central hidroelÉctrica
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
DEFINICIÓN:
Instalación que transforma la energía cinética del agua en energía eléctrica por medio de turbinas y alternadores.
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
TIPOS:Por el modo de aprovechamiento:De agua fluyente: aprovechan directamente la
energía cinética del agua del río.De agua embalsada: Utilizan un embalse artificial.
Pueden ser de regulaciónregulación o de bombeobombeo.
Por el salto de agua pueden ser de alta, media o baja presión. La turbina se adapta a la presión (altura del salto)
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Partes de una central hidroeléctrica:
PRESA
TURBINATUBERÍA FORZADA
GENERADOR
TRANSFORMADOR
ALTURA DEL SALTO
LÍNEA DE TRASPORTE
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Tipos de presa:De gravedad: Las Presas de gravedad son todas
aquellas en las que el peso propio de la presa es el que impide que esta deslice o vuelque.
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Tipos de presa:De arco: Las presas en arco transmiten el empuje
del agua hacia su fundación y sus apoyos, denominados estribos, aprovechando su forma de cúpula o bóveda.
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Tipos de presa:De contrafuerte: la pantalla vertical está sujeta con
contrafuertes.
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Canal de derivación:Canaliza el agua desde la presa. Puede ser abierto o
cerrado. Puede desembocar directamente en la sala de turbinas o en la tubería de presión.
Cámara de presión:Donde se unen el canal de derivación con la tubería
de presión. Se instala una chimenea de equilibrio para prevenir golpes de ariete.
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
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Golpe de ariete:Si cortamos el flujo de agua en la turbina este
tenderá a continuar su movimiento generando una onda de presión que ascenderá por la tubería forzada (es un efecto similar a comprimir un muelle, que luego oscila al descomprimirse).
La chimenea de equilibrio permite una salida a esta onda, aliviando las tensiones que produce en la tubería.
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Golpe de ariete:
PRESA DE BOLARQUE
TUBERÍAFORZADA
CHIMENEA DE EQUILIBRIO
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Tubería de presión o forzada:
Debe aguantar la presión de la altura de agua y las eventuales presiones derivadas de los golpes de ariete (pueden ser 4 veces superiores a las debidas a la altura).
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Presión estática en el interior de un fluido:En el interior de un fluido aparece una presión
debida al peso de la columna de fluido, cuyo valor es (P. de Pascal):
P=⋅g⋅h
PPresión N
m2Pascal
Densidad kg
m3
g Aceleraciónde la gravedad m
s2
h Alturadeagua m
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Presión estática en el interior de un fluido:Cuanto mayor es la altura de fluido, mayor es la
presión en su interior. Si el fluido es agua, con ρ de 1000 kg/m3, cada 10 m de profundidad la presión se eleva aproximadamente 1 Bar.
Esta energía de presión se transforma parcialmente en energía cinética en el interior del tubo de presión.
1Ba=105N
m2
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Tipos de turbina:Están muy relacionadas con la altura y el caudal de
agua:Turbinas PeltonTurbinas Pelton: mucha altura (entre 100 y 600 m) y poco caudal
Turbinas FrancisTurbinas Francis: altura y caudal medios (de 20 a 350 m).
Turbinas KaplanTurbinas Kaplan: poca altura y gran caudal (de 5 a 30 m)
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Turbinas Pelton:Mucha altura (entre 100 y 600 m) y poco caudal. La
energía de Presión de transforma en cinética.
INYECTOR PALAS EN FORMA DE CUCHARA
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Turbinas Francis:Son turbinas en las que el agua,dirigida por un
distribuidor regulable, pierde presión al pasar por los alabes.
/home/jjc/curso-2009-10/ti1/imagenes-tema3/animacion-hidro
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Turbinas Kaplan:Modificación de la turbina Francis.
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Potencia de las turbinas:La potencia hidráulica depende de la altura, el
caudal y el tipo de fluido:
Por supuesto hemos de tener en cuenta el rendimiento de la instalación.
Pot=⋅g⋅Q⋅h
Q=Caudal m3
s
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CENTRAL HIDROELÉCTRICA
Origen de las energías primarias (España):
50,0%
17,3%
14,9%
11,7%
3,0%1,9%0,9%0,2%0,0%0,0%
Origen de la energía primaria
PetróleoGas NaturalCarbónNuclearBiomasaHidráulicaEólicaIncineradoras de RUSolar térmicaSolar Fotovoltaica
http://www.larutadelaenergia.org/ (energía primaria)