turbinas

Turbinas
Capítulo XVI
Turbinas

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TURBINAS
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Aprovechamiento del la energía hidráulica: saltos de agua

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El agua puede utilizarse para producir un trabajo, conduciéndola a un punto situado a nivel inferior,
y aprovechando la energía hidráulica correspondiente al desnivel a que se encuentra con relación a
dicho punto.

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La transformación de energía hidráulica en mecánicase consigue en el punto inferior mediante una
turbina, que es un motor hidráulico capaz de accionar otra máquina, como por ejemplo, un
generador eléctrico acoplado a ella.

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El aprovechamiento de la energía hidráulica y la disposición de los elementos que constituyen el
salto de agua, varían de acuerdo con las condiciones del terreno.

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A veces, para formar el salto es necesarioelevar el nivel superior de la corriente sobre su nivel
normal, mediante la construcción de una presa de embalse o por una presa de derivación que
permita conducir las aguas a las turbinas a través de una canal de menor pendiente que el cauce del
río. Este canal, de pequeña pendiente, puede desembocar directamente en las cámaras de las
turbinas cuando los saltos son de escasa altura (menos de 15metros) o bien terminar en un depósito
de carga o cámara de presión de donde parten una o varias tuberías forzadas hacia la sala de
máquinas, donde alimentan a las turbinas.

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Finalmente, de las turbinas parte el canal de desagüe que vierte las aguas al cauce original.

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

Otra disposición muy utilizada es aquella en la cual el agua se deriva de la presa mediante una
galería depresión con pequeña pendiente que termina en una chimenea de equilibrio que sustituye a
la cámara de presión. Esta chimenea de equilibrio debe situarse lo más próxima posible de las
turbinas y de ella parte con gran pendiente la tubería forzada. La chimenea de equilibrio reduce la
intensidad de las sobre presiones debidas al golpe de ariete, las cuales se originan por la aceleración
odesaceleración del agua en la tubería, como consecuencia de las variaciones de carga en las
turbinas, evitando también la aparición de presiones negativas (formación de vacío), al abrirse
bruscamente la admisión de la turbina, suministrando en los primeros instantes el caudal de régimen
normal.

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Potencia del salto

Se suele denominar salto bruto o altura bruta de un salto de agua, aldesnivel geométrico entre el nivel
superior del agua en la toma y el nivel del desagüe.
Si partimos de este desnivel geométrico Hg, para hallar el salto útil o neto, H, le restaremos las siguientes
pérdidas (ver figura):
ho =
h1 =
h2 =
h3 =

Pérdidas en la toma.
Pérdidas en el canal hasta la cámara de presión o chimenea de equilibrio.
Pérdidas en la tubería forzada.
Pérdidas en el canalde desagüe.
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El salto útil H, el que realmente absorben las turbinas, es:

H  Hg  (h0  h1  h2  h3 )

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Siendo Q el caudal en m3/s y H la altura neta del salto en metros, la potencia neta del salto, que equivale
a la potencia absorbida por la turbina, es:

N 

 Q  H
75

en C.V .

Si  es el rendimiento de la turbina, la potencia efectiva desarrollada por la turbinaserá:

Ne 
3

 Q  H
75

 en C.V .

Nociones sobre turbinas hidráulicas

Las turbinas son los motores hidráulicos que se utilizan para el aprovechamiento de los saltos de agua y
constituyen, esencialmente, una bomba rotodinámica que trabaja en sentido inverso, es decir,
transformando la energía hidráulica que absorben del líquido en energía mecánica.
La mayoría de las turbinastienen que trabajar durante largos períodos de tiempo a potencia distinta de la
normal, por lo cual, un regulador automático que actúa sobre el distribuidor, abre o cierra la admisión de
agua, según la demanda de energía o según se presente una rápida disminución en la carga de trabajo de
la turbina.

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Las turbinas hidráulicas se clasifican de la siguiente manera:
1) Turbinas de...