MATERIA: CENTRALES ELÉCTRICAS

 

CUARTO AÑO

 

Ciclo Escolar 2000/2001

Hrs./Semana: 3

Objetivo:  Que el estudiante se de cuenta de la problemática energética mundial y nacional, que entienda el funcionamiento de los diversos tipos existentes de Plantas Eléctricas, al mismo tiempo que aprenda los principios básicos de las alternativas al futuro.

 

Bibliografía:

 

1.- Energía Hidroeléctrica.

    Viejo Zubicaray.

    Ed. Limusa.

 

2.- Ingeniería Termodinámica.

    Reynolds/Perkins.

    Mc. Graw-Hill.

 

3.- Elementos de Centrales Eléctricas.

    Gilberto Enriquez Harper.

    Limusa.

 

4.- Elementos de Centrales Termoeléctricas.

    Ing. José Luis Cuevas Madrigal.

    Comisión Federal de Electricidad.

 

5.- Centrales Hidroeléctricas.

    Gaudencio Zoppetti.

    Ed. Gustavo Gili.

 

6.- Notas de Clase.

    Ing. Jesús Maldonado López.

 

Programa Sintético:

1.- Conceptos Generales................................................................................................. .     10 Hrs.

2.- Plantas Termoeléctricas Convencionales.      ..................................................................... 20 Hrs.

3.- Plantas Eléctricas de Turbinas de Gas.     ........................................................................... 9 Hrs.

4.- Plantas Geotermoeléctricas......................................................................................... .     12 Hrs.

5.- Plantas Hidroeléctricas................................................................................................ .      9 Hrs.

6.- Plantas Nucleares....................................................................................................... .      9 Hrs.

7.- Aprovechamiento de la Energía Solar.     ............................................................................ 9 Hrs.

8.- Otras Fuentes de Energía............................................................................................ .      6 Hrs.

9.- Algunos Dispositivos Comunes de las Centrales Eléctricas............................................. .      6 Hrs.

 

Programa Desarrollado:

 

1.- Conceptos Generales.

1.1.- Energéticos.

1.2.- Clasificación de plantas eléctricas.

 

 

1.3.- Reservas mundiales y nacionales de energía.

1.4.- Conceptos elementales de planeación de plantas eléctricas.

 

2.- Plantas Termoeléctricas Convencionales.

2.1.- Definición.

      2.1.1.- Equipo principal de una termoeléctrica.

      2.1.2.- Equipo auxiliar.

      2.1.3.- Sistemas de flujo en una central termoeléctrica.

      2.1.4.- Diagrama general de una central termoeléctrica.

2.2.- Eficiencia de las centrales termoeléctricas.

      2.2.1.- Ciclo de carnot.

      2.2.2.- Modelos ideales.

      2.2.3.- Ciclo Rankine.

      2.2.4.- Ciclo de vapor sin condensador.

      2.2.5.- Ciclo de recalentamiento.

      2.2.6.- Ciclo generativo.

      2.2.7.- Algunas consideraciones de diseño.

      2.2.8.- Ciclos supercríticos.

      2.2.9.- Ciclos combinados.

      2.2.10.-Ciclos binarios.

2.3.- Condensadores.

      2.3.1.- Tipos de condensadores.

      2.3.2.- Agua de enfriamiento par condensadores de superficie.

      2.3.3.- Superficie de enfriamiento.

      2.3.4.- Calor rechazado por el ciclo.

      2.3.5.- Torres de enfriamiento.

      2.3.6.- Circuitos abiertos de enfriamiento.

      2.3.7.- Estanques de enfriamiento.

      2.3.8.- Preguntas y problemas.

 

3.- Plantas Eléctricas con Turbinas de Gas.

3.1.- Definición.

3.2.- Bosquejo histórico.

3.3.- Ciclo termodinámico.

3.4.- Rendimiento térmico ideal del ciclo Brayton.

3.5.- Expresión del trabajo en un planta con turbina de gas.

3.6.- Turbinas de gas con regeneración.

3.7.- Turbinas de gas con refrigeración y regeneración.

3.8.- Turbinas de gas con ciclo cerrado.

3.9.- Combustibles usados en las turbinas de gas.

3.10.-Dispositivos auxiliares de las turbinas de gas.

3.11.-Ventajas y aplicaciones de las turbinas de gas.

3.12.-Centrales autónomas con turbinas de gas.

3.13.-Ciclo combinado de turbinas de gas y vapor para la producción de energía eléctrica.

3.14.-Uso de la turbina de gas para producir energía eléctrica y calefacción.

 

3.15.-Uso de la turbina de gas para la producción de presión para altos hornos.

3.16.-Empleo de las turbinas de gas en las centrales nucleares.

3.17.-Problemas.

 

4.- Plantas Geotermoeléctricas.

4.1.- Bosquejo histórico.

4.2.- Origen de la energía geotérmica.

4.3.- Aprovechamiento de la energía geotérmica.

4.4.- Campos geotérmicos en México.

4.5.- Tipos de plantas geotérmicas.

      4.5.1.- Plantas de vapor seco.

      4.5.2.- Plantas de "flasheo".

      4.5.3.- Ciclo con respiradero o ventila.

      4.5.4.- Ciclo de vapor indirecto.

      4.5.5.- Ciclo Bechtel.

      4.5.6.- Sistemas de flujo total.

4.6.- Turbina axial de flujo total.

      4.6.1.- Turbina-separador, rotatorio.

4.7.- Ciclos binarios.

4.8.- Problemas.

 

5.- Plantas Hidroeléctricas.

5.1.- Ciclo hidrológico.

5.2.- Reservas hidráulicas en México.

5.3.- Saltos naturales, potencial eléctrico.

5.4.- Arreglo general de una central hidroeléctrica.

5.5.- Turbinas, tipos y selección.

5.6.- Hidroeléctricas de rebombeo.

 

6.- Plantas Nucleares.

6.1.- Conceptos generales.

6.2.- Reacciones químicas y nucleares.

6.3.- Tipos de reacciones nucleares.

6.4.- Fisión nuclear.

6.5.- Reacción en cadena.

6.6.- Reactor elemento.

6.7.- Materiales usados en reactores nucleares.

6.8.- Tipos de reactores.

6.9.- Enriquecimiento del uranio.

6.10.-Situación nacional.

 

7.- Aprovechamiento de la Energía Solar.

7.1.- Introducción.

7.2.- Conversión directa (celdas fotovoltaicas).

7.3.- Conversión termodinámica.

7.4.- Calentadores de agua.

 

7.5.- Refrigeración solar.

7.6.- Sistemas de bombeo.

7.7.- Sistemas de secado.

7.8.- Otros usos de la energía solar.

 

8.- Otras Fuentes de Energía.

8.1.- Energía eólica.

8.2.- Energía maremotriz.

8.3.- Energía de las olas.

8.4.- Energía térmica marina.

8.5.- Biomasa.

 

9.- Algunos Dispositivos Comunes de las Centrales Eléctricas.

9.1.- Reguladores de velocidad.

9.2.- Excitatrices.

9.3.- Reguladores de tensión.

9.4.- Protección del generador.