INDUCCION ELECTROMAGNETICA:
Es la producción de voltaje a través de un conductor que se mueve atravesando un campo magnético, puede darse con un conductor móvil y un campo magnético fijo o viceversa, lo importante es que haya un movimiento relativo entre el campo y el conductor.
POTENCIA HIDROELECTRICA
La potencia hidroeléctrica es el uso de agua para impulsar maquinaria o producir electricidad.
Cuando el agua corriente es capturada y convertida en electricidad, se le llama potencia hidroeléctrica. Hay varios tipos de instalaciones hidroeléctricas; todas son impulsadas por la energía cinética del agua corriente. Las turbinas y generadores convierten la energía en electricidad, que se alimenta entonces a la red eléctrica para ser usada en hogares, negocios e industria
TIPOS DE PLANTAS HIDROELECTRICAS
Los dos principales tipos de instalaciones hidroeléctricas son: Encierro y Desviación. Algunas plantas usan represas y otras no.
Encierro
El tipo más común de planta hidroeléctrica es una instalación de encierro, por lo general es un sistema grande, usa una represa para almanenar el agua de un rio en un estanque. El agua liberada desde este estanque fluye através de una turbina, haciéndola girar, la que a su vez activa un generador para producir electricidad. El agua puede liberarse tanto para cumplir con necesidades eléctricas cambiantes como para mantener constante el nivel del estanque
Desviación
En esta instalación se canaliza una porción de un rio a través de un canal. Puede que no requiera del uso de una represa.
Micro Hidroeléctrica
Tiene capacidad de hasta 100 kilowatts. Puede producir suficiente electricidad para un hogar, granja, rancho o villa.
TURBINAS EOLICAS
Las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica que impulsa un generador para convertirla en energía eléctrica. El viento gira las aspas, que hacen girar un eje, que se conecta a un generador y produce electricidad.
Una planta de potencia eólica genera electricidad para la red pública y es enviada a través de las líneas de transmisión y distribución a los hogares, negocios, escuelas, etc.
El tipo más común es la turbina de eje horizontal y por lo general tiene dos o tres aspas. Estas turbinas de tres aspas se operan contra el viento, es decir con las aspas mirando al viento.
Las turbinas más grandes se agrupan en granjas eólicas, que proporcionan grandes cantidades de denergía a la red pública. Las más pequeñas se usan algunas veces en conexión con generadores diesel, baterias y sistemas fotovoltaicos. Estos sistemas se llaman sistemas eólicos híbridos y se usan generalmente en sitios remotos donde no es posible llevar la red pública.
Vista interna de una turbina eólica
Sistemas de potencia hidrotérmica o geotérmica.
Hay tres tecnologías de plantas de energía geotérmica que se usan para convertir fluidos hidrotérmicos en electricidad. Las tecnologías de conversion son vapor seco, chorro y ciclo binario. El tipo de conversion depende del estado del fuido (si es vapor o agua) y su temperature. Los sitemas de vapor seco fueron el primer tipo de planta geotérmica construido. Usan el vapor de una reserva geotérmica tal como sale de la fuente y lo pasa directamente através de las unidades de turbina/generador para producir electricidad.
Las plantas de chorro de vapor son el tipo más común de plantas de generación de energía geotérmica en operación actualmente. Usan agua a temperaturas mayores que 182 grados centígrados, que se bombea a alta presión hacia el equipo de generación en la superficie.
Las plantas de generación de energía geotérmica de ciclo binario difieren de las anteriores en que el agua o el vapor de la reserva geotérmica nunca entra en contacto con las unidades de turbina/ generador.
Plantas de energía de vapor seco.
Las plantas de vapor usan fluidos hidrotérmicos que son fundamentalmente vapor. El vapor va directamente a una turbina, que impulsa un generador que produce electricidad. El vapor elimina la necesidad de quemar combustibles fósiles para impulsar la turbine, así como la necesidad de trasportar y almacenar combustibles. Este es el tipo de planta geotérmica más Viejo. La tecnología de vapor se usa hoy en Los Geysers en el norte de California, la fuente individual de energía geotérmica más grande del mundo. Estas plantas emiten únicamente exceso de vapor y muy pequeñas cantidades de gases.
Plantas de energía de chorro de vapor.
Los fluidos hidrotérmicos por encima de 182°C pueden usarse en plantas de chorro de vapor para producir electricidad. El fluido se atomisa dentro del tanque que se mantiene a una presión mucho más baja que la del fluido, causando que algo del fluido se evapore rápidamente. El vapor entonces impulsa una turbina que a su vez impulsa a un generador.
Plantas de energía de ciclo binario.
La mayoría de areas geotérmicas contienen agua a moderada temperatura (menos de 182°C), la energía se extrae de estos fluidos en un plantas de energía de ciclo binario. El fluido geotérmico caliente y un fluido secundario ( por eso se llama binario) con un punto de ebullición mucho más bajo que el del agua pasan através de un intercambiador de calor. El calor del fluido geotérmico causa que el fluido secundario se evapore, el cual entonces impulsa las turbinas. Como este es un sistema de lazo cerrado, virtualmente no se emite nada a la atmósfera. El agua a temperatura
moderada es por mucho el recurso geotérmico más común y la mayoría de plantas geotérmicas del futuro serán de ciclo binario
Energía solar concentrada
Las tecnologías de concentración de energía solar usan espejos para reflejar y concentrar la luz solar sobre receptors que recolectan la energía solar y la convierten en calor. Esta energía térmica puede entonces usarse para producir electricidad con una turbina de vapor o una máquina de calor que impulse un generador. Una forma de clasificar las tecnologías de energía solar concentrada es por la forma en que se recolecta la energía solar.
Sistemas concentradores lineales
Capturan la energía solar con grandes espejos que reflejan y enfocan la luz solar sobre un tubo receptor lineal. El receptor contiene un fluido que se calienta con la luz solar y se usa luego para crear vapor supercaliente que hace girar la turbina que impulsa un generador para producir electricidad. Como alternativa, el vapor puede generarse directamente en el campo solar, eliminando la necesidad de costosos intercambiadores de calor.
Los campos de colectores de concentración lineales consisten en un gran número de colectores en filas paralelas que se alinean en orientación norte-sur para maximizar la recolección de energía durante todo el año. Con un sistema de rastreo del sol de un solo eje, esta configuración le permite a los espejos seguir al sol desde el este hasta el oeste durante el día, asegurando que el sol se refleje continuamente sobre los tubos receptores.
Sistemas parabólicos
En estos sistemas el tubo receptor se coloca a lo largo de la línea focal de un reflector con forma parabólica. Su capacidad estaría limitada solo por la capacidad de transmisión y la disponibilidad de áreas de tierra contiguas.
Sistemas de reflectors lineales Fresnel
Se montan espejos planos o ligeramente curvos sobre los rastreadores que están configurados para reflejar la luz solar sobre el tubo receptor fijo en el espacio sobre los espejos. A veces se agrega un pequeño espejo parabólico para un enfoque adicional de la luz solar.
Sistemas de plato
Un disco parabolic de espejos dirige y concentra la luz solar sobre un generador central que produce electricidad. Las dos partes principales del sistema son el concentrador solar y la unidad de conversion de energía.
Solar Concentrator
El concentrador, o plato, recoge la luz que viene directamente desde el sol. El rayo de luz solar concentrada resultante se refleja sobre un receptor térmico que recoje el calor solar. El plato se monta sobre una estructura que sigue al sol continuamente durante el día para reflejar el más alto porcentaje de luz solar posible sobre el receptor térmico.
La unidad de conversión de energía incluye al receptor térmico y al generador. El receptor térmico es la interfaz entre el plato y el generador. Absorbe rayos concentrados de luz solar, convirtiéndolos en calor, y transfiere el calor al generador. El tipo más común de generador usado en estos sistemas es la máquina Stirling. Una máquina Stirling usa el fluido calentado para mover pistones y crear energía mecánica. El trabajo mecánico, en la forma de rotación del eje de la máquina, impulsa un generador y produce energía eléctrica.
Sistemas de torres de energía.
Muchos espejos planos grandes que siguen al sol, conocidos como helióstatos, enfocan la luz solar sobre un receptor el el extremo de una torre. Un fluido calentado en el receptor se usa para generar vapor, que a su vez se usa en una turbina generador convencional para producir electricicidad.
Efecto fotoeléctrico
Es el proceso por el cual la luz solar produce una corriente eléctrica en un material sólido. Se le conoce también como efecto fotovoltaico. La energía de la luz absorbida por el material se transfiere a los electrons en los átomos de la celda fotovoltaica; los electrones escapan de sus posiciones normales y se vuelven parte de un flujo eléctrico o corriente, en un circuito eléctrico.
Algunos sistemas fotovoltaicos pueden usar tanto luz directa como difusa, mientras que los concentradores solo pueden usar luz directa.
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Comunmente conocidas como celdas solares, las celdas fotovoltaicas individuals son dispositivos productores de electricidad hechos de materiales semiconductors. Las celdas fotovoltaicas vienen en muchas formas y tamaños. A menudo se conectan juntas para formar módulos fotovoltaicos que pueden ser de varios metros de largo. Los módulos a su vez pueden combinarse conectarse para hacer formaciones fotovoltaicas de diferentes tamaños y salidas de energía. El tamaño de dichas formaciones depende de varios factores tales como la cantidad de luz solar disponible y las necesidades del consumidor. Los módulos de la formación conforman la mayor parte del sistema, que también puede incluir equipo de acondicionamiento de energía y baterías que almacenen la energía para su uso cuando el sol no esté brillando.
Sistemas simples suministran energía para muchos pequeños consumidores, tales como calculadoras y relojes. Sistemas más complejos suministran energía para satélites de comunicaciones, bombas de agua, y las luces, aparatos eléctricos y máquinas en algunos hogares y puestos de trabajo. Muchas señales de tránsito también usan estos sistemas.
Los sistemas que usan varios tipos de generación de energía tienen las ventajas de cada uno de ellos. Los generadores pueden producir energía en cualquier momento, por lo que son un buen sistema de respaldo en la noche o en días nublados para los módulos fotovoltaicos, que producen energía sólo durante el día.
Donde no hay otra forma de generación disponible, la formación fotovoltaica y las baterías de almacenamiento deben ser lo suficientemente grandes para suministrar energía para las necesidades nocturnas. Sin embargo, tener un generador como respaldo significa menos módulos fotovoltaicos y baterias necesariios para suministrar la energía necesaria.
Sistemas fotovoltaicos y medición de red.
La medición de red es una política que permite a los dueños de casa recibir el valor complete de la electicidad que su sistema de energía solar produce. El término “medición de red” se refiere al método de contabilizar la producción de energía de un sistema fotovoltaico. De esta forma los dueños de casa con sistema fotovoltaicos pueden aliviar sus facturas elécticas con cualquier exceso de electricidad que ellos producen. Como el sistema del propietario de la casa es el que produce la energía, dicha energía se usa primero para cubrir los requerimientos de la casa. Si se produce más electricidad que la que la casa necesita, los kilowatts extra se alimentan en la red pública.
A fin de mes, si el cliente ha generado más electricidad de la usada, la empresa le acredita los kilowatts hora producidos al precio de venta. Pero si el cliente usa más electricidad que la que el sistema genera, el cliente paga la diferencia. El periodo de facturación para medición de red puede ser mensual o anual. Este sistema le permite a los dueños de viviendas que no están en casa cuando sus sistemas siguen produciendo electricidad, seguir recibiendo el valor total de esa electricidad, sin tener que instalar un sistema de baterías de almacenamiento. Esencialmente, la red pública actua como la batería de respaldo del cliente, que le ahorra al cliente el costo adicional de comprar y mantener un sistema de baterías.
Sistemas fotovoltaicos para la producción de energía par la red pública.
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CYBERGRAFIA FUENTE:
U.S. Department of Energy - Energy Efficiency and Renewable Energy
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