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Una central hidroélectrica es una instalación que permite aprovechar y transformar la energía potencial del agua en energía eléctrica utilizando turbinas y alternadores.

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Central de agua fluyente --> No existe embalse, en ríos con bastante caudal.

Centra de regulación --> A pie de presa o por derivación de aguas.

Central de bombeo --> Reutiliza la energía.

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Partes principales de una central hidroeléctrica.

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Partes principales de una central hidroeléctrica.

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Presa, rebosaderos, sala de máquinas, turbina, alternador, conducciones, aliviadores, válvulas y chimeneas de equilibrio.

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Las turbinas, al impactar el agua sobre las palas, hacen girar al rotor, que, al estar unido al alternador lo hará girar. Las más usadas son las Pelton, Kaplan y Francis.

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Para calcularla usamos la fórmula P= d*Q*g*h

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En las centrales térmicas convencionales se genera energía eléctrica utilizando el calor producido por la combustión de combustibles fósiles, para obtener vapor de agua con el que accionar las turbinas y producir movimiento en el alternador.

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En la caldera se produce la combustión, el calor generado se utiliza para calentar el agua procedente de un circuito cerrado y transformarla en vapor.

Al girar el alternador empujado por el vapor se produce energía eléctrica, que se envía a la red de distribución por medio de cables.

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Carbón--> Es sólido y ligero, de color negro. Procede de la descomposición de grandes masas vegetales durante el período carbonífero de la era primaria.

Petróleo-->Es líquido y de color verdinegro, formado a partir de la acumulación de pequeños seres vivos que quedaron sepultados bajo sedimentos.

Gas natural-->Es un combustible gaseoso formado por una mezcla de hidrocarburos.

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La energía solar es la obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación del Sol.

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Calcular la energía que llega a la Tierra

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Calcular la energía que llega a la Tierra

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E= K*t*s

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La tecnología solar pasiva es el conjunto de técnicas dirigidas al aprovechamiento de la energía solar de forma directa, sin transformaciones, como la arquitectura bioclimática(orientación de los edificios, chimeneas solares, invernaderos...)

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El aprovechamiento de la energía solar térmica consiste en calentar un fluido usando la radiación del Sol para producir agua caliente, vapor o energía eléctrica.

Los colectores solares --> son cajas en cuyo interior hay una serie de tubos pintados de negro por los que circula un fluido que puede llegar a calentarse hasta los 120 grados.

Las centrales termosolares --> son instalaciones que permiten aprovechar la energía del Sol para producir electricidad utilizando un ciclo térmico parecido al de las centrales térmicas convencionales.

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Las centrales solares fotovoltaicas son las únicas que permiten captar la energía solar y transformarla directamente en corriente eléctrica continua mediante el efecto fotoeléctrico.

Los paneles solares agrupan las células fotovoltaicas. Cada de ellas genera aproximadamente entre 0,5V Y 1V que nos permite obtener la tensión y la corriente deseadas.

Los sistemas de regulación y control permiten cargar las baterías con la corriente continua que proviene de los paneles.

La corriente continua se lleva a un inversor que las transforma en una alterna de 23oV para el consumo o para elevarla posteriormente y enviarla a la red de distribución.

Los transformadores elevan la tensión. La electricidad es enviada por las líneas de alta tensión.

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Cómo funciona la energía solar fotovoltaica 3D

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Una central eólica es una instalación que permite aprovechar la energía cinética del viento y transformarla en energía eléctrica mediante los aerogeneradores.

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Las palas de cada aerogenerador convierte la energía cinética del viento en energía mecánica rotatoria.

En la góndola están instalados el multiplicador mecánico y el generador que transforma a se vez esa energía mecánica en eléctrica.

En el centro de control se centraliza y controla la producción de todos los aerogeneradores del parque eólico.

La toma de tierra evita los efectos negativos de la electricidad electroestática generada por el rozamiento del viento con los elementos del aerogenerador.

Los transformadores elevan la tensión y la energía es enviada por las líneas de alta tensión.

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Funcionamiento de un aerogenerador eólico

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P= 1/2*d*S*v³

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Las partes principales de un aerogenerador son: Toree, góndola, palas, multiplicador, generador eléctrico y mecanismo de orientación.

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Ventajas--> Es limpia, no contamina ni deja residuos.

Desventajas--> Impacto visual, impacto sobre las aves. fauna y flora.

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Ventajas--> Es limpia

Desventajas--> Impacto visual, residuo de las placas después de su vida útil.

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Ventajas--> Baratas y fáciles de construir, alta eficiencia.

Desventajas-->Emisión a la atmósfera, tras la combustión, de gases responsables del efecto invernadero y de la lluvia ácida.

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Ventajas--> Es limpia, de mantenimiento bajo, protección contra indundaciones.

Desventajas--> Alta inversión inicial, impacto ambiental en los ríos, fauna....

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Las centrales nucleares son centrales térmicas en las que para producir el vapor que mueve las turbinas y hace girar el alternador, se aprovecha la energía producida por la fisión de átomos de uranio o plutonio.

La radiación en la fisión nuclear es tan elevada que ningún ser humano la podría soportar, por ello los reactores en los que se lleva a cabo las reacciones deben estar protegidos por estructuras de altos niveles de seguridad y estar permanentemente refrigeradas.

La energía nuclear se utilizó como bombas en la Segunda Guerra Mundial. La energía liberada por las reacciones provocó la muerte de unas 200 mil personas.

Como alternativa se está intentando conseguir energía a partir de la fusión nuclear, un método más limpio. Todavía no se ha desarrollado la energía necesaria para poder conseguirlo.

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En el reactor se produce la fisión atómica. El combustible se introduce en unos tubos cilíndricos en forma de pastilla. Las barras de control controlan la cantidad de neutrones y mantienen estable el reactor.

El moderador reduce la velocidad de los neutrones a la necesaria para que produzcan las reacciones en cadena.

El refrigerante absorbe el calor generado por el combustible.

La energía producida se utiliza para accionar las turbinas.

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¿Cómo funciona una central nuclear? (Animación)

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Ventajas--> Alta eficiencia, independencia de los combustibles fósiles, nula contaminación atmosférica.

Desventajas--> Residuos tóxicos y radioactivos altamente contaminantes.

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La energía del mar es una de las fuentes de energía renovables con mayores posibilidades de explotación debido a que la superficie del mar es enorme.

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Las olas se producen por la acción del viento sobre la superficie del mar y tiene un potencial de energía alto. Sin embargo, la amplitud y frecuencia de las olas varía en cada punto, lo que dificulta el diseño de una instalación eléctrica.

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Esta energía se basa en las mareas, que se producen por la variación de las fuerzas de atracción entre la Luna y la Tierra. La instalación de estas centrales solo es posible donde la distancia entre bajamar y pleamar sea de al menos 5m. Unas compuertas dejan pasar el agua la cual acciona una turbina que genera energía eléctrica.

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Consiste en aprovechar la energía térmica del mar debido a la diferencia de temperatura que existe entre la superficie y aguas profundas. Las centrales transforman esta energía térmica en eléctrica a través de un ciclo termodinámico llamado ciclo de Rankine.

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Energía del gradiente salino o energía azul.

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Energía del gradiente salino o energía azul.

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Consiste en aprovechar la energía obtenida por la diferencia de salinización entre el agua de mar y el agua de los ríos mediante procesos de ósmosis.

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La energía geotérmica es la energía generada por el calor almacenado en el interior de la Tierra que se produce por la desintegración de los isótopos de las rocas naturales.

Cuanto más bajas más altas son las temperaturas, hay zonas en las que se producen anomalías, yacimientos geotérmicos, generalmente ubicado en zonas volcánicas lo cual permite el aprovechamiento energético.

La energía se extrae a través de un fluido que se hace circular por el subsuelo para que aumente su temperatura para ser llevado a la superficie donde se aprovecha el calor absorbido para producir la energía eléctrica

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Ventajas--> Inagotable, gratuita, no contaminante, mínimo impacto medioambiental.

Desventajas--> Costosas instalaciones.

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La biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable de procedencia animal o vegetal, capaz de convertirse en energía.

Se puede aprovechar de maneras distintas:

Quemando directamente leña y residuos forestales para producir electricidad.

Planificando cosechas de productos altamente energéticos a partir de los cuales obtener combustibles.

Utilizar desechos y restos agrícolas y forestales para producir biogases.

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Ventajas--> Los cultivos energéticos favorecen la reforestación, tiene un elevado potencial energético.

Desventajas--> La incineración de los residuos genera contaminación.

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Impacto ambiental. Tratamiento de los residuos-

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Impacto ambiental. Tratamiento de los residuos-

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Cualquier intervención de la tecnología en la naturaleza tiene un impacto negativo, la contaminación ambiental.

Se distinguen tres grandes bloques:

-Contaminación atmosférica : Emisión de gases , incremento del efecto invernadero, lluvia ácida.

-Contaminación de las aguas: Impacto sobre la fauna y la flora, incremento de la temperatura, contaminación acústica y visual, lluvia ácida y contaminación por residuos.

-Contaminación del suelo: Impacto sobre la fauna y la flora, contaminación acústica y visual, lluvia ácida y contaminación por residuos.

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El efecto invernadero se produce en la Tierra de forma natural y es el responsable de que nuestro planeta tenga una temperatura que permite la vida. Consiste en la absorción de parte de la energía solar que llega a la Tierra por parte de algunos gases.

Sin embargo, si se produce un desequilibrio por el aumento de estos gases se provoca una alteración en las temperaturas que provoca el calentamiento climático y calentamiento global.

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La emisión de óxidos de nitrógeno y azufre a la atmósfera provoca la formación de ácidos que cambian el ph de la lluvia acidificándola, el ph normal de la lluvia es de 5,5, si es menor que 5 se considera lluvia ácida. La lluvia ácida perjudica y mata la vegetación y seres vivos.

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Las centrales térmicas generan subproductos de la combustión sólidos y gaseosos. Los residuos sólidos, llamados escoria, son almacenados y los gaseosos se solidifican para que no escapen a la atmósfera.

Las centrales nucleares no emiten gases de combustión, pero generan gran cantidad de residuos sólidos altamente contaminantes por su radioactividad. En España los residuos se almacenan en piscinas dentro de la la propia central, otros países los almacenan en bidones de hormigón.

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Transporte y distribución de la energía.

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Transporte y distribución de la energía.

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La constituyen las líneas eléctricas que llevan la electricidad desde las centrales eléctricas en las que se genera hasta los centros de consumos.

Para economizar el transporte y usar cables más finos se eleva la tensión para disminuir la intensidad.

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La constituyen las líneas eléctricas que llevan la electricidad desde los centros de consumo hasta los usuarios finales.

En la red de distribución se sitúan subestaciones eléctricas en donde se baja la tensión para adaptarla al uso doméstico.