Crisis Energética Foros

Uno de los pricipales problemas en la generación de energia electrica de los parques eólicos es el no poder mantener una potencia costante y ademas el no poder almacenar la energia producida durante las horas valle para poder verterla a la red cuando es mas necesaria , sobre todo en las horas centrales del dia.Si las centrales hidraulicas bombean durante la noche haciendo retornar el agua al embalse, los generadores eólicos bien podrian mediante maquina frigorifica crear un pozo frio durante las horas nocturnas , para posteriormente y con la ayuda de paneles solares térmicos , crear un pozo caliente e invertir el proceso durante las horas centrales del dia.Las perdidas pueden compensarse con la elevación del pozo caliente (60ºC)

¿Es un proceso similar la que describiste para ahorrar energía en la industria?, Utilizar refrigeración para aumentar la diferencia de temperatura del foco caliente y frio...

Saludos...

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La especialización corrompe...

Exactamente mockba, lo que cambia es la procedencia de la energia térmica.Si estamos en las renovables no podemos utilizar energia térmica procedente de energia fóxil.
¿Conoces el funcionamiento básico de una maquina frigorífica o bomba de calor?

Tengo en la cabeza el funcionamiento básico y ya comienzo a ver por donde vas. ¿Podrías describir un poco más a fondo?

Saludos...

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La especialización corrompe...

Paulino, Mockba o quién sea: cuando alguno tenga un tiempito por ahí, qusiera que me explique, en pocas palabras, ya que no lo entiendo, cuál es la dificultad o imposibilidad técnica de usar, mediante un ciclo Stirling o Rankine, la diferencia térmica existente entre el agua fría del mar, y la temperatura caliente del aire.
Creo que es muy simple la pregunta: es posible, al menos teóricamente utilizar la gradiente térmica del agua para generar electricidad.
¿porque no se puede utilizar el agua como foco frío, y crear un foco caliente en una playa limitante, utilizando la radiación solar?

Para no complicar demasiado las cosas, ya que no se trata de un proyecto vamos a tratar el tema superficialmente, es decir, que el resultado será una aproximación pero igualmente válida desde la termodinámica.
Durante la noche entre las 22 horas y 08 del dia siguiente un aerogenerador de 2000KW de potencia crea un pozo frio solidificando CO2 que esta en un baño de CO2 liquido en equilibrio con la fase solida.Dentro del liquido se encuentra un serpentin por donde circula el refrigerante.La maquina frigorifica trabaja entre las temperaturas de los 200ºK Y 300ºk y el trabajo requerido ( en un ciclo ideal ) es de :300ºK/200ºk=100Kcal/ ( esta fórmula no respeta la ortodoxia del frigorista pero es válida para nuestro proposito)Seguimos con el aerogenerador :Potencia:2000Kw (x)10Horas (x)860Kcal=17.200.000Kcal/100Kcal=172.000 ciclos de un refrigerante cualquiera que extrae :172.000 (x)200Kcal=3,44 x 10(7)Kcal.Durante las horas centrales del dia se dispone de unos colectores solares que calientan un fluido a 60ºC.(333ºK).Ahora un ciclo de carnot que trabaja entre los 333ºK y los 200ºK,obtiene una potencia de :172.000 (x)333ºK=57276000Kcal-(172.000(X)200Kcal)=22.876.000/860=26.600Kw.Como ves hemos ganado 6600Kw que se pueden meter en la red en horas punta y cobrar el kilowatio a un precio mayor.Como ves mockba, la imaginación no es patrimonio de nadie.
Saludos
Todo esta realizado sobre la marcha por tanto disculpa si meto la pata.

Eduardo, los motores Stirling ya funcionan con energia solar.Se coloca el motor sobre un concentrador solar a una distancia determinada y en el centro.Siempre que exista un gradiente térmico se puede extraer trabajo del mismo,pero los rendimientos de las maquinas térmicas son relativamente bajos, por lo que, si el gradiente es inferior a unos 30ºC mejor no intentarlo., a no ser de que se pueda disponer de mucha energia,en todo caso seria para casos limite,es decir,cuado no se puede disponer de otra energia con mayor potencial.

Paulino_Cuevas, como puedes ver podemos tratar de hacerlo con un clima (Aire acondicionado de pared) viejo que ya nadie quiera, en vez de compresor le acomodamos un rotor eólico, y como pozo frío podemos usar un tanque con agua con sales disueltas. Del foco caliente nos podemos acupar usando un calentador solar de agua, de esos de los que ya venden, o fabricamos uno aunque no sea tan bonito y sofisticado...

Podríamos tratar de reproducir las condiciones necesarias para un ciclo de carnot que trabaja entre los 333ºK y los 200ºK como el que describes.

Encontré información con respecto al ciclo de carnot. Esta contiene algunas de las fórmulas que me mostraste en el hilo de turbocompresores. Lo que en verdad me llamó la atención de la página es que hay una animación Java que muestra el ciclo de carnot de manera gráfica y dinámica para fines didácticos... aquí

Saludos...

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La especialización corrompe...

Si efectivamente el ciclo de carnot se caracteriza por dos adiabaticas y dos isotermicas.Como puedes apreciar en el dibujo las adiabaticas describen una curva por el aumento de entropia,y las isotermicas tambien se curvan debido a las irreversibilidades del proceso dentro del expansor-compresor.Las moleculas del gas se mueven caoticamente, y algunas no ceden su energia toda la energia que corresponderia con su estado final.
Saludos y hasta mañana mockba.eduardo.37

Paulino_Cuevas, una pregunta que talvés paresca tonta pero recuerda que no sé mucho de máquinas y que estoy tartando de entender plenamente muchas cosas que antes no conocía... ¿Se podría decir que los momentos o tramos adiabáticos en el diagrama de Carnot son los correspondientes a la inericia de la máquina?, es decir, los dos procesos adiabáticos dentro del ciclo de Carnot son los momentos en donde la máquina no está ejecutando intercambios de calor con el exterior del sistema realmente, sino que son fases de recuperación física de la máquina a una posición inicial determinada, antes de las fases de expansión y contracción térmica del gas que impulsa la máquina.

Desde otro punto de vista, es lo tramos adiabáticos del ciclo de Carnot es en donde se rompe la inercia del volante en un motor Stirling, ¿No?

Ahora, si esto es correcto, me ayuda a entender más plenamente cómo es que las fórmulas que se presentan para calcular el ciclo de Carnot son completamente compatibles con las que he estado estudiando para analizar los efectos de la energía térmica en sí sobre materiales y gases; y con las fórmulas que determinan la capacidad calórica de la radiación solar que estoy preparando. Creo que por el momento sigo armando el rompecabezas, espero no detenerme por algo que no entienda.

Saludos...

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La especialización corrompe...

Mockba el ciclo Stirlig se compone de dos isócoras´(volumen constante) y dos isotérmicas.La inercia en este tipo de maquinas ( energia acumulada en la masa del volante)se utiliza cuando esta realiza el trabajo de compresión (isotérmico en el caso del motor Stirling).
El ciclo de Carnot consta de dos adiabaticas (compresión -expansión) y dos isotérmicas.Durante las expansiones (adiabatia-isotérmica) el volante de inercia acumulara energia que cede durante las compresiones.
En la compresión del fluido (gas)este se recalienta debido a la velocidad del pistón o turbina que no permite al gas "acomodarse"perfectamente (a sus moleculas) a una situación constante de cambio brusco en presión y volumen,se ha producido un proceso irreversible,lo cual quiere decir que ya no podemos volver al punto de partida si hacemos que el gas se expansione hasta la presión inicial.

Ok, ahora entiendo la diferencia, desde un punto de vista objetivo. Gracias Paulino_Cuevas. Aun así en la gama de fórmulas del sitio que presenté del ciclo de Carnot, hay fórmulas que tratan los procesos específicamente isócoros, supongo que con estas se puede establecer una relación matemática aplicable a la lógica segun de la máquina que se analice, es decir, en este caso a una máquina Stirling.

El chiste de todo es crear un modelo matemático de la dinámica de la máquina con el propósito de calcular el trabajo de los gases, básicamente una relación del trabajo obtenido a partir del calor inyectado al sistema.

Saludos...

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La especialización corrompe...