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Centrales eléctricas
2ª parte
Fotografías de: Rafael Alejo García-Mauricio
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/pagina
principal
Centrales termoeléctricas clásicas
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Se denominan centrales termoeléctricas clásicas o
convencionales aquellas centrales que producen energía
eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel-oil o
gas en una caldera diseñada al efecto.
El apelativo de "clásicas" o "convencionales" sirve para
diferenciarlas de otros tipos de centrales
termoeléctricas (nucleares y solares), las cuales generan
electricidad a partir de un ciclo termodinámico, pero
mediante fuentes energéticas distintas de los
combustibles fósiles empleados en la producción de
energía eléctrica desde hace décadas, con tecnologías
diferentes y mucho mas recientes que las de las
centrales termoeléctricas clásicas.
Esquema de funcionamiento de una central clásica
1 Cinta transportadora
2 Tolva
3 Molino
4 Caldera
5 Cenizas
6 Sobrecalentador
7 Recalentador
8 Economizador
9 Calentador de aire
10 Precipitador
11 Chimenea
12 Turbina de alta presión
13 Turbina de media presión
14 Turbina de baja presión
15 Condensador
16 Calentadores
17 Torre de refrigeración
18 Transformadores
19 Generador
20 Línea de transporte de energía
eléctrica
Descripción del funcionamiento
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Dentro de la caldera se produce el vapor que acciona los
álabes de los cuerpos de las turbinas de alta presión
(12), media presión (13) y baja presión (14), haciendo
girar el rotor de la turbina que se mueve solidariamente
con el rotor del generador (19), donde se produce energía
eléctrica, la cual es transportada mediante líneas de
transporta a alta tensión (20) a los centros de consumo.
Después de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase
líquida en el condensador (15). El agua obtenida por la
condensación del vapor se somete a diversas etapas de
calentamiento (16) y se inyecta de nuevo en la caldera en
las condiciones de presión y temperatura más adecuadas
para obtener el máximo rendimiento del ciclo.
Continuación...
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El sistema de agua de circulación que refrigera el
condensador puede operarse en circuito cerrado,
trasladando el calor extraído del condensador a la
atmósfera mediante torres de refrigeración (17), o
descargando dicho calor directamente al mar o al río.
Para minimizar los efectos de la combustión de carbón
sobre el medio ambiente, la central posee una chimenea
(11) de gran altura que dispersa los contaminantes en las
capas altas de la atmósfera, y precipitadores (10) que
retienen buena parte de los mismos en el interior de la
propia central.
Central Costanera
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Inaugurada en 1963, con
cinco máquinas de 120
MW brutos cada una , en
1976 se incorpora una
unidad de 350 MW, y en
1985 entra en servicio la
unidad N. 7, con 310 MW.
De esta manera, la
central con un total de
1260 MW se convierte en
la planta de generación
térmica con mayor
potencia instalada en
Argentina.
Preservación del medio ambiente
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Para evitar que el funcionamiento de las centrales
termoeléctricas clásicas pueda dañar el entorno natural,
estas plantas llevan incorporados una serie de sistemas y
elementos que afectan a la estructura de las
instalaciones, como es el caso de las torres de
refrigeración.
La Central Costanera utiliza combustible líquido con bajo
contenido de azufre, y tiene instalados instrumentos de
control de emisión de gases en las chimeneas
Central Buenos Aires - ciclo combinado - potencia
del ciclo 322 MW
Utiliza gas natural pudiendo funcionar también con
combustible líquido
Esquema de un ciclo combinado
 Debido a las
características de las
turbinas a gas y de las
turbinas a vapor, las
condiciones de
acoplamiento térmico
entre los dos ciclos son
muy buenas.
 En un ciclo combinado
(turbina a gas/turbina a
vapor), el calor necesario
para la caldera de la
turbina a vapor está
suministrado por los gases
calientes de escape de la
turbina a gas.
Esquema constructivo de un ciclo combinado
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Una característica
constructiva importante
de un ciclo combinado es
su construcción modular,
es decir, las turbinas a
gas se instalan primero y
comienzan a producir
energía eléctrica
generando un retorno
financiero.
Posteriormente se instala
la turbina a vapor con
respectivas calderas de
recuperación como se
observa en la figura.
Centrales nucleares
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Un reactor nuclear es una
instalación capaz de
iniciar, mantener y
controlar las reacciones
de fisión en cadena, con
los medios adecuados para
extraer el calor generado.
Un reactor nuclear consta
de varios elementos, que
tienen cada uno un papel
importante en la
generación del calor:
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El combustible,
generalmente un
compuesto de uranio
El moderador, por ejemplo
el agua
El refrigerante, agua ligera
agua pesada o gases
El reflector, reduce el
escape de neutrones
Elementos de control en
forma de barras
El blindaje que impide el
escape de radiación
Esquema de una central nuclear
1- Circuito primario (edificio reactor), 2- circuito
secundario (generación), 3- circuito de refrigeración
Atucha I - Lima Pcia. Buenos Aires - potencia 335 MW
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Es una mejora
tecnológica de la
central nuclear
alemana MZFR de
50 MW construida
por Siemens
durante los años
1961 a 1965,
dotada de un
reactor de uranio
natural moderado
y refrigerado por
agua pesada
Central solar
Es aquella instalación en la que se aprovecha la radiación
solar para producir energía eléctrica.
 En la actualidad la energía solar está siendo aprovechada
para fines energéticos a través de dos principios
diferentes:
1- Vía térmica
Este sistema de aprovechamiento se puede dividir en dos
grupos, de baja o media temperatura y de alta
temperatura.
2- Vía fotovoltaica
Se utilizan células solares productoras de energía
eléctrica.
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Sistemas de aprovechamiento de alta temperatura
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Se consigue que la radiación solar caliente a alta
temperatura un fluido primario. Este fluido transmite el
calor a un circuito secundario por el que circula un segundo
fluido que, tras transformarse en vapor por la acción del
calor, pone en marcha una turbina acoplada a un alternador.
Generalmente, todas estas instalaciones solares tienen
incorporado un dispositivo que permite almacenar una
cierta cantidad de energía en forma de calor para paliar en
lo posible las fluctuaciones que puede presentar la
radiación solar.
Centrales solares termoeléctricas de receptor
central
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En ellas, la radiación solar
incide en un "campo de
heliostatos”.
Este es una amplia
superficie cubierta de
grandes espejos
(heliostatos) que
concentran la radiación
solar captada en un
receptor.
Esquema de una central solar con heliostatos
Centrales solares fotovoltaicas
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Se basan en un conjunto de
"células solares o
fotovoltaicas" fabricadas
con un material
semiconductor cristalino (a
base de silicio), que al ser
incididas por la luz del sol,
producen una corriente
eléctrica por efecto
fotovoltaico.
Se observa un panel
instalado en una cabina de
control de una autopista.