central hidroeléctrica

Indudablemente la electricidad es uno de los principales Indudablemente la electricidad es uno de los principales elementos del desarrollo humano en la era moderna, pero elementos del desarrollo humano en la era moderna, pero para que ésta se encuentre presente en nuestra vida para que ésta se encuentre presente en nuestra vida diaria ha sido necesario que el hombre la fuera diaria ha sido necesario que el hombre la fuera conociendo poco a poco y fuera descubriendo sus diversas conociendo poco a poco y fuera descubriendo sus diversas formas de generación y sus diferentes aplicaciones.formas de generación y sus diferentes aplicaciones.Hoy se sabe que la electricidad se genera de distintas Hoy se sabe que la electricidad se genera de distintas fuentes como la hidráulica, geotérmica, eólica, atómica, fuentes como la hidráulica, geotérmica, eólica, atómica, solar y térmica, donde se utiliza el carbón, el petróleo y el solar y térmica, donde se utiliza el carbón, el petróleo y el gas natural, que son recursos no renovables.gas natural, que son recursos no renovables.

En nuestro país se utiliza el gran potencial hídrico de los En nuestro país se utiliza el gran potencial hídrico de los ríos, lagos y lagunas para generar la electricidad que ríos, lagos y lagunas para generar la electricidad que utilizamos. Esta generación hidroeléctrica representa el utilizamos. Esta generación hidroeléctrica representa el 60% del total de nuestra electricidad. El otro 40% lo 60% del total de nuestra electricidad. El otro 40% lo generan las centrales térmicas, que trabajan con la fuerza generan las centrales térmicas, que trabajan con la fuerza del vapor y cuyo combustible principal es todavía el del vapor y cuyo combustible principal es todavía el petróleo.petróleo.

CENTRAL HIDROELECTRICA

Ing. Carlos Cornejo I.

A)A) El Sistema Interconectado Centro El Sistema Interconectado Centro Norte.Norte.

Es el de mayor capacidad, ya que genera casi 3 mil Es el de mayor capacidad, ya que genera casi 3 mil megawatts. Abastece a las principales ciudades del país megawatts. Abastece a las principales ciudades del país como: Piura, Chiclayo, Trujillo, Chimbote, Huaraz, como: Piura, Chiclayo, Trujillo, Chimbote, Huaraz, Huanuco, Tingo María, Cajamarca, Huancayo y Lima. La Huanuco, Tingo María, Cajamarca, Huancayo y Lima. La principales centrales hidroeléctricas que componen este principales centrales hidroeléctricas que componen este sistema son:sistema son:

1) 1) Carhuaquero:Carhuaquero:Ubicada en Cajamarca, aprovecha las aguas del río Ubicada en Cajamarca, aprovecha las aguas del río Chancay y cuenta con una caída neta de 475 m para Chancay y cuenta con una caída neta de 475 m para generar 75 Megavatios (Mw). Fue puesta en servicio en generar 75 Megavatios (Mw). Fue puesta en servicio en 1988 y pertenece a la empresa EGENOR S.A. 1988 y pertenece a la empresa EGENOR S.A.


2)2) Cañón del Pato:Cañón del Pato:

Ubicada en Ancash, a 120 Km. de Chimbote en la provincia Ubicada en Ancash, a 120 Km. de Chimbote en la provincia de Huaylas, utiliza las aguas del río Santa aprovechando de Huaylas, utiliza las aguas del río Santa aprovechando una caída de 395 m y generando 154 Megawatts (Mw). una caída de 395 m y generando 154 Megawatts (Mw). Fue puesta en servicio en dos etapas: 1958 y 1981 Fue puesta en servicio en dos etapas: 1958 y 1981 respectivamente. Pertenece también a EGENOR S.A. respectivamente. Pertenece también a EGENOR S.A.


3) 3) Gallito Ciego:Gallito Ciego:Ubicada en la provincia de Contumazá, en Ubicada en la provincia de Contumazá, en Cajamarca. Genera 34 Megawatts. Ha sido Cajamarca. Genera 34 Megawatts. Ha sido entregada en concesión definitiva a la entregada en concesión definitiva a la empresa Cementos Norte Pacasmayo. empresa Cementos Norte Pacasmayo.

4) 4) Central Hidroeléctrica Santiago Central Hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo:Antúnez de Mayolo:Ubicada en el departamento de Huancavelica, Ubicada en el departamento de Huancavelica, provincia de Tayacaja. Produce 798 Mw, provincia de Tayacaja. Produce 798 Mw,

5) central hidroeléctrica de 5) central hidroeléctrica de castrovireyna:castrovireyna:

Ubicada en el departamento de Huancavelica, Ubicada en el departamento de Huancavelica, provincia de lircay. Produce 700 Mw, provincia de lircay. Produce 700 Mw,


5) Restitución:5) Restitución: Esta central recibe las aguas ya utilizadas en la Central Esta central recibe las aguas ya utilizadas en la Central Antúnez de Mayolo a través de una caída de 258 m Antúnez de Mayolo a través de una caída de 258 m generando 216 Mw. Fue puesta en operación en 1984. generando 216 Mw. Fue puesta en operación en 1984. Ambas componen el complejo hidroenergético más grande Ambas componen el complejo hidroenergético más grande del país y pertenecen a Electro Perú S.A.. del país y pertenecen a Electro Perú S.A..

6) Cahua: 6) Cahua: Ubicado en Pativilca, al norte de Lima, aprovecha las Ubicado en Pativilca, al norte de Lima, aprovecha las aguas del río Pativilca a través de una caída de 215 m aguas del río Pativilca a través de una caída de 215 m produciendo 41 Mw. Fue puesta en servicio en 1967 y produciendo 41 Mw. Fue puesta en servicio en 1967 y abastece de electricidad a Huacho, Supe, Paramonga, abastece de electricidad a Huacho, Supe, Paramonga, Pativilca y Barranca. Pativilca y Barranca.

7) Huinco: 7) Huinco: Es la principal central hidroeléctrica de Lima. Su Es la principal central hidroeléctrica de Lima. Su producción es de 262 Mw. a través de 4 generadores. La producción es de 262 Mw. a través de 4 generadores. La cuenca hídrica que abastece a Huinco es recogida de las cuenca hídrica que abastece a Huinco es recogida de las lagunas de Marcapomacocha y Antacoto a 5 mil m.s.n.m. lagunas de Marcapomacocha y Antacoto a 5 mil m.s.n.m. Las aguas son derivadas a través de una caída neta de Las aguas son derivadas a través de una caída neta de 1.245 m para ser absorbidas por 8 turbinas Pelton. Fue 1.245 m para ser absorbidas por 8 turbinas Pelton. Fue puesta en operación en 1965. Además de Huinco, otras puesta en operación en 1965. Además de Huinco, otras centrales hidroeléctricas abastecen a la ciudad de Lima. centrales hidroeléctricas abastecen a la ciudad de Lima. Todas ellas pertenecen a la empresa EDEGEL S.A.: Todas ellas pertenecen a la empresa EDEGEL S.A.:


Central Matucana :Central Matucana : Construida en 1971 genera 120 Mw. con Construida en 1971 genera 120 Mw. con una caída de 980 m.una caída de 980 m.

Central Moyopampa:Central Moyopampa: Inaugurada en 1951 genera 63 Mw. con Inaugurada en 1951 genera 63 Mw. con una caída de 460 m. una caída de 460 m.

Central Callahuanca: Central Callahuanca: Puesta en servicio en dos etapas 1938 y Puesta en servicio en dos etapas 1938 y 1958 respectivamente y genera 71 Mw. 1958 respectivamente y genera 71 Mw. con una caída de 426 m. con una caída de 426 m.

Central Huampaní:Central Huampaní:Puesta en servicio 1962, genera 31 Mw Puesta en servicio 1962, genera 31 Mw con una caída de 185 m.con una caída de 185 m.


B) El Sistema Interconectado Sur B) El Sistema Interconectado Sur

Suministra energía a una población de más de millones de Suministra energía a una población de más de millones de habitantes. Entre las principales ciudades que abastece habitantes. Entre las principales ciudades que abastece están Arequipa, Cusco, Tacna, Moquegua, Juliaca, Ilo y están Arequipa, Cusco, Tacna, Moquegua, Juliaca, Ilo y Puno. En este Sistema Interconectado con 711 kilómetros de Puno. En este Sistema Interconectado con 711 kilómetros de líneas de transmisión se hallan las siguientes centrales líneas de transmisión se hallan las siguientes centrales hidroeléctricas: hidroeléctricas:

1) Charcani V1) Charcani VUbicada en Arequipa, esta central es una de las más Ubicada en Arequipa, esta central es una de las más modernas del país. Fue inaugurada en 1988. Genera 136.8 modernas del país. Fue inaugurada en 1988. Genera 136.8 Mw con una caída de agua de 690 m y pertenece a la Mw con una caída de agua de 690 m y pertenece a la Empresa EGASA.Empresa EGASA.

2) Machu Picchu2) Machu PicchuUbicada en la provincia de Urubamba cerca a las ruinas de Ubicada en la provincia de Urubamba cerca a las ruinas de Machu Picchu en el Cusco. Genera 110 Mw y su caída neta Machu Picchu en el Cusco. Genera 110 Mw y su caída neta es de 345 m. Esta Central trabaja con turbinas tipo Francis es de 345 m. Esta Central trabaja con turbinas tipo Francis y fue puesta en servicio en 3 etapas: 1964, 1972 y 1984 y fue puesta en servicio en 3 etapas: 1964, 1972 y 1984 respectivamente. En la actualidad esta central se encuentra respectivamente. En la actualidad esta central se encuentra in operativa por los graves daños ocasionados por el aluvión in operativa por los graves daños ocasionados por el aluvión sufrido durante la temporada del fenómeno de El Niño de sufrido durante la temporada del fenómeno de El Niño de febrero de 1998febrero de 1998


Un sistema de captación de Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que agua provoca un desnivel que

origina una cierta energía origina una cierta energía potencial acumulada. El paso potencial acumulada. El paso

del agua por la turbina del agua por la turbina desarrolla en la misma un desarrolla en la misma un movimiento giratorio que movimiento giratorio que

acciona el alternador y produce acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.la corriente eléctrica.


TIPOS DE CENTRALES TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS HIDROELECTRICAS

Central Hidroeléctrica de PasadaCentral Hidroeléctrica de Pasada

Una central de pasada es aquella en que no Una central de pasada es aquella en que no existe una acumulación apreciable de agua existe una acumulación apreciable de agua "corriente arriba" de las turbinas. "corriente arriba" de las turbinas. En una central de este tipo las turbinas En una central de este tipo las turbinas deben aceptar el caudal disponible del río deben aceptar el caudal disponible del río "como viene", con sus variaciones de "como viene", con sus variaciones de estación en estación, o si ello es imposible el estación en estación, o si ello es imposible el agua sobrante se pierde por rebosamiento.agua sobrante se pierde por rebosamiento.En ocasiones un embalse relativamente En ocasiones un embalse relativamente pequeño bastará para impedir esa pérdida pequeño bastará para impedir esa pérdida por rebosamiento.por rebosamiento.


En la misma se aprovecha un estrechamiento del río, y la obra del edificio de la central (casa de máquinas) puede formar parte de la misma presa.El desnivel entre "aguas arriba" y "aguas abajo", es reducido, y si bien se forma un remanso de agua a causa del azud, no es demasiado grande.Este tipo de central, requiere un caudal suficientemente constante para asegurar a lo largo del año una potencia determinada.


Central Hidroeléctrica con Embalse de ReservaCentral Hidroeléctrica con Embalse de Reserva En este tipo de proyecto se embalsa un volumen En este tipo de proyecto se embalsa un volumen

considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la construcción de una o más presas que mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales.forman lagos artificiales.El embalse permite graduar la cantidad de agua que El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. Del volumen embalsado depende pasa por las turbinas. Del volumen embalsado depende la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas.la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas.Con embalse de reserva puede producirse energía Con embalse de reserva puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se seque por eléctrica durante todo el año aunque el río se seque por completo durante algunos meses, cosa que sería completo durante algunos meses, cosa que sería imposible en un proyecto de pasada.imposible en un proyecto de pasada.

Las centrales con almacenamiento de reserva exigen Las centrales con almacenamiento de reserva exigen por lo general una inversión de capital mayor que las por lo general una inversión de capital mayor que las de pasada, pero en la mayoría de los casos permiten de pasada, pero en la mayoría de los casos permiten usar toda la energía posible y producir kilovatios-hora usar toda la energía posible y producir kilovatios-hora más baratos.más baratos.

Pueden existir dos variantes de estas centrales Pueden existir dos variantes de estas centrales hidroeléctricashidroeléctricas


La de casa de máquina al pie de la La de casa de máquina al pie de la presapresa::

En las figuras siguientes observamos en PLANTA y CORTE el En las figuras siguientes observamos en PLANTA y CORTE el esquema de una central de este tipo:esquema de una central de este tipo:

La casa de máquinas suele estar al pie de la presa, como ilustra el dibujo, en estos tipos de central, el desnivel obtenido es de carácter mediano.


Aprovechamiento por derivación del Aprovechamiento por derivación del agua:agua:

En las figuras siguientes tenemos un esquema en PLANTA y En las figuras siguientes tenemos un esquema en PLANTA y CORTE de una central de este tipo:CORTE de una central de este tipo:

Los desniveles en este tipo de central suelen ser mayores comparados con los que se encuentran en los tipos anteriores de centrales.


Centrales Hidroeléctricas de BombeoCentrales Hidroeléctricas de Bombeo

Las centrales de bombeo son un tipo especial de Las centrales de bombeo son un tipo especial de centrales hidroeléctricas que posibilitan un empleo centrales hidroeléctricas que posibilitan un empleo más racional de los recursos hidráulicos de un país.más racional de los recursos hidráulicos de un país.

Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda de energía eléctrica alcanza su Cuando la demanda de energía eléctrica alcanza su máximo nivel a lo largo del día, las centrales de máximo nivel a lo largo del día, las centrales de bombeo funcionan como una central convencional bombeo funcionan como una central convencional generando energía.generando energía.Al caer el agua, almacenada en el embalse superior, Al caer el agua, almacenada en el embalse superior, hace girar el rodete de la turbina asociada a un hace girar el rodete de la turbina asociada a un alternador.alternador.Después el agua queda almacenada en el embalse Después el agua queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del día en la que la inferior. Durante las horas del día en la que la demanda de energía es menor el agua es bombeada demanda de energía es menor el agua es bombeada al embalse superior para que pueda hace rel ciclo al embalse superior para que pueda hace rel ciclo productivo nuevamente.productivo nuevamente.Para ello la central dispone de grupos de motores-Para ello la central dispone de grupos de motores-bomba o, alternativamente, sus turbinas son bomba o, alternativamente, sus turbinas son reversibles de manera que puedan funcionar como reversibles de manera que puedan funcionar como bombas y los alternadores como motores.bombas y los alternadores como motores.


Principales componentes de una Central Principales componentes de una Central HidroeléctricaHidroeléctrica

La PresaLa PresaEl primer elemento que encontramos en una central El primer elemento que encontramos en una central

hidroeléctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el hidroeléctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el río y remansar las aguas.río y remansar las aguas.

Con estas construcciones se logra un determinado nivel del Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de la contención, y otro nivel diferente después de agua antes de la contención, y otro nivel diferente después de la misma. Ese desnivel se aprovecha para producir energía.la misma. Ese desnivel se aprovecha para producir energía.

Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su construcción en:construcción en:

- - Presa de tierraPresa de tierra


- Presa de hormigón

Las presas de hormigón son las más utilizadas y se puede a su vez clasificar en:


De gravedadDe gravedad::

Como se muestra en la Como se muestra en la figura tienen un peso figura tienen un peso

adecuado para adecuado para contrarrestar el momento contrarrestar el momento de vuelco que produce el de vuelco que produce el

aguaagua


De bóvedaDe bóveda::

Necesita menos Necesita menos materiales que las materiales que las de gravedad y se de gravedad y se suelen utilizar en suelen utilizar en

gargantas gargantas estrechas.estrechas.

En estas la presión En estas la presión provocada por el provocada por el agua se transmite agua se transmite íntegramente a las íntegramente a las

laderas por el laderas por el

efecto del arco.efecto del arco.


Los AliviaderosLos Aliviaderos

Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misión liberar parte del agua detenida sin tienen como misión liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de máquinas.que esta pase por la sala de máquinas.Se encuentran en la pared principal de la presa y Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.pueden ser de fondo o de superficie.

La misión de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, La misión de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes cantidades de agua o atender necesidades de grandes cantidades de agua o atender necesidades de riego.riego.Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al caer desde gran altura, los aliviaderos se diseñan para caer desde gran altura, los aliviaderos se diseñan para que la mayoría del líquido se pierda en una cuenca que que la mayoría del líquido se pierda en una cuenca que se encuentra a pie de presa, llamada de se encuentra a pie de presa, llamada de amortiguación.amortiguación.Para conseguir que el agua salga por los aliviaderos Para conseguir que el agua salga por los aliviaderos existen grandes compuertas, de acero que se pueden existen grandes compuertas, de acero que se pueden abrir o cerrar a voluntad, según la demanda de la abrir o cerrar a voluntad, según la demanda de la situación.situación.


Tomas de aguaTomas de agua

Las tomas de agua son construcciones adecuadas que Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el líquido para llevarlo hasta las permiten recoger el líquido para llevarlo hasta las máquinas por medios de canales o tuberías.máquinas por medios de canales o tuberías.

La toma de agua de las que parten varios conductos La toma de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberías, se hallan en la pared anterior de hacia las tuberías, se hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua la presa que entra en contacto con el agua embalsada. Estas tomas además de usar compuertas embalsada. Estas tomas además de usar compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc. que elementos extraños como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los álabes y producir desperfectos.puedan llegar a los álabes y producir desperfectos.

El canal de derivación se utiliza para conducir agua El canal de derivación se utiliza para conducir agua desde la presa hasta las turbinas de la central.desde la presa hasta las turbinas de la central.


Generalmente es necesario hacer la entrada a las Generalmente es necesario hacer la entrada a las turbinas con conducción forzada siendo por ello turbinas con conducción forzada siendo por ello preciso que exista una cámara de presión donde preciso que exista una cámara de presión donde termina el canal y comienza la turbina.termina el canal y comienza la turbina.Es bastante normal evitar el canal y aplicar Es bastante normal evitar el canal y aplicar directamente lasdirectamente las

Debido a las variaciones de carga del alternador Debido a las variaciones de carga del alternador o a condiciones imprevistas se utilizan las o a condiciones imprevistas se utilizan las chimeneas de equilibrio que evitan las sobre chimeneas de equilibrio que evitan las sobre presiones en las tuberías forzadas y álabes de las presiones en las tuberías forzadas y álabes de las turbinas. A estas sobre presiones se les turbinas. A estas sobre presiones se les denomina "golpe de ariete".denomina "golpe de ariete".Cuando la carga de trabajo de la turbina Cuando la carga de trabajo de la turbina disminuye bruscamente se produce una sobre disminuye bruscamente se produce una sobre presión positiva, ya que el regulador automático presión positiva, ya que el regulador automático de la turbina cierra la admisión de agua.de la turbina cierra la admisión de agua.


Casa de máquinasCasa de máquinasEs la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas, Es la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.

En la figura siguiente tenemos el corte esquemático de una central En la figura siguiente tenemos el corte esquemático de una central de caudal elevado y baja caída. La presa comprende en su misma de caudal elevado y baja caída. La presa comprende en su misma

estructura a la casa de máquinas.estructura a la casa de máquinas.1. Embalse2. Presa de contención3. Entrada de agua a las máquinas (toma), con reja4. Conducto de entrada del agua5. Compuertas planas de entrada, en posición "izadas".6. Turbina hidráulica7. Alternador8. Directrices para regulación de la entrada de agua a turbina9. Puente de grúa de la sala de máquinas.10. Salida de agua (tubo de aspiración11. Compuertas planas de salida, en posición "izadas"12. Puente grúa para maniobrar compuertas de salida.13. Puente grúa para maniobrar 14. compuertas de entrada.


Casa de máquinasCasa de máquinasEn la figura siguiente mostramos el croquis de una central de baja caída y En la figura siguiente mostramos el croquis de una central de baja caída y alto caudal, como la anterior, pero con grupos generadores denominados alto caudal, como la anterior, pero con grupos generadores denominados

"a bulbo", que están totalmente sumergidos en funcionamiento."a bulbo", que están totalmente sumergidos en funcionamiento.

1. Embalse2. Conducto de entrada de agua3. Compuertas de entrada "izadas" 4. Conjunto de bulbo con la turbina y el alternador5. Puente grúa de las sala de máquina6. Mecanismo de las compuertas de salida7. Compuerta de salida "izada"8. Conducto de salida


Casa de máquinasCasa de máquinascentral de caudal mediano y salto también mediano, con la sala de máquinas central de caudal mediano y salto también mediano, con la sala de máquinas

al pie de la presa.al pie de la presa.El agua ingresa por la toma practicada en el mismo dique, y es llevada hasta El agua ingresa por la toma practicada en el mismo dique, y es llevada hasta

las turbinas por medio de conductos metálicos embutidos en el dique.las turbinas por medio de conductos metálicos embutidos en el dique.

1. Embalse2. Toma de agua3. Conducto metálico embutido en la presa4. Compuertas de entrada en posición de izada5. Válvulas de entrada de agua a turbinas6. Turbina7. Alternador8. Puente grúa de la central9. Compuerta de salidas "izada"10. Puente grúa para izada de la compuerta de salida11. Conducto de salida


1. Conducto forzado 1. Conducto forzado desde la chimenea de desde la chimenea de equilibrioequilibrio

2. Válvula de 2. Válvula de regulación y cierreregulación y cierre

3. Puente grúa de sala 3. Puente grúa de sala de válvulasde válvulas

4. Turbina4. Turbina 5. Alternador5. Alternador 6. Puente grúa de la 6. Puente grúa de la

sala de máquinassala de máquinas 7. Compuertas de 7. Compuertas de

salida, en posición salida, en posición "izadas""izadas"

8. Puente grúa para las 8. Puente grúa para las compuertas de salidacompuertas de salida

9. Conducto de salida9. Conducto de salida

En la figura siguiente tenemos el esquema de una central de alta presión y bajo caudal. Este tipo de sala de máquinas se construye alejada de la presa.El agua llega por medio de una tubería a presión desde la toma, por lo regular alejada de la central, y en el trayecto suele haber una chimenea de equilibrio.La alta presión del agua que se presenta en estos casos obliga a colocar válvulas para la regulación y cierre , capaces de soportar el golpe de ariete.


Turbinas HidráulicasTurbinas HidráulicasHay tres tipos principales de turbinas hidráulicas:Hay tres tipos principales de turbinas hidráulicas:

La rueda Pelton La rueda Pelton La turbina FrancisLa turbina Francis La de hélice o turbina KaplanLa de hélice o turbina Kaplan

El tipo más conveniente dependerá en cada caso del El tipo más conveniente dependerá en cada caso del salto de agua y de la potencia de la turbina.salto de agua y de la potencia de la turbina.

En términos generales:En términos generales: La rueda Pelton conviene para saltos grandes. La rueda Pelton conviene para saltos grandes. La turbina Francis para saltos medianos.La turbina Francis para saltos medianos. La turbina de hélice o turbina Kaplan para saltos La turbina de hélice o turbina Kaplan para saltos

pequeños.pequeños.


Rueda PELTONRueda PELTON::

En la figura se muestra un croquis de la turbina En la figura se muestra un croquis de la turbina en conjunto para poder apreciar la en conjunto para poder apreciar la distribución de los componentes distribución de los componentes fundamentales.fundamentales.Un chorro de agua convenientemente dirigido Un chorro de agua convenientemente dirigido y regulado, incide sobre las cucharas del y regulado, incide sobre las cucharas del rodete que se encuentran uniformemente rodete que se encuentran uniformemente distribuidas en la periferia de la rueda. distribuidas en la periferia de la rueda. Debido a la forma de la cuchara, el agua se Debido a la forma de la cuchara, el agua se desvía sin choque, cediendo toda su energía desvía sin choque, cediendo toda su energía cinética, para caer finalmente en la parte cinética, para caer finalmente en la parte inferior y salir de la máquina. La regulación inferior y salir de la máquina. La regulación se logra por medio de una aguja colocada se logra por medio de una aguja colocada dentro de la tubería.dentro de la tubería.Este tipo de turbina se emplea para saltos Este tipo de turbina se emplea para saltos grandes y presiones elevadas.grandes y presiones elevadas.


1. Rodete1. Rodete 2. Cuchara2. Cuchara 3. Aguja3. Aguja 4. Tobera4. Tobera 5. Conducto de 5. Conducto de

entradaentrada 6. Mecanismo de 6. Mecanismo de

regulaciónregulación 7. Cámara de salida7. Cámara de salida


Rodete y cuchara de una Rodete y cuchara de una turbina Penton turbina Penton

Turbina Penton y alternador


Turbina FrancisTurbina Francis::Para saltos medianos se Para saltos medianos se

emplean las turbinas emplean las turbinas Francis, que son de Francis, que son de reacción. En el dibujo reacción. En el dibujo podemos apreciar la podemos apreciar la forma general de un forma general de un rodete y el importante rodete y el importante hecho de que el agua hecho de que el agua entre en una dirección y entre en una dirección y salga en otra a 90º, salga en otra a 90º, situación que no se situación que no se presenta en las ruedas presenta en las ruedas Pelton.Pelton.Las palas o alabes de la Las palas o alabes de la rueda Francis son rueda Francis son alabeadas.alabeadas.


Un hecho también significativo es que Un hecho también significativo es que estas turbinas en vez de toberas, tienen estas turbinas en vez de toberas, tienen una corona distribuidora del agua. Esta una corona distribuidora del agua. Esta corona rodea por completo al rodete. corona rodea por completo al rodete. Para lograr que el agua entre racialmente Para lograr que el agua entre racialmente al rodete desde la corona distribuidora al rodete desde la corona distribuidora existe una cámara espiral o caracol que existe una cámara espiral o caracol que se encarga de la adecuada dosificación en se encarga de la adecuada dosificación en cada punto de entrada del agua. El rodete cada punto de entrada del agua. El rodete tiene los alabes de forma adecuada como tiene los alabes de forma adecuada como para producir los efectos deseados sin para producir los efectos deseados sin remolinos ni pérdidas adicionales de remolinos ni pérdidas adicionales de carácter hidrodinámico.carácter hidrodinámico.


Turbina KAPLANTurbina KAPLAN::

En los casos en que el En los casos en que el agua sólo circule en agua sólo circule en dirección axial por los dirección axial por los elementos del rodete, elementos del rodete, tendremos las turbinas tendremos las turbinas de hélice o Kaplan. Las de hélice o Kaplan. Las turbinas Kaplan tienen turbinas Kaplan tienen alabes móviles para alabes móviles para adecuarse al estado de adecuarse al estado de la carga.la carga.Estas turbinas aseguran Estas turbinas aseguran un buen rendimiento un buen rendimiento aún con bajas aún con bajas velocidades de rotación.velocidades de rotación.La figura muestra un La figura muestra un croquis de turbina a croquis de turbina a hélice o Kaplan.hélice o Kaplan.


TIPOS DE ENERGIA :TIPOS DE ENERGIA :

El Sol: Energía Solar.El Sol: Energía Solar. El viento: Energía Eólica.El viento: Energía Eólica. Los ríos y corrientes de agua Los ríos y corrientes de agua

dulce: Energía Hidráulica.dulce: Energía Hidráulica. Los mares y océanos: Energía Los mares y océanos: Energía

Mareomotriz.Mareomotriz. El calor de la Tierra: Energía El calor de la Tierra: Energía

Geotérmica.Geotérmica.


ENERGIA SOLAR ENERGIA SOLAR

Esta energía se obtiene Esta energía se obtiene directamente del sol. directamente del sol. Aprovechamos la radiación Aprovechamos la radiación solar incidente por su solar incidente por su capacidad de calentar o capacidad de calentar o directamente del directamente del aprovechamiento de la aprovechamiento de la radiación por medio de radiación por medio de dispositivos especiales.dispositivos especiales.

La radiación es aprovechado le La radiación es aprovechado le en sus componentes directa en sus componentes directa (llega directamente del foco (llega directamente del foco solar, sin efluxión o refracción, solar, sin efluxión o refracción, se puede concentrar para se puede concentrar para utilizar) y difusa (es emitida utilizar) y difusa (es emitida por la bóveda celeste diurna por la bóveda celeste diurna por medio de reflexión y por medio de reflexión y refracción, no se puede refracción, no se puede concentrar)concentrar)

De acuerdo al uso que le damos De acuerdo al uso que le damos las conocemos por:las conocemos por:


Energía Solar Pasiva:Energía Solar Pasiva: Aprovechamos el calor Aprovechamos el calor del sol sin necesidad mecanismos o sistemas del sol sin necesidad mecanismos o sistemas mecánicos.mecánicos.Energía Solar Térmica:Energía Solar Térmica: Producimos agua Producimos agua caliente de baja temperatura para uso caliente de baja temperatura para uso doméstico sanitario y calefacción.doméstico sanitario y calefacción.Energía Solar Fotováltica:Energía Solar Fotováltica: Para producir Para producir electricidad, usamos placas de semiconductores electricidad, usamos placas de semiconductores que se excitan con la radiación solar.que se excitan con la radiación solar.

Energía Solar Termoeléctrica:Energía Solar Termoeléctrica: Para producir Para producir electricidad con un ciclo termodinámico electricidad con un ciclo termodinámico convencional, a partir de un fluido calentado por convencional, a partir de un fluido calentado por el sol.el sol.

Energía Solar híbrida:Energía Solar híbrida: Combina la energía Combina la energía solar con la combustión de Biomasa o solar con la combustión de Biomasa o Combustibles.Combustibles.

Energía Eólico Solar:Energía Eólico Solar: Son generadores que Son generadores que funcionan con aire calentado por el sol.funcionan con aire calentado por el sol.


ENERGIA EOLICA ENERGIA EOLICA

Aquí el hombre aprovecha el Aquí el hombre aprovecha el viento para producir energía, es viento para producir energía, es decir usa la energía cinética decir usa la energía cinética generada por el aire.generada por el aire.

Este tipo de energía es usada Este tipo de energía es usada desde la antigüedad, desde la antigüedad, impulsando barcos por medio impulsando barcos por medio de las velas o hacer funcionar de las velas o hacer funcionar los molinos moviendo sus aspas.los molinos moviendo sus aspas.

Pero a nosotros nos interesa Pero a nosotros nos interesa este tipo de energía para este tipo de energía para generar energía eléctrica, generar energía eléctrica, específicamente para mover específicamente para mover aerogeneradores, así con el aerogeneradores, así con el viento, se mueve una hélice y viento, se mueve una hélice y mediante un sistema mecánico mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un se hace girar el rotor de un generador, normalmente un generador, normalmente un alternador que es el que alternador que es el que produce la energía eléctrica.produce la energía eléctrica.

Para que la instalación resulte Para que la instalación resulte rentable suelen agruparlos en rentable suelen agruparlos en los denominados Parques los denominados Parques Eólicos ( como el que vemos en Eólicos ( como el que vemos en la imagen)la imagen)

Parque Eólico


Energía HidráulicaEnergía Hidráulica

También denominada energía hídrica, es aquella que se También denominada energía hídrica, es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potencial de los ríos, saltos de agua o mareas, siendo de potencial de los ríos, saltos de agua o mareas, siendo de esta manera el impacto ambiental el más mínimo.esta manera el impacto ambiental el más mínimo.

Las aplicaciones mas significativas de los últimos tiempos Las aplicaciones mas significativas de los últimos tiempos son las Centrales Hidroeléctricas de represas, aunque son las Centrales Hidroeléctricas de represas, aunque ellas no son consideradas formas de energías verdes ya ellas no son consideradas formas de energías verdes ya que si constituyen impactos ambientales considerables que si constituyen impactos ambientales considerables además del uso de grandes cantidades de combustible además del uso de grandes cantidades de combustible fósil que se usa para los generadores.fósil que se usa para los generadores.

Ésta forma de energía hidráulica tiene su origen en el Ésta forma de energía hidráulica tiene su origen en el ciclo hidrológico de las lluvias, por lo tanto de manera ciclo hidrológico de las lluvias, por lo tanto de manera primaria este ciclo es originado por la radiación solar que primaria este ciclo es originado por la radiación solar que recibe la tierra.recibe la tierra.

La energía hidráulica tiene la cualidad de ser renovable, La energía hidráulica tiene la cualidad de ser renovable, pues no agota la fuente primaria al explotarla, y es pues no agota la fuente primaria al explotarla, y es limpia, ya que no produce en su explotación sustancias limpia, ya que no produce en su explotación sustancias contaminantes de ningún tipo. Sin embargo, el impacto contaminantes de ningún tipo. Sin embargo, el impacto medioambiental de las grandes presas, por la severa medioambiental de las grandes presas, por la severa alteración del paisaje e, incluso, la inducción de un alteración del paisaje e, incluso, la inducción de un microclima diferenciado en su emplazamiento, ha microclima diferenciado en su emplazamiento, ha desmerecido la bondad ecológica de este concepto en los desmerecido la bondad ecológica de este concepto en los últimos añosúltimos años


Energía Energía GeotérmicaGeotérmica

Es aquella que es Es aquella que es obtenida por el obtenida por el hombre mediante hombre mediante aprovechamiento aprovechamiento del calor interno de del calor interno de la tierra (calor radio la tierra (calor radio génico, gradiente génico, gradiente geotérmico, etc.)geotérmico, etc.)


central hidroeléctrica

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