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ENERGIAS RENOVABLES. Manual de Campo pa Ingenieros y Técnicos - 2 Vols.

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Referencia: Código 8770


DESCRIPCIÓN:

Julio de 2020  -  Santiago García Garrido  -  Refª 8770

CONTENIDO:

Santiago García Garrido

Jlulio de 2020       Páginas: 550

Código 8770      ISBN/EAN:9788409196784

CONTENIDO: La generación eléctrica a partir de fuentes renovables o inagotables ha pasado de ser una opción utópica e idealista a ser la opción de generación eléctrica más viable desde el punto de vista técnico, económico y medioambiental. Después de casi 30 años de apoyo económico a este tipo de generación porque no era rentable pero convenía a la sociedad, se ha pasado a que no solo con capaces de competir con la generación eléctrica a partir de combustibles fósiles (diesel, carbón y gas natural), sino que son capaces de generar energía a menor precio. En el momento de la publicación de esta obra aún no está resuelto el problema del almacenamiento, lo que supone un grave inconveniente para la generación fotovoltaica y eólica (no para la hidráulica, la geotérmica o la biomásica), y por ello necesitan aún del respaldo de las energías fósiles, especialmente de los centrales de ciclo combinado. Pero sin duda la generación eléctrica a partir de fuentes renovables no es una moda, sino que ha venido para quedarse definitivamente.

El profesional que se dedica o quiere dedicar su vida profesional a la generación eléctrica debe estar bien formado en estas fuentes energéticas, conocer sus peculiaridades y sus secretos, de una forma amplia y general en primer lugar, y después particularmente de la energía en la que considere que tiene más oportunidades o que mejor coincide con sus aspiraciones, deseos, capacidades o interés.

Esta obra, presentada en dos volúmenes, es el punto de partida de todo técnico o profesional. No se trata de un libro de divulgación, basado en generalidades u obviedades que pueden encontrarse fácilmente en internet. Se trata de un análisis profundo de cinco de las tecnologías que utilizan como fuente primaria las renovables: la eólica, la solar fotovoltaica, la termosolar, la biomásica y la hidráulica. El profesional encontrará en cada uno de esos apartados los principios de funcionamiento y los principales elementos que transforman cada una de esas fuentes en energía eléctrica, con suficiente nivel de detalle, pero a la vez explicados en un lenguaje sencillo y claro, en capítulos bien estructurados y con gran cantidad de imágenes y gráficos que ayudan a un mejor entendimiento de los conceptos y descripciones que figuran a lo largo de toda la obra.

Una obra imprescindible en la biblioteca de todo aquel profesional que se dedica o quiere dedicarse a la generación eléctrica a partir de fuentes renovables.    

INDICE EXTRACTADO:

1 LAS ENERGÍAS RENOVABLES

El cambio climático 

  • Causas y consecuencias del cambio climático 
  • Posibles soluciones 

Protocolo de Kioto  
Protocolo de París 
La teoría de Gaia  
Qué son las energías renovables  

  • Evolución histórica de las energías renovables 
  • Tipos de energías renovables 
  • Las energías renovables en el mundo

Principales energías renovables maduras
Energías renovables menos desarrolladas

  • La energía geotérmica
  • Las energías marinas 

La energía y el futuro de la humanidad
Ventajas e inconvenientes de las renovables

2 LA ENERGÍA EÓLICA

Los aerogeneradores
Historia de la energía eólica
Situación actual de la energía eólica
Aerogeneradores y el sistema eléctrico de un país
Porqué la energía eólica triunfa
Parques offshore y onshore
Impacto ambiental de los aerogeneradores
El aerogenerador o turbina eólica
Clasificación de aerogeneradores

  • Criterios de clasificación
  • Aerogeneradores según la potencia 
  • Aerogeneradores según la posición del eje
  • De eje horizontal de acuerdo con el número de palas 
  • De eje horizontal de acuerdo con la orientación al viento
  • De eje horizontal de acuerdo con el tipo de torre
  • Comparación entre aerogeneradores de eje horizontal y vertical

Parámetros característicos de un parque eólico  
Parámetros característicos de los aerogeneradores  

  • Marca y modelo
  • Potencia
  • Curva de respuesta al viento
  • Tipo de aerogenerador
  • Tipo de generador
  • Tipo de multiplicadora
  • Número de palas
  • Altura de la góndola
  • Longitud de pala
  • Altura máxima 
  • Rendimiento
  • Área barrida
  • Velocidad de rotación (rango) 
  • Tipo de pala 
  • Sistema de orientación de la pala
  • Voltaje de generación 
  • Voltaje de salida del aerogenerador 
  • Tipo de transformador 
  • Situación del transformador 
  • Dimensiones de la góndola 
  • Peso de la góndola

Principales componentes de un aerogenerador
Sistemas estructurales 

  • Cimentación
  • Torre
  • Ascensor
  • Escaleras de acceso
  • Sistema de orientación de góndola
  • Sistema de frenado de góndola  

Góndola    
Rotor

  • Palas
  • Buje 
  • Sistema orientación de pala 
  • Rodamientos de pala 
  • Eje principal
  • Rodamientos del eje principal
  • Bloqueo mecánico del rotor 

Multiplicadora

  • Cuerpo principal
  • Acoplamiento 
  • Freno de rotor  
  • Sistema de lubricación de la multiplicadora 
  • Sistema de filtrado de aceite de la multiplicadora

El generador eléctrico 

  • Generadores síncronos  
  • Generadores asíncronos
  • Sistemas de refrigeración 

Sistema eléctrico 

  • El interruptor de máquina 
  • La electrónica de potencia
  • Cableado de potencia
  • Transformador
  • Celdas de media tensión

La estación meteorológica
La baliza de señalización
El sistema de control

3 LA RADIACIÓN: GEOMETRÍA SOLAR

Radiación solar
Rotación y revolución de la Tierra 
La inclinación del eje de la Tierra
Inclinación del eje y altitud solar 
La posición solar y los ángulos que la definen
Radiación solar recibida
Irradiancia e irradiación 
Radiación directa, difusa, y reflejada   
Variación de los ángulos solares a lo largo del año  

4 LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA 

Las plantas fotovoltaicas 
Historia de la energía solar fotovoltaica

  • Evolución de la energía fotovoltaica  
  • La evolución de la fotovoltaica en España 
  • La situación en Europa y en el mundo

Costes orientativos
Ventajas e inconvenientes de la energía fotovoltaica
Principales aplicaciones  
Principios de funcionamiento

  • El efecto fotovoltaico
  • Conceptos básicos de electricidad
  • Efecto de la luz
  • Célula fotovoltaica
  • Parámetros característicos de una célula solar
  • Pérdidas en las células fotovoltaicas
  • Influencia de la irradiancia y la temperatura

Tipos de células fotovoltaicas

  • Tipos de células fotovoltaicas de acuerdo con su tecnología
  • Tipos de células de acuerdo con su forma o construcción

Tipos de sistemas fotovoltaicos 

  • Sistemas fotovoltaicos aislados
  • Sistemas para autoconsumo conectados a  red 
  • Sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica
  • La elección del tipo de sistema fotovoltaico 
  • Sistemas fotovoltaicos híbridos

Módulo fotovoltaico

  • Elementos de un módulo fotovoltaico
  • Parámetros característicos
  • Conexión eléctrica entre módulos
  • Dispositivos eléctricos de protección
  • La selección del módulo fotovoltaico

Inversores fotovoltaicos 

  • Funciones del inversor
  • Funcionamiento del inversor 
  • Estados del funcionamiento del inversor 
  • Tipos de inversor
  • Parámetros característicos
  • Condiciones técnicas de un inversor para su conexión a red
  • Partes de un inversor 
  • Disipación de calor de los inversores  
  • Instalación del inversor   

Sistemas de almacenamiento  

  • Funciones
  • Parámetros característicos 
  • Ciclo de carga y descarga 
  • Elementos de una batería
  • Tipos de baterías 
  • Conexión eléctrica entre baterías  
  • Factores que afectan la vida de la batería
  • Dimensionamiento de la capacidad del acumulador 
  • Instalación del sistema de acumulación 

Estructura soporte de módulos fotovoltaicos 

  • Funciones
  • Tipos de estructura
  • Integración arquitectónica

Volumen 2

5 LA ENERGIA TERMOSOLAR

La conversión de radiación en energía eléctrica 
Las centrales CCP

  • Las centrales termosolares CCP
  • El fluido caloportador
  • El campo solar
  • El tren de generación de vapor
  • La turbina de vapor
  • La condensación del vapor
  • El generador
  • El sistema de alta tensión

Centrales CCP con almacenamiento térmico

  • La gestionabilidad de la generación: generación y demanda
  • Posibilidades de almacenamiento de energía en centrales termosolares
  • Elementos del sistema de almacenamiento térmico

Concentradores lineales Fresnel

  • Una tecnología más sencilla y más barata
  • Los principios de la tecnología Fresnel
  • Principales diferencias entre la tecnología CCP y  Fresnel

Centrales de disco parabólico+motor Stirling

  • Un concepto modular
  • El espacio ocupado
  • El futuro de las plantas de disco parabólico

Plantas de receptor central con generación directa de vapor

  • Heliostatos 
  • Disposiciones del campo solar
  • El receptor
  • Comparación con las centrales CCP

Plantas de torre central con sales inorgánicas fundidas

  • Esquema de funcionamiento
  • Ventajas plantas de torre central con almacenamiento térmico
  • Inconvenientes

Hibridación con calderas de combustible fósil
Hibridación con calderas de biomasa

  • Las ventajas de la hibridación con biomasa
  • Normativa
  • Ventajas de la hibridación con biomasa

Hibridación con ciclos combinados. Plantas ISCC

  • Justificación técnica de la hibridación con ciclo combinado
  • Principales diferencias con una central CCP convencional 

6 LAS PLANTAS DE BIOMASA  

Qué es la biomasa

  • La biomasa como fuente energética
  • La combustión y el efecto invernadero
  • La producción mundial de biomasa
  • Aplicaciones de la biomasa en las industrias 

Tipos de biomasa  

  • Biomasa natural
  • Biomasa residual
  • Excedentes agrícolas
  • Cultivos energéticos

Procesos de transformación de la biomasa

  • Procesos físicos 
  • Procesos termoquímicos 
  • Procesos biológicos 
  • Procesos químicos: transesterificación

El poder calorífico de la biomasa

  • Poder calorífico
  • El Poder Calorífico Superior o PCS 
  • El Poder Calorífico Inferior o PCI 
  • La relación PCI/PCS

Las centrales termoeléctricas de biomasa

  • Descripción general de una central de biomasa
  • Parámetros característicos de una planta de biomasa
  • Resumen de sistemas de una planta de biomasa

Pretratamiento de la biomasa

  • Almacenamiento de la biomasa
  • Transporte hasta la caldera
  • Necesidad de los tratamientos previos
  • El secado
  • Astillado 
  • Molienda
  • Cribado  
  • Pellets 
  • Almacenamiento intermedio
  • Pesaje: el control de la cantidad introducida
  • Dosificación en la caldera

La caldera de biomasa

  • La caldera de combustión 
  • Tipos de caldera según la circulación de fluidos 
  • Tipos de calderas de biomasa según la forma de combustión
  • Parámetros característicos de calderas de biomasa 
  • La entrada de aire combustible 
  • La entrada de combustible 
  • El hogar. Zona de radiación
  • El sobrecalentador
  • El evaporador 

El módulo de eficiencia

  • Economizadores
  • Precalentadores de aire

Salida de gases

  • Separadores ciclónicos 
  • Filtros de mangas
  • Electrofiltros 
  • Salida de cenizas 
  • Problemas en calderas de biomasa
  • El ciclo agua-vapor
  • Circuito de condensado
  • Agua de alimentación
  • La turbina de vapor 

7 Las centrales hidroeléctricas

Tipos de centrales hidroeléctricas

  • Según el tipo de retención y conducción del agua
  • Según la altura del salto disponible

Principales equipos y sistemas

  • Retención y conducción del agua
  • La turbina hidráulica 
  • El generador
  • La subestación eléctrica
  • Los sistemas auxiliares
  • Edificios

Principios de funcionamiento

  • Potencia hidráulica disponible
  • Pérdidas
  • La cavitación
  • Golpes de ariete 

Parámetros característicos

  • Potencia bruta y neta 
  • Características principales del salto de agua 
  • Tipo, marca y modelo de la turbina hidráulica
  • Configuración 
  • Rendimiento global    
  • Tipo de generador 
  • Posibilidad de arranque desde cero tensión 
  • Tensión de generación 
  • Tensión de salida 
  • Frecuencia de generación 
  • Tipo de subestación 

La presa y el circuito hidráulico

  • Tipos de presa 
  • Instrumentación habitual de control de la presa 
  • Elementos de seguridad de la presa
  • Conductos de derivación
  • Toma de agua
  • Elementos de retención y filtración
  • Compuertas
  • El conducto forzado
  • La chimenea de equilibrio
  • La válvula de entrada a la turbina

La turbina hidráulica (turbina Francis)

  • La función de la turbina en una central hidráulica 
  • Tipos de turbinas  
  • Parámetros característicos de una turbina Francis
  • Principales elementos de una turbina Francis
  • Sistemas auxiliares en turbinas 

La turbina Kaplan    

  • Descripción de las turbinas Kaplan
  • Historia de las turbinas Kaplan
  • Parámetros característicos
  • Principales elementos  
  • Ventajas e inconvenientes de las turbinas Kaplan

La turbina Pelton 

  • Descripción de las turbinas Pelton
  • Historia de las turbinas Pelton
  • Parámetros característicos
  • Principales elementos de turbinas Pelton 
  • Ventajas e inconvenientes de las turbinas Pelto

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