hidraulica de maquinarias

HIDRULICA DE MAQUINARIA Y DEL FLUJO NO PERMANANETE - GOMEZ RUIZ ESTEBAN

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CIUDAD DEL AGUA

La planta potabilizadora Ciudad del Agua Juan Sabines Gutirrez, localizada en la ciudad de

Tuxtla Gutirrez, Chiapas en Mxico fue inaugurada el 4 de septiembre de 2007. Tiene la

capacidad de bombear dos mil litros de agua por segundo, lo que permitir cubrir la

necesidad de suministro de agua potable a ms de 600 mil habitantes de la ciudad en los

prximos 30 aos.

El complejo hidrulico se encuentra equipado con tecnologa francesa y alemana. Incluye

una obra de toma, un proceso de pretratamiento, un sistema de sedimentadores, un

sistema de filtracin y uno de cloracin.

Cuenta tambin con cuatro estaciones de bombeo y 17 kilmetros de lneas de conduccin

de 48 y 36 pulgadas de dimetro con tubera de hierro dctil.

La obra se construy con una inversin de 400 millones de pesos; el 70% de los recursos se

destinaron a la compra de materiales y equipos de alta tecnologa y 30% a la obra civil.

El proyecto, concebido de manera integral, plante la creacin de una planta

potabilizadora, la construccin del brazo sur y norte, las obras de sectorizacin, la creacin

de los intercolectores sanitarios y pluviales, desde una perspectiva de desarrollo social,

econmico, salud y bienestar.


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Obra de toma

El agua que se capta directamente del Ro Grijalva, es

bombeada por medio de cuatro equipos de bombeo

ms uno de reserva, los cuales tienen una capacidad

unitaria de 550 l/s, motores de 250 HP y son conducidos

mediante una tubera de acero al carbn de 48

pulgadas de dimetro con una longitud de 500 metros,

hasta la planta potabilizadora.

Cuarto de control de motores

Compuesto por los equipos que bombean el agua del margen

del Ro Grijalva a la planta. Los equipos elctricos en la planta

son de tecnologa Siemens y General Electric de fabricacin

alemana; los transformadores y bancos de resistencia son

tecnologa Voltran, de fabricacin mexicana.

La planta potabilizadora de Ciudad del Agua est integrada

con tecnologa Degremont de sistema convencional, la cual

integra los procesos de pretratamiento, sedimentacin,

filtracin y desinfeccin.

Pretratamiento

En este punto se inicia la primera etapa de potabilizacin y consta de cuatro partes indispensables:

rejilla de desbaste fino, escalera de oxidacin, cmara de floculacin y de reparticin.

Rejilla de desbaste

Tres rejillas (dos automticas y una manual) detienen y

retiran todo tipo de materia slida suspendida que arrastra

el ro (principalmente en pocas de lluvia) para no obstruir

el paso del agua limpia.

Esta basura se enva mediante una banda transportadora

que se descarga en un contenedor.

Escalera de oxidacin

En esta rea se coloca una cantidad especfica

de cloro y, con el oxgeno que hay en el aire, se

mezclan mediante la cada de uno a otro

escaln para eliminar la existencia de metales

pesados como son el fierro y manganeso.


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Cmara de coagulacin

Dispositivo donde se agrega sulfato de aluminio y se

mezcla por medio de agitadores para formar cogulos

que son pequeas esferas de lodo, para contribuir a la

sedimentacin.

Cmara de reparticin

En esta rea se agrega el polmero catinico para formar

flculos que descienden a la base de la cmara para contribuir

a la sedimentacin.

El agua que pasa por todo el proceso de pretratamiento se

conduce mediante cuatro tuberas de acero al carbn de 36

pulgadas de dimetro hacia los sedimentadores 1 y 2.

Sedimentacin

La materia en suspensin, que son los flculos, es

sedimentada por gravedad. La remocin de los lodos es

automtica; este pasa del manto de lodos, formado en el

fondo del sedimentador al concentrador por las pulsaciones

en cada ciclo. El agua clarificada se recolecta en la superficie

por medio de unas canaletas que descargan al colector y estas

a su vez al canal principal.

Filtracin

El agua es repartida a los filtros mediante un canal distribuidor.

La filtracin se realiza mediante filtros de arena de tipo nivel

constante, es decir, que no vara la altura del agua mediante la

carrera de filtracin.

Desinfeccin

El agua filtrada pasa a travs de un canal colector donde se inyecta cloro para la desinfeccin final y

as entregar agua de calidad a la poblacin de Tuxtla Gutirrez.


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Edificio de cloracin

Contiene cilindros de gas-cloro que durante el da inyecta al

vital lquido cloro en dosis adecuadas para contar con agua

potable en calidad conforme a la NOM-127-SSA1-1994.

Crcamo de bombeo

Finalmente, tras pasar

por todas las etapas de

potabilizacin, el agua

es descargada a la planta de bombeo-1 (PB-1), estructura

donde se inicia la distribucin de agua hacia la ciudad. A partir

de aqu deber vencer una altura de 320 metros y una

distancia de 5000 metros, por lo que es necesario dos

bombeos intermedios en el PB-2 y el PB-3 haca el tanque

denominado Mesa Nido de guilas hasta el tanque Kilmetro

4 en donde concluye la infraestructura existente que dota de agua a toda la ciudad.

Laboratorio

Con un estricto control de calidad, personal capacitado recolecta cada dos horas muestras del agua,

para monitorearlas y someterlas a pruebas fsico-qumicas y microbiolgicas, donde se analiza color,

turbiedad, temperatura, cloro residual, dureza total, fierro, manganeso y coliformes.


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EL SISTEMA CUTZAMALA

Considerada una de las mayores obras de ingeniera civil en el mundo, ya que debe bombearse el

agua desde una altura de 1600 m.s.n.m. en su punto ms bajo hasta los 2702 m.s.n.m. en su El

Sistema Cutzamala es un sistema hdrico de almacenamiento, conduccin, potabilizacin y

distribucin de agua dulce para la poblacin e industria del Distrito Federal y el estado de Mxico

de este ltimo la ubicada en las zonas centrales de la Cuenca de Mxico y el valle de Toluca. Siendo

punto ms alto, este sistema se extiende por las entidades de Michoacn, Estado de Mxico y el

Distrito Federal.

Las principales caractersticas del sistema son:

Posee 7 Presas principales.

6 Plantas de bombeo que en conjunto consumen 2280 millones de kilowatts cada hora el

equivalente al consumo de energa elctrica de la ciudad de Puebla.

334.4 km de canalizaciones primarias para el agua, distribuidas en 218 km de acueductos

por tubera metlica y de concreto, 43.9 km de tneles y 72.5 km de canales abiertos.

1 Planta potabilizadora con capacidad de 19 m/s.

6 m/s de agua provienen del Lerma (31.5%), mientras 13 m/s provienen del Cutzamala

(68.5%), una aportacin que representa un poco ms del 30% del agua que se consume en

la Ciudad de Mxico.

Recorre desde Atizapn a la Ciudad de Mxico con 2500m de tuberas.


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Etapas constructivas

Como obra del gobierno federal la obra se ha desarrollado durante ms de 80 aos, la cual se ha

dividido en tres etapas ya construidas y una en planeacin hasta el momento (2010), cada una de

las cuales ha agregado capacidad al sistema para abastecer agua a su zona de servicio.

Etapa I

Terminada la etapa de mayor actividad militar de la Revolucin Mexicana y consolidado el gobierno

de los sonorenses, es en 1929 que se considera llevar agua del ro Lerma en el valle de Toluca a la

ciudad de Mxico que por entonces solo dispona de fuentes de agua provenientes de los pozos

artesianos que se ubicaban por toda la ciudad y que haban sido abiertos desde la poca colonial

adems de los acueductos provenientes de Chapultepec, Santa Fe Cuajimalpa y de Xochimilco. Lo

que combinado con las obras de drenaje de valle de Mxico empezaba a causar el hundimiento y

consecuente destruccin de las construcciones de la ciudad.

Pero por falta de dinero, tensiones polticas y una serie de obras que deban realizarse primero en

la ciudad de Mxico se postergaron los estudios preliminares de factibilidad hasta el ao de 1940,

mismos que en 1942 confirmaron la viabilidad del proyecto, inicindose los trabajos para construir

los canales, tubera, tneles y tanques de almacenamiento necesarios para la obra. Es en el ao de

1951 que se termina la primera mitad de la etapa I, con la conduccin de agua del ro Lerma por el

tnel Atarasquillo Dos Ros, mismo que fue considerado una obra de gran importancia en su poca,

ya que atraves la Sierra de las Cruces con un tubo de 2.5 m de dimetro reforzado con placas de

concreto prefabricado y con una pare interna de concreto proyectado, permitiendo construir

tneles con el sistema de dovelas y concreto proyectado, este sistema terminaba en el Crcamo de

Dolores una caja o tanque de almacenamiento que se construy en la actual 2 seccin del Bosque

de Chapultepec en el poniente de la Ciudad de Mxico, cuya casa de mquinas fue adornada por

murales de Diego Rivera y que se caracteriza por tener en su exterior una fuente monumental con

la figura sedente del dios nahua de Tlloc.

En la dcada de 1960 se presenta una sequa y un aumento notable de la poblacin de la ciudad de

Mxico lo que causa una falta de agua, la cual se salva temporalmente con la perforacin de 230

pozos en el valle de Toluca y en las zonas de Ixtlahuaca y Jocotitln, terminando as la primera etapa

en 1975, esta etapa es conocida comnmente como Sistema Lerma.

Etapa II

Con el aumento de la poblacin de la Ciudad de Mxico sobre todo por la inmigracin, la necesidad

de nuevas fuentes de agua obliga a utilizar los afluentes de la zona alta del ro Cutzamala, mismos

que durante el tiempo de la primera etapa haban sido usados para el riego agrcola y la generacin

de energa por medio de presas, las cuales formaban el sistema hidrulico de Valle de Bravo, en

1976 se inician los trabajos de la etapa II.

Esta etapa se llev a cabo en varias subetapas. La primera de ellas consisti en construir un

acueducto con tubera metlica y canales que llevara el agua de la Presa Villa Victoria hasta un

segundo tnel en la Sierra del Monte de las Cruces llamado Analco - San Jos, para lo cual se debi

construir la primera planta de bombeo para poder elevar


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desde la presa a 2545 m.s.n.m. hasta un tanque de oscilacin a 2702 m.s.n.m. para luego por

gravedad conducir el agua a la ciudad. Esta subetapa se termin en 1982.

Entre 1983 y 1992 se concluye la etapa dos con la construccin de varias plantas de bombeo la

Planta Potabilizadora Berros, la conexin del sistema de Valle de bravo con la Planta Potabilizadora

Berros, a la cual se le aumenta la capacidad por medio de canales y el tnel de Agua Escondida que

permite la entrada del lquido desde la cuenca del ro Cutzamala al valle de Toluca. En esta etapa se

logran grandes obras de ingeniera civil como la elevacin desde la presa los Colorines hasta el

tanque de oscilacin, por 1100 metros de altura en cinco pasos.

Etapa III

Desde 1993 hasta la fecha se construyen canales y tuberas paralelas a las ya construidas, para as

poder tener un sistema redundante y evitar los cortes de agua que peridicamente por

mantenimiento se debe dar y que es usual que ocurra durante la Semana Santa, cuando baja la

demanda en la ciudad. A su vez se construyen derivaciones que permiten conectar al sistema con

varias poblaciones cercanas, como la ciudad de Toluca.

Es en 1998 que en la ciudad de Mxico se inicia la construccin del llamado Acuafrico, lnea de

distribucin que permitira distribuir de manera ms eficiente el agua en la ciudad, logrando llevar

est a la zona oriente de la ciudad, donde tradicionalmente se usan pozos artesianos para el

suministro de agua a la zona ms densamente poblada de la ciudad. La obra del Acuafrico fue

detenida en su zona en el ao de 2001 por el Gobierno del Distrito Federal ya que consider que el

Sistema de Aguas del Distrito Federal deba ser la encargada de la obra y no la Comisin Nacional

del Agua. Al parecer el presupuesto asignado se reasign a la construccin de las vialidades

primarias del Distrito Federal conocidas como Segundos Pisos.


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Etapa IV

Por el aumento de la poblacin sobre todo en la zona del estado de Mxico, la ciudad de Mxico

requiere un aumento de su caudal de agua potable para lo cual se ha planeado encausar los

afluentes del ro Temazcaltepec lo que aportara 5 m/s al caudal, para esto se debe construir una

nueva presa llamada El Tule y un nuevo tnel, adems de sistemas de bombeo, estos trabajos se

han iniciado en nivel de anteproyecto pero se han encontrado con una fuerte oposicin social.

Problemtica social y poltica

La tarea de llevar el agua de las comunidades lejanas a la ciudad de Mxico siempre motivo

problemas con las comunidades locales donde nacen las fuentes, diferencias que se han salvado en

buena medida con la realizacin de obras anexas para el beneficio de la poblacin local, lo cual no

siempre ha tenido que ver con el suministro de agua potable a las mismas comunidades ni del

aseguramiento de agua para el regado de los cultivos.

Por otro lado movimientos polticos se han aprovechado de la necesidad por parte del gobierno

federal y el gobierno del Distrito Federal para abastecer a la poblacin de la ciudad de Mxico y

evitar conflictos sociales en ella, para obtener beneficios ya sea en las comunidades locales o en

mbitos nacionales, como fueron las tomas de las entradas a diferentes instalaciones del sistema

por parte de mujeres que simblicamente portaban armas contundentes y que fueron identificadas

como un movimiento paralelo al Ejrcito Zapatista de Liberacin Nacional. Esto mismo se ha

agudizado por el proyecto de aumentar las fuentes de agua al sistema, siendo el proyecto ms

inmediato el construir y conectar la presa El Tule ubicada en las inmediaciones de la ciudad de

Temascaltepec en el estado de Mxico, para lo cual se vuelven a poner en contra organismos civiles

identificados con el movimiento zapatista y apoyados por grupos ecologistas a nivel nacional.


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Caballo de vapor

El caballo de vapor (CV) es una unidad de

medida de potencia. En concreto, la potencia

necesaria para elevar verticalmente un peso de

75 kilogramos a 1 metro de altura en 1

segundo.

El caballo de vapor tiene su origen en Francia

-Cheval au Vapeur-, cuando se trat de

imponer el Sistema Mtrico Decimal de

potencia se busc un valor similar al caballo de

fuerza ingls o hp. Este ltimo forma parte del

Sistema Anglosajn de Unidades y significa

Horse Power. El creador de dicho trmino es

James Watt, quin se inspir en los caballos

que se utilizaban para mover los molinos.

La diferencia entre el Cheval au Vapeur y el hp ingls es que el primero es un 1,368%

menor que el segundo, aunque son muchas las veces que ambas medidas se confunden.

Actualmente, se utilizan los caballos de vapor para medir la potencia de coches,

embarcaciones, etc.

Equivalencias

La relacin entre ambas unidades y las respectivas relaciones con el W, unidad de potencia del

Sistema Internacional de Unidades, son las que se indican:

Entre CV y HP

o 1 CV = 0,986 320 070 619 67 HP 0,986 HP

o 1 HP = 1,013 869 665 423 850 CV 1,013 CV

Entre CV y W (SI)

o 1 CV = 735,498 750 000 00 W 735 W

Entre HP y W (SI)

o 1 HP = 745,698 715 821 60 W 746 W


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PAR MOTOR

El par motor o torque es el momento de fuerza que ejerce un motor sobre el eje de transmisin de

potencia. La potencia desarrollada por el par motor es proporcional a la velocidad angular del eje

de transmisin, viniendo dada por:

=

Dnde:

P es la potencia (en W)

M es el par motor (en Nm)

es la velocidad angular (en rad/s)

Un ejemplo prctico para comprender la diferencia entre par y potencia se puede observar con una

bicicleta. Para poder subir una cuesta, a una cierta velocidad, un ciclista debe realizar una fuerza

determinada sobre los pedales. Esa fuerza, multiplicada por la distancia de los pedales al eje donde

est alojado el plato, produce un momento de fuerza sobre el eje, o par motor. La potencia

desarrollada por el ciclista depender de a qu velocidad est pedaleando. Pngase por caso que el

ciclista en cuestin hace una fuerza F sobre los pedales, que estn a una distancia r del eje del plato.

Esta fuerza genera un momento de fuerza, llamado par motor:

=

La potencia desarrollada es:

=

Al desarrollar una potencia en un sistema mecnico, se desplaza al sistema a un punto de equilibrio

entre el par motor y el par resistente, que es la oposicin que el propio sistema ejerce al movimiento

de s mismo. En el ejemplo, el par resistente estara formado por los rozamientos entre los

mecanismos de la bicicleta, el rozamiento de la rueda con el suelo y la resultante de la fuerza peso

que genera la propia pendiente de la cuesta, llevando sus efectos al eje del plato. En otras palabras,

es lo que "costara" mover el pedal. El equilibrio alcanzado es el llamado punto de funcionamiento

del sistema, que en el caso propuesto sera la velocidad con la que el ciclista sube la pendiente, y

sera particular para la velocidad con la que gira el plato.

Ntese que la velocidad final del ciclista no tiene por qu ser, y en cualquier sistema real ocurre,

proporcional a la fuerza, ya que el sistema mecnico no tiene por qu ser lineal. Es decir, la prdidas

mecnicas en un sistema no ideal no son linealmente dependientes de la velocidad de giro. De

hecho, se magnifican a altas revoluciones, debido a fenmenos como las fuerzas de inercia, por

ejemplo.


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HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD EN MXICO

La generacin de energa elctrica inici en Mxico a fines del siglo XIX. La primera planta

generadora que se instal en el pas (1879) estuvo en Len, Guanajuato, y era utilizada por la fbrica

textil La Americana. Casi inmediatamente se extendi esta forma de generar electricidad dentro

de la produccin minera y, marginalmente, para la iluminacin residencial y pblica.

En 1889 operaba la primera planta hidroelctrica en Batopilas (Chihuahua) y extendi sus redes de

distribucin hacia mercados urbanos y comerciales donde la poblacin era de mayor capacidad

econmica.

No obstante, durante el rgimen de Porfirio Daz se otorg al sector elctrico el carcter de servicio

pblico, colocndose las primeras 40 lmparas "de arco" en la Plaza de la Constitucin, cien ms en

la Alameda Central y comenz la iluminacin de la entonces calle de Reforma y de algunas otras vas

de la Ciudad de Mxico.

Algunas compaas internacionales con gran capacidad vinieron a crear filiales, como The Mexican

Light and Power Company, de origen canadiense, en el centro del pas; el consorcio The American

and Foreign Power Company, con tres sistemas interconectados en el norte de Mxico, y la

Compaa Elctrica de Chapala, en el occidente.

A inicios del siglo XX Mxico contaba con una capacidad de 31 MW, propiedad de empresas

privadas. Para 1910 eran 50 MW, de los cuales 80% los generaba The Mexican Light and Power

Company, con el primer gran proyecto hidroelctrico: la planta Necaxa, en Puebla. Las tres

compaas elctricas tenan las concesiones e instalaciones de la mayor parte de las pequeas

plantas que slo funcionaban en sus regiones.

En ese perodo se dio el primer esfuerzo para ordenar la industria elctrica con la creacin de la

Comisin Nacional para el Fomento y Control de la Industria de Generacin y Fuerza, conocida

posteriormente como Comisin Nacional de Fuerza Motriz.

Fue el 2 de diciembre de 1933 cuando se decret que la generacin y distribucin de electricidad

son actividades de utilidad pblica.

En 1937 Mxico tena 18.3 millones de habitantes, de los cuales nicamente siete millones contaban

con electricidad, proporcionada con serias dificultades por tres empresas privadas.

En ese momento las interrupciones de luz eran constantes y las tarifas muy elevadas, debido a que

esas empresas se enfocaban a los mercados urbanos ms redituables, sin contemplar a las

poblaciones rurales, donde habitaba ms de 62% de la poblacin. La capacidad instalada de

generacin elctrica en el pas era de 629.0 MW.

Para dar respuesta a esa situacin que no permita el desarrollo del pas, el gobierno federal cre,

el 14 de agosto de 1937, la Comisin Federal de Electricidad (CFE), que tendra por objeto organizar

y dirigir un sistema nacional de generacin, transmisin y distribucin de energa elctrica, basado

en principios tcnicos y econmicos, sin propsitos de lucro y con la finalidad de obtener con un

costo mnimo, el mayor rendimiento posible en beneficio de los intereses generales. (Ley


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promulgada en la Ciudad de Mrida,

Yucatn el 14 de agosto de 1937 y

publicada en el Diario Oficial de la

Federacin el 24 de agosto de 1937).

La CFE comenz a construir plantas

generadoras y ampliar las redes de

transmisin y distribucin,

beneficiando a ms mexicanos al

posibilitar el bombeo de agua de riego

y la molienda, as como mayor

alumbrado pblico y electrificacin de

comunidades.

Los primeros proyectos de generacin

de energa elctrica de CFE se

realizaron en Teloloapan (Guerrero), Ptzcuaro (Michoacn), Suchiate y Xa (Oaxaca), y Ures y Altar

(Sonora).

El primer gran proyecto hidroelctrico se inici en 1938 con la construccin de los canales, caminos

y carreteras de lo que despus se convirti en el Sistema Hidroelctrico Ixtapantongo, en el Estado

de Mxico, que posteriormente fue nombrado Sistema Hidroelctrico Miguel Alemn.

En 1938 CFE tena apenas una capacidad de 64 kW, misma que, en ocho aos, aument hasta

alcanzar 45,594 kW. Entonces, las compaas privadas dejaron de invertir y CFE se vio obligada a

generar energa para que stas la distribuyeran en sus redes, mediante la reventa.

Hacia 1960 la CFE aportaba ya el 54% de los 2,308 MW de capacidad instalada, la empresa Mexican

Light el 25%, la American and Foreign el 12%, y el resto de las compaas 9%.

Sin embargo, a pesar de los esfuerzos de generacin y electrificacin, para esas fechas apenas 44%

de la poblacin contaba con electricidad. Por eso el presidente Adolfo Lpez Mateos decidi

nacionalizar la industria elctrica, el 27 de septiembre de 1960.

Durante esa dcada, el gobierno tambin cre la Compaa de Luz y Fuerza del Centro (LFC) para

suministrar electricidad a la Ciudad de Mxico y a los estados vecinos.

A partir de entonces se comenz a integrar el Sistema Elctrico Nacional, extendiendo la cobertura

del suministro y acelerando la industrializacin. El Estado mexicano adquiri los bienes e

instalaciones de las compaas privadas, las cuales operaban con serias deficiencias por la falta de

inversin y los problemas laborales.

Para 1961 la capacidad total instalada en el pas ascenda a 3,250 MW. CFE venda 25% de la energa

que produca y su participacin en la propiedad de centrales generadoras de electricidad pas de

cero a 54%.

En esa dcada la inversin pblica se destin en ms de 50% a obras de infraestructura. Se

construyeron importantes centros generadores, entre ellos los de Infiernillo y Temascal, y se

instalaron otras plantas generadoras alcanzando, en 1971, una capacidad instalada de 7,874 MW.


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Al finalizar esa dcada se super el reto de sostener el ritmo de crecimiento al instalarse, entre 1970

y 1980, centrales generadoras que dieron una capacidad instalada de 17,360 MW.

Cabe mencionar que en los inicios de la industria elctrica mexicana operaban varios sistemas

aislados, con caractersticas tcnicas diferentes, llegando a coexistir casi 30 voltajes de distribucin,

siete de alta tensin para lneas de transmisin y dos frecuencias elctricas de 50 y 60 Hertz.

Esta situacin dificultaba el suministro de electricidad, por lo que CFE defini y unific los criterios

tcnicos y econmicos del Sistema Elctrico Nacional, normalizando los voltajes de operacin, con

la finalidad de estandarizar los equipos, reducir sus costos y los tiempos de fabricacin, almacenaje

e inventariado. Posteriormente se unificaron las frecuencias a 60 Hertz y CFE integr los sistemas

de transmisin en el Sistema Interconectado Nacional.

En los aos 80 el crecimiento de la infraestructura elctrica fue menor que en la dcada anterior,

principalmente por la disminucin en la asignacin de recursos a la CFE. No obstante, en 1991 la

capacidad instalada ascendi a 26,797 MW.

A finales de los 80 y principios de los 90, el gobierno mexicano llev a cabo reformas de mercado en

varios sectores econmicos, incluida la electricidad.17 En 1992, el presidente Carlos Salinas reform

la ley de electricidad, estableciendo que la produccin privada de electricidad no era un servicio

pblico. Esta modificacin, que permiti la participacin

privada en la generacin, fue, y todava es, discutida por

inconstitucional (en 2002, la Corte Suprema de Mxico

dictamin que la ley de 1992 podra ser

inconstitucional). La Comisin Reguladora de Energa

(CRE) fue creada en 1993 como un organismo autnomo

encargado de regular las industrias de gas natural y

electricidad. Sin embargo, sus funciones slo estn

relacionadas con los productores privados de energa

(por ejemplo, concesin de permisos, arbitraje, estudios

de tarifas) y no abarcan a la CFE ni a LFC. Hasta la fecha,

las funciones de la CRE se han centrado principalmente

en el sector de gas y no tanto en la electricidad.

Los intentos del presidente Ernesto Zedillo a finales de los 90, del Partido Accin Nacional en 2000

y, ms recientemente, del ex presidente Vicente Fox de llevar adelante una reforma integral del

sector elctrico en Mxico han encontrado una fuerte resistencia poltica. En 1999, el presidente

Zedillo envi un proyecto ambicioso al Congreso solicitando un cambio en la Constitucin para

permitir una desagregacin del sector, que inclua la creacin de empresas de distribucin con

contratos de concesin de tres aos. Tambin se venderan las plantas generadoras existentes, salvo

las plantas nucleares e hidroelctricas. En 2001, el presidente Fox firm un decreto de reforma que

hubiera permitido a los productores independientes de energa vender directamente a clientes

industriales y tambin permitira la venta de energa privada a la CFE con contratos a largo plazo sin

licitacin pblica. Entre otros temas, el decreto tambin especificaba que la electricidad no es un

servicio pblico de inters general sino un servicio comercial.


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Ambos intentos de reforma fracasaron, debido a la alegacin de que la electricidad y, en forma ms

amplia, el sector elctrico son estratgicos para la soberana nacional. Segn establece la

Constitucin, el sector elctrico sigue siendo propiedad federal; y es la Comisin Federal de

Electricidad (CFE) quien esencialmente controla todo el sector.

Entre las distintas propuestas de reforma institucional para el sector elctrico, las principales son la

creacin de la Ley Fundamental de la CFE (Comisin Federal de Electricidad), la modificacin del

funcionamiento de esta empresa y la ampliacin de las competencias de la CRE (Comisin

Reguladora de Electricidad). Tambin es importante la promocin de la produccin privada

independiente de energa y la discusin sobre la funcin del Pidiregas en la financiacin de grandes

proyectos.

A inicios del ao 2000 se tena ya una capacidad instalada de generacin de 35,385 MW, cobertura

del servicio elctrico del 94.70% a nivel nacional, una red de transmisin y distribucin de 614,653

km, lo que equivale a ms de 15 vueltas completas a la Tierra y ms de 18.6 millones de usuarios,

incorporando casi un milln cada ao.

A partir octubre

de 2009, CFE es la

encargada de

brindar el

servicio

elctrico en

todo el pas.


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TURBOMQUINAS

Son aquellas que absorben energa de un fluido y restituyen generalmente energa mecnica en el

eje, como una turbina de vapor, una turbina hidrulica o bien absorben energa mecnica en el eje

y restituyen energa a un fluido como una bomba, un ventilador.

El fluido puede ser un lquido o un gas y el rgano, intercambiador de energa mecnica y de fluido,

est dotado de movimiento rotativo; de all la palabra Turbo o Turbinis de origen latn que significa

que la mquina gira.

Las turbomquinas se llaman tambin mquinas de corriente o mquinas dinmicas y en ellas el

intercambio de energa es debido a la variacin del momento cintico del fluido en su paso por el

rgano intercambiador de energa, dotado de movimiento rotativo, que se llama rodete. La

ecuacin de Euler o ecuacin fundamental de las turbomquinas, basada en el teorema del

momento cintico, es bsica para el estudio de estas mquinas. De forma aproximada, se suele

referir a las turbomquinas como aquellas que cumplen la ecuacin de Euler, si bien esta solo es

exacta para el caso unidimensional:

Este tipo de mquinas son muy usadas en la actualidad para generacin de energa elctrica donde

se usa en casi todas las tecnologas empleadas (turbina de gas, turbina de vapor, turbina elica,

turbina hidrulica), como mecanismo de propulsin para vehculos (turborreactores, turbohlices y

turbofanes en aviones, turbinas de gas para algunos ferrocarriles y barcos) y para accionar un fluido

(bombas hidrulicas en sistemas de abastecimiento de agua, turbocompresores en motores para

vehculos e instalaciones industriales, ventiladores de mltiples usos).

Esquema de un "turbofn", un motor que combina diversos tipos de turbomquinas trmicas.


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CLASIFICACIN DE LAS TURBOMQUINAS

Las turbomquinas pueden clasificarse de acuerdo a varios criterios como funcionamiento,

composicin o sentido de flujo de la energa.

De acuerdo con el sentido del flujo de energa

o Motoras: la energa es entregada

por el fluido a la mquina, y esta

entrega trabajo mecnico. La

mayora de las turbomquinas

motoras son llamadas "turbinas",

pero dentro de este gnero

tambin entran los molinos de

viento. Posteriormente la energa

mecnica puede ser transformada

en otro tipo de energa, como la

energa elctrica en el caso de las

turbinas elctricas.

o Generadoras: la energa es

entregada por la mquina al

fluido, y el trabajo se obtiene

de este. En este gnero

entran las bombas,

sopladores,

turbocompresores,

ventiladores, y otros.

De acuerdo con la forma que

presenta el fluido proyectado a travs del rotor

o Radial: Si la trayectoria que sigue el fluido es

principalmente normal al eje de rotacin (centrfugas o

centrpetas segn la direccin de movimiento).

o Axial: Cuando la trayectoria del

fluido es fundamentalmente

paralelo al eje de rotacin.


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o Diagonal: Flujo diagonal al eje de rotacin.

De acuerdo con el tipo de fluido que manejan

o Trmicas: Cuando el cambio en la densidad del fluido es significativo dentro de la

mquina, como en compresores.

o Hidrulicas: Cuando el cambio en la densidad del fluido no es significativo dentro

de la mquina, como en bombas o ventiladores.

De acuerdo con el cambio de presin en el rotor

o Accin: no existe un cambio de presin en el paso del fluido por el rotor.

o Reaccin: existe un cambio de presin en el paso del fluido por el rotor.

De acuerdo con el tipo de admisin

o Total: todo el rotor es tocado por el fluido de trabajo.

o Parcial: no todo el rotor es tocado por el fluido de trabajo.


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BOMBAS

Una bomba hidrulica es una mquina que transforma la potencia (mecnica) de entrada en una

potencia (hidrulica) til de salida, en forma de suministro o caudal. Una bomba convierte la energa

que proviene de una primera mquina que puede ser un motor elctrico, una turbina a gas o a

vapor, a otra energa que permite que un lquido sea bombeado por el aumento de presin y la

velocidad.

Las bombas se utilizan para impulsar lquidos a travs de sistemas de tuberas.

Determinamos ha que es la energa que una bomba agrega al fluido.

1+ 1 +

12

2+ 1 =

2+ 2 +

22

2

A este valor ha se llama carga total sobre la bomba, alguno

s fabricantes de bombas se refieren a l como Carga Dinmica Total (TDH).

Debe elevar la presin del fluido, desde la que tiene en la fuente p1, hasta la que tendr el

punto de destino p2

Debe subir el fluido desde el nivel de la fuente z1, al nivel del destino z2

Tiene que incrementar la carga de velocidad en el punto 1 a la del punto 2

Se necesita que compense cualquier prdida de energa en el sistema debido a la friccin

en las tuberas o en vlvulas, acoplamientos, componentes del proceso o cambios en el rea

o direccin de flujo.

Historia

La primera bomba conocida fue descrita por

Arqumedes y se conoce como tornillo de Arqumedes,

descrito por Arqumedes en el siglo III a. C., aunque este

sistema haba sido utilizado anteriormente por

Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII a. C.

En el siglo XII, Al-Jazari describi e ilustr diferentes

tipos de bombas, incluyendo bombas reversibles, bombas de doble accin, bombas de vaco,

bombas de agua y bombas de desplazamiento positivo.

Clasificacin

La clasificacin de las bombas hidrulicas est basada en el principio por el cual se agrega energa al

fluido, asimismo identifica al medio por el cual se aplica este principio y la disposicin de los

elementos impulsores.


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Bombas Dinmicas

Son aquellas que se aade energa continuamente para incrementar las velocidades de los fluidos

dentro de la mquina, las cuales por el diseo de la carcasa y otras se transforman en presin.

Bombas de Desplazamiento Positivo

Son aquellas que muestran una relacin directa entre los movimientos de los elementos bombeados

y la cantidad de lquido movilizado.

Bombas dinmicas

o Bombas centrfugas

Son las ms extensamente utilizadas en la industria por su versatilidad, fcil diseo, bajo costo y

reducido mantenimiento. Estas mquinas disponen de un disco rotatorio denominado impulsor o

rodete provisto de labes que giran a gran velocidad dentro de la carcasa metlica. Para la impulsin

de los lquidos se aprovecha de la fuerza centrfuga la cual aumenta la energa cintica del fluido y

se transforma en energa de presin por efecto del diseo de la carcasa.

o Bombas centrfugas de voluta

La mayor parte de bombas centrfugas son de voluta. Estn

disponibles como bombas horizontales, verticales, simples

o mltiples pasos para un amplio rango de flujos. La carcaza

en forma de espiral o voluta convierte la energa de

velocidad en presin esttica.


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o Bombas centrfugas de difusor

Son aquellas que poseen un juego de labes estacionarios

que rodean al impulsor de tal forma que orientan al

lquido, convirtiendo la energa de velocidad en energa de

presin.

o Bombas centrifugas de flujo mixto

Las

bombas de flujo mixto desarrollan su columna

parcialmente por fuerza centrfuga y

parcialmente por el impulsor de los labes

sobre el lquido .El dimetro de descarga de los

impulsores es mayor que el de entrada.

El lquido entra axialmente en el impulsor y es

descargado en una direccin intermedia entre

la radial y la axial. Se utilizan impulsores

radiales que pueden ser del tipo abierto o cerrado. Se emplean en servicios que requieren bombear

a alturas intermedias.

o Bomba centrfuga de flujo axial

En el flujo axial, desarrolla la mayor parte de su carga

por accin de elevacin de las aletas, son

generalmente verticales. Son adecuados para cargas

bajas y grandes capacidades. Las bombas de flujo axial

desarrollan su columna por la accin de impulso o

elevacin de las paletas sobre el lquido. El dimetro

del impulsor es el mismo en el lado de succin y en el

de descarga. Una bomba de impulsor es un tipo de

bomba de flujo axial.

o Bomba centrfuga de flujo radial

Tienen impulsores angostos de baja velocidad especfica que desarrollan

cargas altas. El flujo es casi totalmente radial y la presin desarrollada es

debida principalmente a la fuerza centrfuga.

o Bombas de turbina o regenerativa

Tambin se conocen como bombas de vrtice, perifricas y regenerativas; en este tipo se producen

remolinos en el lquido por medio de los labes a velocidades muy altas dentro del canal anular en

el que gira el impulsor. El lquido va recibiendo impulsos de energa.

Bombas de desplazamiento positivo


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Estas bombas guan al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre est

contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa,

un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro.

El movimiento del desplazamiento positivo consiste en el movimiento de un fluido causado por la

disminucin del volumen de una cmara. Por consiguiente, en una mquina de desplazamiento

positivo, el elemento que origina el intercambio de energa no tiene necesariamente movimiento

alternativo (mbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).

Sin embargo, en las mquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias,

siempre hay una cmara que aumenta de volumen y disminuye volumen, por esto a stas mquinas

tambin se les denomina Volumtricas.

o Bombas reciprocantes

Las bombas reciprocantes son unidades de

desplazamiento positivo descargan una cantidad definida

de lquido durante el movimiento del pistn o mbolo a

travs de la distancia de carrera. Sin embargo, no todo el

lquido llega necesariamente al tubo de descarga debido a

escapes o arreglo de pasos de alivio que puedan evitarlo.

Despreciando stos, el volumen del lquido desplazado en

una carrera del pistn o mbolo es igual al producto del

rea del pistn por la longitud de la carrera.

Existen bsicamente dos tipos de bombas reciprocantes las de accin directa, movidas por vapor y

las bombas de potencia. Pero existen muchas modificaciones de los diseos bsicos, construidas

para servicios especficos en diferentes campos.

o Bombas reciprocantes de vapor

Son aquellas en la que un mbolo o pistn desplaza un volumen dado de fluido en cada carrera. El

principio bsico de una bomba alternativa es que un slido desplazar un volumen igual de lquido.

En las bombas se pueden distinguir las siguientes partes:

Un slido que se desplaza, llamado mbolo o pistn.

Un recipiente que contiene el lquido, llamado el cilindro lquido.

Una vlvula de succin de retencin que admite el fluido de la tubera de succin hacia el

cilindro lquido.

Una vlvula de descarga de retencin que admite el flujo del cilindro lquido hacia la tubera

de descarga.

Empaque para sellar perfectamente la junta entre el mbolo y el cilindro lquido y evitar que

el lquido se fugue del cilindro y el aire.

o Bombas reciprocantes de potencia


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Es una mquina alternativa de velocidad

constante, para motor constante y capacidad

casi constante, cuyos mbolos o pistones se

mueven por medio de un cigeal, a travs

de una fuente motriz externa.

La capacidad de la bomba vara con el

nmero de mbolos o pistones. En general,

mientras mayor es el nmero, menor es la

variacin en capacidad, a un nmero dado de rpm. Pueden ser verticales u horizontales.

o Bombas de diafragma

La bomba de diafragma usa un elemento flexible como

un elemento de desplazamiento. Este puede ser

movido directamente por un movimiento excntrico o

un lquido de bombeo secundario.

La ventaja es que solo el diafragma entra en contacto

con el fluido. No requiere empaques o sellos dinmicos

porque el mecanismo de impulsin est

completamente aislado del fluido bombeado por el

diafragma. Los diafragmas estn fabricados por

elastmeros, plsticos o metales.

El principal problema que presentan es naturalmente

el de la vida relativamente corta del diafragma y su

riesgo de rotura, por lo que los costos de

mantenimiento pueden ser elevados.

La bomba de diafragma se utiliza en la construccin,

minera, aceite, gas, procesamiento de alimentos,

procesos qumicos y otras aplicaciones industriales.

o Bombas rotatorias

Llamadas tambin roto estticas, debido a que son mquinas de desplazamiento positivo y provisto

de movimiento rotatorio.

En ellas el desplazamiento del lquido se produce por rotacin de una o ms piezas mviles en el

interior de una carcasa, determinando unas cavidades en la que se aloja el lquido que se desplaza

desde de la entrada de la bomba hasta la zona de descarga.

Pueden bombear lquidos que no contengan slidos abrasivos, aunque estn especialmente

indicadas para manejar lquidos algo viscosos, con propiedades lubricantes.

Su principal aplicacin es la de manejar lquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba

puede realizar y hasta puede carecer de vlvula de admisin de carga.


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o Bombas de engranes

Se compone de dos engranes que giran

dentro de una carcasa, en sentido contrario

y muy ajustados uno con el otro

Las bombas de engranes desarrollan

presiones en el sistema en el rango de 1500

a 4000 psi (10.3 a 27.6 MPa)

El flujo que entregan vara con el tamao de

los engranes y la velocidad de rotacin que

puede ser de hasta 4000 rpm.

Impulsan al lquido confinndolo entre los dientes

de las ruedas y las paredes de la carcasa. Los dos

tipos principales son las bombas de engranajes

internos y externos.

o Bombas de lbulos

Son semejantes a las bombas de engranes, los lbulos cumplen la misma misin. Cuando los lbulos

son helicoidales son usadas para aplicaciones de bajas presiones.

La bomba de lbulo recibe su nombre de la forma redondeada de las superficies radiales del rotor

que permite que los rotores estn continuamente en contacto entre s, a medida que giran.

o Bombas de Aspas

Tienen una serie de aspas articuladas que se balancean conforme gira el rotor, atrapando al lquido

y forzndolo en el tubo de descarga de la bomba.

Las bombas de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcasa por la fuerza

centrfuga cuando gira el rotor. El lquido atrapado entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la

descarga de la bomba.

Un anillo de levas en la carcasa controla la posicin radial de las aspas

Las capacidades comunes de presin van de 2000 a 4000 psi (13.8 a 27.6 MPa).

o Bombas de tornillos


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Constan de uno o ms rotores

cilndricos en forma de tornillo que

encierran al lquido entre sus estras y

las paredes de la cavidad donde se

alojan, obligndolo a circular en

direccin axial desde un extremo del

tornillo al otro. En las versiones de tres

rotores, el central es el que arrastra a

los otros dos. Se utilizan principalmente

para impulsar lquidos viscosos.

Las bombas de tornillo operan a 3000 psi (20.7 MPa) funcionan a velocidades altas y son ms

silenciosas que la mayora de otros tipos de bombas hidrulicas.

o Bombas peristlticas

Son aquellas que constan de una tubera

flexible que al ser comprimida sucesivamente

por unas ruedas que giran continuamente,

obligan a circular el lquido en la direccin del

giro. El efecto resultante es similar al

movimiento peristltico del aparato digestivo

animal, del cual recibe su nombre.

La ventaja sobre las de diafragma, de no

ofrecer posibilidades de fugas, al no existir

partes rgidas fijas y mviles en contacto, aunque presentan el mismo problema de la vida limitada

del material elstico de la conduccin.


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TURBINAS

Una turbina es una turbo-mquina motora, y por tanto esencialmente es una bomba roto-dinmica

que trabaja a la inversa. As como una bomba absorbe energa mecnica y restituye energa al fluido,

una turbina absorbe energa del fluido y restituye energa mecnica.

Suministrando energa hidrulica a la mquina, e invirtiendo el flujo, una bomba podra trabajar

como turbina. Prcticamente, el rendimiento sera muy bajo. Y a veces nulo, exceptuando las

maquinas especialmente diseadas para trabajar como bomba y como turbina, como es el caso de

la mquina doble bomba-turbina de las centrales de bombeo.

Las turbinas pueden clasificarse en dos subgrupos principales: hidrulicas y trmicas.

Turbinas hidrulicas

Son aqullas cuyo fluido de trabajo no sufre un cambio de densidad considerable a travs de su paso

por el rodete o por el estator; stas son generalmente las turbinas de agua, que son las ms

comunes, pero igual se pueden modelar como turbinas hidrulicas a los molinos de viento o

aerogeneradores. Dentro de este gnero suele hablarse de:

Turbinas de accin: Se llaman as cuando la transformacin de la energa potencial en

energa cintica se produce en los rganos fijos anteriores al rodete (inyectores o toberas).

En consecuencia el rodete solo recibe energa cintica.

Turbinas de reaccin: Se llama as cuando se transforma la energa potencial en cintica

ntegramente en el rodete. Este recibe solo energa potencial. La presin de entrada es muy

superior a la presin del fluido a la salida.

Otro tipo de turbina que se sigue construyendo es la turbina Ossberger (Fabricada en Baviera,

Alemania), turbina de accin, que se construye con potencias de unos 700 kW, para caudales entre

20 y 700 l/s y para saltos hasta de 200 m, con 50 a 200 rpm.

Otra clasificacin muy distinta es en funcin de la direccin del flujo en el rodete, lo que puede hacer

que clasifiquemos a las turbo mquinas en:

Axiales: El desplazamiento del flujo en el rodete es paralelo al eje. Es axial y tangencial (giro).

El rotor del compresor axial est formado por varias ruedas mviles donde los alabes estn

montados en discos, los alabes que aumentan la presin, La colocacin de las cmaras de

combustin depender del nmero de ejes que se encuentren colocados, Las turbinas se

usaran para dar propulsin o generar energa elctrica.

Radiales: El desplazamiento en el rodete es perpendicular al eje. No tiene componente

axial. Son las ms utilizadas para pequeas potencias, son de diseo robusto, el aire entra

en el compresor por el dispositivo de admisin, que debe garantizar una entrada uniforme

del aire en el rodete con un mnimo de prdidas

Mixtas: Tiene componente Axial, radial y tangencial.


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De acuerdo al diseo del rodete existe otra clasificacin, esta es la ms determinista, ya que entre

las distintas de cada gnero las diferencias slo pueden ser de tamao, ngulo de los labes o

cangilones, o de otras partes de la turbomquina distinta al rodete. Los tipos ms importantes son:

Turbinas Kaplan

Las de tipo Kaplan, son turbinas de admisin

total, incluidas as mismo en la clasificacin de

turbinas de reaccin. Tienen la particularidad

de poder variar el ngulo de sus palas durante

su funcionamiento.

Se emplean en saltos de pequea altura

(menores de 50 m), con caudales medios y

grandes (aproximadamente de 15 m3/s en

adelante). Debido a su singular diseo,

permiten desarrollar elevadas velocidades

especficas, obtenindose buenos

rendimientos, incluso dentro de extensos

lmites de variacin de caudal.

A igualdad de potencia, las turbinas Kaplan son menos voluminosas que las Turbinas-Francis.

Normalmente se instalan con el eje en posicin vertical, si bien se prestan para ser colocadas de

forma horizontal o inclinada.

Turbinas Francis

Las turbinas Francis son conocidas como turbinas de sobrepresin por ser variable la presin en las

zonas del rodete, o de admisin total ya que ste se encuentra sometido a la influencia directa del

agua en toda su periferia. Tambin se conocen como

turbinas radiales-axiales y turbinas de reaccin.

En funcin de la velocidad especfica del rodete, cuyo

nmero de revoluciones por minuto depende de las

caractersticas del salto.

Las turbinas Francis son turbinas hidrulicas que se

pueden disear para un amplio rango de saltos y

caudales, siendo capaces de operar en rangos de

desnivel que van de los dos metros hasta varios

cientos de metros. Esto, junto con su alta eficiencia,

ha hecho que este tipo de turbina sea el ms

ampliamente usado en el mundo, principalmente

para la produccin de energa elctrica en centrales

hidroelctricas.

Se utilizan para produccin de electricidad. Las

grandes turbinas Francis se disean de forma


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individual para cada aprovechamiento hidroelctrico, a efectos de lograr el mximo rendimiento

posible, habitualmente ms del 90%. Son muy costosas de disear, fabricar e instalar, pero pueden

funcionar durante dcadas.

Tambin pueden utilizarse para el bombeo y almacenamiento hidroelctrico, utilizando dos

embalses, uno a cota superior y otro inferior (contra embalse); el embalse superior se llena

mediante la turbina (en este caso funcionando como bomba) durante los perodos de baja demanda

elctrica, y luego se usa como turbina para generar energa durante los perodos de alta demanda

elctrica.

Se fabrican micro turbinas Francis baratas para la produccin individual de energa para saltos

menores de 52 metros.

Turbinas Pelton

Las turbinas Pelton, se conocen como turbinas de presin por ser sta constante en la zona del

rodete, de chorro libre, de impulsin, o de admisin parcial por ser atacada por el agua slo una

parte de la periferia del rodete. As mismo entran en la clasificacin de turbinas tangenciales y

turbinas de accin, conceptos que analizaremos a su debido tiempo. Su utilizacin es idnea en

saltos de gran altura (alrededor de 200 m y mayores), y caudales relativamente pequeos (hasta 10

m3/s aproximadamente).

Turbinas Hlices

Son exactamente iguales a las turbinas Kaplan, pero a diferencia de estas, no son capaces de variar

el ngulo de sus palas.


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Turbina Ossberger / Banki / Michell

La turbina Ossberger es una turbina de libre

desviacin, de admisin radial y parcial.

Debido a su nmero especfico de

revoluciones cuenta entre las turbinas de

rgimen lento. El distribuidor imprime al

chorro de agua una seccin rectangular, y

ste circula por la corona de paletas del

rodete en forma de cilindro, primero desde

fuera hacia dentro y, a continuacin,

despus de haber pasado por el interior del rodete, desde dentro hacia fuera.

Turbina Turgo

La turbina Turgo es una turbina hidrulica de impulso

diseada para saltos de desnivel medio. Fue

desarrollada por la compaa Gilkes en 1919 a partir

de una modificacin de la turbina Pelton; la Turgo

tiene varias ventajas sobre la turbina Francis y la

Pelton en determinadas aplicaciones.

En primer lugar, el rodete es ms barato de fabricar

que el de una Pelton. En segundo lugar no necesita una

carcasa hermtica como la Francis. En tercer lugar

tiene una velocidad especfica ms elevada y puede

manejar un mayor flujo para el mismo dimetro que

una turbina Pelton, conllevando por tanto una

reduccin del coste del generador y de la instalacin.

Las Turgo operan en un campo de desniveles en el que se solapan las turbinas Francis y Pelton.

Aunque existen muchas instalaciones grandes con turbinas Turgo, estas se utilizan ms en

instalaciones hidrulicas pequeas en las que es importante el bajo coste.

Turbinas trmicas

Son aqullas cuyo fluido de trabajo sufre un cambio de densidad considerable a travs de su paso

por la mquina. Estas se suelen clasificar en dos subconjuntos distintos debido a sus diferencias

fundamentales de diseo:


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Turbinas de vapor

El xito obtenido con las turbinas de agua

condujo a utilizar el principio de la turbina

para extraer energa del vapor de agua.

Desde el punto de vista de la mecnica, tiene

la ventaja de producir directamente un

movimiento giratorio sin necesidad de una

manivela o algn otro medio de convertir la

energa de vaivn en energa rotatoria. Como

resultado de ello, la turbina de vapor ha

reemplazado a las mquinas de vaivn en las

centrales generadoras de energa elctrica, y

tambin se utiliza como una forma de

propulsin a chorro.

La turbina de vapor no fue inventada por una nica persona, sino que fue el resultado del trabajo

de un grupo de inventores a finales del siglo XIX.

Turbinas a gas

En este tipo de turbinas no se espera un

cambio de fase del fluido durante su paso

por el rodete. Suelen llamarse tambin

turbina de combustin. Es un motor que

utiliza el flujo de gas como medio de

trabajo para convertir energa trmica en

energa mecnica. El gas se produce en el

motor como resultado de la combustin de

determinadas materias. Unas toberas

estacionarias lanzan chorros de dicho gas

contra los labes (paletas) de una turbina, y el impulso de los chorros hace girar el eje de la turbina.

Las turbinas de combustin emplean como combustible gas natural o lquidos como queroseno o

gasoil. Tambin puede usarse carbn, una vez transformado en gas en un gasificado aparte.

Tambin al hablar de turbinas trmicas, suele hablarse de los siguientes subgrupos:

Turbinas a accin

En este tipo de turbinas el salto entlpico ocurre slo en el esttor, dndose la transferencia de

energa slo por accin del cambio de velocidad del fluido.

Turbinas a reaccin

El salto entlpico se realiza tanto en el rodete como en el esttor, o posiblemente, slo en rotor.

Igual de comn es clasificar las turbinas por la presin existente en ellas en relacin a otras turbinas

dispuestas en el mismo grupo:


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Turbinas de alta presin

Son las ms pequeas de entre todas las etapas y son las primeras por donde entra el fluido de

trabajo a la turbina.

Turbinas de media presin.

Turbinas de baja presin

Son las ltimas de entre todas las etapas, son las ms largas y ya no pueden ser ms modeladas por

la descripcin euleriana de las turbomquinas.

Otros tipos de turbinas

Turbinas Elicas

Funcionan como un molino de viento, pero en lugar de impulsar una

muela, controla un generador. Es una fuente de energa limpia y

econmica. Para extraer la mayor cantidad posible de energa la

turbina cuenta con unas enormes aspas de hasta 10 metros. Los

censores de viento permiten que el ordenador de la turbina controle

el movimiento de las aspas para producir la emerga ptima en todas

las condiciones de viento.

Turbina submarina

Una Turbina

submarina es

un dispositivo

mecnico que

convierte la energa de las corrientes

submarinas en energa elctrica. Consiste en

aprovechar la energa cintica de las

corrientes submarinas, fijando al fondo

submarino turbinas montadas sobre torres prefabricadas para que puedan rotar en busca de las

corrientes submarinas. Ya que la velocidad de estas corrientes vara a lo largo de un ao, se han de

ubicar en los lugares ms propicios en donde la velocidad de las corrientes varan entre 3 km/h y 10

km/h para implantar centrales turbnicas preferentemente en profundidades lo ms someras

posibles y que no daen ningn ecosistema submarino. Las turbinas tendran una malla de

proteccin que impedira la absorcin de animales acuticos.

En la actualidad, las turbinas que dominan el campo en las centrales hidroelctricas son:

Pelton (de accin), Francis (de reaccin), Kaplan (de reaccin), Bulbo (de reaccin). El rendimiento

de todas ellas supera el 90%.


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CENTRALES ELCTRICAS

Una central elctrica es una instalacin de capaz de convertir la energa mecnica, obtenida

mediante otras fuentes de energa primaria, en energa elctrica.

Tipos de centrales elctricas

Hidroelctricas

Termoelctricas

Geotrmicas

Nucleares

Elicas

Mareomotrices

Solares

1. Central Hidroelctrica

Una central hidroelctrica es aquella que se utiliza para la generacin de energa elctrica mediante

el aprovechamiento de la energa potencial del agua embalsada en una presa situada a ms alto

nivel que la central.

Son el resultado actual de la evolucin de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de

los ros para mover una rueda.

La influencia de la altura es aprovechada por las centrales hidroelctricas para convertir la energa

potencial del agua en energa elctrica, utilizando las turbinas para tal fin, acoplando estas a los

alternadores.


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Aprovechamiento de la energa hidrulica

Los antiguos aprovechaban ya la energa del agua; utilizaban ruedas hidrulicas para moler trigo. Sin

embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retras su aplicacin generalizada

hasta el siglo XII. Durante la Edad Media, las enormes ruedas hidrulicas de madera desarrollaban

una potencia mxima de cincuenta caballos.

La energa hidroelctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil britnico John Smeaton, que

construy por primera vez grandes ruedas hidrulicas de hierro colado.

Desvo del cauce de agua

El principio fundamental de esta forma de aprovechamiento hidrulico de los ros se basa en el

hecho de que la velocidad del flujo de estos es bsicamente constante a lo largo de su cauce, el cual

siempre es descendente. Este hecho revela que la energa potencial no es ntegramente convertida

en energa cintica como sucede en el caso de una masa en cada libre, la cual se acelera, sino que

sta es invertida en las llamadas prdidas, es decir, la energa potencial se "pierde" en vencer las

fuerzas de friccin con el suelo, en el transporte de partculas, en formar remolinos, etc. Entonces

esta energa potencial podra ser aprovechada si se pueden evitar las llamadas prdidas y hacer

pasar al agua a travs de una turbina. El conjunto de obras que permiten el aprovechamiento de la

energa anteriormente mencionada reciben el nombre de central hidroelctrica o Hidrulica.

Interceptacin de la corriente del agua

Este mtodo consiste en la construccin de una represa o embalse de agua que retenga el cauce de

agua causando un aumento del nivel del ro en su parte anterior a la presa de agua, el cual podra

eventualmente convertirse en un embalse. El dique establece una corriente de agua no uniforme y

modifica la forma de la superficie de agua libre del ro antes y despus de ste, que toman forma de

las llamadas curvas de remanso. El establecimiento de las curvas de remanso determina un nuevo

salto geodsico aprovechable de agua.

Caractersticas de una central hidroelctrica

Las dos caractersticas principales de una central hidroelctrica, desde el punto de vista de su

capacidad de generacin de electricidad son:

La potencia, que est en funcin del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y

el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal mximo turbinable, adems de

las caractersticas de las turbinas y de los generadores usados en la transformacin.

La energa garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un ao, que est

en funcin del volumen til del embalse, y de la potencia instalada.

La potencia de una central puede variar desde unos pocos MW, como en el caso de las mini centrales

hidroelctricas, hasta decenas de miles, como en los casos de la Itaip, entre Brasil y Paraguay, que

tiene una potencia de 14 000 MW, o la Presa de las Tres Gargantas, en China, con una potencia de

22 500 MW.


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Las centrales hidroelctricas permiten, adems, disminuir los gastos de los pases en combustibles

fsiles.

Potencia de una central hidroelctrica

La potencia de una central hidroelctrica se mide generalmente en Megavatios (MW) y se calcula

mediante la frmula siguiente:

= 9.81

Dnde:

Pe = potencia en vatios (W)

= densidad del fluido en kg/m

t = rendimiento de la turbina hidrulica (entre 0,75 y 0,94)

g = rendimiento del generador elctrico (entre 0,92 y 0,97)

m = rendimiento mecnico del acoplamiento turbina alternador (0,95/0.99)

Q = caudal turbinable en m3/s

H = desnivel disponible en la presa entre aguas arriba y aguas abajo, en metros (m)

En una central hidroelctrica se define:

Potencia media: potencia calculada mediante la frmula de arriba considerando el caudal

medio disponible y el desnivel medio disponible.

Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central.

Tipos de centrales hidroelctricas

o Segn su concepcin arquitectnica

Centrales al aire libre, al pie de la presa, o relativamente alejadas de esta. Estn conectadas por

medio de una tubera en presin.

Centrales en caverna, generalmente conectadas al embalse por medio de tneles, tuberas en

presin, o por la combinacin de ambas.

o Segn su rgimen de flujo

Centrales de agua fluyente. Tambin denominadas centrales de filo de agua o de pasada, utilizan

parte del flujo de un ro para generar energa elctrica. Operan en forma continua porque no tienen

capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el

momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje

vertical, cuando el ro tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del ro es baja.

Centrales de embalse. Es el tipo ms frecuente de central hidroelctrica. Utilizan un embalse para

reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energa durante

todo el ao si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversin mayor.


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Centrales de regulacin. Almacenamiento del agua que fluye del ro capaz de cubrir horas de

consumo.

Centrales de bombeo o reversibles. Una central hidroelctrica reversible es una central

hidroelctrica que adems de poder transformar la energa potencial del agua en electricidad, tiene

la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energa potencial del agua (por ejemplo

subindola a un embalse) consumiendo para ello energa elctrica.

o Segn su altura de cada del agua

Centrales de alta presin. Que corresponden con el high head, y que son las centrales de ms de

200 m de cada del agua, por lo que sola corresponder con centrales con turbinas Pelton.

Centrales de media presin. Son las centrales con cada del agua de 20 a 200 m, siendo dominante

el uso de turbinas Francis, aunque tambin se puedan usar Kaplan.

Centrales de baja presin. Que corresponden con el low head, son centrales con desniveles de agua

de menos de 20 m, siendo usadas las turbinas Kaplan.

Centrales de muy baja presin. Son centrales correspondientes con nuevas tecnologas, pues llega

un momento en el cul las turbinas Kaplan no son aptas para tan poco desnivel. Seran en ingls las

very low head, y suelen situarse por debajo de los 4m.

Partes de una central hidrulica

Tubera forzada y o canal

Presa

Turbina

Generador

Transformador

Lneas elctricas

Compuertas hidrulicas y Vlvulas hidrulicas

Rejas y limpia rejas

Embalse

Casa de turbinas

Generacin de energa elctrica

Por medio de una presa se acumula cierta cantidad de agua formando un embalse. Con el fin de

generar un salto cuya energa pueda transformarse en electricidad, se sitan aguas arriba de la presa

una toma de admisin protegidas por una rejilla metlica.

Esta toma de admisin tiene una cmara de compuertas que controla la admisin del agua a una

tubera forzada que tiene por fin llevar el agua desde las tomas hasta las mquinas de la central. El

agua en la tubera forzada transforma su energa potencial en cintica, es decir, adquiere velocidad.


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Al llegar a las mquinas, acta sobre los labes del rodete de la turbina, hacindolo girar y perdiendo

energa. El rodete de la turbina est unido por un eje al rotor del alternador que, al girar con los

polos excitados por una corriente continua, induce una corriente alterna en las bobinas del estator

del alternador. Solidario con el eje de la turbina y el alternador, gira un generador de corriente

continua llamado excitatriz, que es el que excita los polos del rotor del alternador. El agua, una vez

que ha cedido su energa, es restituida al ro, aguas debajo de la central.

2. Central Termoelctrica

Una central termoelctrica es una instalacin empleada para la generacin de energa elctrica a

partir de la energa liberada en forma de calor; normalmente mediante la combustin de

combustibles fsiles como el petrleo, gas natural o carbn.

Plantas termoelctricas de vapor.

Una central termoelctrica de tipo vapor es una instalacin industrial en la que la energa qumica

del combustible se transforma en energa calorfica para producir vapor, ste se conduce a la

turbina, donde su energa cintica se convierte en energa mecnica, la que se transmite al

generador para producir energa elctrica.

El uso de gas en las centrales trmicas, adems de reducir el impacto ambiental, mejora la eficiencia

energtica.

Menores costos de la energa empleada en el proceso de fabricacin y menores emisiones de CO2

y otros contaminantes a la atmsfera. La eficiencia de stas no supera el 35%.


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Planta de turbinas o turbo gas.

La generacin de energa elctrica en las unidades de turbo gas, se realiza directamente la energa

cintica resultante de la expansin de aire comprimido y los gases de combustin.

La turbina est unida al generador de rotor, dando lugar a la produccin de energa elctrica. Los

gases de la combustin, se descargan directamente a la atmsfera despus de trabajar en la turbina.

Plantas de ciclo combinado

Plantas de ciclo combinado constar de dos tipos diferentes de unidades generadoras: turbo gas y

vapor.

Una vez que la generacin de energa elctrica de ciclo se termina en las unidades turbo gas, la alta

temperatura de gases de escape se utiliza para calentar agua para producir vapor, que se utiliza para

generar energa elctrica adicional.

Esta combinacin de dos tipos de generacin nos permiten aprovechar al mximo los combustibles

utilizados, mejorando as la eficiencia trmica en todos los tipos de generacin termoelctrica.

Una de las ventajas de este tipo de plantas es la posibilidad de construirlas en dos etapas. La primera

etapa, turbo gas, puede ser terminada en un corto perodo de tiempo y la planta inicia operaciones

de inmediato y posteriormente, la construccin de la unidad de vapor puede ser terminado, y

completar as el ciclo combinado.

Plantas carboelctricas

En cuanto a su concepcin bsica, carboelctricas son bsicamente las mismas que las plantas

termoelctricas de vapor, el nico cambio importante es que son alimentadas por carbn, y las


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cenizas residuales requieren maniobras especiales y amplios espacios para el manejo y

confinamiento.

El funcionamiento de una planta termoelctrica de carbn es la siguiente:

El combustible est almacenado en los parques adyacentes de la planta, desde donde, mediante

cintas transportadoras, es conducido al molino para ser triturado. Una vez triturado, se inyecta

mezclado con aire caliente a presin en una caldera para su combustin.

Dentro de la caldera se produce el vapor que acciona los labes de los cuerpos de las turbinas de

alta presin, media presin y baja presin, haciendo girar el rotor de la turbina que se mueve

solidariamente con el rotor del generador, donde se produce energa elctrica, la cual es

transportada mediante lneas de transporta a alta tensin a los centros de consumo

Despus de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase lquida en el condensador. El agua obtenida

por la condensacin del vapor se somete a diversas etapas de calentamiento y se inyecta de nuevo

en la caldera en las condiciones de presin y temperatura ms adecuadas para obtener el mximo

rendimiento del ciclo.

El sistema de agua de circulacin que refrigera el condensador puede operarse en circuito cerrado,

trasladando el calor extrado del condensador a la atmsfera mediante torres de refrigeracin, o

descargando dicho calor directamente al mar o al ro.

Para minimizar los efectos de la combustin de carbn sobre el medio ambiente, la planta posee

una chimenea de gran altura que dispersa los contaminantes en las capas altas de la atmsfera, y

precipitadores que retienen buena parte de los mismos en el interior de la propia planta.

Las plantas termoelctricas son consideradas fuentes importantes de emisiones atmosfricas y

pueden afectar la calidad del aire en el rea local o regional. La combustin que ocurre en los

proyectos termoelctricos emite dixido de azufre (S02), xidos de nitrgeno (NOX), monxido de

carbono (CO), dixido de carbono (C02) y partculas (que pueden contener metales menores). Las


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cantidades de cada uno dependern del tipo y el tamao de la instalacin y del tipo y calidad del

combustible, y la manera en que se queme.

La emisin de residuos a la atmsfera y los propios procesos de combustin que se producen en las

centrales trmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente.

El problema de la contaminacin es mximo en el caso de las centrales termoelctricas

convencionales que utilizan como combustible carbn. Adems, la combustin del carbn tiene

como consecuencia la emisin de partculas y cidos de azufre que contaminan en gran medida la

atmsfera.

3. Central geotrmica

Una central geotrmica es una instalacin donde se obtiene energa elctrica a partir del calor

interno de la Tierra. Para aprovechar esta energa es necesario que se den temperaturas muy

elevadas a poca profundidad. Slo as es posible aprovechar el agua caliente o el vapor de agua

generados de forma natural.

Este tipo de energa se utiliza principalmente para calefaccin y usos agrcolas.

La energa geotrmica es renovable y apenas produce residuos. Sin embargo, su aprovechamiento

est limitado a determinadas zonas geogrficas.

Una central geotrmica funciona igual que una trmica, solo vara la forma de calentar el agua. El

vapor de agua a altas temperaturas (hasta 600 C) se canaliza desde el interior de la Tierra hasta la

central permitiendo la evaporacin del agua presente en las numerosas tuberas que se encuentran

alrededor de la caldera. El vapor de agua adquiere mucha presin, por lo cual se utiliza para mover

una turbina conectada al generador. Al girar la turbina se produce la electricidad, que viaja del

generador hasta los transformadores, que elevan la tensin para transportar esta energa por la red

elctrica hasta los centros de consumo.

Por otro lado est funcionando el sistema de refrigeracin que permite empezar de nuevo el ciclo,

es decir, condensa el vapor de agua para que pueda volver a ser utilizado. El agua es condensada en

una parte de la central que se mantiene a baja temperatura gracias a un sistema cerrado de tuberas

que lo refrigeran, el condensador. Las tuberas contienen agua fra que reduce la temperatura del

agua usada para mover la turbina, permitiendo su condensacin. Cuando el agua del sistema de

refrigeracin se calienta, se dirige hacia las torres de refrigeracin, donde se vuelve a enfriar en

contacto con aire fro. Y as se realiza continuamente el mismo ciclo.


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Partes de una Central Geotrmica

Canalizaciones de agua: Hacen la funcin del quemador ya que sirve para calentar el agua

que mover la turbina, debido a las altas temperaturas que alcanza el vapor de agua

(procedente del interior de la Tierra) que transportan.

Turbinas: Las turbinas pueden considerarse como la parte mas importante de la central ya

que son las encargadas de mover el generador para producir la electricidad.

Estas turbinas estn diseadas para soportar una temperatura de unos 600 C y una presin

de unos 350 bares.

Las turbinas estn formadas por una serie de labes de distintos tamaos que aprovechan

la presin del vapor de agua para hacer girar la turbina.

Generador: Es el encargado de producir la electricidad.

Condensador: Es el encargado de condensar el vapor que se encarga de mover la turbina

para que pueda volver a ser utilizado.

Torres de refrigeracin: Se encargan de mantener baja la temperatura del condensador,

garantizando el correcto funcionamiento de la central.

El agua que refrigera el condensador es enfriada en las torres de enfriamiento al entrar en

contacto con el aire fro que circula a travs de ellas.


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4. Central nuclear

Una central o planta nuclear es una instalacin industrial empleada para la generacin de energa

elctrica a partir de energa nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear fisionable

(uranio, radio o plutonio) que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es

empleado, a travs de un ciclo termodinmico convencional, para producir el movimiento de

alternadores que transforman el trabajo mecnico en energa elctrica.

Partes de una Central Nuclear:

El reactor nuclear, donde se produce la reaccin nuclear.

El generador de vapor de agua (slo en las centrales de tipo PWR).

La turbina, que mueve un generador elctrico para producir electricidad con la expansin

del vapor.

El condensador, un intercambiador de calor que enfra el vapor transformndolo

nuevamente en lquido.

Las centrales nucleares siempre estn cercanas a un suministro de agua fra, como un ro, un lago o

el mar, para el circuito de refrigeracin, ya sea utilizando torres de refrigeracin o no.

El reactor nuclear es el encargado de realizar la fisin o fusin de los tomos del combustible

nuclear, como uranio, generando como residuo el plutonio, liberando una gran cantidad de energa

calorfica por unidad de masa de combustible.

El generador de vapor es un intercambiador de calor que transmite calor del circuito primario, por

el que circula el agua que se calienta en el reactor, al circuito secundario, transformando el agua en

vapor de agua que posteriormente se expande en las turbinas, produciendo el movimiento de stas

que a la vez hacen girar los generadores, produciendo la energa elctrica. Mediante un

transformador se aumenta la tensin elctrica a la de la red de transporte de energa elctrica.

Despus de la expansin en la turbina el vapor es condensado en el condensador, donde cede calor

al agua fra refrigerante, que en las centrales PWR procede de las torres de refrigeracin. Una vez

condensado, vuelve al reactor nuclear para empezar el proceso de nuevo.


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5. Central elica

Un aerogenerador es un dispositivo capaz de transformar la energa elica en energa elctrica. Un

conjunto de aerogeneradores forman una central elica.

La energa elica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energa cintica

generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los

molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u

otras tareas que requieren una energa. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar

electricidad, especialmente en reas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas

montaosas o islas.

El viento mueve las palas de la hlice, que transmite el movimiento, a travs de un eje, hasta una

caja de engranajes. All, la velocidad de giro del eje se regula para garantizar la mayor produccin

energtica, ya que desde la caja de engranajes el movimiento se transmite hasta el generador, el

cual produce electricidad. La electricidad viaja desde el generador hasta los transformadores, donde

aumenta la tensin para poder

ser transportada la energa

elctrica hasta los lugares de

consumo.

Partes de un aerogenerador:

Un rotor

Un multiplicador de

velocidad

Un sistema conversor de

energa

Controles

Torre sostn


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La energa elctrica producida por el giro del generador es transportada mediante cables

conductores a un centro de control desde donde, una vez elevada su tensin por los

transformadores, es enviada a la red general mediante las lneas de transporte de alta tensin.

Dado el carcter aleatorio de la produccin de energa elctrica por va elica, las centrales de este

tipo deben disponer de una fuente auxiliar para tener garantizado en todo momento el suministro

de energa elctrica.

Debido a la altura en la que se encuentra el generador y al rozamiento que el aire produce sobre

ste, es conveniente que el equipo tenga una toma a tierra, para evitar la electricidad esttica.

Asimismo, para el control de la velocidad del generador existen tecnologas que permiten regular,

dentro de unos lmites, las revoluciones de las palas, independientemente de la velocidad del viento.

6. Central mareomotriz

Es la energa asociada a las mareas. Es un recurso hidrulico que tiene analoga con la

hidroelectricidad.

La energa mareomotriz corresponde a aquella que est contenida en los mares, la cual tiene

diferentes manifestaciones como las olas, mareas, corrientes ocenicas y diferencias de

temperatura entre las masas de agua.

El movimiento de estas grandes masas de agua se debe fundamentalmente a la atraccin

gravitacional que ejerce la luna sobre ellas. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se

abren y el agua ingresa en el embalse. Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto mximo se

cierran las compuertas. Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del


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embalse. Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su mxima amplitud, se

abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas.

Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generacin

de electricidad, transformando as la energa mareomotriz en energa elctrica, una forma

energtica ms til y aprovechable. Es un tipo de energa renovable limpia.

Partes de la Turbina:

1. Turbina hlice

2. Alternador

3. Directriz delantera

4. Directriz

5. Mecanismo de orientacin

6. Paso de acceso y salida de los cables elctricos.

7. Central solar

Es una instalacin en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiacin solar y su

uso en un ciclo termodinmico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un

alternador para generar energa elctrica como en una central trmica clsica.

Un conjunto de espejos que se pueden orientar,

llamados helistatos, reflejan y concentran los rayos

solares en una caldera situada en una torre. En la caldera

se calienta un determinado fluido (generalmente agua,

aceite, sales fundidas...) que permite la evaporacin del

agua presente en las numerosas tuberas que se

encuentran alrededor de la caldera. El vapor de agua

adquiere mucha presin, por lo cual se utiliza para mover

una turbina conectada al generador. Al girar la turbina se

produce la electricidad, que viaja del generador hasta los


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transformadores, que elevan la tensin para transportar esta energa por la red elctrica hasta los

centros de consumo. Tras mover la turbina el vapor de agua se vuelve a condensar para volver a ser

utilizado.

Mientras tanto, varios sistemas controlan la orientacin de los helistatos, para aprovechar al

mximo la energa solar.

Partes de una Central Solar

Helistatos: Son los espejos que reflejan y concentran los rayos del sol. Son capaces de

cambian su orientacin segn las condiciones.

Caldera: En ella se calienta el fluido que permite la evaporacin del agua que mueve la

turbina.

Turbinas: Se encargan de hacer girar el generador cuando reciben la presin del vapor del

agua.

Generador: Es el encargado de producir electricidad

Condensador: Es el encargado de condensar el vapor que se encarga de mover la turbina

para que pueda volver a ser utilizado. Otras partes importantes de una central solar trmica

son todas las tuberas que transportan el vapor de agua.


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CAPACIDAD TOTAL INSTALADA Y GENERACIN DE ENERGA

ELCTRICA EN MXICO

Hasta Agosto de 2010 la capacidad total instalada para la generacin de energa elctrica en Mxico

es de 60.795 MW. La mayor parte es aportada

hidraulica de maquinarias

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