rendimiento de un generador en una central hidro

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Breve descripcion

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Rendimiento de una central hidroelectricaEl rendimiento de una central hidroelectrica se debe basar en cuanto de la energia hidraulica es convertido en energia electrica.

Potencia nominal: es la mxima potencia producida por el generador en condiciones de diseo. Viene expresada por la siguiente frmula:

Pn= 9,81 . Qn . Hn . Rt . RgPn= Potencia nominal en KWQn= Caudal de equipamiento en m3/sHn= Salto neto de diseo en metrosRt= Rendimiento de la turbina para Hn y Qn de diseoRg= Rendimiento nominal del generador

A falta de datos ms precisos se puede estimar el rendimiento del generador en un 95% para condiciones de funcionamiento nominal.

A veces, para aumentar la velocidad de giro del rotor del generador puede instalarse un multiplicador de velocidad entre la turbina y ste. Si se coloca este aparato, el tamao del generador disminuye y tambin su coste, ya que el nmero de polos del generador disminuye al aumentar la velocidad de giro. Hay que considerar que el multiplicador de velocidad produce prdidas mecnicas, alcanzando un rendimiento prximo al 98%, que hay que tener en cuenta en el clculo de la potencia nominal as como en la conveniencia tcnica-econmica de instalarlo o no.

El alto grado de rendimiento que se obtiene en la transformacin de la energa en electricidad, contenida en los ros y cauces de agua, es muy alto. Por eso, la energa hidrulica como fuente de energa se utiliza casi exclusivamente en la produccin de electricidad.

Aplicaciones de Centrales Hidroelectricas

Las minicentrales hidroelctricas tienen aplicaciones muy diferentes segn las necesidades energticas que existan en la zona donde se instala, aunque fundamentalmente se emplean en la generacin de electricidad con la finalidad de venderla a la red general. En cuanto al potencial para la instalacin de minicentrales hidroelctricas se puede dividir en:- Rehabilitacin de viejas centrales inactivas o antiguos molinos.- Ampliacin de centrales existentes (paradas o en explotacin).- Construccin de nuevas minicentrales sobre conducciones de agua potable o en instalaciones de aguas residuales.- Integracin en canales de riego.- Nueva construccin en tramos de ro libre o pie de grandes presas existentes.- Aprovechamiento de los caudales ecolgicos de grandes presas.Las minicentrales hidroelctricas instaladas en las tuberas/conducciones de agua potable para el abastecimiento a poblaciones requieren una menor obra civil y presentan menores problemas administrativos.La actual implantacin progresiva de un caudal de mantenimiento a pie de presa en los embalses antiguos, no existente anteriormente, supone una energa perdida que puede ser aprovechable mediante la instalacin de una nueva central hidroelctrica cuyo caudal de diseo sera el correspondiente al caudal ecolgico o de mantenimiento.Rendimiento de centrales hidroelctricasEl rendimiento de una central hidroelctrica no es siempre constante ya que depende del salto neto y del caudal turbinado en cada momento. Por ejemplo, un trazado que permita tener un salto neto elevado, ser beneficioso para la produccin de energa. Tambin influir la forma de ese trazado: la ms adecuada ser con pocas curvas, desviaciones, Es por estas razones que el caudal instalado o turbinado de una central (el caudal que absorbern todas las turbinas de la central en su funcionamiento normal) debe ser estudiado y seleccionado en funcin de diferentes factores como caudal medio del ro a lo largo del ao, la localizacin de la instalacin, la demanda estimada de electricidad, la maquinaria,En las minicentrales de tipo fluyente el caudal turbinado es muy variable y depende de la aportacin del ro en cada momento, lo que hace que la potencia disponible en cada instante est directamente relacionada con el caudal instantneo del ro. En las de regulacin (con agua embalsada), el caudal turbinado es prcticamente constante.Hemos dicho que el salto neto influye en el rendimiento de una central hidroelctrica. Podemos decir que el salto neto es la altura a la que cae el agua que impulsa la turbina de la central. Adems del salto neto, tambin se definen el salto til y el salto bruto: Salto bruto: Altura existente entre el nivel del punto de toma de agua del azud y el nivel normal del ro en el punto de descarga del caudal turbinado. Salto til: Desnivel existente entre la superficie libre del agua en el punto de carga y el nivel de desage de la turbina. Salto neto: Diferencia entre el salto til y las prdidas de carga producidas a lo largo de las conducciones. Es la altura del salto que impulsa la turbina y representa la mxima energa que se podr transformar en trabajo en el eje de la turbina.