Energía Hidráulica
Martín Ferrero Ramos
Índice
1. ¿Qué es la energía hidraulica?
2. Centrales Hidroeléctricas
3. Características de las centrales hidroeléctricas
4. Partes de una central hidroeléctrica
5. Producción de energía hidroeléctrica
6. Energía hidroeléctrica en Galicia
7. Impacto medioambiental
8. Bibliografía
1. ¿Qué es la energía hidráulica?
Se denomína energía hidráulica a todo aquel aprovechamiento de la caída de masas de agua de los ríos, producida por los desniceles que existen o que pueden construirse en forma de embalses, pantanos o lagos a lo largo del cauce de los mismos. Actualmente, se utiliza la energía hidráulica unicamente para producir energía electrica en las denominadas centrales hidroeléctricas.
2. Centrales hidroeléctricas
Una central hidroeléctrica es una instalación que transforma la energía cinética del agua en movimiento en energía eléctrica. Esto lo hace utilizando turvinas y alternadores y aprovechandose del caudal de agua y de las alturas de salto de caida del agua.
3. Características de las centrales hidroeléctricas
Las centrales hidroeléctricas se clasifican según dos criterios diferentes:
1. El modo de aprovechamiento: Dependiendo del terreno, podemos distinguir centrales de derivación o de agua fluyente y las centrales de acumulación o de agua embalsada. Estas, a su vez, pueden ser de regulación o de bombeo.
2. Según el tipo de turbina:Distinguimos entre centrales de alta y media presión, que son las más utilizadas. Las centrales de baja presion se conocen con el nombre de minicentrales, cuya potencia no supera los 10 MW.
Toma de agua
4. Partes de una central hidroeléctrica
Presa
Las centrales hidroeléctricas estan formadas por: una presa, una toma de agua, una cámara de presión, una cámara de turbinas, un canal de desagüe y un parque de transformadores.
Parque de transformadores
Cómo funciona una central hidoreléctrica
Cámara de turbinas
Canal de desagüe
Cámara de presión
5. Producción de energía hidroeléctrica
Los países más grandes, como Canadá, Estados Unidos, Brasil, China y Rusia, con ríos largos y caudalosos y con mayor desarrollo tecnológico, son los principales productores de energía hidroeléctrica. La central hidroeléctrica mas grande se encuentra en China, en la provincia de Hubei.
Central hidroeléctrica de las tres gargantas
6. Energía hidroeléctrica en Galicia
La central hidroeléctrica de San Esteban, situada en la cuenca del río Sil, en el município de Nogueira de Ramuín (Ourense), es el mayor complejo hidroeléctrico de Galicia, con una capacidad total instalada de 451 MW. La central, propiedad de Iberdrola, empeiza a construirse en el año 1945. Para la construcción de este importante proyecot se utilizaron cerca de 150 000 toneladas de hormigon y unas 10 000 tonaeladas de acero. Su presa de hormigón de tipo “arco de gravedad” cuenta con 115 metros de altura, 295 metros de longitud de coronación y seis aliviaderos, lo que hace que su capacidad de embalsamiento sea de 213 hectómetros cúbicos en una superficie de 737 hectáreas. Esta central provee de energía limpia y renovable a más de 320 000 familias.
Central hidroeléctrica de San Esteban
7. Impacto medioambiental
La energía hidráulica se destaca como una fuente de energía limpia al no emitir gases contaminantes ni generar residuos, lo que la hace respetuosa con el medio ambiente y no contribuye al cambio climático. Entre sus ventajas se encuentran la disponibilidad sostenible del cauce del río, la conservación del caudal ecológico, el suministro de agua para la irrigación, la reducción del riesgo de inundaciones y la posibilidad de practicar deportes acuáticos. Sin embargo, se deben considerar cuidadosamente los emplazamientos de las presas para evitar inconvenientes como el impacto ecológico y paisajístico, el desplazamiento de poblaciones, problemas de erosión y sedimentación, pérdida de suelo fértil y masa arbórea, así como los costos asociados con la distribución de la energía eléctrica y la alta inversión de capital inicial.
8. Bibliografía
- Video funcionamiento central hidroeléctrica: centralinambari (2011, 10 de febrero), "¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?" - Datos de producción de energía hidroelectrica en el mundo: Tecnología Industrial 1º Bach - Hidroeléctricas en Galicia: Blog Iberdrola, "San Esteban, el mayor complejo hidroeléctrico en Galicia", enlace: https://www.iberdrola.com/conocenos/nuestra-actividad/energia-hidroelectrica/central-hidroelectrica-san-esteban - Imagenes: imagenes recuperadas el 3 de enero de 2024 de images.google.com y es.wikipedia.org
Canal de desagüe
Su función es dirigir el agua que ha sido utilizada en las turbinas de vuelta al lecho del río. Dado que esta agua sale con considerables velocidades, se requiere la protección de la salida y las paredes laterales mediante refuerzos de hormigón. Esto se hace para prevenir la erosión, ya que esta podría representar una amenaza para la integridad de la presa.
Parque de transformadores
El parque de transformadores en una central hidroeléctrica es una instalación que alberga transformadores eléctricos. Estos transformadores desempeñan un papel crucial en el proceso de generación y distribución de energía eléctrica en la central hidroeléctrica. Su función principal es convertir la electricidad generada en las turbinas a un voltaje más adecuado para la transmisión a larga distancia (habitualmente por encima de los 200 000 V) y su posterior distribución. Esto se hace ya que sino se producirian perdidas en las lineas de transporte.
Cámara de turbinas
La cámara de turbinas en una central hidroeléctrica alberga turbinas y alternadores. Las turbinas, como Pelton, Francis y Kaplan, transforman la energía cinética del agua en energía rotativa del eje, mientras que los alternadores convierten esta energía rotativa en electricidad. Cada tipo de turbina se adapta a diferentes características de salto de agua, definiendo si la central es de alta, media o baja presión. La Pelton es de alta presión con toberas que proyectan chorros de agua sobre álabes cóncavos, la Francis es de media presión con paletas alabeadas, y la Kaplan es de baja presión con una hélice de palas orientables, siendo eficaz incluso en saltos de baja altura.
Cámara de presión
Este punto de conexión entre el canal de derivación y la tubería de presión alberga la cámara de equilibrio, donde se instala la chimenea de equilibrio. Este dispositivo, un depósito de compensación, tiene la función de prevenir las fluctuaciones abruptas de presión originadas por cambios en el caudal de agua, causados por la regulación de su entrada a la cámara de turbinas. Estas variaciones súbitas de presión se conocen como golpe de ariete.
Toma de agua
Se trata de un conducto diseñado para canalizar el agua desde un embalse, y puede ser de dos tipos: abierto, construido a lo largo de la ladera de una montaña, o cerrado, mediante túneles excavados. Este canal tiene una pendiente menor que el cauce natural del río, lo que permite que el agua, al circular, incremente su diferencia de altura con respecto al mismo. Cuando la caída de agua es inferior a 15 metros, el canal desemboca directamente en la cámara de turbinas.En su origen, el canal cuenta con una o varias tomas de agua protegidas por rejillas metálicas para evitar la entrada de cuerpos extraños. Estas rejillas son retiradas periódicamente para su limpieza
Presa
Una presa es una estructura construida en un río o arroyo que se utiliza para almacenar agua y regular su flujo. Las presas pueden ser de tierra o de hormigón, y se construyen dependiendo del propósito para el que se utilizarán. Las presas de tierra se utilizan cuando solo se necesita almacenar agua, mientras que las presas de hormigón se utilizan cuando se desea un aprovechamiento hidroeléctrico. Las presas de hormigón se construyen levantando un muro grueso de piedra u hormigón aprovechando los laterales naturales de una montaña. Dependiendo de su estructura, pueden ser de varios tipos: de gravedad, de arco sencillo, de arcos múltiples y de contrafuertes.
Energía Hidráulica - Martín Ferrero
Martín Ferrero
Created on January 7, 2024
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Energía Hidráulica
Martín Ferrero Ramos
Índice
1. ¿Qué es la energía hidraulica?
2. Centrales Hidroeléctricas
3. Características de las centrales hidroeléctricas
4. Partes de una central hidroeléctrica
5. Producción de energía hidroeléctrica
6. Energía hidroeléctrica en Galicia
7. Impacto medioambiental
8. Bibliografía
1. ¿Qué es la energía hidráulica?
Se denomína energía hidráulica a todo aquel aprovechamiento de la caída de masas de agua de los ríos, producida por los desniceles que existen o que pueden construirse en forma de embalses, pantanos o lagos a lo largo del cauce de los mismos. Actualmente, se utiliza la energía hidráulica unicamente para producir energía electrica en las denominadas centrales hidroeléctricas.
2. Centrales hidroeléctricas
Una central hidroeléctrica es una instalación que transforma la energía cinética del agua en movimiento en energía eléctrica. Esto lo hace utilizando turvinas y alternadores y aprovechandose del caudal de agua y de las alturas de salto de caida del agua.
3. Características de las centrales hidroeléctricas
Las centrales hidroeléctricas se clasifican según dos criterios diferentes:
1. El modo de aprovechamiento: Dependiendo del terreno, podemos distinguir centrales de derivación o de agua fluyente y las centrales de acumulación o de agua embalsada. Estas, a su vez, pueden ser de regulación o de bombeo.
2. Según el tipo de turbina:Distinguimos entre centrales de alta y media presión, que son las más utilizadas. Las centrales de baja presion se conocen con el nombre de minicentrales, cuya potencia no supera los 10 MW.
Toma de agua
4. Partes de una central hidroeléctrica
Presa
Las centrales hidroeléctricas estan formadas por: una presa, una toma de agua, una cámara de presión, una cámara de turbinas, un canal de desagüe y un parque de transformadores.
Parque de transformadores
Cómo funciona una central hidoreléctrica
Cámara de turbinas
Canal de desagüe
Cámara de presión
5. Producción de energía hidroeléctrica
Los países más grandes, como Canadá, Estados Unidos, Brasil, China y Rusia, con ríos largos y caudalosos y con mayor desarrollo tecnológico, son los principales productores de energía hidroeléctrica. La central hidroeléctrica mas grande se encuentra en China, en la provincia de Hubei.
Central hidroeléctrica de las tres gargantas
6. Energía hidroeléctrica en Galicia
La central hidroeléctrica de San Esteban, situada en la cuenca del río Sil, en el município de Nogueira de Ramuín (Ourense), es el mayor complejo hidroeléctrico de Galicia, con una capacidad total instalada de 451 MW. La central, propiedad de Iberdrola, empeiza a construirse en el año 1945. Para la construcción de este importante proyecot se utilizaron cerca de 150 000 toneladas de hormigon y unas 10 000 tonaeladas de acero. Su presa de hormigón de tipo “arco de gravedad” cuenta con 115 metros de altura, 295 metros de longitud de coronación y seis aliviaderos, lo que hace que su capacidad de embalsamiento sea de 213 hectómetros cúbicos en una superficie de 737 hectáreas. Esta central provee de energía limpia y renovable a más de 320 000 familias.
Central hidroeléctrica de San Esteban
7. Impacto medioambiental
La energía hidráulica se destaca como una fuente de energía limpia al no emitir gases contaminantes ni generar residuos, lo que la hace respetuosa con el medio ambiente y no contribuye al cambio climático. Entre sus ventajas se encuentran la disponibilidad sostenible del cauce del río, la conservación del caudal ecológico, el suministro de agua para la irrigación, la reducción del riesgo de inundaciones y la posibilidad de practicar deportes acuáticos. Sin embargo, se deben considerar cuidadosamente los emplazamientos de las presas para evitar inconvenientes como el impacto ecológico y paisajístico, el desplazamiento de poblaciones, problemas de erosión y sedimentación, pérdida de suelo fértil y masa arbórea, así como los costos asociados con la distribución de la energía eléctrica y la alta inversión de capital inicial.
8. Bibliografía
- Video funcionamiento central hidroeléctrica: centralinambari (2011, 10 de febrero), "¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?" - Datos de producción de energía hidroelectrica en el mundo: Tecnología Industrial 1º Bach - Hidroeléctricas en Galicia: Blog Iberdrola, "San Esteban, el mayor complejo hidroeléctrico en Galicia", enlace: https://www.iberdrola.com/conocenos/nuestra-actividad/energia-hidroelectrica/central-hidroelectrica-san-esteban - Imagenes: imagenes recuperadas el 3 de enero de 2024 de images.google.com y es.wikipedia.org
Canal de desagüe
Su función es dirigir el agua que ha sido utilizada en las turbinas de vuelta al lecho del río. Dado que esta agua sale con considerables velocidades, se requiere la protección de la salida y las paredes laterales mediante refuerzos de hormigón. Esto se hace para prevenir la erosión, ya que esta podría representar una amenaza para la integridad de la presa.
Parque de transformadores
El parque de transformadores en una central hidroeléctrica es una instalación que alberga transformadores eléctricos. Estos transformadores desempeñan un papel crucial en el proceso de generación y distribución de energía eléctrica en la central hidroeléctrica. Su función principal es convertir la electricidad generada en las turbinas a un voltaje más adecuado para la transmisión a larga distancia (habitualmente por encima de los 200 000 V) y su posterior distribución. Esto se hace ya que sino se producirian perdidas en las lineas de transporte.
Cámara de turbinas
La cámara de turbinas en una central hidroeléctrica alberga turbinas y alternadores. Las turbinas, como Pelton, Francis y Kaplan, transforman la energía cinética del agua en energía rotativa del eje, mientras que los alternadores convierten esta energía rotativa en electricidad. Cada tipo de turbina se adapta a diferentes características de salto de agua, definiendo si la central es de alta, media o baja presión. La Pelton es de alta presión con toberas que proyectan chorros de agua sobre álabes cóncavos, la Francis es de media presión con paletas alabeadas, y la Kaplan es de baja presión con una hélice de palas orientables, siendo eficaz incluso en saltos de baja altura.
Cámara de presión
Este punto de conexión entre el canal de derivación y la tubería de presión alberga la cámara de equilibrio, donde se instala la chimenea de equilibrio. Este dispositivo, un depósito de compensación, tiene la función de prevenir las fluctuaciones abruptas de presión originadas por cambios en el caudal de agua, causados por la regulación de su entrada a la cámara de turbinas. Estas variaciones súbitas de presión se conocen como golpe de ariete.
Toma de agua
Se trata de un conducto diseñado para canalizar el agua desde un embalse, y puede ser de dos tipos: abierto, construido a lo largo de la ladera de una montaña, o cerrado, mediante túneles excavados. Este canal tiene una pendiente menor que el cauce natural del río, lo que permite que el agua, al circular, incremente su diferencia de altura con respecto al mismo. Cuando la caída de agua es inferior a 15 metros, el canal desemboca directamente en la cámara de turbinas.En su origen, el canal cuenta con una o varias tomas de agua protegidas por rejillas metálicas para evitar la entrada de cuerpos extraños. Estas rejillas son retiradas periódicamente para su limpieza
Presa
Una presa es una estructura construida en un río o arroyo que se utiliza para almacenar agua y regular su flujo. Las presas pueden ser de tierra o de hormigón, y se construyen dependiendo del propósito para el que se utilizarán. Las presas de tierra se utilizan cuando solo se necesita almacenar agua, mientras que las presas de hormigón se utilizan cuando se desea un aprovechamiento hidroeléctrico. Las presas de hormigón se construyen levantando un muro grueso de piedra u hormigón aprovechando los laterales naturales de una montaña. Dependiendo de su estructura, pueden ser de varios tipos: de gravedad, de arco sencillo, de arcos múltiples y de contrafuertes.