiende por grava a todo material mineral natural de tamao comprendido entre los 2 y los 20 mm de dimetro y por arena a todo material mineral natural de tamao comprendido entre los 0,02 y los 2 mm de dimetro. Suele hacerse la distincin, a efectos de clasificacin, entre arenas gruesas (entre 2 y 0,2 mm) y arenas finas (entre 0,2 y 0,02 mm).4. Perlita.La perlita es un material de procedencia volcnica que se expande mediante un proceso de calentamiento a 1.000-1.200C. Qumicamente est compuesto por slice y xidos de aluminio, hierro, calcio, magnesio y sodio. La granulometra del material, una vez procesado, es muy variable y sus propiedades fsicas varan de acuerdo a los porcentajes de cada uno de los rangos de tamaos considerados. En lo referente a las propiedades qumicas puede considerarse la perlita como un sustrato prcticamente inerte, con nula C.I.C. y pH ligeramente alcalino y de fcil neutralizacin por su buena inercia qumica.Entre las ventajas cabe destacar la estabilidad de la estructura, la capilaridad, la baja densidad y la buena relacin aire/agua, si se eligen granulometras adecuadas.Como inconvenientes pueden citarse la falta de resistencia de las part culas a la friccin y la necesidad de eliminar, en el proceso de fabricacin, las partculas pulverulentas.5. Lana de roca.Este material se obtiene mediante un proceso industrial por fundicin a 1.600C de una mezcla de rocas de origen basltico y calcreo y carbn de coke. El producto fundido es transformado en fibras mediante un complejo proceso en el que se aaden los mojantes necesarios, segn la capacidad de absorcin que se quiera obtener, y una vez prensado se obtiene el producto final. En su composicin qumica entran componentes como la slice, y xidos de aluminio, calcio, magnesio, hierro, etc.Las propiedades fsicas de la lana de roca son las que aparecen en el Cuadro 2.9. Estas propiedades quedan modificadas ligeramente por las distintas densidades aparentes que puede tomar el material en el proceso de fabricacin. Cuando se utiliza la lana de roca en forma de tablas es deseable conocer el dato de la densidad aparente para poder realizar una mejor valoracin del sustrato.6. Otros sustratos.Con independencia de los sustratos mencionados y que suelen ser los ms utilizados, aunque con diferencias importantes entre ellos, existen otros materiales que se utilizan como sustratos tales como la cascarilla de arroz, el compost de corteza de pino, la arcilla expandida, la vermiculita, etc. Lo cierto es que estos otros sustratos se utilizan, o bien en mezclas, o en zonas localizadas por la facilidad de aprovisionamiento de los materiales.

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