Características hidrológicas e hidrodinámicas de un aprovechamiento hidráulico. salto motor. caudal

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Universidad de Huelva

Escuela Politécnica Superior

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Trabajo de Centrales Eléctricas

“Características hidrológicas e hidrodinámicas de un aprovechamiento hidráulico. Salto Motor. Caudal”

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Nombre y Apellidos: Jose María García Rubio
Titulación: ITI Electricidad

En estetrabajo vamos a realizar un análisis sobre las características hidrológicas e hidrodinámicas de un aprovechamiento hidráulico.

El objetivo de un aprovechamiento hidroeléctrico es convertir la energía
potencial de una masa de agua situada en un punto - el más alto del
aprovechamiento – en energía eléctrica, disponible en el punto más bajo,
donde está ubicada la casa de máquinas. La potenciaeléctrica que se
obtiene en un aprovechamiento es proporcional al caudal utilizado y a la
altura del salto De acuerdo con la altura del salto los aprovechamientos
pueden clasificarse en:

• De alta caída: salto de más de 150 m
• De media caída: salto entre 50 y 150 m
• De baja caída: salto entre 2 y 20 m

Estos límites son arbitrarios y solo constituyen un criterio de clasificación.Otra clasificación en función del tipo de central sería la de:

• Aprovechamientos de agua fluyente
• Centrales a pie de presa con regulación propia
• Centrales en canal de riego o tubería de abastecimiento de agua.

Son aquellos aprovechamientos que no disponen de embalse regulador
importante, de modo que la central trabaja mientras el caudal que circula
por el cauce del ríoes superior al mínimo técnico de las turbinas
instaladas, y deja de funcionar cuando desciende por debajo de ese valor.
Dentro de este concepto, y dependiendo de la topografía del terreno,
pueden diferenciarse varias soluciones :
Los aprovechamientos de media y alta caída en ríos de fuerte pendiente,
utilizan un azud o presa, generalmente de baja altura, que remansa el agua
elevando su cotapara desviarla hacia una estructura de toma. Desde esta,
una tubería a presión conduce el agua directamente a la central. Las
tuberías a presión son relativamente caras por lo que esta solución muchas
veces tiene un coste elevado. La alternativa es llevar el agua por
un canal de poca pendiente, que discurre paralelo al río, hasta la cámara
de carga, desde la que una tubería forzada laconduce a presión a la casa
de máquinas.
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Si las características topográficas o morfológicas del terreno no son
favorables, el canal puede no ser la solución óptima. En estos casos, una
tubería de baja presión, aunque generalmente más costosa en sí misma,
puede resultar económica. A la salida de las turbinas el agua se restituye al
cauce mediante un canal de desagüe.
En ocasiones lapresa de derivación se dimensiona para crear un pequeño
embalse con capacidad para poder turbinar solo en horas punta, en las que
el precio pagado por el kWh es más favorable. En otras, la cámara de
presión puede convertirse en un pequeño depósito regulador. Los
aprovechamientos de baja altura son esquemas típicos de valle, que
admiten dos soluciones.
O bien un canal, similar al de losaprovechamientos de montaña, conduce
el agua a una cámara de carga de la que sale una tubería forzada corta, o no existiendo topográficamente altura de salto, este se constituye
mediante una presa, generalmente provista de aliviaderos de compuerta.
En este tipo de centrales, la presa, la toma de agua y la casa de máquinas
propiamente dicha, con su escala de peces adosada, forman una estructura
única.Tipos de aprovechamientos

Veamos ahora los diversos aprovechamientos:

1. Centrales de pie de Presa: Un pequeño aprovechamiento hidroeléctrico
es raramente compatible con un gran embalse, dado el elevado coste de
la presa y sus instalaciones anexas. No obstante, si existen embalses
construidos para otros usos - regulación de caudal, protección contra
avenidas, riegos, alimentación...