Diseño de un análisis de instalación de hidroelectricidad (con diagrama)

Lea este artículo para obtener información sobre el diseño de un análisis de instalación de energía hidroeléctrica.

La naturaleza, el tamaño y la disposición de las diversas estructuras que constituyen la instalación de energía hidroeléctrica dependen de factores topográficos, geológicos e hidrológicos. En principio, sin embargo, existe una similitud en los tipos de estructuras requeridas para la generación de electricidad a partir de la energía del agua.

Una potencia hidroeléctrica consiste en los siguientes trabajos que forman el núcleo de cada instalación:

1. Una estructura para interceptar y regular el flujo libre de agua. Puede ser en forma de una presa o un vertedero o una presa.

2. Recorrer la cabeza o el conducto de admisión junto con las puertas, los estantes de basura, el tanque de compensación, etc., para controlar la entrada de agua desde el depósito hacia las turbinas. La disposición de admisión puede tener la forma de un túnel, canal abierto o compuerta o una combinación de los mismos.

3. Una central eléctrica donde la potencia motriz obtenida del flujo de agua se utiliza para generar energía eléctrica.

Aloja:

(a) Turbinas junto con dispositivos de control, y

(b) Los generadores y otros aparatos reguladores como interruptores, transformadores, etc. El sistema de transmisión generalmente se considera fuera del alcance de una central hidroeléctrica.

4. Conducir el conducto de la carrera o la salida para conducir el agua de regreso al río o al canal artificial para su uso posterior para riego u otros fines.

Los arreglos generales de varios tipos de trabajo se han mostrado en las Figs. 20.1, 20.2, 20.3 y 20.4. Puede verse que en la fig. 20.1, el agua se toma de un reservorio, construido en los tramos superiores de un valle del río en un lugar remoto, por medio de un túnel de presión hacia la casa de máquinas ubicada abajo en un lugar adecuado para utilizar la cabeza alta disponible en el sitio. El conducto principal puede funcionar durante varios kilómetros antes de que finalice cerca de la casa de máquinas.

Alternativamente, cuando la situación lo permita, se puede construir un canal de carrera de cabeza abierta con un gradiente plano para bajar el agua del depósito remoto. El canal termina en una bahía o un estanque de cabeza. Desde la bahía previa, el agua es llevada a la casa de energía por una compuerta. Después de su uso, el agua es transportada de vuelta al río por un canal de carrera de la cola.

En una instalación de cabeza mediana, toda la cabeza es creada por una presa interceptora. La Figura 20.2 muestra la instalación de energía hidráulica en un sitio de presa con cabeza media. Aquí, el conducto principal es corto y consiste en una compuerta tomada a través de la presa y el poder se desarrolla localmente en el sitio de la presa.

En los canales y en los tramos más bajos de los ríos, donde se dispone de grandes descargas a muy baja altura, se construyen centrales hidroeléctricas de baja altura. La figura 20.3 muestra una instalación convencional de cabezal bajo.

Recientemente, un tipo de turbina tubular se ha puesto en uso en los grandes canales de nuestro país. Utiliza grandes descargas a cabezas muy bajas del orden de 6 metros. La figura 20.4 muestra una instalación de cabezal bajo con turbina tubular en un canal de irrigación.