Centrales hidroelectricas

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Mecánica.
Departamento de Energética.
Lab. De Conversión de Energía.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS


Objetivos
1.1. Objetivo general:
Realizar el estudio del funcionamiento de una Central Hidráulica y destacar los parámetros de funcionalidad de la misma.
1.2. Objetivos Específicos:
* Simularmediante el banco de prueba de la turbina PELTON el comportamiento de una central Hidroeléctrica.
* Estudiar los parámetros funcionales de la central por medio de la construcción de gráficos de Potencia Mecánica (Pmec), Potencia Hidráulica (Phid), Rendimiento Mecánico (ηmec) vs. Caudal (Q).
1. Marco Teórico
Una central hidroeléctrica es un conjunto de máquinas y estructuras que se utilizanpara la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento del caudal de un curso de agua o la energía potencial del nivel del agua a una cota superior o ambos.

2.3. Ciclo del agua
El ciclo contempla el movimiento del agua contenida en la tierra (hidrósfera) con el movimiento entre los 3 principales reservorios de agua: los continentes, la atmósfera y los océanos mediante laayuda de la energía radiante del sol y la fuerza de gravedad.

El ciclo se inicia con la evaporación directa de las fuentes de agua y la transpiración de plantas y animales, que junto con una parte insignificante pero contable como lo es la sublimación; producen el total del agua que se transfiere desde la superficie hasta la atmósfera. Luego de subir una cierta altitud de uno a varios kilómetros,la agrupación de vapor de agua en forma de nubes se condensa cayendo hacia la tierra en forma de precipitación. Si la altitud alcanzada es lo suficientemente grande, el enfriamiento en el descenso ocasionará la caída en forma de hielo o nieve.

Al descender una parte del agua que se precipita se evapora, mientras que el resto se escurre por la superficie (escorrentía) formando la red de cursosde agua. El resto se infiltra por la superficie terrestre hasta los mantos acuíferos, para formar las aguas subterráneas. Dependiendo de factores tales como la geografía y el clima, se configurará la red hidrológica para que los cursos y acumulaciones de agua se evaporen y el ciclo comience de nuevo. Es de notar que se toma en cuenta como precipitación la condensación de vapor de agua (rocío) y laintercepción de gotas de niebla.

2.4. Cuenca del Caroní. Datos principales.
La cuenca del río Caroní se encuentra situada en el estado Bolívar, aproximadamente entre los 3° 40’ y 8° 40’ de latitud Norte y entre 60° 50’ y 64° 10’ de longitud Oeste. Cuenta con un área aproximada de 95.000Km2, divididos entre las zonas de Bajo Caroní, Alto Caroní y la Paragua.
* Caudal máximoregistrado: 17576 m3/s
* Caudal promedio anual: 4800 m3/s
* Área de la cuenca: 95000 km2

2.5. Tipos de centrales hidroeléctricas.
El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar el potencial del agua se denomina central hidroeléctrica. A estas instalaciones, con potencia inferior a 5.000 KW se les denomina mini hidráulicas. Las mini centrales hidroeléctricas estáncondicionadas por las características del lugar de emplazamiento. La topografía del terreno influye en la obra civil y en la selección del tipo de máquina.
* Centrales de Aguas Fluyentes: son aquellas instalaciones que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal del río y lo conducen hacia la central para su aprovechamiento, para después devolverlo al cauce del río.
*Centrales de pie de presa: son los aprovechamientos hidroeléctricos que tienen la opción de almacenar las aportaciones de un río mediante un embalse. En estas centrales se regulan los caudales de salida para utilizarlos cuando se precisen Centrales de canal de riego o abastecimiento: se pueden distinguir dos tipos:
* Con desnivel existente en el propio canal: se aprovecha mediante la instalación...