Monografia Centrales Hidroelectricas

Centrales Hidroeléctricas

Índice

1.0 La energía hidráulica……………………………………………………. 2

2.0 Centrales Hidroeléctricas……………………………………………….. 2-7

2.1 Tipos de centrales (generales)…………………………………. 2

2.2 Componentes de una central hidroeléctrica…………………... 3-4

2.3 Tipos de centrales hidroeléctricas……………………………… 4-7

3.0 Turbinas…………………………………………………………………… 7-12

3.1 Datos técnicos de las turbinas………………………………….. 8-9

3.2 Tipos de turbinas…………………………………………………. 9-12

4.0 Funcionamiento de una central (hidroeléctrica)………………………. 12

5.0 Las centrales hidroeléctricas y el medioambiente…………………… 13

6.0 Bibliografía………………………………………………………………… 14

Índice…………………………………………………………………………… 1

1.0. La energía hidráulica

La energía hidráulica se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. Dichas turbinas o ruedas, a su vez, provocan un movimiento cinético de rotación, que se transmite a un generador eléctrico, y éste produce energía eléctrica. A la energía que proviene del agua se le llama Energía Hidráulica, y del sitio de dónde se obtiene, Central Hidroeléctrica.

E. Potencial E. Cinética E. Cinética de rotación E. Eléctrica

2.0. Centrales Hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas son estaciones desde las cuales se aprovecha la energía de un salto de agua para convertirlo en energía eléctrica. Hay diferentes tipos de centrales, dependiendo del servicio que den en el consumo global de la red.

2.1. Tipos de centrales

• Centrales de base. Son las que están destinadas a suministrar energía eléctrica de manera continua. Tienen una potencia elevada y normalmente son las centrales nucleares, las grandes centrales térmicas y las centrales hidráulicas.

• Centrales de punta. Proyectadas para cubrir demandas de energía en las horas punta. Trabajan en paralelo con las centrales de base.

• Central de reserva. Tienen por objeto sustituir total o parcialmente la producción de una central base, en caso de avería o reparación.

• Centrales de bombeo. Son centrales hidroeléctricas que aprovechan la energía sobrante en las horas valle, para bombear agua a un embalse superior y en las horas punta la aprovechan para dar energía en la red.

2.2. Componentes de una central hidroeléctrica

Los elementos más característicos de una central son la presa, los conductos de agua, la sala de máquinas, lostransformadores y el parque de distribución.

La presa.

Es una construcción, normalmente de hormigón, que se alza sobre el suelo del río y perpendicular a su dirección, con la finalidad de retener el agua, para elevarla a un nivel suficiente y formar un embalse. Dependiendo de las características orográficas y de su emplazamiento, se escogerá entre una configuración u otra.

Hay 4 tipos diferentes de presas, y son los siguientes:

De gravedad, que retienen el agua gracias al tipo de materiales empleados, como mampostería u hormigones.

De contrafuerte, formadas por una pared impermeable situada aguas arriba, y contrafuertes resistentes para su estabilidad, situados aguas abajo.

De arco-bóveda, que aprovechan el efecto transmisor del arco para transferir los empujes del agua al terreno.

De tierra o escollera, con un núcleo de material arcilloso, que a veces es tratado químicamente o con inyecciones de cemento.

Los conductos de agua.

Las presas tienen unas compuertas que permiten regular el caudal y están protegidas por un enrejado metálico para evitar la entrada de elementos sólidos. Pero las presas, también cumplen la función de regular el caudal de los ríos, por tanto, deben ser capaces de permitir la evacuación del agua sin necesidad de que pase por las turbinas. Para esto utiliza unos rebosadores equipados con compuertas, y a pie de presa se construyen unos elementos amortiguadores de la energía adquirida por el agua cuando cae. En la parte más honda de la presa, están los desagües, que permiten el vaciado de todo el embalse a fin de realizar diferentes tareas.

La sala de máquinas.

Es donde están situadas las máquinas motrices de la central. En función de la altura del salto y del caudal de agua se utilizan diferentes tipos de turbinas. Las más importantes son las: Pelton, Francis y Kaplan.

El estudio de éstas lo veremos en el capítulo 3.2 de este mismo trabajo.

Parque de distribución.

La tensión obtenida es igual o inferior a 20kV. Con los transformadores se eleva a la tensión adecuada para su transporte. En el parque de distribución, la central se conecta a la red de transporte. Este transporte se realiza mediante las líneas de alta tensión.

La mayoría de las centrales están interconectadas a través de la red de transporte, por tanto, han de estar sincronizadas para tal que sus aportaciones de energía sean compatibles.

2.3. Tipos de centrales hidroeléctricas

Se pueden clasificar bajo varios argumentos, como características técnicas, peculiaridades del asentamiento y condiciones de funcionamiento. En primer lugar, hay que distinguir las que utilizan el agua según discurre normalmente por el cauce de un río, y aquellas otras a las que ésta llega, convenientemente regulada, desde un lago o pantano. Se denominan:

• Centrales de agua Fluente

• Centrales de agua embalsada:

o Centrales de Regulación

o Centrales de Bombeo.

Según la altura del salto de agua o desnivel existente:

• Centrales de Alta Presión

• Centrales de Media Presión.

• Centrales de Baja Presión

Centrales de agua fluente: Llamadas también de agua corriente, o de agua fluyente. Se construyen en los lugares en que la energía hidráulica debe ser utilizada en el instante en que se dispone de ella, para accionar las turbinas hidráulicas. No cuentan prácticamente con reserva de agua, oscilando el caudal suministrado según las estaciones del año. En la temporada de precipitaciones abundantes, desarrollan su potencia máxima, y dejan pasar el agua excedente. Durante la época seca, la potencia disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en la época del estío. Su construcción se realiza

...