Componentes y Tipos de Centrales Hidroeléctricas: Vaso de Expansión, Sistemas de Purga y Clasificación por Presión

Componentes y Tipos de Centrales Hidroeléctricas

Vaso de Expansión: Es el elemento encargado de absorber las variaciones de volumen y presión que experimenta el fluido en un circuito cerrado debido a los cambios de temperatura. Pueden ser abiertos o cerrados.

Vasos de Expansión Cerrados

Se utilizan en instalaciones solares porque el fluido no está en contacto con la atmósfera. Es un depósito estanco de acero. Al aumentar la temperatura, el volumen del líquido también lo hace y empuja la membrana con el gas en el otro lado.

Sistema de Purga de Aire

Se colocan en los puntos de salida de los captadores y en aquellos puntos donde pueda quedar aire acumulado. Sirven para extraer el aire del circuito y se constituyen por botellines de desaireación y por un purgador manual o automático.

Sistema de Vaciado y de Llenado

Cualquier circuito cerrado debe incorporar este sistema que permita llenar el circuito y mantenerlo presurizado. El de vaciado se instala en los puntos más bajos de la instalación.

Clasificación de Centrales Hidroeléctricas según la Altura de Caída del Agua

Centrales de Alta Presión

Corresponden con el high head, y son las centrales de más de 200 m de desnivel, por lo que solían equiparse con turbinas Pelton.

Centrales de Media Presión

Son las centrales con un desnivel de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas Francis, aunque también se pueden usar turbinas Kaplan.

Centrales de Baja Presión

Corresponden con el low head, son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m; habitualmente utilizan turbinas Kaplan.

Centrales de Muy Baja Presión

Son centrales correspondientes equipadas con nuevas tecnologías, pues a partir de un cierto desnivel, las turbinas Kaplan no son aptas para generar energía. Serían en inglés las very low head, y suelen situarse por debajo de los 4 m.

Clasificación de Centrales Hidroeléctricas según su Régimen de Flujo

Centrales de Agua Fluyente

También denominadas «centrales de filo de agua» o «de pasada», utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan de forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua al no disponer de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento limitadas por la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el río tiene una pendiente fuerte, u horizontal, cuando la pendiente del río es baja.

Centrales de Embalse

Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica. Utilizan un embalse para almacenar agua e ir graduando el caudal que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor.

Centrales de Regulación

Almacenan el agua que fluye por el río capaz de cubrir horas de consumo.

Centrales de Bombeo o Reversibles

Una central hidroeléctrica reversible es una central hidroeléctrica que, además de poder transformar la energía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energía potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energía eléctrica. De esta manera puede utilizarse como un método de almacenamiento de energía (una especie de batería gigante). Están concebidas para satisfacer la demanda energética en horas pico y almacenar energía en horas valle.

Aunque lo habitual es que esta centrales turbinen/bombeen el agua entre dos embalse a distinta altura, existe un caso particular llamado centrales de bombeo puro, en las que el embalse superior se sustituye por un gran depósito cuya única aportación de agua es la que se bombea del embalse inferior.