TEMA: Centrales hidroeléctricas
OBJETIVO: Conocer que son centrales hidroeléctricas
ACTIVIDAD:
1.Observar un vídeo sobre las centrales hidroeléctricas (que es una central hidroeléctrica)
2.Características de una central hidroeléctrica
3.Tipos de centrales hidroeléctricas
4.Nombre de cinco centrales hidroeléctricas de Antioquia
5.Partes de una central hidroeléctrica
6.Entrar al blog insertar una imagen de una central hidroeléctrica
7.Buscar cinco palabras desconocidas
8.Traducir al ingles: las centrales hidroeléctricas sirven para producir energía
SOLUCIÓN:
1. CENTRAL HIDROELÉCTRICA
En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de
energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los
antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los
ríos para mover una rueda.
En
general, estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también
conocido como salto geodésico.
El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
2. CARACTERÍSTICAS DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Las Centrales
Hidroeléctricas o Hidráulicas se
construyen en los cauces de los ríos, en zonas donde el caudal de agua en movimiento
es suficientemente abundante y continuo, para poder aprovechar la fuerza
gravitacional de un salto o el fluir del agua.
El aprovechamiento
hidráulico de los ríos, se basa
en el principio fundamental de que la velocidad del flujo de estos es
básicamente constante a lo largo de su cauce. Pero la energía potencial no se
convierte íntegramente en cinética como sucede en el caso de una masa en caída
libre, la cual se acelera, sino que ésta es invertida en las llamadas pérdidas,
que sucede cuando la energía potencial se “pierde” en vencer las fuerzas de
fricción con el suelo, en el transporte de partículas, en formar remolinos,
etc..
Las Centrales
Hidroeléctricas se
encargan de evitar estas pérdidas, aprovechando casi toda la energía potencial.
A medida que la tecnología ha avanzado, se ha ido perfeccionando la maquinaria
para aprovechar mejor el salto de agua en su producción de energía y perder la
menor cantidad posible de ésta.
En
el pasado, con los aparatos primitivos se llegaba a perder hasta el 70% de la
energía potencial, mientras que en la actualidad, las turbinas modernas
permiten un rendimiento del 85 al 91%.
Uno de los tipos de
centrales más comunes son las Centrales de Embalse,
que con presas de contención reservan agua en un embalse. Estas centrales permiten
aprovechar la energía potencial de la caída del agua entre dos niveles (salto
geodésico), que pasa a convertirse en energía cinética.
El agua es impulsada a través de la tubería forzada, entrando de este modo en
las turbinas hidráulicas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación
que produce energía mecánica, que finalmente se transforma en energía eléctrica
por medio de los generadores
eléctricos (alternadores).
La potencia de una Central Hidroeléctrica es proporcional a la altura del salto
y al caudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente
estas variables para el diseño de las instalaciones, y el tipo y tamaño de los
equipos.
Los elementos
principales de una Central
Hidroeléctrica de
Embalse son:
Presa,
Embalse, Toma de Agua, Tubería Forzada o de Presión, Aliviaderos, Sala de
Turbinas o Casa de Máquinas (Conjunto Turbina-Alternador, Turbina, Generador),
Transformadores y Líneas de transporte de Energía Eléctrica.
3.
TIPOS
DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
CLASIFICACIÓN
Se pueden clasificar según
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 (de aguas altas),
desarrollan su potencia máxima, y dejan pasar el agua excedente. Durante la
época seca (aguas bajas), la potencia disminuye en función del caudal, llegando
a ser casi nulo en algunos ríos en la época del estío.
Su construcción se realiza
mediante presas sobre el cauce de los ríos, para mantener un desnivel constante
en la corriente de agua.
Presa de agua
fluente en el río Urumea
Centrales de Agua
Embalsada:
Se alimenta del agua de
grandes lagos o de pantanos artificiales (embalses), conseguidos mediante la
construcción de presas. El embalse es capaz de almacenar los caudales de los
ríos afluentes, llegando a elevados porcentajes de captación de agua en
ocasiones. Este agua es utilizada según la demanda, a través de conductos que
la encauzan hacia las turbinas.
Centrales de Regulación:
Tienen la posibilidad de
almacenar volúmenes de agua en el embalse, que representan periodos más o menos
prolongados de aportes de caudales medios anuales.
Prestan un gran servicio en
situaciones de bajos caudales, ya que el almacenamiento es continuo, regulando
de modo conveniente para la producción. Se adaptan bien para cubrir horas punta
de consumo.
Centrales de Bombeo:
Se denominan 'de
acumulación'. Acumulan caudal mediante bombeo, con lo que su actuación consiste
en acumular energía potencial. Pueden ser de dos tipos, de turbina y bomba, o
de turbina reversible.
La alimentación del
generador que realiza el bombeo desde aguas abajo, se puede realizar desde otra
central hidráulica, térmica o nuclear.
No es una solución de alto
rendimiento, pero se puede admitir como suficientemente rentable, ya que se
compensan las pérdidas de agua o combustible.
Centrales de Alta
Presión:
Aquí se incluyen aquellas
centrales en las que el salto hidráulico es superior a los 200 metros de
altura. Los caudales desalojados son relativamente pequeños, 20 m3/s por
máquina.
Situadas en zonas de alta
montaña, y aprovechan el agua de torrentes, por medio de conducciones de gran
longitud.
Utilizan turbinas Pelton y
Francis.
Centrales de Media
Presión:
Aquellas que poseen saltos
hidráulicos de entre 200-20 metros aproximadamente. Utilizan caudales de
200m3/s por turbina.
En valles de media montaña,
dependen de embalses.
Las turbinas son Francis y
Kaplan, y en ocasiones Pelton para saltos grandes.
