clase 17-18

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.