procesos para generar energía eléctrica por medio del agua
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
una central hidroeléctrica
Respuesta: La energía del agua la aprovechan las turbinas hidráulicas, activadas por la masa de agua que pasa por su interior, y que transforman la energía potencial del agua en energía mecánica.
Ésta se utiliza para producir energía eléctrica, conectando el eje de la turbina con un generador de electricidad (alternador), que transforma la energía mecánica en energía eléctrica.
La potencia eléctrica que se puede obtener depende de la cantidad de agua canalizada a la turbina, de la presión y del rendimiento eléctrico del generador. El agua que sale de la turbina es devuelta a su curso original a un nivel más bajo respecto al que fue recogida. La propiedad más relevante de la energía hidráulica es que permite utilizarse a pequeña escala, de forma muy económica, con la aplicación de microturbinas y picoturbinas hidráulicas.
Microturbinas: Con potencias inferiores a 100 Kw, son muy adecuadas para suministrar electricidad a pequeñas granjas o explotaciones agrícolas. Para su funcionamiento necesitan una altura de 5 a 30 m.c.a. y un caudal que varía en función de la potencia a generar de 35 a 500 l/s.
Picoturbinas: Constructivamente iguales que las microturbinas sólo que con menor potencia, permiten utilizar la energía hidráulica de torrentes, canales o conducciones y suministrar electricidad a aplicaciones autónomas de pequeña potencia, inferiores a 5.000 W. Esta potencia permite electrificar una cabaña o granja, generando los vatios necesarios para iluminación, automatismos, pequeños motores o electrodomésticos, etc. Pueden funcionar con muy poca altura o con muy poco caudal. La altura mínima que necesitan para generar electricidad es de 1,5 m.c.a. y el caudal varía de 35 a 130 l/s. Si se dispone de más altura, de 3 a 15 m.c.a. el caudal necesario disminuye a 5 l/s.
Tanto las picoturbinas como las microturbinas, pueden generar corriente alterna a 220 V o corriente continua a 12 o 24 V. Este hecho es muy atractivo ya que pueden integrarse a un sistema híbrido autónomo, con paneles solares, aerogeneradores, diésel … y utilizar los mismos acumuladores de corriente continua.
También permiten trabajar, si el caudal de agua es siempre constante, como generadores a 220 V. ininterrumpidamente, prescindiendo de acumuladores y consumiendo la energía eléctrica que se está produciendo en el mismo momento.
Micro turbina Pelton: De fácil y sólida construcción, puede ser de eje horizontal o vertical, ocupa poco espacio y tiene un rendimiento óptimo, funciona a la presión atmosférica y no genera problemas de estanqueidad. Tiene palas de doble cuchara, con un número de chorros hasta 6. Las principales partes mecánicas están hechas de acero inoxidable y son las más adecuadas para aprovechar el potencial de caudales reducidos.
Mini turbina Francis: Es una turbina de reacción, con potencia aproximada de 100 Kw de máximo aprovechamiento y mínimo costo de mantenimiento, ideal para espacios con limitaciones, el concepto constructivo es muy parecido al de las turbinas para centrales más grandes.
Los sistemas micro hidráulicos encuentran su aplicación allá donde haya un suministro de energía que satisfacer y esté disponible un curso de agua, aunque limitado. Cuando hacen falta sólo algunos Kw para las necesidades mínimas de una granja, se puede insertar directamente en el cauce de un pequeño curso de agua una turbina y un alternador estancos, con el cable de la energía eléctrica que llega directamente a la explotación.
Para determinar la viabilidad del proyecto hay que seguir los siguientes pasos: elección del lugar, estudio de los parámetros útiles, análisis de las licencias necesarias, estudio de viabilidad de la mini central y verificación de los costes, elección del proyectista y del constructor, gestión y mantenimiento de la instalación.
Según las características estimadas de altura y caudal, se selecciona la tipología de turbina y el tamaño más adecuado, teniendo en cuenta que la turbina tiene que dimensionarse en base no sólo al caudal medio del año sino también al caudal de pico de los periodos con mayor disponibilidad de agua.
También existe un dispositivo especial para generar electricidad con la presión hidráulica que no necesita el Pivot; electricidad suficiente para mover los motores y alimentar el panel de control.