bloque temático iii. electricidad y energía.

BLOQUE III: ENERGÍA Y ELECTRICIDAD
3ºPMAR
IES Nuestra Sra. De la Almudena 2015-2016
ÍNDICE DE CONTENIDOS:
1. EL USO RACIONAL DE LA ENERGÍA ................................................................................................................ 1
2. TIPOS O FORMAS DE ENERGÍA ...................................................................................................................... 1
3. FUENTES DE ENERGÍA ................................................................................................................................... 4
4. CENTRALES ELÉCTRICAS ................................................................................................................................ 5
5. PROYECTO DE TALLER ................................................................................................................................. 12
1. EL USO RACIONAL DE LA ENERGÍA
La obtención y consumo de la energía lleva asociados diferentes problemas: contaminación y agotamiento de los
recursos, conflictos por su control, desequilibrios entre las regiones del planeta, etc.
La solución a estos problemas pasa por el desarrollo sostenible, lo que requiere de propuestas tecnológicas e
investigación, acciones individuales y medidas políticas.
El desarrollo sostenible es aquel que satisface las necesidades de la generación actual de energía sin comprometer por
ello la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades.
Las acciones individuales para conseguir un desarrollo sostenible son muy importantes y conllevan un cambio de
actitud ya que lo que podemos hacer cada uno de nosotros contribuye a solucionar los problemas. La suma de pequeñas
acciones individuales puede parecer pequeña pero, al multiplicarlas por los millones de habitantes del planeta que
estamos, representa cantidades ingentes de energía. Basta pensar que la suma de emisión de CO2 de los coches
particulares es mayor que la emisión de CO2 de la industria de todo el mundo.
Estas acciones individuales son de sobra conocidas: instalar bombillas de bajo consumo, apagar las luces que no
estemos utilizando, subir o bajar por las escaleras en lugar del ascensor, usar transporte público o bicicleta, aislar
térmicamente las ventanas de nuestra vivienda, Reducir, Reutilizar y Reciclar los bienes de consumo (reglas de las 3R) ,
utilizar electrodomésticos de clasificación energética A, llenar la lavadora o el lavavajillas antes de usarlos, ducharse en
lugar de bañarse, lavarse los dientes con un vaso de agua, cerrar los radiadores, etc.
Las medidas políticas para un futuro sostenible pasan por disponer de una legislación local, nacional e internacional
que antepongan el interés común al de otros. El conjunto de medidas medioambientales más importantes se estableció
en el protocolo de Kioto (1998) en él los países firmantes, entre ellos España, se comprometieron a reducir su
contribución a la contaminación del planeta estableciendo para ello un sistema de control.
Actividades:
1) ¿A qué llamamos desarrollo sostenible?
2) ¿Qué medidas de ahorro energético se hacen en tu casa? Cita todas las que se hacen y escribe tres que creas que
se podrían poner en marcha, que aún no las hacéis.
3) ¿Conoces las últimas medidas políticas de ahorro energético y reducción de la contaminación en tu ciudad o
país?Búscalas en internet , escríbelas y explícalas.
2. TIPOS O FORMAS DE ENERGÍA
La energía es la capacidad o propiedad que presentan los cuerpos y los sistemas físicos para producir transformaciones
a su alrededor. Está presente en cualquier cambio que se produzca a nuestro alrededor, tanto si es físico como si es
químico. Es la capacidad que tiene la materia de generar trabajo.
Principio de conservación de la energía: Durante estos cambios la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma
de un tipo de energía a otro tipo.
La energía puede presentarse en la naturaleza en distintos tipos o formas que son transformables entre sí y que son:
1. energía térmica o calorífica,
2. mecánica,
3. química,
4. eléctrica,
5. nuclear ,
6. electromagnética,
7. sonora ( del sonido) y
8. energía de los seres vivos.
Pero lo cierto es que hoy en día , en una sociedad desarrollada la energía que más se utiliza es aquella que la energía
eléctrica puesto que es la más fácil de generar y de transportar desde las fábricas de producción hasta los puntos de
consumo ( hogares, industrias, comercios, servicios..).
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1
La unidad de medida de energía en el sistema internacional es el julio (J), otra medida es la caloría (cal) :
1caloría = 4.19 julios
1julio = 0.24 calorías
1kilovationhora ( kwh) = 3 600 000 J
Actividades:
4) Escribe todos los tipos de energía que conozcas.
5) ¿Cuántas calorías tienen 10 julios?
6) ¿Cuántos julios tienen 10 calorías?
2.1.Energía térmica o calorífica:
La materia está formada por partículas que están en constante movimiento. La suma de la energía de todas estas
partículas es lo que llamamos energía térmica o calorífica. Cuanto más rápido se mueven las partículas, mayor es su
energía térmica. La temperatura es la manifestación de esta energía o movimiento.
La temperatura se puede medir en grados centígrados o bien en escala Kelvin o Fahrenheit. Las relaciones entre las
diferentes escalas son :
Cuando ponemos dos cuerpos a distinta temperatura en contacto, el de mayor temperatura (y mayor energía térmica)
cede energía al de menor temperatura. A esta energía térmica que fluye de un cuerpo a otro se la denomina calor.
2.2. Energía mecánica:
Es la energía que poseen los cuerpos por estar en movimiento (llamada energía cinética) y por la posición que ocupan
unos respecto a otra (llamada energía potencial).
Energía cinética: es la que poseen los cuerpos en movimiento. Se calcula con la ecuación:
Energía potencial gravitatoria: es la que poseen los objetos por estar situada a una determinada altura.
G es la aceleración de la gravedad ( g = 9,8 m / s2)
Energía potencial elástica: es la energía potencial almacenada como consecuencia de la deformación de un objeto
elástico como por ejemplo un muelle. K es el módulo de elasticidad del material (Julios/m2), x es la deformación (m) y Ep
es la energía potencial elástica en julios.
2.3.Energía química:
Es la energía asociada a las reacciones químicas. Hay que recordar que una reacción química es aquella en la que se
combinan unas sustancias (reactivos) para dar lugar a otras diferentes (productos). En una reacción química puede
haber desprendimiento de energía (reacciones exotérmicas) o por el contrario puede que la reacción necesite energía
para que se produzca (reacciones endotérmicas).
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Actividades:
7) ¿Qué energía tiene una bala que pesa 5 gramos y sale disparada a 50 Km / h?
8) ¿Qué energía tendrán 4 litros de agua almacenados a 5 metros de altura?
9) Describe al menos dos reacciones exotérmicas y otras dos endotérmicas de tu entorno próximo, de tu día a día.
2.4.Energía eléctrica:
Es la energía asociada a la corriente eléctrica, es decir, a las cargas en movimiento. Se calcula mediante la siguiente
expresión:
E= V ⋅ I ⋅ t = P ⋅ t
Donde :
t = tiempo en segundos (s)
P = potencia en vatios (w)
La potencia eléctrica ( P ) se puede calcular a partir de las magnitudes eléctricas básicas de un
circuito eléctrico que son la intensidad de corriente I (expresada en amperios A), la diferencia
de potencial o tensión del circuito o tensión V (expresada en voltios V) y la resistencia de los
componentes que lo forman R (expresada en ohmios Ω).
P= E/t = V ⋅ I
La potencia de un aparato eléctrico se define como la rapidez con la que se intercambia energía, si el aparato tiene una
potencia de 1 vatio en cada segundo intercambia una potencia de 1 julio de energía. Un televisor, por ejemplo, tiene
una potencia de 100 a 200 vatios.
Efecto Joule: Al pasar la corriente eléctrica por un conductor, este se calienta al cabo del tiempo, a este fenómeno se le
conoce como efecto Joule y es una disipación o pérdida de energía eléctrica en forma de calor. La energía disipada o
perdida se puede calcular con la siguiente fórmula:
Donde la resistencia es la resistencia del material conductor al paso de la corriente
eléctrica que depende de las características del material:
Aplicaciones del efecto Joule: fusibles, aparatos eléctricos de calefacción
y lámparas incandescentes o bombillas.
Actividades:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
¿Cuánta energía consume una bombilla encendida durante una hora si la bombilla es de 60 vatios?
Si la potencia de un secador de pelo es de 1200 w ¿Cuánto consume en 15 minutos?
Si la potencia de una placa vitro cerámica es de 2200 w? ¿Cuánto consume en una hora?
Si la potencia de un televisor de 32” es de 160 w ¿Cuánto consume en dos horas?
Si la potencia de un ordenador es de 350 w ¿cuánto consume en 3 horas?
La potencia de un teléfono móvil es de 5 w ¿Cuánto consume en dos horas?
Sabiendo que el precio del kilovatio hora es de 0.14€/kwh calcula la factura de una casa a partir de la siguiente
tabla
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3
Electrodoméstico
Potencia (w)
Lavadora
Vitro cerámica
Horno microondas
Nevera
Secador de pelo
Televisor + Ordenador
Bombillas
Total a la semana
Total al mes = semana x 4
1020
2200
1800
1500
1200
350+160=510
60 x 6 =360
Tiempo de funcionamiento Costo a la semana
( h /semana)
6
15
3
24*7=168
6
20
4*7=28
2.5. Energía nuclear:
Es la energía que se obtiene al producir los cambios en el núcleo de un átomo. Hay dos formas de generar energía
nuclear:
- Fisión nuclear: Se produce al fraccionar las partículas que forman el núcleo del átomo (protones y neutrones).
Una de las fisiones nucleares más conocidas es la del uranio, que se produce cuando lanzamos un neutrón con
suficiente velocidad contra el núcleo de uranio. Es un proceso que genera residuos radiactivos cuyo tiempo de
vida es superior a 500 años.
- Fusión nuclear: se consigue al unir dos núcleos pequeños para obtener otro más grande. Estas reacciones
desprenden gran cantidad de energía. Son las que proporcionan energía a las estrellas. Es un proceso más
limpio que el anterior puesto que no genera residuos.
2.6. Energía electromagnética:
Es la energía que se debe a las ondas electromagnéticas que se producen al hacer oscilar campos magnéticos y
eléctricos. Son responsables de muchos fenómenos de nuestro entorno, a este tipo de ondas pertenecen las ondas de
radio y de televisión, los rayos X o las microondas.
2.7.Energía del sonido:
Es la energía de vibración ya que el sonido está formado por ondas sonoras de presión, que son oscilaciones que se
propagan en un medio elástico (esto es no se pueden transmitir en el vacío). Este medio puede ser sólido, líquido o
gaseoso.
2.8. Energía de los seres vivos:
En nuestro cuerpo hay 50 billones de células que necesitan energía para su
funcionamiento ¿cómo la consiguen?. Cada célula produce energía en unos orgánulos de
su interior llamados mitocondrias, donde se mezcla la glucosa procedente de los alimentos
con el oxígeno procedente de la respiración para generar energía, agua y dióxido de
carbono. Se calcula que tenemos diez mil billones de mitocondrias y gracias a ellas
podemos seguir viviendo.
Nuestro cuerpo transforma la energía conseguida en las mitocondrias en otro tipo de
energía como movimiento (cinética), calor (térmica), transmisión de información por el
sistema nervioso (eléctrica).
Actividades:
8) Indica las transformaciones de energía que se producen en los siguientes procesos:
Funcionamiento de una lavadora en un programa a 40ºC.
Preparación de una sopa en una cocina vitro cerámica.
Cocinado de un filete en una barbacoa en el campo.
Me seco el pelo con un secador de mano.
Enciendo mi teléfono y llamo a un amigo.
Enciendo mi teléfono y envió un wasap.
3. FUENTES DE ENERGÍA
En nuestro planeta, casi toda la energía proviene del Sol. Llamamos fuentes de energía a aquellas que tienen capacidad
de generar energía. El desarrollo de la humanidad está atado al descubrimiento y uso de las diferentes fuentes de
energía. Estas fuentes han permitido la mejora de las condiciones de vida de nuestra sociedad en muchos ámbitos:
vivienda, alimentación, salud, cultura, trabajo, etc. En la Tierra hay enormes cantidades de energía, pero no todas ellas
son accesibles y explotables. Las fuentes de energía son el conjunto de recursos existentes en la naturaleza, al alcance
del ser humano, y con los cuales se puede obtener la energía necesaria para utilizar en el desarrollo de sus actividades.
Se clasifican en renovables y no renovables.
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- Fuentes de energía renovables: no se agotan, esto es, pueden generar energía de forma ilimitada. Se consideran
relativamente limpias pues generan pocos residuos y su impacto ambiental no es muy elevado. Las fuentes de
energía renovables son las siguientes:
1. Sol
2. Viento
3. Agua almacenada
4. Mareas
5. Calor de la tierra
6. Biomasa
- Fuentes de energía no renovables: al consumirlas sus reservas disminuyen y pueden agotarse ya que no se reponen
a la misma velocidad que se consumen. Se consideran contaminantes pues generan residuos y producen un impacto
ambiental severo. Las principales fuentes de energía no renovable son las siguientes:
1. Combustibles fósiles:
a. Sólido: carbón
b. Líquido: petróleo
c. Gas: gas natural
2. Material nuclear: uranio 253.
En los últimos años se ha ido incrementando la utilización de las energías procedentes de fuentes renovables, debido al
agotamiento de las fuentes no renovables y al intento de reducir los efectos perjudiciales que estas tienen sobre el
medio ambiente (emisión de gases de efecto invernadero, lluvia ácida, suciedad ambiental y residuos tóxicos).
4. CENTRALES ELÉCTRICAS
Como ya hemos indicado en apartados anteriores, el tipo de energía que más se utiliza en una sociedad desarrollada es
la energía eléctrica, por lo tanto, el problema de una sociedad desarrollada será el de fabricar y obtener energía
eléctrica y distribuirla hasta los puntos de consumo. Así, en función de las fuentes de energía que se utilizan para
fabricar se nombran las centrales de producción. Esto es, las centrales eléctricas que utilizan la fuente de energía
renovable solar para generar la electricidad, se llamarán: centrales solares; las que utilizan el uranio radiactivo se
llamarán: centrales nucleares y así sucesivamente.
4.1.Esquema general de producción de energía eléctrica
Si bien una pequeña parte de la energía eléctrica proviene de centrales solares fotovoltaicas, la mayoría de la
electricidad que se consume en el mundo proviene de las centrales eléctricas donde se transforma la energía del sol, del
viento, del agua o de los combustibles fósiles o nucleares en energía eléctrica. Esta transformación se lleva a cabo
mediante grupos denominados turbina-alternador excepto en las centrales solares fotovoltaicas donde se utilizan
placas fotovoltaicas.
• Las turbinas están constituidas por un eje giratorio y unas aspas que son impulsadas por la fuerza de corrientes
de aire, agua o por vapor de agua. Está unida al alternador al que transmite su movimiento de rotación.
• El alternador transforma el movimiento giratorio de las turbinas en electricidad. El rotor está formado por
grandes electroimanes que giran movidos por el eje de la turbina al que están unidos. Este giro induce una
corriente eléctrica en las bobinas del estátor o parte externa y fija del alternador. De allí salen los cables que
suministran la energía eléctrica a la red en forma de corriente alterna, que oscila entre 10.000 y 20.000 voltios
Actividades :
9) Escribe clasificación de las fuentes de energía en forma de esquema.
10) Dibuja en tu cuaderno el esquema de las centrales de generación eléctrica (grupo turbina alternador + paneles
fotovoltaicos).
11) Dibuja en tu cuaderno un grupo turbina alternador.
12) Dibuja en tu cuaderno el esquema de un transformador.
4.2.Esquema de transformación de la energía eléctrica en la red de transporte:
El transformador es un dispositivo que modifica la tensión de una corriente eléctrica alterna bien elevándola o
reduciéndola.
Para reducir las pérdidas de energía eléctrica por efecto Joule (calentamiento de los cables al paso de una corriente
eléctrica) durante el transporte desde la central productora hasta el centro de consumo, se eleva la tensión a unos
380 000 voltios. Una vez que llega a su destino, hay que instalar nuevos grupos de transformación para bajar la
tensión a la de consumo (220 voltios si es una vivienda o 3000 voltios si es una industria).
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Esquema general de producción de energía eléctrica:
.
El esquema general de producción de energía eléctrica mediante grupo turbina-alternador es el siguiente, que incluye
la red de transformación durante el transporte:
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Esquema de un transformador de tensión
Esquema de transformación de la energía eléctrica en la red de transporte:
4.3.Centrales eólicas
Una central eólica o parque eólico es una agrupación de aerogeneradores que transforman la energía del aire (energía
del viento o eólica) en energía eléctrica.
Los aerogeneradores se instalan en lugares donde la velocidad del viento sea alta, continua y estable (para aprovechar
al máximo la energía eólica) como montañas, acantilados,... Para poder regular el funcionamiento de los
aerogeneradores, disponen de una veleta y un anemómetro, de forma que continuamente reciben datos sobre la
velocidad y dirección del viento
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Ventajas e inconvenientes de la energía eólica:
Ventajas:
• Es una energía renovable.
• No generan ningún tipo de residuo, ni emiten gases contaminantes.
• Materia prima autóctona y gratuita.
Inconvenientes:
• Contaminación acústica en el entorno cercano.
• Discontinuidad en su funcionamiento y por tanto en la generación de electricidad.
• Coste inicial muy elevado.
4.4.Centrales solares fotovoltaicas
La energía solar fotovoltaica es una
fuente de energía renovable que
produce electricidad directamente a
partir de la radiación solar mediante
un
dispositivo
semiconductor
denominado célula fotovoltaica, o
bien mediante una deposición de
metales
sobre
un
sustrato
denominada célula solar de película
fina.
Este tipo de energía se usa para
alimentar innumerables aplicaciones y
aparatos autónomos, para abastecer
refugios o viviendas aisladas de la red
eléctrica y para producir electricidad a
gran escala a través de redes de
distribución.
Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha
avanzado considerablemente en los últimos años.
Ventajas e inconvenientes de las centrales solares:
Ventajas:
• Es una energía renovable.
• No generan ningún tipo de residuo, ni emiten gases contaminantes.
• Materia prima autóctona y gratuita.
Inconvenientes:
• Utilización de agentes peligrosos y contaminantes en la fabricación de paneles fotovoltaicos.
• Aunque son renovables, dependen de los factores medioambientales (sol).
• Dificultad de almacenamiento de la energía producida en las instalaciones aisladas.
4.5.Centrales solares
térmicas
Una central térmica solar o central
termosolar es una instalación industrial
en la que, a partir del calentamiento de
un fluido mediante radiación solar y su
uso en un ciclo termodinámico
convencional, se produce la potencia
necesaria para mover un alternador
para generación de energía eléctrica
como en una central térmica clásica.
4.6.Centrales hidroeléctricas
En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. En general, estas
centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un
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desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una
turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
Tipos de centrales hidroeléctricas
• Centrales de agua fluyente: También denominadas centrales de filo de agua o de pasada, utilizan parte del flujo
de un río para generar energía eléctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar
agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento.
• Centrales de embalse: son las más comunes. Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que
pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes.
Requieren una inversión mayor.
• Centrales de bombeo o reversible: es una central hidroeléctrica que además de poder transformar la energía
potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energía
potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energía eléctrica. De esta
manera puede utilizarse como un método de almacenamiento de energía (una especie de batería gigante).
Están concebidas para satisfacer la demanda energética en horas pico y almacenar energía en horas valle.
• Centrales mareomotrices: utilizan el flujo y reflujo del agua en las subidas y bajadas de las mareas.
•
Centrales undimotrices u olamotrices: permiten la obtención de electricidad a partir de energía mecánica
generada por el movimiento de las olas. Es uno de los tipos de energías renovables más estudiada actualmente,
ya que presentan una mayor facilidad para predecir condiciones óptimas de oleaje (más fácil de predecir que el
viento y su variabilidad es menor).
Ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas :
Ventajas:
• Es una energía renovable.
• No generan ningún tipo de residuo, ni emiten gases contaminantes.
• Materia prima autóctona y gratuita.
Inconvenientes:
• La mayoría de las centrales hidroeléctricas alterna el cauce natural de los ríos (impacto medioambiental de una
presa o un embalse).
• Aunque son renovables, dependen de los factores medioambientales (lluvia).
• Limitación orográfica.
Actividades :
1) Dibuja en tu cuaderno un esquema de una central hidroeléctrica de embalse.
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4.7.Centrales nucleares
Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de una
reacción nuclear de fisión (rotura de núcleos de átomos) que proporciona calor que a su vez es empleado, a través de
un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo
mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
El núcleo de un reactor nuclear consta de un contenedor o vasija en cuyo interior se albergan bloques de un material
aislante de la radioactividad, comúnmente se trata de grafito o de hormigón relleno de combustible nuclear formado
por material fisible (uranio-235 o plutonio-239).
En el proceso se establece una reacción sostenida y moderada gracias al empleo de elementos auxiliares que absorben
el exceso de neutrones liberados manteniendo bajo control la reacción en cadena del material radiactivo; a estos
elementos se les denominan moderadores.
Rodeando al núcleo de un reactor nuclear está el reflector cuya función consiste en devolver al núcleo parte de los
neutrones que se fugan de la reacción.
Las barras de control que se sumergen facultativamente en el reactor, sirven para moderar o acelerar el factor de
multiplicación del proceso de reacción en cadena del circuito nuclear.
El blindaje especial que rodea al reactor, absorbe la radiactividad emitida en forma de neutrones, radiación gamma,
partículas alfa y partículas beta.
Ventajas e inconvenientes de las centrales térmicas nucleares:
Ventajas:
• Disponen de un gran poder energético concentrado (con poca cantidad de plutonio o uranio se produce gran
cantidad de energía).
• No emiten gases contaminantes. A diferencia de las centrales térmicas convencionales, las centrales nucleares
no emiten gases de combustión, por lo que no contribuyen al efecto invernadero ni a la lluvia ácida.
• No dependen de factores climáticos o de localización.
Inconvenientes:
• Generan residuos radiactivos muy peligrosos que deben ser almacenados en cementerios nucleares
(almacenamiento superficial o subterráneo profundo) durante un largo periodo de tiempo.
Residuos de baja y media actividad (periodo de semidesintegración es inferior a 30 años).
Residuos de alta actividad (periodo de semidesintegración es inferior a 30 años, algunos de ellos con
periodos de semidesintegración de miles de años).
• No son renovables, ya que los combustibles nucleares son una fuente de energía finita, por lo tanto su uso está
limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica.
• Peligrosidad potencial de fugas radiactivas, algunas de ellas muy graves como las ocurridas en Chernobyl (URSS,
actual Ucrania) en 1986 o recientemente en Fukushima (Japón) en 2011.
• Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos
Actividades :
2) Dibuja en tu cuaderno un esquema de una central nuclear.
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4.8.Centrales térmicas de combustión
Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía
liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o
carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía
eléctrica.
Ventajas e inconvenientes de las centrales térmicas convencionales:
Ventajas:
• Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado),
especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía
generada de forma masiva.
• Las centrales de ciclo combinado de gas natural son muy rentables ya que tienen un gran rendimiento
energético (más del 50%, mayor que el de una termoeléctrica convencional).
• No dependen de factores climáticos o de localización.
•
Inconvenientes:
• Generan emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volátiles
que pueden contener metales pesados (muy contaminantes).
• No son renovables, ya que los combustibles fósiles son una fuente de energía finita, por lo tanto su uso está
limitado por la disponibilidad de las reservas y/o por su rentabilidad económica.
• Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.
• Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.
Actividades :
3) Dibuja en tu cuaderno un esquema de una central térmica.
4) Preparar en la clase una tabla que recoja todas las ventajas e inconvenientes de las distintas centrales de
producción de energía.
5) Observa las siguientes gráficas de producción de energía eléctrica y de consumo de energía eléctrica en España en
el 2015 y 2014 respectivamente. Analiza las diferencias entre ellas y escríbelas en tu cuaderno
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5. PROYECTO DE TALLER
Planteamiento del problema: ¿cómo podríamos cocinar sin ningún combustible?
Tu propuesta: Antes de continuar piensa cómo se podría cocinar en las condiciones descritas: ¿de dónde se podría
obtener una fuente de energía térmica?
Nuestra propuesta: Vamos a construir un horno solar. Con él utilizaremos la energía del sol para cocinar.
Material necesario: Dos cajas de cartón de diferentes tamaños. Papel de aluminio. Cristal o plástico apto para cocinar
al horno. Cinta de embalar, cola blanca, papeles de periódico reciclados. Bandeja metálica oscura y mate, cinta
metálica y varilla de metal o plástico.
Herramientas necesarias: reglas, lápices, pinceles, tijeras, corta vidrio, escuadra de carpintero.
5.1.Fundamento físico de un horno solar térmico:
El horno es una caja térmicamente aislada que captura la energía solar y mantiene en su interior a una temperatura
adecuada para cocinar los alimentos sin que se quemen.
5.2.Procedimientos de construcción:
1. Corta la base de la caja grande c on la medida de la base de la caja pequeña.
2. Forra el interior y el exterior de la caja pequeña y el interior de la caja grande, con papel de aluminio; introduce la caja
pequeña por la base de la grande y pega sus
solapas.
3. Da la vuelta a la caja grande, rellena con bolitas
de papel de periódico todo el interior que
quede libre y cierra la caja con cinta de embalar.
4. Mide la caja grande y recorta el cartón de forma
que al doblar las solapas y pegarlas con cinta de
embalar encaje la tapa en la caja. Recorta con el
cúter tras lados de ua ventana en la tapa de
cartón y fórrala con papel de aluminio. Pega por
dentro de la tapa el cristal o el plástico de
horno.
5. Introduce una bandeja metálica negra dentro
de la caja y sujeta con una varilla la tapa
levantada. El horno está preparado, y sólo
debemos orientarlo convenientemente al sol de
modo que no tenga sombra en los laterales.
6. Para cocinar será conveniente utilizar una olla
negra con tapadera de cristal.
5.3.Comprende, piensa investiga….
1. Contesta razonadamente las siguientes preguntas:
a) ¿Qué tipo de energía utiliza este horno ?¿En qué se transforma esa energía?
b) ¿Por qué se utiliza papel de aluminio para forrar su interior?
c) ¿Qué relación guarda este experimento con el efecto invernadero?
d) ¿Por qué crees que se dice que es un método de cocinado ecológico?
2. Infórmate sobre los concentradores solares. ¿En qué se parecen y en que se diferencian del horno que has
construido?
3. De los siguientes inconvenientes , razona cuáles crees que pertenecen a este método de calentamiento:
• Utiliza materiales muy contaminantes,
• Alcanza temperaturas muy altas con riesgo de quemaduras,
• la eficiencia es menos cuando no hay sol o cuando está bajo,
• el tiempo de cocinado es largo, produce gases de efecto invernadero
• Tiene un elevado coste
4. ¿Es el papel de periódico un buen aislante térmico?
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