Introducción a las energías renovables para la asignatura de Tecnología Industrial I

1. Energías
renovables
Tecnología Industrial I

2. Índice
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•
Energía hidroeléctrica
Energía solar
Energía eólica
Biomasa
Energía del mar
Energía geotérmica

3. Energía
hidroeléctrica

4. Ruedas hidráulicas
• Tipos de ruedas
Carga superior
Carga inferior

5. Ruedas hidráulicas
Molienda de harina
Herrerías
Batán de paño

6. Presas
• Muro que retiene el agua
– De bóveda
– De gravedad
– De abastecimiento
– De riego
– De generación

7. Turbinas
• Rueda Pelton
– Para grandes saltos
– Rendimiento alrededor de 85%

8. Turbinas
• Francis
– Para alta potencia
– Rendimiento alrededor de 90%

9. Turbinas
• Kaplan
– Para caudales variables (álabes orientables)
– Rendimiento alrededor de 95%

10. Cálculos con energía hidroeléctrica
h=salto
Q=caudal
1
2
E C = ·m·v
2
E P = m·g·h
E m·g·h m
P= =
= ·g·h
t
t
t
m = d·V
V
P = d· ·g·h = d·Q·g·h
t
1
2
P = ·d·Q·v
2

11. Energía solar

12. Aprovechamiento pasivo
• Diseño
• Invernaderos
• Desalinizadoras

13. Aprovechamiento solar térmico de baja
temperatura
• Colectores solares

14. Aprovechamiento solar térmico de baja
temperatura
• Torre de convección

15. Aprovechamiento solar térmico de alta
temperatura
• Campo de heliostatos

16. Aprovechamiento solar térmico de alta
temperatura
• Colectores cilindrico-parabólicos

17. Aprovechamiento solar térmico de alta
temperatura
• Horno solar

18. Aprovechamiento solar fotoeléctrico
• Semiconductores
Tipo N
Tipo P

19. Aprovechamiento solar fotoeléctrico
• Células fotoeléctricas

20. Aprovechamiento solar fotoeléctrico
• Instalación con células fotoeléctricas

21. Cálculos con la energía solar
• Energía del sol - 1,98 cal/min·cm²
• Energía que llega a la superficie
0-1,34 cal/min·cm²
ESOLAR = k ·S ·t

22. Energía eólica

23. Antecedentes

24. Origen del viento

25. Origen del viento
Pulsa para ver la animación

26. Aerogeneradores de eje horizontal

27. Aerogeneradores de eje vertical
• Rotor Savonius
• Rotor Darrieus

28. Cálculos con energía eólica
• Rotor Savonius
1
EC = ·m·v 2
2
m = d · A·(v·t )
1
3
EC = ·d · A·v ·t
2
1
3
P = ·d · A·v
2
d = densidad del aire = 1,225 kg / m 3

29. Energía del mar

30. Energía mareomotriz
Pulsa para ver la animación

31. Energía de las olas
Pulsa para ver la animación

32. Energía térmica del mar
• Gradiente de temperatura
• Ciclo térmico
• Alcohol o amoníaco

33. Energía
geotérmica

34. Sistemas geotérmicos

35. Sistemas geotérmicos
• Yacimientos hidrotérmicos

36. Sistemas geotérmicos
• Yacimientos hidrotérmicos
• Yacimientos geopresurizados

37. Sistemas geotérmicos
• Yacimientos hidrotérmicos
• Yacimientos geopresurizados
• Yacimientos de roca caliente

38. Energía de la
biomasa

39. Características
• Materia orgánica no fósil
• Origen vegetal o animal
• Produce baja contaminación
• Ejemplos:
• Residuos agrícolas: paja, orujo.
• Residuos forestales: ramas finas, limpieza de montes.
• Restos de industrias agrícolas y forestales: astillas, aserrín.
• Cultivos energéticos: cardo.
• Residuos ganaderos: excrementos de ganado.
• R.S.U. y Aguas residuales

40. Obtención
• Se necesitan procesos de extracción y/o de
enriquecimiento para aumentar el poder calorífico
• Procesos de extracción puros
• Procesos termoquímicos
• Procesos bioquímicos

41. Procesos de extracción
• Prensado
Oliva
• Disolventes
Soja, Palma, Colza, Girasol

42. Procesos termoquímicos (vía seca)
• Combustión
• Combustión pobre en oxígeno
C n H 2 n + 2 + O 2 (de sobra ) → CO 2 + H 2 O
C n H 2 n + 2 + O 2 (escaso) → CO + H 2 + CO 2 + CH 4
• Pirólisis

43. Procesos bioquímicos (vía húmeda)
• Fermentación alcohólica
• Destilación

44. Procesos bioquímicos (vía húmeda)
• Fermentación alcohólica
• Fermentación anaerobia

45. Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)
• Recogida selectiva
• Plantas de selección y recuperación
– Compostaje
– Vertido
– Incineración

46. Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

47. Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

48. FIN
José Ramón López 2013