Fisica

Generación de energía: 

Pedro Fernando Diez, Ingeniero Eléctrico, dice que “Una máquina hidráulica es un dispositivo capaz de convertir energía hidráulica en energía mecánica”.

La turbina es un dispositivo elemental en el proceso de transformación de energía, este tiene distribuidores (Órgano que dirige el agua hacia el rodete, Tienen forma de persiana vertical), unas ruedas o rodetes(es el elemento esencial que atiende a la presión de la caída del agua) y un Difusor o tubo de aspiración (es un conducto de desagüe). Estos órganos fijos y estas ruedas so un solo núcleo y el agua pasa por estos.

La unidad generadora de electricidad de una central está compuesta de varios elementos, entre ellos, una tubería que transporta el agua del embalse y desemboca en un caracol que recibe las aguas que, con la enorme presión de la caída, ponen en movimiento la turbina.

Aquí se produce la primera transformación de la energía potencial del agua en energía mecánica. El eje de la turbina en su parte superior tiene instalado el rotor del generador que gira dentro de un estator fijo, este último es una estructura metálica, recubierta internamente por circuitos conductores de cobre.

El rotor que gira en el interior del estator, está compuesto por una serie de circuitos que al ser alimentados por una pequeña cantidad de corriente se transforman en electroimanes. Girando el rotor con los electroimanes se inducen corrientes en los circuitos del estator y con ello se ha efectuado una segunda transformación de la energía mecánica en energía eléctrica.

La potencia de una central hidroeléctrica se mide generalmente en megavatios (MW) y se calcula mediante la fórmula   Pe=ρ⋅9,81⋅ηt⋅ηg⋅ηm⋅Q⋅H

  Pe = potencia en vatios (W)

  ρ = densidad del fluido en kg/m³

  ηt = rendimiento de la turbina hidráulica (entre 0,75 y 0,94)

  ηg = rendimiento del generador eléctrico (entre 0,92 y 0,97)

  ηm = rendimiento mecánico del acoplamiento turbina alternador (0,95/0.99)

  Q = caudal turbinable en m³/s

  H = desnivel disponible en la presa entre aguas arriba y aguas abajo, en metros (m)

Notas claves: La presa o embalse, es el sitio encargado de retener el agua, luego unos rebosadores permiten que el agua salga y caiga en unos destructores de energía, que son los que producen turbulencia y remolinos. El agua pasa por unas turbinas y unos reguladores que traspasan la energía mecánica (Energía de las turbinas) en energía cinética (El agua en movimiento).

.Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.

. La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

.Cuando el agua pierde altura, la energía potencial se convierte en energía cinética.

. Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.