Electrotecnia

Transformaciones de la energía primaria
En la Figura 3.13 se resumen las transformaciones energéticas (de la energía primaria)
más usuales.

Para la ejecución de todas estas transformaciones se recurre a un conjunto de equipos
(Figura 3.14), tales como:
Energía química a energía térmica.
Caldera de vapor o quemador de gas.
Energía química a energía mecánica.
Motor de combustión interna.
Turbinade gas.
Energía térmica a energía mecánica.
Turbina de vapor.
Máquina de vapor.
Energía térmica a energía térmica.
Intercambiador de calor.
Energía nuclear a energía térmica.
Reactor nuclear.
Energía mecánica a energía eléctrica.
Generador eléctrico (de corriente continua (cc), de corriente alterna (ca), tanto síncrono
como asíncrono).
Energía química a energía eléctrica.
Pila convencional.
Pilade combustible.

Energía química a energía luminosa.
Lámpara de gas.
Energía eléctrica a energía luminosa.
Lámpara de incandescencia o de fluorescencia.
Energía eléctrica a energía térmica.
Calentador eléctrico.
Energía eléctrica a energía mecánica.
Motor eléctrico (de corriente continua (cc), de corriente alterna (ca), etc.).
Energía mecánica a energía eléctrica.
Generador eléctrico (de corrientecontinua (cc), de corriente alterna (ca), etc.).
Energía cinética a energía mecánica.
Turbina hidráulica (Kaplan, Francis, Pelton).
Turbina eólica (aeromotor de eje horizontal y vertical).
Energía luminosa a energía térmica.
Paneles solares térmicos (diversos tipos).
Energía luminosa a energía eléctrica.
Células solares fotovoltaicas.
3.5.1 Caldera de vapor
Conceptualmente, una caldera de vapor esun sistema que convierte la energía primaria
(de petróleo, gas, carbón, etc.) en energía térmica contenida en vapor de agua recalentado y
en gases calientes, producidos en la combustión, que se escapan a la atmósfera, (Figura
3.15).

Básicamente, una caldera es un recipiente donde se hace hervir agua al suministrarle calor
mediante la combustión de un combustible que puede ser carbón, petróleo,gas, biomasa,
etc. (o uranio fisionable, en las centrales nucleares).

En la práctica, una caldera de vapor consta de un contenedor en el interior del cual existe
una red de tubos que tamizan las paredes de la caldera en forma de serpentín por donde
circula el agua. (Figura 3.16 y Figura 3.17).

Sobre el exterior de los tubos se aplica la llama y el calor del combustible ardiendo.
Con ello, el aguase calienta y se convierte en vapor, saliendo éste a alta temperatura (por
encima de los 700 oC-1.000 oC) y alta presión por la parte superior de los tubos.

Según el combustible quemado (sólido, líquido o gaseoso), los quemadores (boquillas
por donde se inyecta el combustible y se mezcla en el aire exterior que contiene el oxígeno
con el que va a reaccionar) adoptan una u otra forma.

La calderadispone de una chimenea por donde se expulsan al aire los gases producidos
en la combustión (estos gases salen a alta temperatura).
Parte de ese calor se emplea para calentar el aire que se introduce en los inyectores, y mejorar así el rendimiento de la caldera.
Por la parte inferior de la caldera se dispone de un recogedor de cenizas.
Así mismo, como con los gases de escape también salen cenizasvolátiles, las calderas
modernas disponen de un precipitador, que son filtros electroestáticos que retienen una
buena parte de estas partículas volátiles.

3.5.2. Motor de combustión interna (alternativo)
Conceptualmente, un motor de combustión interna (alternativo) es un sistema que convierte
la energía química contenida en un hidrocarburo (petróleo, gas) en energía mecánica

(giro de un eje conuna cierta velocidad y con un cierto par) y una energía térmica de gases
residuales de la combustión que escapan a la atmósfera. (Figura 3.18).
Básicamente, un motor de combustión interna alternativo está compuesto por un cilindro,
un pistón en su interior, un eje giratorio llamado cigu¨eñal, y una biela que conecta al pistón
con el cigu¨eñal.
Si se introduce en la cámara de combustión (espacio...