miércoles, 26 de noviembre de 2014
martes, 25 de noviembre de 2014
Aproximación sobre las Centrales Hidroeléctricas
1. Reseña Histórica
Los romanos y griegos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de cincuenta caballos. La energía hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil británico John Smeaton, que construyó por vez primera grandes ruedas hidráulicas de hierro colado.
Con la Revolución Industrial, y especialmente a partir del siglo XIX, cuando comenzó a tener gran importancia con la aparición de las ruedas hidráulicas para la producción de energía eléctrica. Poco a poco la demanda de electricidad fue en aumento. El bajo caudal del verano y otoño, unido a los hielos del invierno hacían necesaria la construcción de grandes presas de contención, por lo que las ruedas hidráulicas fueron sustituidas por máquinas de vapor con en cuanto se pudo disponer de carbón.
La primera central hidroeléctrica fue creada en 1880 en la ciudad de Northumberland, Gran Bretaña. El primer impulso de la energía hidráulica se produjo debido al desarrollo del generador eléctrico, luego del perfeccionamiento de la turbina hidráulica y tambien al aumento de la demanda de electricidad a comienzos del siglo XX. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la producción total de electricidad. A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de energía hidroeléctrica eran Canadá y Estados Unidos.
2. Características
Las características principales de una central hidroeléctrica desde el punto de vista de su capacidad para producir energía son:
La Potencia, la cual es función del desnivel que existe entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central.
Y la Energía Garantizada en un plazo de tiempo determinado, generalmente un año, que esta en función según el volumen útil del embalse y de la potencia instalada
3. Importancia
La energía hidroeléctrica no solo es renovable y barata: es la más antigua en Venezuela y
sigue siendo la más relevante dentro de la matriz energética nacional.
El funcionamiento de la central hidroeléctrica permite el aprovechamiento de una fuente de
energía renovable, el agua, y no produce emisiones de dióxido de carbono ni de otros
contaminantes. Aún más, los costos de mantenimiento y explotación asociados a este tipo de
centrales son más bajos comparados con los de las centrales térmicas. Además, la turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura.
Por otro lado, las centrales hidroeléctricas pueden generar un impacto ambiental negativo al producir la erosión y disminución de la fertilidad natural de los terrenos agrícolas o modificar y limitar el ciclo de vida de la fauna. Entre otros impactos ambientales como, sumergir las tierras, alternando el territorio. dificulta la navegación fluvial y el transporte de materiales agua abajo. Y disminuye el caudal de los ríos.
4.Materiales y Maquinaria
La Presa
Es el elemento con mas importancia en una central hidroeléctrica y depende de las condiciones del terreno, así como también el curso del agua donde se realiza la instalación.
Por los materiales por los que están construidas las presas, estas pueden ser de tierra, mampostería y hormigón. Aunque las mas utilizadas con las de hormigón.
Los Aliviadores
Los aliviaderos son vitales para la presa que tiene como principal misión liberar parte del agua detenida evitando que esta pase por la sala de maquinas. Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.
Otra de sus funciones es evitar que el agua pueda producir defectos al caer desde gran altura.
Para lograr que el agua salga por los aliviaderos existen grandes compuertas de acero que se pueden abrir o cerrar a voluntad, según como demande la situación.
Tomas de Agua
Las tomas de agua son aquellas que parten de varios conductos hacia las tuberías, y se hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua embalsada. Además de ser unas compuertas, para poder regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, también posee unas rejillas metálicas que impiden que troncos y ramas puedan llegar a álabes y producir desperfectos
Cámara de Turbina
En la cámara de turbinas se encuentran los elementos auxiliares de control, y la propia turbina. Según las características de los saltos de agua, de la altura del caudal, estas se pueden clasificar en tres tipos; de PELTON; de KAPLAN o de FRANCIS.
Las primeras se utilizan en grandes saltos y caudales regulares, las de Francis en centrales de saltos intermedios y caudales variables, y las Kaplan en sitios de poca altura y caudales variables.
Turbinas y Alternadores
Las turbinas del tipo de acción, como la Pelton, tienen un inyector que transforma la energía de presión del agua en energía cinética. La velocidad de salida del fluido llega en ocasiones a 150 metros por segundo, de tal manera que es necesario que estén fabricados en acero muy duro para lograr la duración que se necesite. A pesar de ello y a causa de las ocasiones en que el agua llega mezclada con impurezas hace que se limite su vida útil a 4.000 horas tanto en los elementos móviles de inyector como para la válvula de aguja.
El alternador, o grupo de alternadores acoplados al eje de la turbina genera una corriente alterna de alta intensidad y baja tensión. Luego esta corriente pasa a un transformador que la convierte en alta tensión y baja corriente, apta para su transporte a grande distancias con un mínimo de pérdidas. Y por ultimo, en los centros de consumo, se transforma en una corriente de baja tensión para su aplicación directa a los receptores domésticos e industriales.
lunes, 24 de noviembre de 2014
Redacción de Centrales Hidroeléctricas
La electricidad se genera gracias a las
fuentes de energía, principalmente en las centrales hidroeléctricas, donde se
utiliza la fuerza mecánica del agua o en centrales termoeléctricas donde se
produce la electricidad a partir de carbón, petróleo y otros combustibles. Otras
formas de producir la electricidad son a partir de Energía Eólica, Solar y Biosmásica,
etc.
Una central
hidroeléctrica aquella que en la que se utiliza energía hidráulica, la cual se
obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial
La función principal de una central hidroeléctrica es utilizar
la energía potencial del agua
almacenada y así convertirla, primero
en energía mecánica y luego en energía eléctrica
Las ventajas
de una central hidroeléctrica son evidentes. No requiere combustible, es
energía renovable. Es limpia y evita la contaminación del ambiente. Los costos
de mantenimiento y explotación son muy bajos. Sirve para otros beneficios, como
la protección contra inundaciones, suministro de agua, etc. Las turbinas
hidráulicas son maquinaria sencilla, eficiente y segura.
Las
desventajas señaladas pueden ser, que la a
construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la de las
centrales termoeléctricas. Y la disponibilidad de energía puede fluctuar de
estación en estación y de año en año.
Uno de los elementos más importantes de la
central hidroeléctrica es la presa, la cual depende de las condiciones orográficas
del terreno, así como también el curso de agua donde se realiza la instalación.
Las presas pueden ser de tierra, mampostería y hormigón.
Los aliviaderos son vitales para la presa,
estos tienen como misión liberar parte del agua detenida sin que esta pase por
la sala de maquinas. Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden
ser de fondo o de superficie. La principal misión que cumplen los aliviaderos
es liberar grandes cantidades de agua.
Las tomas de agua son aquellas de las
cuales parten varios conductos hacia las tuberías, se encuentran en la pared
anterior de la presa que entra en contacto con el agua embalsada. Estas tomas
de agua, además de unas compuertas, para regular la cantidad de agua que llega
a las tuberías, posee unas rejillas metálicas que impiden que elementos como
troncos, ramas, etc., puedan llegar a los alabes y producir defectos.
Finalmente, la cámara de turbinas es donde
se encuentran los elementos auxiliares de control, incluyendo la propia
turbina. Según las características de los saltos de agua, de la altura del
caudal, estas se pueden clasificar en; de Pelton, de Kaplan o de Francis.
Las de Pelton se utilizan en grandes
saltos y caudales regulares, las de Francis en centrales de saltos intermedios
y caudales variables, y las de Kaplan en sitios de poca altura y caudales
variables.
domingo, 23 de noviembre de 2014
Fotos y Videos (Central Hidroeléctrica)
Imagen 1: el esquema general de una central hidroeléctrica
Tipo de central hidroeléctrica
Central Hidroeléctrica de Pasada: Una central de pasada es aquella en que no existe una acumulación apreciable de agua "corriente arriba" de las turbinas.
Imagen 2: corte
Imagen 3. planta
Central Hidroeléctrica con Embalse de Reserva: En este tipo de proyecto se embalsa un volumen considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales.
El embalse permite graduar la cantidad de agua que pasa por las turbinas. El volumen embalsado depende la cantidad que puede hacerse pasar por las turbinas.
Con embalse de reserva puede producirse energía eléctrica durante todo el año aunque el río se seque por completo durante algunos meses
Imagen 4: corte
Imagen 5: planta
Principales componentes de una Central Hidroeléctrica
1. La Presa Es el elemento más importante de la central depende en gran medida de las condiciones del terreno, así como también el curso de agua donde se realiza la instalación.
Imagen 6: presa de tierra
Imagen 7: presa de hormigón
Imagen 8: aliviadero de la central hidroeléctrica Simón Bolivar (Guri)
3. Tomas de Agua Son compuertas, para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc, puedan llegar a los álabes y producir desperfectos.
Imagen 9: toma de agua
4. Cámara de Turbinas En la cámara de turbinas se encuentran los elementos auxiliares de control, y la propia turbina.
Imagen 10: turbinas
En el siguiente video se muestran los principales componentes de una central hidroeléctrica, ademas de explicar como funciona cada uno de ellos y el proceso en el que se genera la energía
Suscribirse a:
Entradas (Atom)