REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA

DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA

UNEFA

GEOTRMICA

Tutor: Ing. Isabel Linares Integrantes:

Arteaga A. Derwin J. 19131905

Bedon M. Jhonny R. 19554667

Herrera A. Josue F. 18746152

Parra M. Jess A. 19655663

Zambrano R. Carlos A. 15076448CAGUA, JUNIO DE 2014NDICEPag.

Portadai

Introduccinii

Objetivo General Y Especficos..1

Historia De La Geotrmica, Padre De La Geotrmica2

Geotrmica..3

Evolucin Histrica Y Fundamentos Fsicos De La Geotrmica4

Ventajas Y Desventajas De La Geotrmica, Usos. Ley De La Conservacin De La Energa.5

3 Ley De Newton, Ecuacin Del Estado, Teora Cintica Molecular7

Ley De Fourier.8

Conduccin, Convencin Y Radiacin9

Informe Tcnico: Materiales Y Herramientas.10

Plano De La Maqueta.11

Plano De La Turbina12

Ensamble A.13

Ensamble B..14

Conclusin... 15

Recomendacin17

Bibliografa.18

Anexo...19

INTRODUCCIN

La energa geotrmica es una de las fuentes de energa renovable menos conocidas y se encuentra almacenada bajo la superficie terrestre en forma de calor y ligada a volcanes, aguas termales, fumarolas y giseres.

Considerando toda la superficie de la Tierra, la potencia geotrmica total que nos llega desde el interior es de 4,2 x 1012J. Se trata de una cantidad inmensa de energa, pero solo una fraccin de ella puede ser utilizada por la humanidad. Hasta ahora la utilizacin de esta energa ha estado limitada a reas en las cuales las condiciones geolgicas permiten un transporte (agua en la fase lquida o vapor) para transferir el calor desde zonas calientes profundas hasta cerca de la superficie, dando origen a los recursos geotrmicos.Las aplicaciones van desde la produccin de electricidad, cuando se trata de yacimientos de alta temperatura (superiores a los 100-150C), hasta los usos trmicos en los sectores industrial, servicios y residencial, para temperaturas por debajo de los 100C, ya sea de forma directa o a travs de bomba de calor geotrmica (calefaccin y refrigeracin) para temperaturas muy bajas (por debajo de los 25C).

El territorio espaol cuenta con una estructura geolgica propicia para la presencia en el subsuelo de recursos geotrmicos. Distintos fenmenos y hechos geolgicos as lo demuestran: abundantes manifestaciones termales, persistente actividad ssmica, volcanismo reciente y actual, etc.

En Espaa, la energa geotrmica fue ampliamente estudiada durante los aos setenta y ochenta, poca en la que se plantearon ambiciosos proyectos basados en el aprovechamiento trmico del recurso para calefaccin. Finalmente, estos proyectos no salieron adelante por distintos motivos, principalmente econmicos, y el desarrollo del rea geotrmica acab paralizndose.

En cuanto a los aprovechamientos geotrmicos de muy baja temperatura mediante bomba de calor, muy habituales en otros pases europeos, estn comenzando a desarrollarse en Espaa y se espera un importante auge para los prximos aos. La gran ventaja de estos sistemas es que las condiciones geolgicas para su aprovechamiento son poco exigentes ya que prcticamente en la totalidad del territorio se puede aprovechar este tipo de recursos energticos del subsuelo.

Se trata de una tecnologa eficiente para calefaccin y refrigeracin con unos destacados ahorros energticos.

OBJETIVO GENERALDiseo Y Construccin De Una Maqueta De Energa Geotrmica.OBJETIVOS ESPECIFICOS1. Documentacin sobre la energa geotrmica.

2. Elaboracin Del Plano De La Maqueta De Energa Geotrmica.3. Elaboracin Del Plano De La Turbina.4. Conexin De Tubos De Cobres.5. Conexin De Led A Cables De Turbina.6. Puesta En Marcha De La Maqueta De Energa Geotrmica.BASES TERICASHISTORIA DE LA GEOTERMICALa geotermia es una importante fuente de energa. Caracteriza las zonas activas de la corteza terrestre y est ligada a una fuente de calor magmtica, que se encuentra a varios kilmetros de profundidad en tierras volcnicas. Los gelogos han encontrado cmaras magmticas, con roca a varios cientos de grados centgrados. La produccin de vapor a partir de los acuferos, esta a temperaturas que oscilan entre 100 y 4.000 C.

Bajo la corteza terrestre, la capa superior del manto est compuesta por magma, roca lquida a muy altas temperaturas. En algunas zonas, los depsitos o corrientes de agua subterrnea son calentados por el magma, hasta temperaturas a veces superiores a los 140 grados Celsius. Cuando el agua, o el vapor, emergen a la superficie a travs de fisuras en la corteza, aparecen los giseres, fumarolas y fuentes termales.

En algunos lugares se dan otras condiciones especiales como son capas rocosas porosas y capas rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y presin y que impiden que stos salgan a la superficie. Si se combinan estas condiciones se produce un yacimiento geotrmico. La geotermia es una fuente de energa renovable ligada a volcanes, giseres, aguas termales y zonas tectnicas geolgicamente recientes, es decir, con actividad en los ltimos diez o veinte mil aos en la corteza terrestre. La actividad volcnica sirve como mecanismo de transporte de masa y energa desde las profundidades terrestres hasta la superficie. Se relaciona con dos tipos de recursos explotables por el ser humano: la energa geotrmica y algunos tipos de yacimientos minerales, que son depsitos de origen magmtico e hidrotermal.PADRE DE LA GEOTRMICA

Francois Jacques Larderel (nacido el 17 de noviembre 1789 en Viena y muerto el 15 de junio 1858) es un ingeniero francs emigr a la Toscana, en la ciudad de Larderello que lleva su nombre. Se le considera el padre de la energa geotrmica.Hijo de un comerciante viens, Francois Larderel nacido en la parroquia de San Severo de la misma ciudad. Franois-Jacques de Larderel era el hijo de Abel Philibert y Antoinette nacido Alcoque. Se cas en 1815, con su prima hermana, Marie-Pauline Morand (1790-1868).

Lleg su Dauphin natal para instalarse en Livorno, desarroll la tcnica en 1818 para recoger el vapor emitido por el "Lagoni" y sacarlos a una presin suficiente para abastecer las calderas necesarias para la evaporacin extraccin de cido brico ricos naturalmente sustancias lodos boriques. La tcnica se ha perfeccionado hacia 1827, luego en 1833, se hizo cuando los primeros trabajos de perforacin que aumentarn la cantidad de vapor que luego conduce a producir la electricidad.

Con sus continuas innovaciones, Francis Larderel capaces de construir rpidamente un importante patrimonio econmico, incluyendo los beneficios de una aldea cerca de Pomarance, donde haba establecido su residencia y se haba remodelado de acuerdo con sus creencias capitalistas paternalistas. Se crearon y pusieron en marcha en las actividades industriales de patrocinio y filantropa Muchos puestos de trabajo.

Los mritos de Larderel fueron recompensados por el gran duque Leopoldo II de Habsburgo-Toscana, que era conde Montecerboli (el nombre de la sede de la institucin creada originalmente en 1818) y cambi su nombre en 1846 en honor de la aldea en la que fue el ncleo de la aglomeracin industrial, que se convirti en Larderello ahora integrado administrativamente Pomarance.

Por ltimo, en 1830, el conde construido en Livorno palacio familiar suntuosa, ms tarde ampliada y decorada con una imponente fachada neoclsica coronada por un tmpano donde los smbolos de comercio, la mecnica y son la agricultura.es aquella energa que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

GEOTRMICA

El trmino geotrmico viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente calor de la Tierra. Este calor interno calienta hasta las capas de agua ms profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los giseres o las fuentes termales, utilizadas para calefaccin desde la poca de los romanos. Actualmente, el progreso en los mtodos de perforacin y bombeo permiten explotar la energa geotrmica en numerosos lugares del mundo.EVOLUCION HISTORICA

La energa geotrmica se desarroll para su aprovechamiento como energa elctrica en 1904, en Toscana (Italia), donde la produccin contina en la actualidad. En el 1913 se construy la primera central en Lardarello (Italia).

El Instituto Geotrmico de Nueva Zelanda, dependiente de la Universidad de Auckland, es pionero en la investigacin geotrmica y en el desarrollo de tecnologa para aprovechar esa energa. Fue creado en 1978, a peticin de las Naciones Unidas en el marco de su Programa de Desarrollo, ante la necesidad de un centro que pudiese formar a nuevos expertos en energa geotrmica procedentes de otros pases.FUNDAMENTOS FSICOS

El aprovechamiento de la energa geotrmica es determinado por una serie de condiciones geolgicas que establecen la existencia de yacimientos geotrmicos. Una vez que se dispone de pozos de explotacin se extrae el fluido geotrmico que consiste en una combinacin de vapor, agua y otros materiales. ste se conduce hacia la planta geotrmica donde debe ser tratado. Primero pasa por un separador de donde sale el vapor y la salmuera y lquidos de condensacin y arrastre, que es una combinacin de agua y materiales. Esta ltima se enva a pozos de reinyeccin para que no se agote el yacimiento geotrmico. El vapor contina hacia las turbinas que con su rotacin mueve un generador que produce energa elctrica. Despus de la turbina el vapor es condensado y enfriado en torres y lagunas.

El vapor producido por lquidos calientes naturales en energa por quemado de materia fsil, por fisin nuclear o por otros medios. Las perforaciones modernas en los sistemas geotrmicos alcanzan reservas de agua y de vapor, calentados por magma mucho ms profundo, que se encuentran hasta los 3.000 metros bajo el nivel del mar. El vapor se purifica en la boca del pozo antes de ser transportado en tubos grandes y aislados hasta las turbinas. La energa trmica puede obtenerse tambin a partir de giseres y de grietas.

En algunas zonas de la Tierra, las rocas del subsuelo se encuentran a temperaturas elevadas. La energa almacenada en estas rocas se conoce como energa geotrmica. Para poder extraer esta energa es necesaria la presencia de yacimientos de agua cerca de estas zonas calientes. La explotacin de esta fuente de energa se realiza perforando el suelo y extrayendo el agua caliente. Si su temperatura es suficientemente alta, el agua saldr en forma de vapor y se podr aprovechar para accionar una turbina.

Podemos encontrar bsicamente cuatro tipos de campos geotrmicos dependiendo de la temperatura:VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGA GEOTRMICA

Ventajas:

Es una fuente que disminuye la dependencia energtica de los combustibles fsiles y de otros recursos no renovables.

Los residuos que produce son mnimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petrleo y el carbn.

Sistema de gran ahorro, tanto econmico como energtico.

No genera ruidos exteriores.

Los recursos geotrmicos son mayores que los recursos de carbn, petrleo, gas natural y uranio combinados.[cita requerida]

No est sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.

El rea de terreno requerido por las plantas geotrmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construccin de represas, ni tala de bosques.

La emisin de CO2, con aumento del efecto invernadero, es inferior al que se emitira para obtener la misma energa por combustin, y puede llegar a ser nula cuando se reinyecta el agua, hacindola circular en circuito cerrado por el exterior.

Desventajas:

En yacimientos secos se han producido a veces microsesmos como resultado del enfriamiento brusco de las piedras calientes, y su consiguiente fisuracin.

Como se ha dicho anteriormente, no es una energa inagotable.

Las desventajas que vienen a continuacin hacen referencia exclusivamente a la energa geotrmica que no se utiliza con reinyeccin, y la que no es de baja entalpa domstica (climatizacin geotrmica).

En ciertos casos emisin de cido sulfhdrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

Contaminacin de aguas prximas con sustancias como arsnico, amonaco, etc.

Contaminacin trmica.

Deterioro del paisaje.

No se puede transportar (como energa primaria), salvo que se haga con un intercambiador y un caloportador distinto del de las aguas del acufero.

No est disponible ms que en determinados lugares, salvo la que se emplea en la bomba de climatizacin geotrmica, que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra.

USOS DE LA ENERGIA GEOTRMICA Generacin elctrica.

Aprovechamiento directo del calor (calefaccin y ACS).

Refrigeracin: por absorcin y bomba de fro geotrmica.LA LEY DE LA CONSERVACIN DE LA ENERGA

La ley de la conservacin de la energa afirma que la cantidad total de energa en cualquier sistema fsico aislado (sin interaccin con ningn otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energa puede transformarse en otra forma de energa. En resumen, la ley de la conservacin de la energa afirma que la energa no puede crearse ni destruirse, slo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energa elctrica se transforma en energa calorfica en un calefactor.TERCERA LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCIN Y REACCINCon toda accin ocurre siempre una reaccin igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

LA ECUACIN DE ESTADO

El estado de una cantidad de gas se determina por su presin, volumen y temperatura. La forma moderna de la ecuacin relaciona estos simplemente en dos formas principales. La temperatura utilizada en la ecuacin de estado es una temperatura absoluta: en el sistema SI de unidades, kelvin, en el sistema imperial, grados Rankine.Laecuacinque describe normalmente la relacin entre la presin, el volumen, la temperatura y la cantidad (enmoles) de un gas ideal es:

Donde:

=Presin absoluta =Volumen =Molesdegas =Constante universal de los gases ideales =Temperatura absolutaTEORA CINTICA MOLECULAREsta teora fue desarrollada por Ludwig Boltzmann y Maxwell. Nos indica las propiedades de un gas ideal a nivel molecular.

Todo gas ideal est formado por N pequeas partculas puntuales (tomos o molculas).

Las molculas gaseosas se mueven a altas velocidades, en forma recta y desordenada.

Un gas ideal ejerce una presin continua sobre las paredes del recipiente que lo contiene, debido a los choques de las partculas con las paredes de este.

Los choques moleculares son perfectamente elsticos. No hay prdida de energa cintica.

No se tienen en cuenta las interacciones de atraccin y repulsin molecular.

La energa cintica media de la translacin de una molcula es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas.

En estas circunstancias, la ecuacin de los gases se encuentra tericamente:

Dondees laconstante de Boltzmann, donde N es el nmero de partculas.LEY DE FOURIERLa conduccin trmica est determinada por la ley de Fourier, que establece que el flujo de transferencia de calor por conduccin en un medio istropo es proporcional y de sentido contrario al gradiente de temperatura en esa direccin. De forma vectorial:

Donde:

: es el vector deflujode calor por unidad de superficie (Wm-2).

: es una constante de proporcionalidad, llamadaconductividad trmica(W m-1K-1).

: es el gradiente del campo de temperatura en el interior del material ( K m-1).

De formaintegral, el calor que atraviesa una superficieSpor unidad de tiempo viene dado por la expresin:

CONDUCCIN

Es la transferencia de calor a travs de un medio por interaccin entre partculas adyacentes. Puede tener lugar en slidos, lquidos y gases, aunque es caracterstica de los slidos, puesto que en gases y lquidos siempre se producir conveccin simultneamente. Si, por ejemplo, se pone una sartn al fuego, las partculas del fondo en contacto con el fuego vibran con mayor energa. La energa se va transmitiendo a las partculas vecinas ms lentas y stas, a su vez, la transmiten a las siguientes ms alejadas del extremo caliente. Las partculas de otro medio, un alimento que se va a cocinar en la sartn, vibran empezando por la parte inferior, y la energa trmica se transmite hacia la parte superior del mismo.

CONVECCIN

Es el modo en que se transfiere la energa trmica entre una superficie slida y un fluido adyacente (lquido o gas). Comprende los efectos combinados de la conduccin y el movimiento del fluido provocado por las diferencias de densidad del mismo. Las partculas ms calientes del fluido y, por tanto, menos densas, ascienden, desplazando a las ms fras, que se hunden por gravedad, dado que son ms densas, y stas, posteriormente, al calentarse, son empujadas otra vez hacia arriba. Cuanto ms rpido es el movimiento del fluido, mayor es la transferencia de calor por conveccin.

RADIACIN

Es la emisin de energa en forma de ondas electromagnticas, como resultado de cambios en las configuraciones electrnicas de los tomos o molculas. Radiacin trmica es la radiacin emitida por los cuerpos debido a su temperatura. Todos los materiales a temperatura superior al 0 absoluto emiten radiacin trmica. Los ms calientes radian ms que los ms fros. Cuando una radiacin electromagntica choca con un material, sus molculas se mueven ms deprisa, calentando el material.INFORME TCNICOMATERIALES: Cocina Elctrica. 1 Lata De Refrigerante. 2 Led De 5 Mm. Hilo Esmaltado. Tubos De Cobre. Vlvula De Aire. 1 Fan Cooler De 12 V Dc. Madera. Pintura. Anime.HERRAMIENTAS:

Dobladora De Tubo. Soplete. Varilla De Plata. Rebordeadores de Tubos. Brochas y Pinceles.PLANO DE LA MAQUETA

PLANO DE LA TURBINAEMSAMBLE 1

EMSAMBLE 2

CONCLUSIN

El calor de la tierra se viene aprovechando desde hace cientos de aos. Basta con recordar a los romanos, que utilizaban el agua calentada geotrmicamente para baarse. Actualmente existen unas 20 centrales geotrmicas, con una potencia que va desde unos pocos megavatios hasta 500 MW y una produccin total de 1.5 GW solo se puede aprovechar la energa geotrmica cuando esta relativamente cerca de la superficie de la tierra, que es lo que suele ocurrir en las regiones en las cuales es frecuente la actividad ssmica. Entre los pases donde se explota actualmente la energa geotrmica cabe citar los siguientes: E.E.U.U., C.E.I.(ex U.R.S.S.), Nueva Zelandia, Japn, El Salvador, Mxico, Filipinas, Islandia, Italia, Francia y Hungra. Estos dos ltimos pases utilizan agua caliente especialmente con fines de calefaccin. Casi todos los dems emplean o bien calor seco o bien el agua a muy alta temperatura y a presin para mover turbinas productoras de electricidad. Estas son las formas de obtener ms fcilmente la energa geotrmica. Pero, adems, las rocas calientes de la corteza de la tierra contienen un gran volumen de energa. Si se pudiera bombear agua fra en ellas, sera posible recuperar la energa en forma de vapor muy caliente y a presin. Esta tcnica est en estudio y si diera buenos resultados, modificara el uso de las fuentes de energa geotrmica.

Queda todava un margen enorme para la produccin de energa geotrmica, especialmente en el campo a un desconocido de la recuperacin del calor de las rocas calientes y de la utilizacin de las inmensas reservas de agua caliente subterrnea, que podran emplearse con fines de calefaccin y para los cultivos de invernadero. Por otro lado, la energa geotrmica presenta muy pocos inconvenientes desde el punto de vista ecolgico. Se trata, sin embargo, de un recurso tcnicamente finito, ya que la energa que contiene la corteza terrestre desaparece gradualmente segn se va consumiendo. Por trmino medio, un pozo producir unos 5 MW. Y tendr una vida til de 10 a 20 aos.

Actualmente se aprovecha en 16 pases en produccin de energa elctrica (1191 MW) y en calefaccin alrededor de 6400 MW. Este consumo ha estado destinado a zonas volcnicas donde aparece sta energa en forma de gisers, emanaciones de vapor de agua a sulfurosas. Lgicamente que el consumo de esta energa es de carcter local y en resumidas cuentas en caso de quererla utilizar en gran escala debe lograrse transformarla en Energa Elctrica.

El inconveniente ms grave resulta el costo de las perforaciones que crecen de manera exponencial a medida que aumenta la profundidad.

RECOMENDACIONES Usar una fuente de calor de mayor, para que genere ms vapor. Usar bombas para aprovechar el vapor disipado y almacenado en otros tanques, para transformar energa trmica en energa elctrica.

Aumentar el volumen del recipiente a contener el agua a calentar.

Hermetizar el tubo de cobre junto a la turbina para as evitar el escape del vapor ingresado a los alabes de la misma.

BIBLIOGRAFIAhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fran%C3%A7ois_de_Larderelhttp://html.rincondelvago.com/energia-geotermica_1.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Primer_principio_de_la_termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newtonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_idealeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calorANEXO

ANEXO A

ANEXO B

ANEXO C