Sistemas Híbridos y Microhidráulicas: Componentes y Tipos de Turbinas

Sistemas Híbridos y Microhidráulicas: Una Alternativa de Generación Eléctrica

Los sistemas híbridos combinan dos o más sistemas de generación eléctrica, a menudo incluyendo fuentes renovables como la energía eólica, fotovoltaica o hidroeléctrica. Estos sistemas se complementan con sistemas de almacenamiento (baterías) y de acondicionamiento, regulación y control (inversores, rectificadores, reguladores de carga) para garantizar un suministro eléctrico continuo.

Definición de Microhidráulicas

Las instalaciones microhidráulicas generan energía eléctrica aprovechando caídas de agua. Presentan ventajas significativas como la ausencia de costo de combustible, un mantenimiento mínimo y una vida útil prolongada. Son especialmente adecuadas para zonas rurales.

Componentes de una Central Microhidráulica

• Bocatoma: Estructura que capta el agua y la deriva hacia el canal de acceso. Debe filtrar elementos extraños y regular el caudal.
• Canal de acceso: Conduce el agua desde la bocatoma hasta la cámara de carga.
• Cámara de carga: Depósito que alimenta la tubería de presión. Evita la entrada de materiales que puedan dañar la turbina. Contiene compuertas de derivación y un canal lateral (canal de demasías).
• Canal de demasías: Permite evacuar el excedente de agua.
• Tubería de presión: Transporta el agua desde la cámara de carga hasta la turbina, entregándola a la presión generada por la caída. Puede ser de acero (instalada sobre apoyos) o de PVC (enterrada).
• Casa de máquinas: Alberga el grupo hidroeléctrico, que incluye la turbina hidráulica, el generador eléctrico, el tablero de control y un regulador automático.
• Canal de descarga: Por donde el agua, tras ceder su energía a la turbina, regresa al río.
• Red de distribución secundaria: Lleva la energía eléctrica al centro de consumo.

Tipos de Turbinas Microhidráulicas

Turbina Pelton

Es la más usada. Puede ser de eje vertical u horizontal. Se caracteriza por:

• Bajo número de giros.
• Adecuada para saltos de agua de cientos de metros.
• Construcción fácil y sólida.
• Ocupa poco espacio.
• Rendimiento óptimo.
• Funciona a presión atmosférica.
• No genera problemas de estanqueidad.
• Palas de doble cuchara con hasta 6 chorros.

Turbina Turgo

Su funcionamiento es similar a la Pelton. Es apta para saltos de 30 a 300 metros. Se recomienda en lugares con variaciones del flujo de agua y aguas turbias.

Turbina de Flujo Radial o Cruzado

Se utiliza en centrales de pequeña potencia. Adecuada para:

• Saltos desde pocos metros hasta 100 metros.
• Caudales de 20 a 1000 l/s.

Es una máquina de entrada radial con doble acción del fluido sobre las palas. Tiene menor rendimiento que la Pelton, pero su construcción es más sencilla y se adapta mejor a diferentes condiciones.

Turbina Francis

Se emplea en centrales de tamaño medio, con potencias desde 100kW. Aprovecha todo el salto disponible hasta el canal de desagüe. Presenta:

• Construcción compleja.
• Alta velocidad de rotación (provoca fricción y desgaste).
• Problemas de estanqueidad.

Partes Principales de una Central Hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica se compone principalmente del grupo hidroeléctrico. Este grupo está formado por:

• Turbina.
• Generador eléctrico.
• Tablero de control.
• Regulador automático de velocidad.
• Sistema de transmisión de potencia eléctrica.