Energias renovables

IES VILA-ROJA

ALMASSORA

TECNOLOGIA INDUSTRIAL I

Curs 2010/11

TEMA 3 ENERGIES RENOVABLES
INDEX 3.1- HIDROELÈCTRICA 3.2- SOLAR 3.3- EÒLICA 3.4- BIOMASA 3.5-GEOTÈRMICA 3.6-RESIDUS SÒLIDS URBANS 3.7- ENERGIA DEL MAR

1

IES VILA-ROJA

ALMASSORA

TECNOLOGIA INDUSTRIAL I

Curs 2010/11

3.1- ENERGIA HIDROELÈCTRICA
La calor del sol calfa la superfície dels mars, transformantl'aigua en vapor que al refredar-se es transforma en núvols, pluja i neu. Prompte o tard esta aigua torna al mar, tancant el anomenat cicle de l'aigua. Els grecs ja empraven la roda hidràulica o sénia, en el segle III a.C. per a elevar aigua fins una séquia. No obstant això, les primeres referències detallades de la roda hidràulica, així com les seues aplicacions provenen de l'imperi romà, quanapareixen la roda hidràulica horitzontal (o “molí romà”) i el molí de roda vertical de paletes, que es denominava “molí vitruvià” Més avant, la roda hidràulica es va transformar en la gran màquina de l'Edat Mitjana, utilitzant-se en molins fariners, en serradores, per a accionar manxes i martells, per a la batanadura de la llana; inclús van ser usades en el procés d'extracció dels minerals en lafamosa mina del Potosí, a Bolívia. Estes grans rodes hidràuliques medievals de fusta desenrotllaven una potència màxima de cinquanta cavalls de força, gràcies a la innovació tecnològica que van suposar les rodes de càrrega superior.

Les màquines utilitzades en l'actualitat accionen els alternadors d'una central hidroelèctrica per a produir corrent elèctric. Els tres tipus més corrents són lesturbines Pelton, Francis i Kaplan, cada una apropiada per a un desnivell o salt i un cabal d'aigua: Roda Pelton Turbina Francis Turbina Kaplan

Salt Cabal Potència
Rendiment

70 - 1.800 m 0,1 - 50 m³/s 50 - 200.000 kW 85 %

18 - 520 m 0,2 - 700 m³/s 50 - 750.000 kW 90%

7 - 60 m 0,7 - 1000 m³/s 50 - 180.000 kW 95 %

Com a mostra de la grandària real d'estes turbines tenim les imatgessegüents:

2

IES VILA-ROJA

ALMASSORA

TECNOLOGIA INDUSTRIAL I

Curs 2010/11

Les centrals que aprofiten rius amb cabal constant al llarg de l'any tenen un simple dic per a retindre aigua i la porten fins a la turbina per mitjà d'una canonada. Són les preses fluents. És més corrent disposar d'un mur o presa que retinga el riu, formant un embassament, i este pot aprofitar-se per a regadiu,abastiment d'aigua potable o per a generació elèctrica. Són centrals de regulació, l'esquema del qual és el que es pot veure més avall. En ambdós casos, la presa reté a l'aigua per dos possibles principis: • • Quan és el pes del propi mur el que subjecta, es parla de preses de gravetat. En les preses de volta, el mur forma un arc, amb la qual cosa l´esforç es descarrega sobre les muntanyes quetanquen l'embassament.

Encara que les preses reals adapten ambdós principis en la mesura que siga possible.

PRESES DE GENERACIÓ Les centrals hidroelèctriques solen ser preses de regulació, i el seu esquema és el següent: per l'interior de la presa discorre la conducció, que s'estretix formant una canonada forçada a l'arribar a la turbina. Per a evitar sobrepressions hi ha ximeneres d'equilibri percada canonada, i en els fonaments hi ha pous de drenatge per a extraure l'aigua del subsòl, que podria arribar a alçar la construcció per efecte de la pressió de la humitat en el sòl. En la part superior del mur existixen sempre sobreeixidors perquè sobreïsca aigua sobrant, i a més es col·loquen comportes per al buidatge en previsió de pluges fortes.

3

IES VILA-ROJA

ALMASSORATECNOLOGIA INDUSTRIAL I

Curs 2010/11

L'energia de l'aigua fa girar a les turbines, i estes impulsen als alternadors de la central, que generen corrent altern a uns 15.000 V. Este corrent s'eleva fins als 400.000 V en els transformadors, i a este valor es transporta a través de la xarxa elèctrica. Per a aprofitar l'energia excedent de centrals tèrmiques en hores de baix consum, s'eleva aigua des...