domingo, 27 de marzo de 2011

Centrales hidroeléctricas

¿Quieres saber cómo se obtiene electricidad a partir del agua?

En este post vamos a conocer un poco más la generación de la electricidad con un combustible inagotable, renovable y no contaminante como es el agua.





Antes de empezar es importante saber que la utilización de la energía del agua no se usa desde tiempos recientes, sino que el uso de esta fuente de energía se lleva usando desde hace muchos años.

Ya se usaba para moler el grano mediante una rueda hidráulica. Su funcionamiento era muy sencillo se hacía pasar un caudal de agua a gran velocidad por el molino, al llegar el agua chocaba contra las palas de la rueda hidráulica obligando a esta a girar, el movimiento era transmitido por un eje a las piedras que molían el grano.

Con el paso de los años, los avances y las nuevas tecnologías la fuerza del agua ya no es solo útil para moler el grano, sino que podemos obtener energía eléctrica gracias a ella.

Para la obtención de la electricidad se parte de que dependiendo de la oleografía del medio el agua tiene una energía cinética y potencial que se puede transformar para obtener la electricidad que se transportara hasta nuestras casas.

Una definición que da Endesa de central hidroeléctrica es “una instalación que permite aprovechar las masas de agua en movimiento que circulan por los ríos para transformarla en energía eléctrica. Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser centrales de gran potencia (más de 10MW), mini-centrales hidráulicas (entre 1MW y 10MW) y micro-centrales hidráulicas (menos de 1MW).

Una vez ya la tenemos definida y sabemos de qué hablamos podemos continuar con la explicación de su funcionamiento.

Como podemos ver en la imagen tenemos una diferencia de altura que nos proporciona una energía potencial que aprovecharemos para transformarla en energía cinética y esta a su vez en el movimiento de un eje a través de la turbina.

El agua almacenada en el embalse pasa a través de una tubería en la que al final de la misma se encuentra una turbina, el eje de la turbina esta unido de forma solidaria al eje del generador encargado de proporcionar la energía eléctrica.

Sabiendo todo lo anterior ya nos queda muy poco por conocer, pues ya sabemos lo principal de una central, ahora solo hay que rematar con los distintos tipos de centrales que nos podemos encontrar.

Comenzaremos con las que más podemos ver con mayor facilidad o que nos son más comunes, estas son las centrales de embalse. Para este tipo de centrales como podemos imaginar necesitamos de un embalse donde acumularemos el agua, para ello es necesaria la construcción de una presa. De esta manera podemos controlar la cantidad de agua que haremos pasar por nuestras turbinas y así generaremos la cantidad de energía que se demande.

Un segundo tipo son las centrales de bombeo, estas son similares a las anteriores pero con la peculiaridad que para este tipo de centrales es imprescindible tener dos embalses próximos y a distinto nivel. Cuando la demanda diaria de energía eléctrica es máxima estas centrales trabajan como una central convencional (central de embalse): el agua cae desde el embalse superior haciendo girar las turbinas y después queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del día de menor demanda, el agua es bombeada al embalse superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo.

Y el último tipo es el de agua fluyente, este tipo de centrales no disponen de embalse y el terreno no tiene mucho desnivel siendo necesario que el caudal del río sea suficientemente constante para asegurar una generación constante. Durante la temporada de precipitaciones abundantes, desarrollan su máxima potencia y dejan pasar agua excedente. En cambio, durante la época seca, la potencia disminuye en función del caudal, llegando a ser casi nulo en algunos ríos en verano.

3 comentarios:

  1. No esta mal este archivo del blog! pero se podría mejorar bastante, explicando que es la energía potencial y cinética.

    Tampoco me ha gustado la explicación sobre las centrales reversibles, no se llaman de bombeo. La explicación sobre porque se genera electricidad durante el día, es por los picos de necesidad de demanda y luego se vuelve a llenar el embalse o depósito por la noche ya que no existe esta demanda y porque el valor de la energía por la noche es inferior a el de por la mañana.

    Aparte de esta parte el blog en sí esta muy bien.

    Gracias a gente como vosotros las matemáticas siguen viviendo y gustando.

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  2. Las centrales reversibles en mucha documentacion tambien aparece como central de bombeo.

    La enregía cinética es aquella que se obtien de la velacidad Ec=1/2*m*v^2
    La energía potencial es aquella que se obtiene de una diferencia o incrementeo de cota Ep=m*g*(h2-h1)

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  3. Muchas gracias por el comentario, gracias a comentarios como el tuyo podemos ir mejorando

    Un saludo

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