Tipos de turbinas hidroeléctricas y centrales

De flujo cruzado:

Salto entre 1 y 200mtrs, rendimiento máximo 87%, el agua entra en la turbina a través de un distribuidor y pasa la primera etapa de alabes del rodete, funciona casi completamente sumergido. Después el flujo cambia de sentido y da lugar a una serie de choques que es la causa de su bajo rendimiento nominal.

Turbinas de reacción:

La presión actúa directamente sobre los alabes del rodete, al estar el rodete sumergido y sometido a la presión del agua la carcasa tiene que ser lo suficientemente robusta para resistir.

Características:

Efecto conjunto de velocidad y presión, sentido de chorro y giro de rodete no coinciden, mayor presión del agua a la entrada que a la salida, rodete inundado.

Turbina Francis:

Se usa en una gran variedad de saltos y caudales, el agua a presión va a la cámara espiral en forma de caracol y se reparte el caudal por toda la periferia del rodete, los alabes fijos canalizan las líneas de flujo del agua, el distribuidor regula el caudal sin que el agua sufra desviaciones bruscas o contracciones, tiene un rendimiento elevado incluso con cargas reducidas, parte de la energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética, la energía cinética aumenta al pasar por las palas fijas del antedistribuidor y por las palas móviles del distribuidor provocando el giro del rodete.

Elementos Francis:

Cámara espiral en forma de caracol, antedistribuidor de alabes fijos, anillo distribuidor de alabes móviles, el giro alrededor de un eje paralelo al eje de la máquina, movimiento de cierre solidario.

Turbina Kaplan:

Son turbinas de reacción de flujo axial, los alabes son regulables, mientras que los de los distribuidores pueden ser fijos o regulables.

Ventajas centrales:

Energía renovable, menor contaminación, no generan calor, rendimiento 80-90%, coste del combustible, conexión y desconexión rápidas (5 minutos), suministro en horas punta de demanda.

Inconvenientes:

Fuerte inversión y gran tiempo construcción, inundación grandes superficies geográficas, dependencia de las lluvias, dependencia de la operación de centrales aguas arriba.

Tipos centrales:

Minicentrales -10MW, grandes centrales +10MW.

Tipos centrales: Agua embalsada:

Almacenan agua y regulan los caudales de salida para usarlos cuando sea necesario, centrales medianas o grandes.

A filo de agua:

Captan parte del caudal del río, lo conducen a la central y lo devuelven a su caudal, centrales medianas o pequeñas.

Potencias:

Nano-hidro /1kW, micro-hidro/de 1 a 100kW, mini-hidro /de 100 a 1000kW, pequeña central /de 1 a 5 MW.

Ventajas micro instalaciones:

Aprovechan al máximo los recursos hídricos disponibles y su central es muy sencilla, necesitan un limitado recurso hídrico para producir energía eléctrica, producen energía eléctrica cerca del usuario, ocupan poco sitio y son fáciles de transportar.