Centrales el

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Centrales eléctricas 2ª parteFotografías de
Rafael Alejo García-Mauriciohttp//thales.cica.es
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Centrales termoeléctricas clásicas

• Se denominan centrales termoeléctricas clásicas o
  convencionales aquellas centrales que producen
  energía eléctrica a partir de la combustión de
  carbón, fuel-oil o gas en una caldera diseñada al
  efecto.
• El apelativo de "clásicas" o "convencionales"
  sirve para diferenciarlas de otros tipos de
  centrales termoeléctricas (nucleares y solares),
  las cuales generan electricidad a partir de un
  ciclo termodinámico, pero mediante fuentes
  energéticas distintas de los combustibles fósiles
  empleados en la producción de energía eléctrica
  desde hace décadas, con tecnologías diferentes y
  mucho mas recientes que las de las centrales
  termoeléctricas clásicas.

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Esquema de funcionamiento de una central clásica

• 1 Cinta transportadora
• 2 Tolva
• 3 Molino
• 4 Caldera
• 5 Cenizas
• 6 Sobrecalentador
• 7 Recalentador
• 8 Economizador
• 9 Calentador de aire
• 10 Precipitador
• 11 Chimenea
• 12 Turbina de alta presión
• 13 Turbina de media presión
• 14 Turbina de baja presión
• 15 Condensador
• 16 Calentadores
• 17 Torre de refrigeración
• 18 Transformadores
• 19 Generador

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Descripción del funcionamiento

• Dentro de la caldera se produce el vapor que
  acciona los álabes de los cuerpos de las turbinas
  de alta presión (12), media presión (13) y baja
  presión (14), haciendo girar el rotor de la
  turbina que se mueve solidariamente con el rotor
  del generador (19), donde se produce energía
  eléctrica, la cual es transportada mediante
  líneas de transporta a alta tensión (20) a los
  centros de consumo.
• Después de accionar las turbinas, el vapor pasa a
  la fase líquida en el condensador (15). El agua
  obtenida por la condensación del vapor se somete
  a diversas etapas de calentamiento (16) y se
  inyecta de nuevo en la caldera en las condiciones
  de presión y temperatura más adecuadas para
  obtener el máximo rendimiento del ciclo.

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Continuación...

• El sistema de agua de circulación que refrigera
  el condensador puede operarse en circuito
  cerrado, trasladando el calor extraído del
  condensador a la atmósfera mediante torres de
  refrigeración (17), o descargando dicho calor
  directamente al mar o al río.
• Para minimizar los efectos de la combustión de
  carbón sobre el medio ambiente, la central posee
  una chimenea (11) de gran altura que dispersa los
  contaminantes en las capas altas de la atmósfera,
  y precipitadores (10) que retienen buena parte de
  los mismos en el interior de la propia central.

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Central Costanera

• Inaugurada en 1963, con cinco máquinas de 120 MW
  brutos cada una , en 1976 se incorpora una unidad
  de 350 MW, y en 1985 entra en servicio la unidad
  N. 7, con 310 MW.
• De esta manera, la central con un total de 1260
  MW se convierte en la planta de generación
  térmica con mayor potencia instalada en Argentina.

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Preservación del medio ambiente

• Para evitar que el funcionamiento de las
  centrales termoeléctricas clásicas pueda dañar el
  entorno natural, estas plantas llevan
  incorporados una serie de sistemas y elementos
  que afectan a la estructura de las instalaciones,
  como es el caso de las torres de refrigeración.
• La Central Costanera utiliza combustible líquido
  con bajo contenido de azufre, y tiene instalados
  instrumentos de control de emisión de gases en
  las chimeneas

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Central Buenos Aires - ciclo combinado - potencia
del ciclo 322 MW

• Utiliza gas natural pudiendo funcionar también
  con combustible líquido

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Esquema de un ciclo combinado

• Debido a las características de las turbinas a
  gas y de las turbinas a vapor, las condiciones de
  acoplamiento térmico entre los dos ciclos son muy
  buenas.
• En un ciclo combinado (turbina a gas/turbina a
  vapor), el calor necesario para la caldera de la
  turbina a vapor está suministrado por los gases
  calientes de escape de la turbina a gas.

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Esquema constructivo de un ciclo combinado

• Una característica constructiva importante de un
  ciclo combinado es su construcción modular, es
  decir, las turbinas a gas se instalan primero y
  comienzan a producir energía eléctrica generando
  un retorno financiero.
• Posteriormente se instala la turbina a vapor con
  respectivas calderas de recuperación como se
  observa en la figura.

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Centrales nucleares

• El combustible, generalmente un compuesto de
  uranio
• El moderador, por ejemplo el agua
• El refrigerante, agua ligera agua pesada o gases
• El reflector, reduce el escape de neutrones
• Elementos de control en forma de barras
• El blindaje que impide el escape de radiación

• Un reactor nuclear es una instalación capaz de
  iniciar, mantener y controlar las reacciones de
  fisión en cadena, con los medios adecuados para
  extraer el calor generado.Un reactor nuclear
  consta de varios elementos, que tienen cada uno
  un papel importante en la generación del calor

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Esquema de una central nuclear

• 1- Circuito primario (edificio reactor), 2-
  circuito secundario (generación), 3- circuito de
  refrigeración

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Atucha I - Lima Pcia. Buenos Aires - potencia 335
MW

• Es una mejora tecnológica de la central nuclear
  alemana MZFR de 50 MW construida por Siemens
  durante los años 1961 a 1965, dotada de un
  reactor de uranio natural moderado y refrigerado
  por agua pesada

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Central solar

• Es aquella instalación en la que se aprovecha la
  radiación solar para producir energía eléctrica.
• En la actualidad la energía solar está siendo
  aprovechada para fines energéticos a través de
  dos principios diferentes
• 1- Vía térmica
• Este sistema de aprovechamiento se puede dividir
  en dos grupos, de baja o media temperatura y de
  alta temperatura.
• 2- Vía fotovoltaica
• Se utilizan células solares productoras de
  energía eléctrica.

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Sistemas de aprovechamiento de alta temperatura

• Se consigue que la radiación solar caliente a
  alta temperatura un fluido primario. Este fluido
  transmite el calor a un circuito secundario por
  el que circula un segundo fluido que, tras
  transformarse en vapor por la acción del calor,
  pone en marcha una turbina acoplada a un
  alternador.
• Generalmente, todas estas instalaciones solares
  tienen incorporado un dispositivo que permite
  almacenar una cierta cantidad de energía en forma
  de calor para paliar en lo posible las
  fluctuaciones que puede presentar la radiación
  solar.

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Centrales solares termoeléctricas de receptor
central

• En ellas, la radiación solar incide en un "campo
  de heliostatos.Este es una amplia superficie
  cubierta de grandes espejos (heliostatos) que
  concentran la radiación solar captada en un
  receptor.

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Esquema de una central solar con heliostatos
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Centrales solares fotovoltaicas

• Se basan en un conjunto de "células solares o
  fotovoltaicas" fabricadas con un material
  semiconductor cristalino (a base de silicio), que
  al ser incididas por la luz del sol, producen una
  corriente eléctrica por efecto fotovoltaico.
• Se observa un panel instalado en una cabina de
  control de una autopista.