La energía hidroeléctrica se genera mediante el aprovechamiento de la energía contenida en una masa de agua situada a cierta altura. La fuerza del agua hace girar una o varias turbinas que a su vez mueven uno o varios generadores eléctricos.
La gran ventaja de este tipo de energía es que puede cubrir necesidades energéticas sin utilizar recursos naturales agotables y presentando un impacto ambiental reducido. No emite gases contaminantes y tampoco genera residuos sólidos de dificíl tratamiento. Símplemente toma agua prestada y la devuelve intacta al río.
- A- Agua. Energía hidraúlica
- B- Turbina. Energía mecánica
- C- Generadores. Energía eléctrica
Minicentrales
Según la forma de aprovechar el salto de agua, las minicentrales pueden ser de dos tipos:
De agua fluyente
El agua se capta del cauce del río, y una vez utilizada se devuelve al mismo en un punto diferente al de captación.
A pie de presa
El agua se almacena en una presa y posteriormente se utiliza para generar electricidad.
Componentes de una central
La obra civil es necesaria para canalizar y conducir el agua hasta la central y restituirla al río después de su uso.
Para mantener el equilibrio del ecosistema acuático se garantiza un caudal ecológico en los ríos y se realizan escalas para peces.
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Azudes y presas.
Obra para retener y desviar el agua hacia el canal.
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Obra de toma.
Desvia el agua hacia las conducciones que la transportarán a la minicentral. Dispone de reja antipeces y residuos sólidos.
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Canal de derivación.
Canal de transporte dotado de compuertas para su limpieza y vaciado.
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Cámara de carga.
Depósito situado al final del canal de derivación del que parte la tubería forzada. Resulta imprescindible para evitar la entrada de aire en la tubería forzada.
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Tubería forzada.
Fabricada normalmente en acero, conduce el agua hacia la turbina.
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Canal de salida.
Canal por donde se devuelve intacta el agua utilizada.
Equipamiento de una central
Casa de máquinas
Es el edificio que alberga la turbina, el generador eléctrico y otros sistemas auxiliares
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Turbinas
Máquinas que transforman la energía del agua en energía mecánica.
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Generadores eléctricos
Máquinas que producen energía eléctrica aprovechando la energía mecánica giratoria que producen las turbinas.
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Transformadores
Durante el transporte de la electricidad desde el lugar donde se produce hasta el lugar de consumo se pierde cierta cantidad de energía. Los transformadores aumentan la tensión eléctrica y así reducen al mínimo esa pérdida.
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Equipos auxiliares
Necesarios para el correcto funcionamiento de la minicentral:
- Compuertas
- Reja y máquina limpiarrejas
- Sistema contra-incendios
- Alumbrado
- Caudalímetro
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Linea de interconexión
Transporta la energía producida en la minicentral hasta los lugares de consumo.
Las turbinas
Son las máquinas que transforman la energía del agua en energía mecánica. La fuerza del agua hace girar a la turbina que tiene forma de hélice, y como las turbinas están conectadas a un generador, la rotación hace que el generador produzca energía eléctrica.
Las turbinas se clasifican en dos grupos:
Turbinas de acción
Aprovechan la velocidad de agua para generar energía
Turbina PELTON
Recomendada para saltos de agua de elevada altura (entre 50 y 400m) y caudales de agua relativamente bajos.
Turbinas de reacción
Aprovechan tanto la presión como la velocidad de agua para generar energía.
Turbina KAPLAN
Adaptadas para el aprovechamiento de pequeños saltos con un desnivel pequeño, normalmente inferior a 30m, pero de gran caudal.
Turbina FRANCIS
Empleada en saltos de agua medianos (de 5 a 100m).
