GENERACIÓN ELÉCTRICA La generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o lumínica, entre otras, en energía eléctrica. Los sistemas de generación eléctrica varían en función a la forma en que se accionan, es decir en la fuente de energía primaria que se utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.

1. BATERÍAS:

Las baterías son también conocidas como pila o acumulador, es un dispositivo que almacena energía eléctrica. Las baterías son generadores de electricidad basados en procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no recargables; mientras que batería se aplica generalmente a los dispositivos electroquímicos semi-reversibles, o acumuladores de energía eléctrica que sí se pueden recargar.

El principio de funcionamiento de un acumulador está basado esencialmente en un proceso químico reversible llamado reducción-oxidación (también conocida como redox), un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones); es decir, un proceso cuyos componentes no resulten consumidos ni se pierdan, sino que meramente cambian su estado de oxidación y, que a su vez pueden retornar a su estado original en las circunstancias adecuadas. Estas circunstancias son, en el caso de los acumuladores, el cierre del circuito externo, durante el proceso de descarga, y la aplicación de una corriente, igualmente externa, durante la carga.

Las pilas se dividen en primarias o voltaicas, en las que la reacción química no se puede invertir (no recargables) y secundarias o acumuladores, en las cuales la reacción es reversible y se puede llevar a su estado original (recargables),

pasando una corriente eléctrica a través del circuito en sentido opuesto al flujo de electrones normal de la pila.

2. TURBINA DE GAS:

Una turbina de gas, es una turbomáquina motora, cuyo fluido de trabajo es un gas. Como la compresibilidad de los gases no puede ser despreciada, las turbinas a gas son turbomáquinas térmicas.

Las turbinas de gas son usadas en los ciclos de potencia. La operación básica de la turbina de gas es similar a la máquina de vapor, excepto que en lugar de agua se usa el aire. El aire fresco de la atmósfera fluye através de un compresor que lo eleva a una alta presión. Luego se añade energía dispersando combustible en el mismo y quemándolo de modo que la combustión genera un flujo de alta temperatura. Este gas de alta temperatura y presión entra a una turbina, donde se expande disminuyendo hasta la presión de salida, produciendo el movimiento del eje durante el proceso. El trabajo de este eje de la turbina es mover el compresor y otros dispositivos como generadores eléctricos que pueden estar acoplados. La energía que no se usa para el trabajo sale en forma de gases, por lo cual tendrán o una alta temperatura o una alta velocidad. El propósito de la turbina determina el diseño que maximiza esta forma de energía. Las turbinas de gas se usan para darle potencia a aeronaves, trenes, barcos, generadores eléctricos, e incluso tanques.

Se toma aire atmosférico a través de la admisión del compresor desde donde  se envía aire comprimido a la cámara de combustión en la cual el combustible entra con un caudal constante y se mantiene en llama continua. La ignición inicial se obtiene generalmente por medio de una chispa. El aire, calentado en la cámara de combustión o combustor, se expande a través de toberas o paletas fijas y adquiere una elevada velocidad. Parte de la energía cinética de la corriente de aire es cedida a los álabes o cangilones de la turbina. Una fracción de esta energía se emplea para accionar el compresor y el resto para producir trabajo

Una turbina de gas consta de las siguientes partes:

El compresor: Es el elemento por el cual se introduce en forma forzada el aire desde el exterior. Esta pieza, por la disposición de sus aletas, permite que el flujo sea "aspirado" hacia el interior de la turbina.

La cámara de combustión es la que se encarga de llevar el gas a una temperatura uniforme con mínimas diferencias de presión.

Los regeneradores son los que transmiten el calor de los gases de escape del aire de los compresores.

Las turbinas son casi siempre de flujo axial. La tobera del escape ayuda a favorecer el constante flujo del aire en el

interior de la turbina y poder dirigir efectivamente el aire proveniente de su rueda, se utiliza un aditamento cónico.

3. TURBINA DE VAPOR:

La  turbina de vapor es una máquina de fluido que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio de cantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (vapor) y el órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético.

En una turbina se pueden distinguir dos partes, el rotor y el estátor. El rotor está formado por ruedas de álabes unidas al eje y que constituyen la parte móvil de la turbina. El estátor también está formado por álabes, no unidos al eje sino a la carcasa de la turbina. Los elementos que conforman una turbina de vapor son:

• Rotor. Es el elemento móvil del sistema. La energía desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energía mecánica en este elemento.

• Estator. Está constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator está formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.

• Toberas. El vapor es alimentado a la turbina a través de estos elementos. Su labor es conseguir una correcta distribución del vapor entrante/saliente al/desde el interior de la turbina.

4. TURBINA EÓLICA:

La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce; en la tierra el movimiento de las masas de aire se deben principalmente a la diferencia de presiones existentes en distintos lugares de esta, moviéndose de alta a baja presión, este tipo de viento se llama viento geoestrófico. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión. La energía que se produce es utilizada por máquinas eólicas (o aeromotores) capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya sea para accionar directamente las máquina, como para la producción de energía eléctrica. En la actualidad se utiliza para mover aerogeneradores, en estos la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica.

Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento. Los molinos

tienen un origen remoto. La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles.

5. TURBINA HIDRÁULICA:

Una turbina hidráulica es una turbomáquina motora hidráulica, que aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación que, transferido mediante un eje, mueve directamente una máquina o bien un generador que transforma la energía mecánica en eléctrica, así son el órgano fundamental de una central hidroeléctrica.

La aplicación inmediata del trabajo mecánico desarrollado en la turbina, es la de hacer girar al rotor del generador de energía eléctrica, en el cual se realiza la transformación de la energía mecánica en energía eléctrica. Todo ello, como consecuencia de estar rígidamente unidos, generalmente, los ejes de ambas máquinas, turbina-generador, formando un eje único con el que se obtiene sincronismo de giro entre las mismas, es decir, idéntico número de revoluciones durante espacios de tiempo iguales.

En determinadas máquinas, particularmente en las que proporcionan pequeñas potencias y trabajan con poca altura de salto, se suele disponer un multiplicador de velocidad, instalado entre ambos ejes, a fin de que las dimensiones de! generador sean reducidas.

Una turbina hidráulica es accionada por el agua en movimiento, una vez que ésta es debidamente encauzada hacia el elemento de turbina denominado distribuidor, el cual, circularmente, distribuye, regula y dirige un caudal de agua que tiende a incidir, con mayor o menor amplitud, hacia el centro del círculo descrito, sobre un rotor o rueda móvil conocida con el nombre de rodete, que, conjuntamente con el eje en el que está montado, ha de estar perfectamente equilibrado dinámica y estáticamente

6. PLANTA DIESEL

Un generador diésel es un dispositivo sencillo que funcionalmente convierte el combustible diésel en electricidad, es, en esencia, la combinación de dos dispositivos separados que trabajan juntos para producir energía. Un motor a diésel quema combustible para producir el movimiento por el generador, el cual convierte el movimiento en electricidad utilizando electromagnéticos. El motor y el generador electromagnético están conectados por un cigüeñal, facilitando la transferencia de movimiento producida por el motor a los magnetos del generador.Cuando el motor diésel gira el cigüeñal que lo conecta al generador, el eje central del generador es hilado por una cámara que contiene electromagnetos. Este movimiento de alta velocidad produce una corriente eléctrica, la cual está disponible posteriormente para el uso de cualquier equipo que esté conectado al generador diésel. Este tipo de motores de combustión interna son muy efectivos por su alto rendimiento.El diésel se usa en los generadores debido a su capacidad de quemarse pero no explotar. Un estrangulador y gobernador son utilizados para mantener la velocidad del motor diésel bajo control y para estandarizar la entrega de energía del generador mientras previene el daño a otros componentes que puede ser causado por la operación a alta velocidad del motor.

7. PLANTAS SOLARES

La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. Una fotocelda, o celda fotovoltaica, convierte luz en electricidad. Está compuesta de dos tipos de materiales semiconductores. Cuando un semiconductor se conecta a una fuente de electricidad conduce algo de electricidad, pero no tanta como el metal. Los dos semiconductores son llamados "n" y "p". La "n" significa negativo debido a que los semiconductores "n" tienen electrones adicionales que provocan que tengan carga negativa. La "p" significa positivo debido a que tienen menos electrones normales, lo que provoca que tengan carga positiva.

Cuando los semiconductores "p" y "n" se juntan, ellos forman lo que se conoce como la "unión p-n". Cuando están unidos algunos de los electrones del lado "n" de la unión se mueven al lado "p". Cuando ciertos tipos de luz golpean la celda fotovoltaica, algunos de los electrones pasan del lado "p" al lado "n". En ambos casos los electrones han obtenido energía y pueden pasar a través de un circuito; esto crea una corriente eléctrica.

Uno de los tipos de luz que puede provocar que los electrones salten es la luz solar. La luz solar está compuesta de pequeños paquetes de energía llamados fotones. La luz solar que golpea los semiconductores crea una corriente eléctrica, generando energía solar. Una fotocelda es un dispositivo que convierte fotones en electricidad en forma de voltaje. Se pueden calibrar para detectar un rango muy amplio de niveles de luz y producen una cantidad variable de corriente eléctrica. Las fotoceldas son pequeñas y económicas con un nivel alto de durabilidad haciendo que a menudo se usen los componentes en aplicaciones sensibles a la luz.

8. PLANTAS GEOTÉRMICAS

La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. Las aplicaciones de la geotermia dependen de las características de cada fuente. Los recursos geotérmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150ºC) se aprovechan principalmente para la producción de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica, sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores industrial, servicios y residencial. El calor contenido en el subsuelo es empleado mediante el uso de Bombas de Calor Geotérmicas para caldear en invierno, refrigerar en verano y suministrar agua caliente sanitaria. Por tanto, cede o extrae calor de la tierra, según queramos obtener refrigeración o calefacción.

La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los géiseres o las fuentes termales. Puede considerarse que hay dos tipos de yacimientos geotérmicos, que se podrían llamar:

De agua caliente Secos

La energía geotérmica es renovable, sustentable y apenas produce residuos. Sin embargo, su aprovechamiento está limitado a determinadas zonas geográficas. En algunos casos, el agua extraída puede contener sustancias tóxicas, como el arsénico y el ácido sulfúrico; esto, unido a las elevadas temperaturas del agua extraída, puede dañar los ecosistemas del exterior.

9. PLANTAS DE ESCORRENTÍA

La escorrentía es una fase del ciclo hidrológico. Recuérdese que el agua pasa de ser el vapor de agua contenido dentro de las masas de aire de la atmósfera, para luego convertirse en precipitación o lluvia. A su vez, el agua se evapora directamente desde el suelo, o es liberada en forma de vapor a través de las plantas (evapotranspiración). Otra parte del agua es infiltrada a través del suelo para alimentar a las aguas freáticas o subterráneas. Las aguas que logran mantenerse en movimiento sobre la superficie se convierten entonces en aguas de escorrentía.

Las aguas de escorrentía son de vital importancia para el hombre, puesto que sin este recurso las actividades humanas se ven seriamente restringidas. Así, por ejemplo el agua corriente se utiliza para el riego de los cultivos; es útil en las actividades manufactureras; sirve para el consumo de las comunidades urbanas; por otra parte, la escorrentía alimenta los grandes embalses que son útiles para la generación de energía eléctrica; los grandes ríos sirven, además, para la navegación, convirtiéndose en especies de autopistas por donde circulan numerosas embarcaciones, y son, al mismo tiempo, importantes para la pesca, por ser el hábitat de múltiples especies comestibles.

REFERENCIAS:

Buscador: www.google.com

- www.wikipedia.org

- http://web.ing.puc.cl/~power/alumno03/alternativa.htm

- http://www.ecured.cu/index.php/Pila_el%C3%A9ctrica

- https://www.melecsa.com/index.php?option=com_content&view=article&id=39&Itemid=80&lang=es

- http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/turbinas_gas/index.html

- http://www.fidena.edu.mx/biblioteca/MAQUINAS/Copia%20de%208_turbinas_de_vapor.pdf

- http://www.ecured.cu/index.php/Turbina_hidr%C3%A1ulica

- http://members.tripod.com/mqhd_ita.mx/TurbinaPelton02-Funcionamie.jpg

- http://es.wikipedia.org/wiki/Central_geot%C3%A9rmica

- http://twenergy.com/energia-geotermica/que-es-la-energia-geotermica-108

- http://www.url.edu.gt/PortalURL/Archivos/Archivos/CGA_GEOTERMIA.pdf

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- http://www.ehowenespanol.com/funciona-generador-diesel-como_91738/