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Componentes principales de una Central Hidroeléctrica

Hidroenergía LIER UNAM
by

Sebastian Guzman

on 18 February 2015

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Transcript of Componentes principales de una Central Hidroeléctrica

Universidad Nacional Autónoma de México
Instituto de Energías Renovables
Ingeniería en Energías Renovables

Hidroenergía
Ing. Francisco Ferrán y Riquelme


Componentes principales de una Central
Hidroeléctrica.


Fernando Nuñez Valencia
Sebastián Guzmán Díaz

Tipos de Centrales Hidroeléctricas
Según su régimen de flujo
Centrales de agua fluyente


También denominadas centrales de filo de agua, utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica.
Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse.

Centrales de regulación


Almacenamiento del agua que fluye del río capaz de cubrir horas de consumo.
Centrales de embalse

Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica, utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes.
Según su altura de caída
del agua
Centrales de alta presión
Que corresponden a las centrales de más de 200 m de caída del agua, por lo que solía corresponder con centrales con turbinas Pelton.

Centrales de media presión
Son las centrales con caída del agua de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas Francis, aunque también se puedan usar Kaplan.

Centrales de baja presión
Que corresponden con centrales con desniveles de agua de menos de 20 m, siendo usadas las turbinas Kaplan.
Características principales
Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:

La
potencia
, que está en función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable.

Además de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación.

Otro parámetro es la
energía
garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.
Potencia de una central hidroeléctrica

En una central hidroeléctrica se define:

Potencia media: potencia calculada mediante la fórmula de arriba considerando el caudal medio disponible y el desnivel medio disponible.

Potencia instalada: potencia nominal de los grupos generadores instalados en la central.
Se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla.

Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y éste le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.
Transformador
Compuertas hidráulicas
Es la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.

También se encuentra instalada el grupo hidroeléctrico, conformado por: Turbina hidráulica, Generador Eléctrico, Tablero de Control, Regulador Automático.
Una tubería forzada es la tubería que lleva el agua a presión desde el canal o el embalse hasta la entrada de la turbina.
Embalse
Partes de una central
hidroeléctrica
Tubería forzada
Presa
Turbina
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica.
Generador
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.
La red de transporte de energía eléctrica es la parte del sistema de suministro eléctrico constituida por los elementos necesarios para llevar hasta los puntos de consumo y a través de grandes distancias la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas.
Líneas de conexión a la red eléctrica
Una compuerta hidráulica es un dispositivo hidráulico-mecánico destinado a regular el pasaje de agua u otro fluido en una tubería, en un canal, presas, esclusas, obras de derivación u otra estructura hidráulica.
Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce.
Vista desde satélite del embalse de Guri, Venezuela, con más de 4000 km² de superficie.

Casa de turbinas

Permite conducir el excedente de agua que rebosa de la cámara de carga.
Canal de demasias

Es un mecanismo que sirve para regular el flujo de fluidos en este caso la velocidad con la que pasará el agua a través de las turbinas.
Válvula hidráulica
Funcionamiento
El tipo de funcionamiento de una central hidroeléctrica puede variar a lo largo de su vida útil. Las centrales pueden operar en régimen de:

Generación de energía de base
Generación de energía en períodos de punta

Estas a su vez se pueden dividir en:

Centrales tradicionales
Centrales reversibles o de bombeo
La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región, o país, tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que se destacan:

Tipos de industrias existentes en la zona, y turnos que estas realizan en su producción
Estación del año
Hora del día en que se considera la demanda

Gracias
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