Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

25
HIDROELECTRICA LOS QUIROGA El Dique Los Quiroga es un embalse sobre el curso del río Dulce, en la provincia de Santiago del Estero, Argentina. Está ubicado cerca de la capital provincial Santiago del Estero y de la ciudad de La Banda. Su piedra fundamental se colocó en 1932 y se inauguró en 1956. Es un dique nivelador y derivador. Tiene un canal principal o matriz con una red de canales menores. Consta de un muro de hormigón armado de 390 m de long. Y 7 m de altura el que continúa en un terraplén de tierra de 1,2 Km., con un total de 32 compuertas. Muy cerca de esta obra de envergadura, en el "Km. 73" se emplaza la "Central hidroeléctrica Los Quiroga”, inaugurada en 1963; su energía media anual generada (serie 1964-1995) fue de 9 GWh, con una potencia instalada de 2 MW a través de 2 turbinas Kaplan. APROVECHAMIENTO HIDROELECTRICO LOS QUIROGA - FICHA TECNICA UBICACION GEOGRAFICA Provincia, Región Santiago del Estero, NOA (Noroeste) Río, Cuenca Dulce, Río Salí - Dulce CRONOLOGIA Fecha de ingreso de operación 1963 Propietario inicial AGUA Y ENERGIA ELECTRICA S.E. Fecha de privatización de la Central 29/12/94 Concesionario HIDROELECTRICA RIO HONDO S.A. CARACTERISTICAS ENERGETICAS DEL APROVECHAMIENTO Energía media anual generada (Serie 1964-1995) GWh 9 Potencia instalada MW 2 DESCRIPCION DEL APROVECHAMIENTO Y SUS COMPONENTES Dique de eje recto y materiales sueltos. Aliviadero de superficie de eje recto. De hormigón. Obra de toma para riego y central hidroeléctrica. Desripiadores. Desarenadores. Obra derivadora de caudal con compuertas planas de servicio y mantenimiento. Canal matriz. Central hidroeléctrica exterior de pasada. Canal de fuga. Sistema eléctrico.

Transcript of Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Page 1: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

HIDROELECTRICA LOS QUIROGA El Dique Los Quiroga es un embalse sobre el curso del río Dulce, en la provincia de Santiago del Estero, Argentina. Está ubicado cerca de la capital provincial Santiago del Estero y de la ciudad de La Banda. Su piedra fundamental se colocó en 1932 y se inauguró en 1956.Es un dique nivelador y derivador. Tiene un canal principal o matriz con una red de canales menores. Consta de un muro de hormigón armado de 390 m de long. Y 7 m de altura el que continúa en un terraplén de tierra de 1,2 Km., con un total de 32 compuertas.

Muy cerca de esta obra de envergadura, en el "Km. 73" se emplaza la "Central hidroeléctrica Los Quiroga”, inaugurada en 1963; su energía media anual generada (serie 1964-1995) fue de 9 GWh, con una potencia instalada de 2 MW a través de 2 turbinas Kaplan.

APROVECHAMIENTO HIDROELECTRICO LOS QUIROGA - FICHA TECNICA UBICACION GEOGRAFICA

Provincia, Región Santiago del Estero, NOA (Noroeste)

Río, Cuenca Dulce, Río Salí - Dulce CRONOLOGIA

Fecha de ingreso de operación 1963

Propietario inicial AGUA Y ENERGIA ELECTRICA S.E.

Fecha de privatización de la Central 29/12/94

Concesionario HIDROELECTRICA RIO HONDO S.A. CARACTERISTICAS ENERGETICAS DEL APROVECHAMIENTOEnergía media anual generada (Serie 1964-1995) GWh 9

Potencia instalada MW 2 DESCRIPCION DEL APROVECHAMIENTO Y SUS COMPONENTES Dique de eje recto y materiales sueltos. Aliviadero de superficie de eje recto. De hormigón. Obra de toma para riego y central hidroeléctrica. Desripiadores. Desarenadores. Obra derivadora de caudal con compuertas planas de servicio y mantenimiento. Canal matriz. Central hidroeléctrica exterior de pasada. Canal de fuga. Sistema eléctrico. 

PRESA Tipo Dique nivelador de hormigón y materiales sueltos

  Largo de Hormigón m 347

  Largo de materiales sueltos m 1.000

  Altura máxima sobre nivel de fundación

m  

  Volumen de materiales m3  

  Nivel máximo normal en canal aductor

m 197,60

  Nivel mínimo de operación m  

  Cota de coronamiento m 201,60

Page 2: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

  Caudal medio anual m3/s  

       

CENTRAL Cantidad de unidades - 2

DE PASADA Tipo de turbinas Kaplan. Eje vertical

  Potencia nominal unitaria MW 1,47

  Salto de diseño m 3,93

  Velocidad de rotación V/min. 150

  Generadores. Potencia unitaria MVA 1,25

  Transformadores. Potencia unitaria MVA  

       

ALIVIADERO Tipo De hormigón. Pico de pato doble. (Doisle)

  Caudal de diseño m3/s 100

  Largo total m 120

  Cantidad de compuertas - Sin compuertas OBSERVACIONES El Aprovechamiento Hidroeléctrico Los Quiroga comprende el Dique Derivador con sus obras de captación, conducción, alivio y la Central Hidroeléctrica Los Quiroga. El Dique y sus obras conexas son propiedad de la PROVINCIA DE SANTIAGO DEL ESTERO y la Central Hidroeléctrica Los Quiroga de HIDROELECTRICA RIO HONDO S.A. Objetivos: Generación de energía eléctrica y derivación de agua para riego y bebida.

La Central Termoeléctrica "MODESTO MARANZANA"

Es una Central de generación de energía eléctrica en Ciclo Combinado, compuesta por dos Turbogrupos en paralelo de 35 MW, cada uno y dispuestos en un solo eje. Cada unidad de generación está compuesta por una Turbina de Gas de 24 MW que opera con gas natural ó gas oil, y una Turbina de Vapor de 11 MW que procesa el vapor sobrecalentado producido en la Caldera de Recuperación .

Page 3: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

La Central estuvo operando en Aldorf, Alemania desde el año 1973 hasta 1992 donde fue desmontada, trasladada a Río Cuarto y puesta en marcha en 1995. Todos sus componentes fueron reacondicionados y adaptados a la actual tecnología.

Los dos grupos de generación están vinculados al Sistema Argentino de Interconexión (SADI) a través de una línea de Alta Tensión en 132 KV que vincula la Estación de maniobras "ET Modesto Maranzana" con la estación "ET Las Ferias" perteneciente a la Empresa Provincial de Energía de Córdoba (EPEC).

En el 2007 con la ampliación de la Central Termoeléctrica instalando 120 MW, finalizando en 2010 con la puesta en marcha de una nueva máquina de 60 MW, totalizando de esta manera 250 MW de potencia.

Con esta potencia instalada, la Central Modesto Maranzana tiene capacidad para suministrar

energía eléctrica a 6 ciudades del tamaño de Río Cuarto, o el equivalente al 25% de la energía eléctrica que demanda la Provincia de Córdoba.

Los equipos son dos Swiftpac TG8 3 de última generación, con una potencia de 60 megavatios cada uno, aptos para funcionar con gas natural o gas oil, que permitirán incrementar en 120 MW la capacidad de generación de la central, en ciclo abierto, completando así a una potencia total de 200 MW.

Entre las obras de infraestructura se destacan la construcción de un tanque de 2 millones de litros, que se sumó a otro similiar, más un tercero por 3.500.000 de litros de gasoil. También se concretaron los nuevos accesos en el predio ubicado sobre la ruta nacional 8.

En tanto, el gasoducto de alimentación de 34 kilómetros de longitud, con cañería de 12 pulgadas, prácticamente está finalizado, explicó Volonté.

Actualmente la generadora utiliza el gasoducto que Ecogas provee gas natural a la ciudad, por lo que quedarían liberados 440 metros cúbicos diarios, que pemitarán mejorar la presión en los domicilios y en las industrias riocuartenses.

Volonté agregó que concluyó la instalación de una línea de alta tensión que conecta al sistema de Epec.

Turbinas de Gas Fr5001N N/T

La Turbina de Gas modelo MS5001N fue construida por Thomassen en Holanda bajo licencia General Electric. Antes de la instalación en Argentina se reemplazaron algunas partes por piezas de última tecnología, permitiendo un incremento en la temperatura de gases de escape. Se instaló también el sistema de combustible líquido, lo que permite funcionar utilizando gas natural, gasoil o una mezcla de ambos combustibles. Las Turbinas de Gas modelo MS5001 de General Electric, son de eje único, con diez cámaras de combustión y flujo reverso. La potencia nominal de las turbinas de gas es 24.2 MW.

Las principales partes componentes son:Compresor y Sistema de admisión de aire

El aire prefiltrado pasa a través de serpentinas de agua helada, para luego atravesar un Sistema de Filtrado de alta eficiencia (tipo Donaldson) e ingresar al Compresor de la turbina. La caída de presión (Delta P) en el filtro es monitoreada permanentemente y al alcanzar cierto valor (filtro de aire sucio) comienza el ciclo automático de limpieza del mismo, que consiste en flujo de aire reverso en forma pulsante proveniente de la última etapa del compresor luego de ser enfriado y secado. Este proceso de limpieza se realiza con la máquina en marcha, y continúa hasta que la caída de presión sea aceptable. El Compresor es de flujo axial, de 17 etapas y tiene la primera etapa de álabes fijos que puede variar su ángulo de ataque regulando así el flujo de entrada de aire, en la etapa de arranque. A la salida del mismo la presión del aire es de aproximadamente 8 Bar y la Temperatura llega a los 320°C.

Page 4: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

En la 4ta etapa del Compresor se realiza una extracción de aire para enfriar la carcaza de la Turbina en la zona correspondiente a la primera y segunda etapa de álabes de la misma. Este aire luego ingresa a la zona de gases calientes y escapa por la chimenea. En la 10ma etapa tiene otra extracción de aire que es utilizado como sello de aceite en los cojinetes y otra parte de este aire se introduce entre la primera y segunda etapa de álabes de la Turbina para refrigeración. La mayor parte del aire que sale de la última etapa del Compresor es utilizada para enfriamiento y solo una pequeña porción se mezcla con el gas para la combustión.

Para mantener el rendimiento de la Turbina de Gas se realiza diariamente un lavado del compresor ON-LINE con agua desmineralizada y periódicamente un lavado OF-LINE con un detergente especial que garantiza una limpieza profunda de todas las etapas del Compresor manteniendo el rendimiento prácticamente constante.

Sistema de combustión

El sistema de combustión está compuesto por 10 cámaras ubicadas alrededor del compresor, con sus respectivos inyectores de combustible que pueden funcionar con gas o gas oil. Los accesorios principales son: las bujías en las cámaras 8 y 9 y los detectores de llama en las cámaras 2 y 3.

Las cámaras están constituidas por dos tubos concéntricos (interior llamado liner y exterior llamado casing). En el tubo interior los gases calientes se dirigen hacia la Turbina. En el anillo que existe entre los dos tubos, el aire que sale del Compresor refrigera las partes metálicas calientes y a la vez se precalienta para ingresar por numerosos orificios al tubo interior (liner). Sólo una pequeña porción de este aire llega al extremo inicial de la cámara de combustión, donde se encuentran los inyectores, para mezclarse con el combustible y mantener la combustión.

Es por ello que estas Turbinas se denominan de flujo reverso ya que el aire que sale del Compresor se dirige nuevamente hacia adelante alrededor de las cámaras de combustión, luego ingresa a las mismas para llegar finalmente a la Turbina.

Durante el arranque, el motor de lanzamiento eléctrico (500 V, 600 CV, 616 A) lleva la Turbina a velocidad de ignición (30% de la velocidad nominal) y la mantiene durante cuatro minutos realizando un barrido de la Caldera con aire del Compresor para evitar explosiones en el caso de acumulación de gas durante las paradas. Una vez transcurrido ese tiempo, se abre la válvula de gas y se encienden las bujías ubicadas en las cámaras 8 y 9. La llama se propaga a las otras cámaras por los tubos de fuego (Crossfire Tube). Una vez encendida, las bujías se retraen. Los deflectores de llama permiten continuar con la secuencia de arranque. Los gases calientes son guiados por la pieza de transición hacia la primera etapa de Turbina.

Turbina de GasLos gases calientes provenientes de las cámaras son enviados a la Turbina, que consta de dos

etapas de álabes móviles con sus respectivas etapas de álabes fijos para direccionar los gases. El límite de la potencia que puede entregar la Turbina de Gas está dado por la temperatura máxima que pueden soportar los álabes. El Sistema de Control monitorea la temperatura de los gases de escape y actúa sobre la válvula de gas para limitarla a valores admisibles para los materiales que la constituyen. La temperatura máxima de los gases de escape es de 510°C.

La potencia obtenida en la Turbina es utilizada para la compresión del aire (70%), las pérdidas de rozamiento y el resto es entregada en el eje para generar energía eléctrica.

Caldera de Recuperación

Page 5: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Los gases calientes a 510°C aproximadamente, son conducidos a través de un ducto a una Caldera de Recuperación donde se produce Vapor Sobrecalentado que luego será procesado en la Turbina de Vapor. La Caldera tiene una etapa de baja presión donde se produce la desoxigenación del agua, una etapa de alta presión donde se genera el vapor de alta presión y una etapa de sobrecalentamiento necesaria para darle al vapor las condiciones de presión y temperatura requeridas por la Turbina de Vapor. El vapor es condensado y luego bombeado al Desgasificador por las bombas de condensado, en ese punto el agua tiene una temperatura de 45 °C. Para lograr un alto rendimiento de la Turbina de Vapor es necesario que las bombas de vacío generen una muy baja presión en el Condensador (90% vacío). Esto se obtiene con la ayuda del agua del Sistema de Enfriamiento.

Sistema de Enfriamiento:

Mediante las bombas de agua de enfriamiento se hace circular agua fría a través de las serpentinas del Condensador. El agua de enfriamiento que toma temperatura en la serpentina es enfriada nuevamente en una Torre de Enfriamiento. La torre está formada por 6 módulos del tipo tiro forzado, cada uno con un ventilador accionado con motores eléctricos de dos velocidades. El circuito de agua de enfriamiento es cerrado pero también tiene pérdidas por evaporación y purgas. Para mantener el nivel en la Torre de Enfriamiento se cuenta con bombas y una válvula reguladora de nivel. En el circuito de refrigeración se utiliza 100% agua ablandada, obtenida en la misma planta de tratamiento de agua. El agua llega a través de un acueducto que transporta la misma desde pozos profundos ubicados a 7 Km de la Central.

Turbina de Vapor

La Turbina de Vapor STORK, de acción pura de 16 etapas entrega una potencia nominal de 11,2 MW para máximo rendimiento y una potencia máxima de 12,5 MW. El consumo de vapor es de aproximadamente 45000 Kgr/h a 32 Bar y 430°C. La velocidad nominal es de 3000 RPM y puede soportar una sobrevelocidad de hasta el 10%.

Page 6: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Generador

Es un Generador ASEA de 50 MVA, 10.5 KV en 50 ciclos y rotor de dos polos. El sistema de refrigeración es por aire forzado en circuito cerrado que a su vez es enfriado mediante agua del Sistema de Enfriamiento. El sistema de excitación modelo EX2000 es totalmente electrónico, así como también las protecciones eléctricas que fueron adaptadas a la tecnología actual

Sistema de Supervisión y Control

El Sistema de Supervisión y Control (SSC) es de tipo centralizado, con interfaces de operación basadas en computadoras personales (PC) ubicadas en una sala de control. El control de la planta se divide en cuatro grupos:

1.- Sistema de Control del Sistema de Vapor y Turbina de Vapor2.- Sistema de Control de Turbina de Gas3.- Sistema de Comando y Protecciones Eléctricas4.- Sistemas Auxiliares de Protección y Control.

Sistema de Control del Sistema de Vapor y Turbina de Vapor

Está realizado con PLC Simatic S5-155H redundantes, con seis módulos de expansión para entradas y salidas analógicas y digitales. Las variables más importantes del proceso que intervienen en los lazos de control son sensadas por instrumentos dobles e ingresan al PLC por el módulo central. La falla en una CPU o instrumentos redundantes permite continuar con la operación de la central en forma normal.

La información se presenta al Operador mediante cuatro PC, a través de las cuales también se pueden enviar comandos al PLC. Cada una de las PC permite visualizar y comandar la totalidad de la planta brindando mayor seguridad y confiabilidad al sistema. El PLC y PC son

Page 7: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

alimentados con 220Vca desde fuentes ininterrumpidas de energía (UPS). La comunicación entre PC y PLC se realiza con una doble red Sinec H1 de Siemens.

Sistema de Comando y Protecciones EléctricasEl Sistema de Comando y Protecciones Eléctricas utiliza lógica a relés, para mayor seguridad.

La apertura y cierre de interruptores y seccionadores se puede hacer manualmente desde el Tablero de Comando ubicado en sala de control. La apertura de todos los interruptores se realiza en forma automática ante la actuación de alguna protección eléctrica. La apertura de los interruptores de máquina se produce también por actuación de alguna protección del Sistema de Vapor o de la Turbina de Gas. Estos interruptores, junto a los del sistema de excitación son los únicos que se pueden cerrar automáticamente desde el Speedtronic para excitar la máquina y realizar el sincronismo. Se instalaron protecciones Multilín SR489 para los generadores y SR745 para el transformador principal. Estos cuentan con registro de eventos y oscilógrafo de las variables eléctricas que permite realizar un análisis luego de producida una falla.

El Generador cuenta con un sistema de excitación estático EX2000 de General Electric, con control digital. El comando de la Excitatriz se realiza desde un panel digital (IOS) ubicado en la Sala de Control. El sistema de excitación incluye limitadores y protecciones propios.

En el Centro de Control de Motores (CCM) se puede conmutar una llave que permite manejar los motores desde los controles electrónicos (Speedtronic y PLC) o bien en forma manual mediante pulsadores ubicados al lado de cada motor eléctrico. Este mecanismo permite realizar pruebas independientemente del estado de los sistemas de control o el estado de las máquinas, también permite operar en forma local cada motor en caso de emergencias.

Los comandos del sistema eléctrico son alimentados desde bancos de baterías de 110Vcc y 220Vcc, estos bancos son dobles con capacidad para alimentar la totalidad de los comandos de ambas máquinas.

Las protecciones son de tipo electromecánico, la actuación de las mismas activa una alarma acústica y óptica en el Tablero de Comando que permite al operador determinar los pasos a seguir en cada caso. También produce la apertura del interruptor correspondiente y envía, si corresponde, una señal se parada a los sistemas de vapor y turbina de gas.

Sistemas Auxiliares de Protección y ControlMonitor de VibracionesLas vibraciones son controladas permanentemente por un Sistema de Monitoreo de Vibraciones

de Bently Nevada, el mismo permite visualizar la amplitud pico a pico del desplazamiento del eje en cada cojinete con dos sensores a 90°. Tiene además dos salidas digitales que indican niveles de alarmas y parada. La amplitud y los niveles de alarma y parada son enviados al Sistema de Turbina de Vapor.

Sistema anti-incendio

Las turbinas de gas tienen instalados sensores térmicos que permiten detectar incendios. Al activarse los mismos abren en forma automática tubos de CO2 que inunda los compartimientos de turbina y accesorios, sofocando el incendio. El mismo sistema envía señal al Speedtronic para dar orden de parada a la Turbina.

Bombas de Pozo

El agua utilizada en la Central se toma de dos pozos ubicados a 7 km., los cuales están telecomandados desde la central a través del Sistema Siemens. En campo se ubica un PLC Siemens Simatic S5-100 conectado por radio a un PLC Siemens Simatic S5-115 que está en la central. El PLC 115 introduce los datos en la red Sinec H1 para ser visualizados en las PC y PLC 155 y transmite los comandos recibidos de los mismos.

Page 8: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Sistema de Operación en Tiempo Real (SOTR)

La Secretaría de Energía exige la instalación de un sistema para transmisión de datos en tiempo real que sirva para la operación del Sistema Interconectado Nacional. Este sistema, denominado Sistema de Operación en Tiempo Real (SOTR), toma periódicamente las principales variables eléctricas, las almacena en una base de datos y las transmite cada vez que es requerido a CAMMESA y EPEC. El sistema está formado por un PLC Siemens Simatic S5-115 que tiene un módulo de adquisición de datos de alta velocidad (Oscillostore 520) para lecturas de señales digitales, y módulos de entradas analógicas para las variables de ese tipo. El PLC envía los datos a dos PC por la red Sinec H1. Estas PC está ubicadas en la sala de control, y le muestran al operador el estado de dichas variables, como así también un registros de los eventos y las ordenes de operación recibidas. Los datos son enviados por la red ATM de Telecom.

Cromatógrafo de Gas

El gas utilizado es analizado mediante un cromatógrafo que determina la composición, el poder calorífico y la compresibilidad del gas. Estos análisis se realizan en línea cada 7 minutos, los datos se almacenan en una memoria interna que es leída periódicamente desde una PC ubicada en la sala de control.

Política de Calidad, Medio Ambiente, Salud y Seguridad

La Central Termoeléctrica ¨ Modesto Maranzana ¨, empresa dedicada a la operación y administración de una Central Termoeléctrica en Ciclo Combinado, asume el compromiso de promover el mejoramiento continuo de la calidad de nuestros procesos y productos teniendo en cuenta el cuidado ambiental, la higiene, salud y la seguridad.

Con el presente Sistema de Gestión nos proponemos lograr los siguientes objetivos:

1. Operar la Central maximizando el beneficio económico y la eficiencia global, asegurando el mínimo consumo calórico, manteniendo la máxima disponibilidad posible, previniendo la contaminación en el origen, y logrando condiciones de higiene y seguridad.

2. Asumir el compromiso de cumplir con las exigencias de calidad de nuestros clientes, las legislaciones aplicables ambientales, de higiene, salud y seguridad y otros requisitos a los que adhiera la organización.

3. Analizar nuevas tecnologías y procesos, considerando las posibilidades económicas, orientados a optimizar el uso de los recursos naturales no renovables, disminuir las emisiones gaseosas y vertidos líquidos y propiciar el uso racional del recurso hídrico.

4. Capacitar y entrenar a nuestro personal, con especial atención a las situaciones de emergencia y seguridad.

5. Velar por la salud y operar la Central en un marco de Higiene y Seguridad.

El Gerente General materializa el apoyo al Sistema de Gestión, proporcionando a todos los niveles de la empresa la motivación, el entrenamiento y las responsabilidades para implementar los cambios necesarios. Por ello promueve esta Política para que la misma sea implementada y mantenida.

Certificado Iso 9002

Certificado Iso 14001

Sistema de Gestión Ambiental

Page 9: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

En 1997 logró la certificación ISO 9001, siendo la primera Central de Generación de Energía en implementar un Sistema de Aseguramiento de la Calidad; además, en el año 2001 obtuvo la certificación de la norma ambiental ISO 14001.

Con la implementación del Sistema de Aseguramiento de la Calidad se logró unificar los criterios de operación de la Central, así como también la optimización de los procesos de producción gracias a un debate amplio y abierto en el que tuvo oportunidad de trabajar todo el personal. Durante la elaboración de la documentación se realizó un análisis exhaustivo de cada procedimiento de desarme y armado de equipos, mantenimiento y calibración de instrumentos y optimización de los controles de parámetros químicos en el ciclo térmico y sistema de enfriamiento.

Con la implementación del Sistema de Gestión Ambiental siendo la segunda Central de Generación de Energía Eléctrica del país en obtener esta certificación para la administración ambiental de sus operaciones, ubicándola dentro de los parámetros internacionales en lo que respecta al cuidado del Medio Ambiente, cumpliendo automáticamente con el marco regulatorio nacional vigente.

La base de la norma ISO 14001 establece una estrategia de protección ambiental proactiva, en donde el cumplimiento de la legislación ambiental no es más que uno de los elementos que conforman la cobertura global del sistema.

En resumen, se ha logrado implementar un Sistema de Gestión Integral que está dando como resultado una mejora

Gestiones con y para la comunidad

Centro Educativo Gral. Ignacio Hamilton Fotheringham

Es una escuela primaria provincial que recientemente ha incorporado el Ciclo Básico Unificado. Cuenta con más de 250 alumnos de escasos recursos y con numerosos problemas de convivencia; generalmente provenientes de zonas marginales.

Dada la cercanía del Colegio con la Central, en el año 1998 se inició una relación con las autoridades del mismo, brindándole apoyo psicológico a través de una profesional en la

Page 10: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

materia, quién está realizando un excelente trabajo con los niños y con las docentes de la institución. El resultado está a la vista dado que el índice de alumnos repitentes bajó en cinco años desde un nivel de 40% al 10%.

Además, el personal de la Central Termoeléctrica ha realizado importantes obras de infraestructura mejorando el estado general del colegio y las condiciones de habitabilidad de los alumnos y del cuerpo docente.

Anualmente, también se colabora con la entrega de golosinas durante los festejos del día de Niño.

Es intención de nuestra empresa seguir apoyando este proyecto y asimismo exigir el cumplimiento de los objetivos propuestos a las autoridades del centro educativo.

Page 11: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

2 -Informe Técnico sobre generación de energía alternativa en la Escuela

La   energía eólica  

La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también

denominadas energías alternativas. La energía eólica es el tipo de energía renovable

más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía

generada (Gwh).

La energía eólica procede de laenergía del sol (energía solar), ya que son los cambios

de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en

movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir

energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).

HISTORIA DE LA ENERGIA EOLICA

La energía eólica se ha utilizado históricamente para tareas mecánicas que requerían

de mucho esfuerzo físico, como era moler grano o elevar agua de pozos. En estos

casos la energía final que se usaba era la energía mecánica, sin embargo, con el paso

de los años el objetivo que se buscaba era el de producir energía eléctrica a partir del

viento.

La generación de energía eléctrica a partir de energía eólica tuvo lugar en Dinamarca

hacia 1890, cuando se realizaron los primeros experimentos con aerogeneradores,

llegando a producir hasta 200 kw (profesor La Cour).

Desde el año 1995 hasta nuestros días hemos visto crecer exponencialmente la

energía eólica en todo el mundo, destacando los países como España, Dinamarca,

Holanda y Alemania.

CONDICIONES DE UNA LOCALIZACION PARA UN PARQUE EOLICO

Para que la energía eólica se establezca en una localización concreta,

medianteparques eólicos, el lugar de instalación debe cumplir una serie de requisitos.

Para empezar a evaluar el terreno donde irán instalados los aerogeneradores, primero

hay que realizar una campaña de medición de viento a diferentes alturas (tanto

dirección del viento, como velocidad de viento; esto es conocido como la rosa de los

vientos) que durará como mínimo un año. De esta manera, se sabrá cómo debe ser la

disposición de los aerogeneradores para obtener la mayor energía eólica posible.

Page 12: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Además, esta campaña de medición servirá para corroborar que la ubicación es

adecuada para instalar un parque eólico.

Los requisitos fundamentales para un emplazamiento son:

Más de 2.000 horas de producción eólica equivalente a potencia máxima (horas equivalentes).

Respetar la avifauna del entorno, estableciendo si es preciso un paso para aves migratorias entre grupos de aerogeneradores.

Lejanía de más de un kilómetro con núcleos urbanos para evitar la contaminación acústica de los parques eólicos.

La energía eólica debe estar instalada en suelo no urbanizable, generalmente. No interferencia con señales electromagnéticas del entorno, ya que señales de

televisión, radio o telefonía se pueden ver perjudicadas si no se instalan otros dispositivos que lo eviten.

INTEGRACION DE LA ENERGIA EOLICA EN LA RED ELECTRICA

Para que la energía eólica se desarrolle en cualquier país en más de un 20% de

laenergía eléctrica producida media a lo largo del año, cada país debe tener una red

de energía eléctrica avanzada, es decir, debe ser una red eléctrica moderna que

permita el almacenamiento de energía y que esté bien equilibrada en todos los nodos

eléctricos del país y que además permita que pequeños generadores (como viviendas

particulares) puedan participar en el sistema eléctrico del país.

Se está investigando para desarrollar la tecnología necesaria para integrar la energía

eólica en la red de energía eléctrica, lo cual supondría que la energía eólica fuera la

principal fuente de energía, dentro del consumo de energía primaria de un país

(actualmente lideran las energías fósiles).

Sin embargo, ha sido posible en determinados momentos, que gran parte de la

energía eléctrica haya sido producida por energía eólica, alcanzando cuotas de más

del 50% en países como España.

TIPOS DE AEROGENERADORES

La máquina que hace posible que hoy en día se hable de energía eólica como una

fuente de energía, es el aerogenerador. Éstos han ido evolucionando para adaptarse a

distintas necesidades a lo largo de los años.

Los distintos aerogeneradores que existen son:

Page 13: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Aerogenerador de eje vertical: es el concepto original de aerogenerador dentro de la

energía eólica, ya que permite colocar el tren de potencia (multiplicadora, generador

eléctrico, etc) en la base del aerogenerador, facilitando así la instalación de estos

aerogeneradores. Las palas de este aerogenerador están girando en un plano paralelo

al suelo.

Aerogenerador de eje horizontal: es el concepto para producir energía eólica que se

ha implantado a lo largo de los años. Consiste en colocar el tren de potencia en la

parte superior junto al eje de giro de la turbina eólica. Las palas de este aerogenerador

están girando en un plano perpendicular al suelo.

También, los aerogeneradores se pueden clasificar por la potencia, existiendo la

energía mega eólica (con aerogeneradores de más de 5 Mw), mini eólica (con

aerogeneradores de menos de 200 kw) y energía eólica normal.

FUTURO DE LA ENERGIA EOLICA

Actualmente muchos países cuentan con la energía eólica como una fuente de

energía primaria en pleno desarrollo. Los países que destacan como futuros grandes

generadores de energía eólica son: China, India, Sudamérica y EE.UU. De hecho,

China cuenta ya con grandes fabricantes de aerogeneradores que han conseguido

tecnologías muy fiables.

Una de las formas de energía eólica más conocida es la energía eólica terrestre, ya

que estamos familiarizados a ver aerogeneradores en tierra, sin embargo, la superficie

del mar es tan extensa, y se presenta en ella el recurso eólico más abundante de la

tierra, que se han desarrollado en los últimos años tecnologías para instalar

aerogeneradores en el mar. Esta forma de energía eólica se conoce como energía

eólica offshore o eólica marina.

Page 14: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

PROBLEMAS POLITICO-SOCIALES DE LA ENERGIA EOLICA

Cabe destacar que, aún sabiendo que la energía eólica es una energía limpia y que

aporta, para los países, un beneficio tanto económico (por evitar la importación de

energías fósiles de países extranjeros) como medioambiental, muchas personalidades

políticas no están de acuerdo en instalar energía eólica en sus localidades, alegando

impacto visual e ignorando todos los beneficios a nivel general que supondría la

instalación de parques eólicos.

Si ahora, después de cientos de años, los molinos eólicos de nuestro entrañable Don

Quijote de la Mancha, se han convertido en patrimonio histórico, por qué no pensar

que los actuales aerogeneradores pueden ser la mejor aportación a la historia de

nuestra generación, respetando al medioambiente y a las personas. Me gustaría oír en

un futuro: “unos pocos se atrevieron a fomentar una energía que por aquél año 1995

no podía competir con el petróleo en costes y ahora estamos muy orgullosos de ellos”.

La   energía solar  

La energía solar es un tipo deenergía renovable que convierte la energía del sol en

otra forma de energía, como puede ser la energía eléctrica, energía cinética, etc..

La energía proveniente del sol, puede ser transformada para adaptarla a nuestras

necesidades de consumo eléctrico o deconsumo de calor. Para ello, hay que utilizar

dispositivos que transformen la energía del sol en energía aprovechable por el hombre

(o mujer, para que nadie se sienta discriminado). Estos dispositivos pueden ser:

Paneles solares fotovoltaicos Placas solares térmicas Centrales solares de torre Colectores cilindroparabólicos Discos Stirling Lentes fresnel

HISTORIA DE LA ENERGIA SOLAR

La energía solar es la más antigua de las energías en la Tierra, ya que la han usado

las plantas, desde que existen los primeros seres vivos, como fuente de energía para

realizar la fotosíntesis. También, los primeros humanos la usaron para calentarse y

Page 15: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

para cazar, ya que era, la energía solar, la que les daba luz para poder ver los

animales.

Las ventajas de la energía solar son innumerables, y se resumen en que es una fuente

de energía inagotable y limpia.

- La energía solar como transformación en energía calorífica (energía solar térmica),

es decir, la conversión de la energía solar en calor, siempre ha existido, dada la

inmediatez de la transformación. Esto es porque, cualquier cuerpo expuesto directa o

indirectamente a la radiación solar aumenta su temperatura. Sin embargo, en los

últimos años se ha desarrollado mucho la tecnología solar térmica, y se puede

aprovechar de forma más eficiente. Los últimos avances solares en este campo, han

dado lugar a los colectores cilindroparabólicos, las torres solares de concentración, y a

placas solares térmicas con alto rendimiento y bajos problemas de mantenimiento.

- La energía solar como transformación en energía eléctrica, fue descubierta en 1887

por Heinrich Hertz, y la explicación teórica de este fenómeno (el efecto fotoeléctrico)

fue hecha por Albert Einstein en 1905 (por lo que recibió el premio Nobel en 1921). El

efecto fotoeléctrico es la base de la transformación de la energía solar en energía

eléctrica, es decir, es la base de la energía solar fotovoltaica.

El efecto fotoeléctrico:

La luz del sol está compuesta por fotones, y estos fotones tienen una energía que

viene determinada por la longitud de onda de la luz emitida. Pues bien, si la energía de

estos fotones es superior a un valor mínimo, un fotón, al chocar contra un átomo de un

material, será capaz de extraer un electrón del núcleo del átomo. Es decir, se

transforma la energía de la luz, en energía eléctrica, ya que se produce una corriente

de electrones.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR

Energía solar térmica:

Llamamos energía solar térmica a la energía proveniente del sol, que nosotros

utilizamos en forma de calor. Existen muchas variantes de la energía solar térmica,

nos vamos a centrar en la energía solar térmica de baja temperatura, y en la solar de

media y alta temperatura, o termoeléctrica.

Page 16: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

- Energía solar térmica de baja temperatura: Es la utilizada en los tejados de las

viviendas y edificios comerciales, para calentar agua directamente con laradiación

solar, y utilizarla para calefacción o agua caliente sanitaria (ACS). La tecnología es

sencilla, salvo por el mantenimiento que es complicado. Se trata de exponer una

superficie a la radiación directa del sol y hacer pasar por ella un caudal de agua fría

con el objetivo de calentarla. Se llaman de baja temperatura porque el agua no

alcanza más de los 80 grados centígrados.

- Energía solar termoeléctrica o solar térmica de media o alta temperatura: Este tipo de

energía se presenta en forma de grandes centrales de, como mínimo, 10Mw de

potencia. Las temperaturas alcanzadas en estas centrales van desde los 300 grados

centígrados, hasta los 800 grados centígrados, por tanto estas centrales no pueden

trabajar con agua líquida, y lo hacen normalmente con aceites térmicos, y en algún

caso experimental con vapor de agua.

En estas centrales, normalmente, se calienta un aceite térmico (preparado para altas

temperaturas) a través de la radiación solar, por el reflejo de la energía del sol en los

espejos. Este aceite caliente, va a un intercambiador de calor donde pasa sus calorías

al agua, este agua se evapora, formando vapor de agua caliente, que mueve una

turbina de vapor que genera electricidad.

Energía solar fotovoltaica:

La energía solar fotovoltaica es la energía obtenida por la radiación electromagnética

del sol al convertirse la luz en energía eléctrica de corriente continua.

A veces se confunde y se piensa que la energía solar fotovoltaica proviene de la

energía calorífica del sol, y que las placas solares térmicas son lo mismo que las

placas solares fotovoltaicas. Sin embargo, no es lo mismo. La energía solar

fotovoltaica se produce debido al efecto fotoeléctrico explicado anteriormente.

Page 17: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

De hecho, los paneles solares fotovoltaicos funcionan peor cuanto mayor es la

temperatura ambiente, debido a la tecnología empleada en las placas

(semiconductores).

Los paneles solares fotovoltaicos, a diferencia de los placas solares térmicas de baja

temperatura, se pueden integrar con la red eléctrica, simplemente con la ayuda de

unos inversores. Estos inversores se encargan de transformar la corriente continua

generada por el panel fotovoltaico, en corriente alterna adecuada para el transporte de

electricidad en las redes eléctricas. O pueden funcionar de forma aislada para el

consumo de una familia.

Actualmente, existen dos tipos de estructuras para sostener los paneles solares

fotovoltaicos. Uno de ellos, permite seguir el movimiento del sol durante el día

(seguidores solares) y la otra estructura, es completamente fija, y se optimiza

orientando la placa con orientación sur (si estás en el hemisferio norte), y los grados

de esta orientación dependen sólo de la latitud.

INTEGRACION DE LA ENERGIA SOLAR EN LA RED ELECTRICA

Cuando la energía solar se transforma en electricidad, esta electricidad debe

integrarse en la red eléctrica.

Dado que la energía del sol sólo la podemos captar durante el día, para hacer

gestionable la energía solar, deberemos acompañarla de otras fuentes deenergía

renovable que suplan las carencias de suministro durante la noche, o acompañar a

las centrales solares termoeléctricas de sistemas dealmacenamiento de energía.

Estación de carga en Río de Janeiro atendiendo versiones modificadas del Toyota Prius y delHonda Insight. Esta estación utiliza electricidad renovable de origen solar.

Page 18: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

Energía de Biomasa

Las plantas usan el sol para crecer. La materia orgánica de la planta se llama biomasa

y almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La biomasa es parte

del ciclo natural del carbono entre la tierra y el aire.

En el concepto de biomasa no se debe incluir la turba (Combustible fósil formado de

residuos vegetales acumulados en sitios pantanosos, de color pardo oscuro, aspecto

terroso y poco peso, y que al arder produce humo denso), que a efectos de emisiones

de CO2 equivale a un combustible fósil; además, dados los impactos ambientales

derivados de la explotación de turberas, no se podría considerar energía renovable la

obtenida de esta fuente de energía.

La biomasa es un tipo de energía reciclable que se produce a partir de vegetales.

La biomasa incluye:

Residuos agrícolas: Paja, orujos….

Residuos forestales: Ramas finas….

Restos de madera de las industrias forestales: astillas, aserrín….

Cultivos energéticos: Cardo (Planta anual, de la familia de las Compuestas)….

Residuos ganaderos: purines y otros excrementos del ganado.

En fin, la biomasa incluye la madera, platas de crecimiento rápido, algas cultivadas

restos de animales, etc. (Neuquén, al igual que muchas de las provincias de

Argentinas y de todo el mundo cuentan con estos requisitos para la formación de

energía de biomasa pero no la ponen en práctica) Es una fuente de energía

procedente, de último lugar, del sol, y es renovable siempre que se use

adecuadamente.

La biomasa puede ser usada directamente como combustible, denominado

"biocombustible".

Ventajas: Es una fuente de energía limpia y con pocos residuos que, además son

biodegradables. También, se produce de forma continua como consecuencia de la

actividad humana.

Inconvenientes: Se necesitan grandes cantidades de plantas y, por tanto, de terreno.

Se intenta "fabricar" el vegetal adecuado mediante ingeniería genética. Su rendimiento

es menor que el de los combustibles fósiles y produce gases, como el dióxido de

carbono, que aumentan el efecto invernadero.

Page 19: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan

La energia alternativa a utilizar va a ser la solar:

Mi es escuela tiene 5 computadoras con un consumo de 350 wat, un microondas con un consumo de 1500 wat, 12 aulas, una biblioteca,1 sala de profesores, 3 laboratorios, 1 sala de computacion y bufete con 4 tubos 40 wat, 2 preceptorias y la direccion con 2 tubos de 40 wat , el taller cuenta con 6 lamparas bajo consumo de 105 wat , 5 tornos que consumen 2400 wat , 2 frezadoras que consumen 200 wat y un centro de mecanizado que tiene un consumo de 2500 wat.

Los tornos se utilizan en un promedio de 4 horas diarias con un consumo mensual de 192 kw.

Las computadoras con un consumo promedio de 5 horas diarias con un consumo mensual de 35 kw.

El microondas de la sala de profesores con un consumo de 2 horas diarias con un consumo mensual de 50 kw.

El consumo mensual en iluminación es de 49 kw.

2 frezadoras con un promedio de 5 horas diarias y un consumo mensual de 20 kw.

El centro de mecanizado con un promedio de 2 horas diarias con un consumo mensual de 100 kw.

Y un consumo de 12 kw en varios y accesorios de 15 kw.

Con un consumo total mensual de 460 kw.

4- Cuadro comparativo

Page 20: Hidroelectrica Los Quiroga Tp 4 Ivan