Energia renovable

Objetivo
 Conocer el aprovechamiento de la energía hidráulica para la generación eléctrica.  Conocer la diferencia entre centrales hidráulicas y mini-hidráulicas.  Conocer los componentes de dichas centrales.  Conocer los recursos hídricos de nuestro país y su aprovechamiento actual.

Concepto
 Se basa en el aprovechamiento de las energías cinética y potencial de una masa de agua y sutransformación en energía mecánica-eléctrica. ( Central Hidroeléctrica). La energía mecánica de rotación se emplea para accionar un generador eléctrico y obtener energía eléctrica .

Definiciones
 Cota: Valor de la altura a la que se encuentra una superficie respecto el nivel del mar  Salto de agua: Paso brusco o caída de masas de agua desde un nivel, más o menos constante, a otroinmediatamente inferior. Numéricamente se define como la diferencia de cota (altura de salto)  Caudal: Volumen de líquido que circula por cada una de las secciones de conducción abierta o cerrada por unidad de tiempo (m3/s)

Cómo se obtiene el desnivel?
 Canal de derivación y tubería forzada.  Presa  Combinación de ambas

Centrales Hidroeléctricas
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Generalmente se clasificansegún: Su potencia generada Minicentral 10MW Según la altura del salto Alta presión >200 m Media presión 20m-200 m Baja Presión 200 m), pequeños caudales desalojados (20 m3/s)  Turbinas Pelton (principalmente) y Francis  Tuberías de gran longitud  Zonas de alta montaña

Centrales de media presión
 Saltos medios (20-200 m), caudales medios (200 m3/s)  Turbinas Francis  Embalses grandesCentrales de baja presión
 Saltos pequeños (< 20 m) y caudales grandes (> 300 m3/s)  Turbinas Francis y Kaplan (principalmente)  Valles amplios de baja montaña

Clasificación según el flujo de agua
 Agua fluyente  De embalse

Central de agua fluyente
 No cuentan con reserva de agua (pequeña presa)  Gran caudal y pequeña altura  Potencia máxima en temporada de lluvias, mínima entiempo seco

Central de Embalse
• Presa que acumula agua proveniente de grandes lagos o pantanos artificiales en embalse superior • Regulación del caudal • Gran altura, pequeño caudal • Producción variable según demanda
 Centrales de punta

Elementos de una Central Hidroeléctrica
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Presa Toma de agua Canal de derivación Chimenea de equilibrio o cámara de presiónTubería forzada o de presión Central (casa de máquinas, cámara de turbinas) Canal de desagüe Válvulas Compuertas Aliviadero

Central con canal de derivación

Centrales a pie de presa

Centrales de bombeo

Centrales de bombeo
 Dos embalses a distinta

altura (almacenes de energía)  Demanda irregular: punta (turbinado), valle (bombeo)  mejor rendimiento, mayor factor de utilización,menor costo del kWh  Tiempo de arranque muy corto (pocos minutos)

Presas
 Intercepta agua para desviar caudales (derivación) y/o almacenar agua (embalse)

Tipos de Presas
 Presas de gravedad  Presas de contrafuertes o aligeradas  Presas de arco sencillo o de simple curvatura  Presas de bóveda o de doble arco

Presas de Gravedad
 Perfil triangular  Par producido por el empuje delagua se compensa con el par de la reacción que el suelo ejerce sobre la presa  Estabilidad de la presa confiada a su propio peso y al esfuerzo del terreno sobre el que se apoya  Presa muy difundida y segura

Presas de contrafuertes
 Uso en valles anchos  Perfil no constante (zonas de menor sección regularmente espaciadas)  Ahorro de material  fuerzo soportado por los contrafuertesPresas de arco sencillo
 Presa más ligera  Esfuerzo debido al empuje del agua se transmite hacia las laderas del valle  Curvatura necesaria para transmitir la componente horizontal del empuje hacia los laterales del valle

Presas de Bóveda
 Arcos horizontales y verticales  Menor solicitación del material  Valles estrechos y profundos  Admiten alturas superiores a las presas de...