La Energía es lo que mueve el mundo. Todo es un ir y venir de Energía, esto es, la pasamos de una a otra forma pero siempre está ahí. «La energía no se crea ni se destruye únicamente se transforma».
Vamos a intentar comprender que es la Energía Eléctrica, como se crea y como la transportamos.
Energía eléctrica, cuando tenemos cargas eléctricas en movimiento.
¿De dónde tomamos la energía? ¿Conoces alguna energía que no proceda directa o indirectamente del sol ?. Vamos allá:
1º La Eólica, que es aprovechada por los molinos de viento ( aerogeneradores ). Parece que nada tiene que ver con el sol pero el viento se produce por cambios térmicos en las bolsas de aire , ya tenemos al sol.
2º La del gas, carbón, petróleo. Estos combustibles se formaron por acción de reacciones químicas junto a presiones elevadas y mucho tiempo… Su origen está en las plantas y los animales , que vivían gracias al sol.
3º la Hidráulica se obtiene cuando el agua de la presa cae por un tubo y mueve una turbina. El agua viene de la lluvia, la lluvia se forma por acción de la evaporación del agua gracias al sol
Hay algunas que no vienen del sol, como la energía nuclear.
Podemos clasificar la Energía en Renovable ( si no se agota ) y no renovable ( si se agota ).
Energía renovables: Solar, Eólica, Biomasa y Mareomotriz.
Energía no renovable: Petróleo, Gas natural, Carbón y Uranio
Demanda de energía eléctrica en tiempo real: Red Eléctrica de España www.ree.es
En general es mala idea almacenar la energía eléctrica y cuando se hace es porque no queda mas remedio. La energía está en los cables porque las cargas se están moviendo. Si no se consume se desaprovecha y lo único que podemos hacer es apagar el generador ( cuando es posible )
Veremos dos casos donde se almacena energía eléctrica porque es necesaria contar con ella para que funcione el mando, la linterna, el coche , etc
La 1º por la batería que emplea entre otros los coches.Cuando se usa y su carga baja, el alternador se encarga de suministrar la corriente para su recarga
El 2º caso es la Pila donde se carga por reacción química de dos sustancias y cuando se agota no se puede volver a cargar
Para generarla hay 3 sistemas.
La dinamo si es para corriente continua y el alternador para corriente alterna. La dinamo, salvo uso donde se requiere poca energía, no se usa.
Una dinamo es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.
Los paneles fotovoltaicos se encargan de suministrar corriente de forma directa cuando incide luz sobre los mismos.
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
Casi toda la energía que se usa en España se produce en centrales donde existe el Alternador.
Recordemos que para que gire el rotor del alternador es necesario que la turbina ( que está unida al alternador ) gire también. Para que gire es necesario que algún fluido la haga girar.
Los alternadores están creados, siguiendo el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable, durante un determinado tiempo se va a inducir una tensión eléctrica o fuerza electromotriz, cuya polaridad depende del sentido del campo y el valor del flujo que lo atraviesa (ley de Faraday).
Un alternador de corriente alterna funciona cambiando constantemente la polaridad para que haya movimiento y genere energía. En el mundo se utilizan alternadores con una frecuencia de 50 Hz (Europa,.. ) o 60 Hz (Brasil, Uganda, Estados Unidos, ...), es decir, que cambia su polaridad 50 o 60 veces por segundo.
En España los principales tipos de centrales son térmicas, eólica, solares, hidroeléctricas, nucleares y solar fotovoltaica.
Hidroeléctrica
Térmica
Nuclear
Solar Térmica
El alternador produce una corriente con una tensión no muy alta. Para elevarla la pasamos por un transformador y de éste sale a 400.000 voltios para su transporte.
Es un dispositivo que sirve pasa elevar o bajar la tensión de la corriente eléctrica. Está formado por un núcleo de hierro dulce y dos bobinados.
Pero, ¿ Porque subimos la tensión, si a casa solo nos llega 230 voltios ?
Sabemos que los cables están fabricados de cobre o aluminio. Como metales que son tienen resistencia y la resistencia hace que existan pérdidas en forma de calor. A mas resistencia mas calor perdido en el cable.
La energía eléctrica es: E = P / t
La potencia es: P= V x I y por la ley de Ohm es V = I x R
Por tanto la Energía es E = V x I /t = I x I x R/ t = I² x R / t
La potencia depende de la Intensidad que circula por el cable, por tanto tenemos que bajarla para evitar que se pierda mucha energía por el camino
Pero si la bajamos y queremos mantener la Potencia que se genera en la central, ¿ Que tenemos que hacer ?
Si volvemos a lo fórmula de la potencia, P = V x I, o sea para mantener la P igual, sin que baje I lo que tiene que subir es V
Ejemplo. Si tenemos 1 Mw ( 1 millón de vatios ), si V es 1000 voltios, I es 1000 Amperios, pero podemos subir V a 100.000 y I a 10 Amperios. Tenemos el Mw pero hemos bajado la Intensidad
Existe otro motivo, aparte del eléctrico.
Sabemos que para transportar electrones hace falta un conductor. Si hay que transportar muchos electrones, hará falta un conductor que permita el paso de los mismos, o sea tenemos que aumentar la sección del mismo ( algo parecido a transportar agua ). Si la sección es muy grande, los cables constarían una fortuna y las torres tendrían que ser mucho mas resistentes.
Motor de corriente continua