Turbinas de Generacion de Energia Hidraulica / Serie Turgo

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Descripción

Referencias >> Micro Centrales Hidroeléctrica

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Acerca de Micro Hydro

Micro-hidro esquemas de extraer energía del agua que fluye cuesta abajo, sin la necesidad de grandes presas. Una serie de turbinas se puede utilizar, en función de la tasa de flujo y la cabeza disponible (es decir, la altura cae el agua). Además de la turbina, obras civiles están obligados a desviar agua de un arroyo en la turbina, y devolverlo a la corriente después.

La potencia de la turbina se entrega a través de un eje de rotación, que puede ser utilizado directamente para la maquinaria, o puede accionar un generador para producir electricidad. Micro-hidro sistemas son a menudo en áreas fuera de la red, por lo que toda la electricidad producida se utiliza a menudo en una “red de mini ‘para un pueblo o ciudad, la venta de energía a los hogares y las empresas. Los ingresos se utilizan para pagar la operación y mantenimiento del sistema, ya veces para pagar un préstamo para financiar la construcción. Micro-hidroeléctrica es barata de operar, pero intensiva en capital para instalar, por lo que un subsidio es a menudo necesaria, a menos que los préstamos están disponibles de condiciones favorables.

Micro-hidro trae beneficios ambientales al evitar el uso de combustibles fósiles y al no utilizar las grandes represas, con su inundación asociado de la tierra. Para una comunidad fuera de la red, las ventajas de un suministro fiable de electricidad son significativos, incluyendo la refrigeración, las comunicaciones, la iluminación, los ordenadores y la capacidad de funcionar maquinaria. En muchos casos, la disponibilidad de energía eléctrica permite que los nuevos negocios rentables para poner en marcha, lo que ayuda a pagar por el plan de micro-hidro.

Micro-hidro sistemas son populares en las zonas montañosas, con el Himalaya y los Andes que tienen un gran número de regímenes, aunque también están presentes en las zonas montañosas en muchos países. Micro-hidro sistemas también están presentes en los países desarrollados, donde son usualmente conectada a la red.

Tecnología de fondo

Cuando el agua fluye de un mayor a un punto más bajo, la energía potencial se libera. Micro-hidro sistemas se han desarrollado para extraer esta energía en forma de energía mecánica. La cantidad de energía disponible depende del volumen de agua que fluye y la altura (cabeza) de la que cae. Micro-hidro tecnología sólo puede ser utilizado en zonas montañosas húmedas, ya que depende de la adaptación de las corrientes existentes en lugar de hacer grandes presas para administrar el flujo de agua. Un esquema de micro-hidro consiste en una turbina, obras civiles y el equipamiento opcional para la generación de electricidad.

Turbinas

Diseño de la turbina varía en función de la altura y el caudal del agua disponible:

– Turbinas Pelton consisten en un conjunto de cubos pequeños dispuestos alrededor de una rueda en la que uno o más chorros de agua están dirigidos. Estas turbinas de trabajar bien con una cabeza alta y no requieren un gran flujo.

– Turbinas Francis tienen una carcasa espiral que dirige el flujo de agua a través de las paletas en un rotor y se utiliza con menos cabezas y flujos más altos.

– Flujo cruzado o turbinas Banki se hacen como una serie de cuchillas curvas fijas entre los perímetros de los dos discos para formar un cilindro. El agua fluye en un lado del cilindro y fuera de la otra, impulsando las hojas alrededor. Se utilizan en las cabezas aún más bajos y mayores flujos, y son mucho más fáciles de fabricar que la mayoría de los otros diseños.

– Turbinas de la hélice se utilizan para las cabezas bajas y los flujos de gran tamaño. Las cuchillas pueden ser fijos, de forma similar a una hélice de barco, o una versión más compleja, la turbina Kaplan, tiene cuchillas que se pueden ajustar en altura relativa al flujo.

– Turbinas de corriente del río se puede utilizar con un gran flujo en un río. Son similares a una turbina eólica, pero inmerso en el flujo de agua en lugar de aire.

Obras civiles

Además de la turbina, un sistema necesita obras civiles para llevar el agua a la casa de máquinas en el que se instala la turbina. Una pequeña presa se requiere en el lecho del río para dirigir el agua a las “obras de la cabeza. Es decir, la mayoría de micro-hidro sistemas son ‘run-of-river’ que almacenan muy poca agua detrás de la presa. El cabezal funciona normalmente consisten en un depósito de decantación, para eliminar los sedimentos del agua. Esto alimenta ya sea un canal o una tubería que transfiere agua a la cámara de carga, otro depósito situado por encima de la casa de máquinas. El canal o tubo puede ser bastante largo, 1 km o más, si una corriente adecuada es lejos de donde la potencia se requiere.

La cámara de carga por lo general tiene un tanque de sedimentación segunda y una pantalla para evitar que el lodo y los desechos flotantes introduciendo un tubo llamado la tubería de carga, que se hace tan pronunciada como sea posible para transferir el agua a la turbina. Cuando el agua sale de la turbina, fluye de nuevo a la corriente a través del canal de descarga. Algunas turbinas, tales como el Francis y turbinas de la hélice, se puede usar un difusor (también conocido como un tubo de aspiración) en el tubo de salida para aumentar el rendimiento mediante la reducción de la energía cinética del agua que sale del sistema.

La generación de electricidad

Cuando se usan las turbinas para generar electricidad a partir de la salida de la turbina debe coincidir con la demanda de energía, de lo contrario la tensión y la frecuencia puede variar repentinamente, lo cual puede afectar gravemente el equipo eléctrico. La demanda de electricidad en un sistema fuera de la red suele ser muy variable, porque la gente cambia las luces y las máquinas dentro y fuera así, la fuente de alimentación debe ser variada para mantener un control estricto. Hay varias maneras de hacer esto. Un enfoque consiste en utilizar un regulador mecánico, que controla el flujo de agua a la turbina mediante la apertura y cierre de válvulas. Sin embargo, éstos son caros y reaccionan lentamente. La alternativa es usar un controlador de carga electrónica, lo que permite el flujo de agua a funcionar la turbina, pero cambia una “carga de volcado ‘encendido y apagado para equilibrar la demanda de potencia variable. La carga de volcado es generalmente un calentador eléctrico que simplemente puede ser enfriado por el flujo de agua, o si es posible utilizar para generar calor útil, como por ejemplo para el lavado de agua.

Instalación y economía

El término ‘micro-hidro “se utiliza generalmente para potencias de entre 5 kW y 100 kW. Esto es suficiente para dar luz a un pueblo o una ciudad pequeña o para ejecutar una o varias pequeñas industrias, como la madera o el metal máquinas de trabajo. A nivel internacional, la mayoría de los micro-hidro sistemas están fuera de la red, ya que son por lo general en zonas montañosas remotas. Sistemas de menos de 5 kW suelen denominarse ‘pico-hidro “y se utilizan generalmente para viviendas individuales o comunidades de dos o tres casas.

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