La transmisión de potencia es el movimiento de energía desde su lugar de generación hasta un lugar donde se aplica para realizar un trabajo útil .
La potencia se define formalmente como unidades de energía por unidad de tiempo . En unidades del SI :
Desde el desarrollo de la tecnología , los sistemas de transmisión y almacenamiento han sido de inmenso interés para los tecnólogos y los usuarios de tecnología .
Con la implantación generalizada de redes eléctricas , la transmisión de energía suele asociarse más con la transmisión de energía eléctrica . Normalmente se prefiere la corriente alterna , ya que su voltaje se puede aumentar fácilmente mediante un transformador para minimizar la pérdida resistiva en los conductores utilizados para transmitir energía a grandes distancias; se requiere otro conjunto de transformadores para reducirlo a niveles de voltaje más seguros o más utilizables en el destino.
La transmisión de energía se realiza generalmente con líneas aéreas , ya que es la forma más económica de hacerlo. La transmisión subterránea mediante cables de alta tensión se elige en áreas urbanas concurridas y en conexiones submarinas de corriente continua de alta tensión (HVDC).
La energía también puede transmitirse modificando campos electromagnéticos o mediante ondas de radio ; la energía de microondas puede transportarse de manera eficiente a lo largo de distancias cortas mediante una guía de ondas o en el espacio libre mediante transferencia de energía inalámbrica .
La transmisión de energía eléctrica ha reemplazado a la transmisión de energía mecánica en todas las distancias, excepto en las más cortas.
Desde el siglo XVI, pasando por la Revolución Industrial hasta finales del siglo XIX, la transmisión de energía mecánica fue la norma. La tecnología de transmisión de energía a larga distancia más antigua implicaba sistemas de varillas de empuje o líneas de sacudidas ( stängenkunst o feldstängen ) que conectaban ruedas hidráulicas a bombas de drenaje de minas y pozos de salmuera distantes. [1] Existe un ejemplo sobreviviente de 1780 en Bad Kösen que transmite energía aproximadamente 200 metros desde una rueda hidráulica a un pozo de sal, y desde allí, otros 150 metros a un evaporador de salmuera. [2] Esta tecnología sobrevivió hasta el siglo XXI en un puñado de campos petrolíferos en los EE. UU., transmitiendo energía desde un motor de bombeo central a los numerosos gatos de bomba en el campo petrolífero. [3]
La potencia mecánica puede transmitirse directamente utilizando una estructura sólida como un eje de transmisión ; los engranajes de transmisión pueden ajustar la cantidad de par o fuerza en función de la velocidad de la misma forma en que un transformador eléctrico ajusta el voltaje en función de la corriente . Las fábricas estaban equipadas con ejes de transmisión aéreos que proporcionaban potencia rotatoria . Agricola describió sistemas de ejes de transmisión cortos que conectaban una rueda hidráulica a numerosas máquinas de procesamiento de minerales. [4] Si bien las máquinas descritas por Agricola usaban conexiones con engranajes desde los ejes a la maquinaria, en el siglo XIX, las correas de transmisión se convertirían en la norma para unir máquinas individuales a los ejes de transmisión. Una fábrica de mediados del siglo XIX tenía 1948 pies de ejes de transmisión con 541 poleas. [5]
Los sistemas hidráulicos utilizan líquido bajo presión para transmitir energía; los canales y las instalaciones de generación de energía hidroeléctrica aprovechan la energía natural del agua para elevar barcos o generar electricidad. El bombeo de agua o el empuje de masas cuesta arriba con bombas de molino de viento es un posible medio de almacenamiento de energía . Londres tenía una red hidráulica alimentada por cinco estaciones de bombeo operadas por la London Hydraulic Power Company , con un efecto total de 5 MW.
Los sistemas neumáticos utilizan gases a presión para transmitir energía; el aire comprimido se utiliza habitualmente para operar herramientas neumáticas en fábricas y talleres de reparación . Una llave neumática (por ejemplo) se utiliza para quitar e instalar neumáticos de automóviles mucho más rápido de lo que se podría hacer con herramientas manuales estándar. Los defensores de la corriente continua de Edison propusieron un sistema neumático como base de la red eléctrica. El aire comprimido generado en las cataratas del Niágara haría funcionar generadores de corriente continua a larga distancia. La guerra de las corrientes terminó con la corriente alterna (CA) como el único medio de transmisión de energía a larga distancia.
La energía térmica se puede transportar en tuberías que contienen un fluido de alta capacidad calorífica , como petróleo o agua, como los que se utilizan en los sistemas de calefacción urbana , o mediante el transporte físico de artículos materiales, como vagones portabotellas, o en el comercio del hielo.
Aunque técnicamente no se trata de transmisión de energía, la energía se suele transportar mediante el transporte de combustibles químicos o nucleares . Entre los posibles combustibles artificiales se encuentran los isótopos radiactivos , el alcohol de madera , el alcohol de grano , el metano , el gas sintético , el gas hidrógeno (H2 ) , el gas criogénico y el gas natural licuado (GNL).
