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Recursos educativos

La tecnología de la energía minihidráulica

La tecnología de la energía minihidráulica

La finalidad de las centrales hidroeléctricas es aprovechar, mediante un salto existente en un curso de agua, la energía potencial contenida en la masa de agua, para convertirla en energía eléctrica.

Entre los diversos tipos de instalaciones hidroeléctricas, se pueden distinguir las grandes centrales hidroeléctricas y las centrales de pequeña potencia.

Las centrales hidroeléctricas de pequeña potencia no requieren grandes embalses reguladores y, por tanto, tienen un impacto ambiental escaso. Encontrar un lugar donde situarlas depende de los niveles pluviométricos de la zona, y también de sus características topográficas. Serán, entonces, estos parámetros los que indicarán los recursos hidráulicos que se pueden aprovechar mediante este tipo de central.

A grandes rasgos, el aprovechamiento de energía hidráulica se realiza mediante la captación (con embalse o sin él) del caudal del río, que es conducido hacia la central (tubería forzada) donde, utilizando el desnivel de altura para adquirir energía cinética, éste mueve una turbina y, finalmente, es devuelto al río mediante un canal.

Componentes de una central minihidráulica

 Captación de caudal (presa o embalse)

Mediante la construcción de una presa en la parte superior del río, se realiza una captación de agua que desvía un determinado caudal para ser llevado a la central.

Las minicentrales hidroeléctricas son normalmente de agua fluyente (no se almacena agua); por tanto, el caudal turbinado y la potencia producida es variable, dependiendo del agua que pasa por el río en cada momento. Otras centrales que disponen de embalses, pueden regular el caudal turbinado en el momento necesario.

Canal

Partiendo de la presa, se hace un canal para transportar el agua desde la misma, hasta el punto que tenga el desnivel deseado con el lecho original del río.

Cámara de carga

Es el depósito de regulación de agua, entre el punto de llegada del canal y el punto de salida del tubo de presión.

Tubería de presión o tubería forzada

Es la conducción de agua, desde la cámara de carga hasta la turbina.

Edificio de máquinas

Es el edificio donde se ha instalado la turbina, el generador, los automatismos y otros elementos auxiliares.

Canal de aforo

Es la conducción que devuelve al río el caudal de agua, una vez que ha pasado por la turbina.

 La turbina

La turbina transforma la energía del agua en energía mecánica. Hay diversos tipos, y la utilización depende del caudal y del salto previsto.

Para pequeños desniveles (de 2 a 10 m), se utilizan turbinas tipo hélice que consisten, básicamente, en una cámara de entrada, un distribuidor, un tubo de aspiración y un rodete con 4 ó 5 palas de tipo hélice.

La turbina Francis se utiliza para saltos medianos (de 5 a 100 m) y se caracteriza porque tiene el rodete formado por una corona de paletas fijas, que constituyen una serie de canales que reciben el agua radialmente y la orientan hacia la salida del rodete de forma axial.

Cuando nos encontramos con saltos más elevados (de 50 a 400 m), se utiliza la turbina Pelton. Esta turbina tiene un rodete que, en la periferia, lleva montadas unas palas en forma de doble cuchara, sobre las cuales incide un chorro de agua, dirigido por uno o más inyectores.

Los inyectores son los encargados de regular el caudal y, en consecuencia, la potencia de la turbina.

Generador eléctrico

El generador es el encargado de transformar la energía mecánica de rotación de la turbina en energía eléctrica. Funciona según el principio de inducción electromagnética.