Introducción

En esta sección, el presentador introduce el tema del transporte de energía y su importancia en la sociedad moderna.

• La energía es fundamental para la civilización actual y su consumo masivo es un indicador del grado de desarrollo económico alcanzado.

• El objetivo de este tema es analizar cómo se transporta la energía desde el punto de producción al punto de consumo o logístico.

Transporte y distribución de energía eléctrica

En esta sección, se discute cómo se transporta y distribuye la energía eléctrica.

Líneas de transporte

• Las líneas de transporte son utilizadas para llevar la electricidad desde donde se produce hasta las estaciones transformadoras.

• Las redes de distribución son utilizadas para llevar la electricidad desde las estaciones transformadoras hasta los puntos donde será consumida.

Pérdidas durante el transporte

• Durante el transporte, hay pérdidas en forma de calor debido a la resistencia que ofrece el cable conductor al paso de corriente eléctrica.

Transporte y distribución de energía calorífica

En esta sección, se discute cómo se transporta y distribuye la energía calorífica.

Calentadores y sistemas de calefacción

• Los calentadores son utilizados para generar calor que luego será utilizado para calentar agua o aire.

• Los sistemas de calefacción son utilizados para distribuir el calor generado por los calentadores a través de un edificio.

Transporte y distribución del agua

En esta sección, se discute cómo se transporta y distribuye el agua.

Distribución del agua dentro de los edificios

• La distribución del agua dentro de los edificios es importante para garantizar que todos los puntos donde se necesita agua tengan acceso a ella.

Conclusión

En esta sección, el presentador concluye la clase sobre transporte de energía.

• El transporte de energía es fundamental para la sociedad moderna y su correcto funcionamiento.

• Es importante conocer cómo se transporta cada tipo de energía para poder utilizarla eficientemente.

Introduction to Electricity

In this section, the instructor introduces electricity and explains how it is stored and transported.

Energy Storage and Conductors

• Electricity is stored chemically or potentially in batteries.

• Electrons move through the outer layers of conductive wires.

• Conductors are metal wires with varying thickness depending on their capacity.

Types of Electrical Transport

• There are different types of electrical transport: direct current (DC), alternating current (AC), monophase, and three-phase.

Production and Consumption of Electricity

• Electricity is produced in power plants such as hydroelectric, thermal, nuclear, solar, wind, etc.

• The consumption of electricity occurs wherever there is a consumer that uses an electrical switch or plug.

• The production and consumption zones are connected by electrical lines forming an electrical market.

Challenges in Electrical Production

• The production and consumption zones are often far apart from each other.

• Energy cannot be stored like other forms of energy. It must be produced when demanded.

Market Dynamics of Electricity

In this section, the instructor discusses the market dynamics of electricity.

The Electric Market

• The electric market consists of a defined production zone, transportation zone, and consumption zone.

• There must be more sources of production than needed to meet demand due to the inability to store electricity.

Challenges with Renewable Energy Sources

• Renewable energy sources such as photovoltaic cells have limited hours for energy delivery.

• The installation of renewable energy sources requires the construction of backup power plants to meet demand.

Resistencia al avance de los electrones

In this section, the speaker explains the resistance to the flow of electrons and how it causes energy loss during transportation.

Resistance to Electron Flow

• The resistance to electron flow is caused by collisions between electrons and atoms.

• Losses increase with intensity, so electric power must be kept constant during transportation.

• Increasing voltage and decreasing current can reduce Joule's effect, which is the energy lost due to resistance.

• High voltage is used for transportation while low voltage is used for consumption in homes.

Electrical Network Diagram

In this section, the speaker describes a basic electrical network diagram that includes power stations, substations, transformers, and distribution networks.

Electrical Network Diagram

• The electrical network diagram consists of power stations that generate electricity at high voltages (26 kilovolts).

• Electricity is then transported through high-voltage transmission lines supported by towers.

• Substations transform high-voltage electricity into lower voltages for industries and homes.

• Homes receive single-phase or three-phase electricity depending on their needs.

Autoconsumption and Industrial Injection

In this section, the speaker discusses autoconsumption and industrial injection as ways to reduce dependence on central power stations.

Autoconsumption and Industrial Injection

• Autoconsumption involves generating one's own electricity using solar panels or other means.

• Industries can also use industrial injection to reduce their dependence on central power stations.

• Industrial injection involves injecting excess electricity back into the grid for use by other buildings.

Voltages in Electrical Power Transmission

This section discusses the voltage levels used in electrical power transmission.

High Voltage Transmission Lines

• High voltage transmission lines carry voltages up to 138,000 volts and sometimes even more than half a million volts.

• Higher voltage means lower current and therefore less loss of energy. However, high voltage lines need better insulation and are more prone to causing fires.

• In some areas with many electric arcs or devices, it is not recommended to install high voltage lines.

• The voltage is transformed again at the substation before being transported through normal distribution systems.

Voltage Levels for Industrial and Residential Use

• Industrial use can require voltages as low as 33,000 volts while residential use typically only requires 220 or 240 volts.

• For residential use, a single phase is used instead of three phases which eliminates the need for transformation.

Efficient Electrical Power Transportation

This section discusses how electrical power transportation should be efficient.

Maximizing Efficiency

• To maximize efficiency, power should be transported at maximum voltage and minimum amperage since losses are proportional to the square of the current.

• However, increasing voltage indefinitely can generate electric arcs outside of cables. Therefore, an optimal balance must be found between minimizing losses and avoiding arcing.

• As a rule of thumb, appropriate kilovoltage equals half the length of transport in kilometers.

Additional Considerations

• Cables must also be isolated and separated to avoid deterioration and ionization of the air around them.

Protections and Substations

In this section, the speaker discusses protections against overcurrents and short circuits. They also talk about substations and their role in transforming and distributing energy.

Overcurrent Protection

• Magneto-thermal circuit breakers protect against overcurrents caused by short circuits or overloads.

• Short circuits generate a sudden surge of current that can damage installations, while overloads cause a gradual increase in current that can heat up cables and cause fires.

• Fuses are designed to break before the rest of the installation is damaged. They are replaced when they burn out.

• Automatic switches have arc-breaking systems that help extinguish arcs generated by high currents.

Substations

• Substations transform electrical energy from power plants into different voltages for distribution to homes and businesses.

• They also control the flow of electricity through lines, connect or disconnect them, and monitor service quality.

• Low-voltage substations are usually located underground or on poles near homes, while high-voltage substations are larger facilities located near highways.

Introduction to Substations

In this section, the speaker introduces the concept of substations and explains their importance in managing electrical power distribution.

Components of a Substation

• The most important component of a substation is the mana switch, which protects against installation defects.

• All important lines are equipped with remote protection to enable disconnection from any location.

• Selective protection allows for targeted line cutting or opening.

• Valves are used as protection against overvoltage by diverting excess voltage to ground.

• Reactor shutdown systems are used to manage plant outages.

• Compensators are used to balance phase differences between inductive and capacitive loads.

Control and Management

• Auxiliary control devices such as relays, instruments, and meters are housed in control buildings.

• Substations can be remotely controlled from electric command towers.

Safety Considerations

• The development of energy during short circuits can be enormous and poses significant risks.

Introduction to Electrical Installations

In this section, the speaker introduces the importance of being careful when working with electrical installations and highlights the need for capacitors in large installations to avoid paying reactive power.

Capacitors in Large Installations

• Capacitors are used in large installations to avoid paying reactive power.

• Reactive power is not charged for residential homes but can increase the cost of appliances with electric motors.

• Limiting short circuits on the network is important and can be achieved through current limitation or subdividing the network into smaller groups.

Understanding Power Distribution Networks

This section covers power distribution networks, including primary and secondary networks, high voltage lines, transformers, and substations.

Primary Network

• The primary network carries electricity from production centers to transformer stations.

• The high voltage lines that make up the primary network should not directly supply consumers.

• Transformers are used to reduce voltage levels at transformer stations.

Secondary Network

• The secondary network connects transformer stations to substations closer to consumers.

• Substations further reduce voltage levels before distributing electricity through low-voltage lines.

• Networks are often closed in a ring formation to ensure continuity of service even if one part of the network fails.

Alimentación eléctrica

En esta sección, el hablante explica cómo funciona la alimentación eléctrica y los diferentes tipos de redes que existen.

Redes de baja tensión

• Las redes de baja tensión son anillos cerrados para garantizar el suministro en caso de avería.

• La red de baja tensión se alimenta de las subestaciones y se encarga de llevar la energía a los distintos usuarios.

• Es importante que las redes sean anillos cerrados para garantizar el suministro en caso de rotura o avería.

Alimentación a tensión constante

• La principal ventaja es la independencia absoluta de los receptores. Si una línea falla, la otra sigue funcionando sin problemas.

• Se necesita emplear cables gruesos debido a que la intensidad va creciendo a medida que nos acercamos a la unidad de alimentación.

• El principal inconveniente es que cada red requiere un cable más grueso, lo cual puede ser costoso.

Distribución en paralelo

• Cada red tiene su propio cable, lo cual implica que cada uno debe ser más grueso para soportar la corriente necesaria.

• La distribución en paralelo permite distribuir la corriente en cada una de las ramas.

Líneas trifásicas a cuatro hilos

• Cada fase y neutro tienen una tensión igual, por lo que conectando los receptores entre ellos estarán alimentados a extra tensión.

• Entre cada dos fases hay una tensión mayor igual al anterior multiplicada por raíz de 32.

Alimentación a intensidad constante

En esta sección se habla sobre la alimentación a intensidad constante, también conocida como conexión en serie. Se explica cómo funciona y cuáles son sus ventajas e inconvenientes.

Conexión en serie

• La alimentación a intensidad constante consiste en conectar todos los receptores uno detrás de otro

• La intensidad suministrada por el generador es igual a cada una de las intensidades que circula por cada receptor

• La tensión en botones del generador será igual a la suma de todas las tensiones que necesita cada uno de los consumidores

Ventajas e inconvenientes

• La conexión en serie es más sencilla porque sólo se necesita un hilo conductor que vaya conectando de una al otro

• El gran problema de la conexión en serie es que si uno se estropea nos corta toda la línea

• Este inconveniente se supera fácilmente conectando en cada receptor un interruptor automático que se cierra cuando sucede la avería

• Cuando el número de receptores es muy grande, es necesario el empleo de tensiones muy elevadas porque cada consumo nos va sumando el voltaje

Iluminación pública

En esta sección se habla sobre la iluminación pública y cómo funciona con la alimentación a intensidad constante.

Iluminación pública

• Una aplicación importante de la alimentación a intensidad constituye la iluminación pública de calles y plazas

• Los receptores se ponen en marcha y se paran todos al mismo tiempo, lo que hace que sean dependientes unos de los otros

Electrical Distribution

This section discusses the losses that occur during electrical distribution.

Losses During Transport

• If a lamp post breaks, the switch will trip and the current will continue to pass through to the next lamp post.

• Energy is lost during transport due to resistance in the cable.

• Resistance is directly proportional to length and varies with temperature.

• Cable diameter should be adjusted based on voltage and amperage requirements.

Heat Distribution

This section discusses how heat energy is distributed.

Heat Transfer Fluids

• Combustion products are not suitable for transportation due to their resistance.

• Thermal fluids such as water, thermal oil, molten salts, and metals are used instead.

• These fluids have high heat capacity, chemical stability within operating ranges, low vapor pressure for economic design, and acceptable mechanical energy requirements.

Gas Transport

• Gases are not ideal for transportation due to their low heat capacity requiring large volumes and masses.

• Corrosive gases containing nitrogen oxides and sulfur oxides can cause damage.

Calentadores y sistemas de calefacción

En esta sección, el presentador habla sobre los diferentes tipos de calentadores y sistemas de calefacción.

Tipos de calentadores

• Los calentadores pueden trabajar con químicos, presión de vapor o energía térmica.

• Hay diversos tipos de calentadores que frecuentemente tienen el calor de dos formas: por convección y por radiación.

• Existen diferentes tipos de radiadores como serpentín en placas, tubos lisos, tubos de peine y radiadores de fundición.

Sistemas de calefacción

• El sistema más común para mover el calor es el aire caliente. Para instancias más grandes se utiliza agua o vapor.

• La distribución del calor depende del lugar donde se produce y donde se emplea. Se puede trabajar con agua mientras la temperatura requerida sea inferior a 70 o 75 grados centígrados.

• La mayoría de procesos industriales suele trabajar con vapor a alta presión y temperatura.

Introduction to Heating and Cooling Systems

In this section, the speaker introduces the concept of heating and cooling systems, emphasizing that a low-pressure system is cheaper than a hot water system but more difficult to regulate centrally.

Heating Systems

• Heat is difficult to move and requires a medium such as air or water.

• If the medium is air, fans are needed to move heat. If it's water, convection can be used if there are differences in density.

• Vapor is an effective carrier of heat due to its pressure. However, managing vapor can be complicated.

Water Transport and Distribution

• Water is essential but not always available where we need it. It must be transported, treated, and adapted for use.

• Water can be transported through channels or pipes made of materials like concrete or steel.

• Lead pipes were once common but have been phased out due to their toxicity.

Building Plumbing

• A well-designed plumbing system ensures efficient water distribution within buildings from the point of entry to individual fixtures.

Tuberías y materiales para instalaciones de agua

En esta sección, los hablantes discuten la importancia de las tuberías y los materiales utilizados en las instalaciones de agua. Se mencionan los problemas asociados con la pérdida de agua, la corrosión y el uso de diferentes materiales.

Materiales para tuberías

• Las tuberías deben ser fáciles de mantener y adaptarse a la forma arquitectónica.

• La instalación normalmente debe estar oculta en edificios.

• Los efectos corrosivos del agua son estudiados por químicos.

• El acero galvanizado y el hierro forjado son mejores contra la oxidación que el acero negro no galvanizado.

• El cobre es un material comúnmente utilizado debido a su bajo costo.

Tratamiento del agua

• Debería efectuarse un tratamiento del agua para corregir sus efectos corrosivos y quitarle la cal en algunos sitios.

• Cuando las aguas son abrasivas, lo mejor es usar plásticos.

Uniones y soldaduras

• Las uniones roscadas se emplean comúnmente con cinta o estopa para evitar fugas.

• En las tuberías de cobre, las uniones soldadas se funden en el efecto de atracción capilar.

Soldering and Pipe Fittings

This section covers the process of soldering copper pipes, the importance of removing oxidized layers, and the use of valves and fittings in plumbing systems.

Soldering Copper Pipes

• Oxidized layers on copper pipes must be removed before soldering to ensure a strong bond.

• After applying solder, allow it to cool slowly to prevent air from escaping through weak points in the joint.

• Pressure testing is necessary to ensure that there are no leaks in the joint.

Valves and Fittings

• The thickness of copper pipes can vary, affecting water flow. Smooth interior surfaces reduce friction with water.

• Valves are used for large parts of plumbing systems. Gate valves are commonly used for this purpose.

• Bronze or brass valves should be used for smaller parts of plumbing systems. Faucets come in different types such as pressure or automatic shut-off valves.

Gas and Oil Pipeline Transport

This section discusses the importance of efficient transport methods for gas and oil pipelines.

Gas Pipeline Transport

• Efficient transport methods are essential for transporting gas and oil products quickly, cheaply, and safely.

• The amount of petroleum consumed by a nation is an indicator of its wealth or poverty.

Oil Pipeline Transport

• Large tankers are used to transport oil over long distances between countries.

• Pipelines offer a more efficient method than ships because they have greater capacity, speed, and economic viability.

• Gas pipelines are also used to transport gas products through pressure differences created by pumping stations.

Distribución de gases combustibles

En esta sección se habla sobre la distribución de gases combustibles, cómo se mueve el gas a alta presión y cómo se reparte el gas de media y baja presión. También se menciona la importancia del cálculo de las necesidades futuras para evitar tener que hacer una segunda red.

Diseño de la red

• La red debe ser diseñada para un futuro estado, no solo para el estado actual.

• Se mueve el gas a alta presión mediante redes de tubería hasta instalaciones receptoras.

• Normalmente son enormes y al principio te sobra gas y luego cada vez te sobra menos es cuando tienes que hacer la segunda red.

Red en núcleos urbanos

• La red abarcará todas las calles y plazas en las que por densidad de población necesiten está este sistema.

• La delegación provincial del ministerio de industria decide si la instalación será o no será antieconómica.

Centros reguladores

• Deberá existir los centros reguladores necesarios para proporcionar un suministro regular y constante.

• Sería como una especie de acumulador de gas en la plaza mientras las válvulas llave se estuviera procurando que la situación permita accionarlas y cerrarlas en caso de avería.

Protección contra daños externos

• Las tuberías estarán convenientemente protegidas contra la corrección exterior y llevarán protección catódica cuando sea necesario para evitar corrupción.

• Cuando la instalación se canalice bajo el agua o bajo nivel freático se tomarán todas las medidas para evitar corrosión y para evitar que haya problemas de seguridad.

Producto que hace que el gas huela

En esta sección se menciona que el producto que hace que el gas huela no está presente en los gasoductos, sino que se agrega después. También se habla sobre la importancia de tener registros suficientes en la red.

Olor del gas

• El producto que hace que el gas huela no está presente en los gasoductos, sino que se agrega después.

• La red deberá tener registros suficientes para la aplicación de los aparatos de contrastación.

Cálculo de tuberías

En esta sección se habla sobre cómo calcular las tuberías necesarias teniendo en cuenta factores como el tipo de gas y las pérdidas de carga. También se menciona cómo deben ser colocadas las tuberías enterradas.

Cálculo de tuberías

• Tendrá en cuenta cómo es el gas y las pérdidas de cargas y todo el tema.

• Las tuberías enterradas se entenderán de forma que la distribución entre la superficie del suelo sea la suficiente para proteger la canalización.

Colocación de tuberías

• Las tuberías estarán convenientemente protegidas contra la corrección exterior y llevarán protección catódica cuando sea necesario para evitar corrupción.

• Cuando la instalación se canalice bajo el agua o bajo nivel freático se tomarán todas las medidas para evitar corrosión y para evitar que haya problemas de seguridad.

Protección catódica y transporte de energía

En esta sección, el presentador explica cómo funciona la protección catódica para prevenir la corrosión galvánica en tuberías que transportan fluidos. También habla sobre las medidas de seguridad necesarias para el transporte de energía.

Protección catódica

• La protección catódica es un método para prevenir la corrosión galvánica en tuberías que transportan fluidos.

• Cuando un fluido circula por una tubería, ésta se convierte en una especie de pila eléctrica.

• El agua disuelve cosas y le encanta llevarse electrones, lo que puede causar corrosión.

• La protección catódica consiste en darle al agua un electrón para evitar que tome uno del cobre o del material de la tubería.

• Los órganos de la administración establecen las medidas necesarias para garantizar la protección contra la corrosión.

Transporte de energía

• Las principales formas de transporte de energía son la electricidad y los combustibles fósiles como el petróleo y el gas.

• Es importante tener en cuenta no sólo el coste de la energía no aprovechada, sino también cómo llevarla desde el punto de producción hasta el consumo.

• Las canalizaciones que discurren paralelas y en proximidades a líneas eléctricas, ferrocarriles o carreteras deben ser marcadas adecuadamente para evitar accidentes.

• Los materiales a usar también están regulados por los órganos correspondientes.