Centrals Hidroelèctriques: Funcionament i Components
Enviado por Chuletator online y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 6,73 KB
Tema 2
Centrals hidroelèctriques es basen en l'aprofitament de l'energia que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica, i utilitzen turbines acoblades als alternadors.
Les instal·lacions que aprofiten l'energia cinètica de l'aigua directament o per mitjà de petites preses són les centrals d'aigua fluent o d'aigua corrent.
Les que aprofiten l'energia potencial de l'aigua retinguda per una presa que eleva el nivell de l'aigua i regula el cabal del riu aigües avall són les centrals amb regulació o d'aigua embassada.
- Centrals d'aigua embassada: l'aigua s'acumula en un llac artificial o pantà i s'utilitza en funció de les necessitats d'energia elèctrica.
- Centrals de derivació: les aigües del riu es desvien per mitjà d'una petita presa cap al canal. En un punt apropiat es construeix un petit dipòsit anomenat cambra de càrrega de pressió que alimenta una canonada forçada que condueix l'aigua dins a la turbina situada molt per sota del nivell del canal. A la sortida, la turbina, l'aigua es retorna al riu.
- Centrals d'acumulació: se situen en un tram de riu amb desnivell apreciable, on es construeix una presa que obstaculitza el pas de les aigües, i hi produeix un embassament. A mitja alçada de la presa, hi ha la sortida de l'aigua que alimentarà les turbines de la central situades a peu de la presa.
Components d'una central hidroelèctrica
- La presa: és una construcció, normalment de formigó, que s'aixeca sobre la llera del riu i és perpendicular a la seva direcció amb la finalitat de retenir l'aigua per tal d'elevar-ne el nivell i formar un embassament o llac artificial.
- Preses de gravetat: la força de l'aigua emmagatzemada és contraestada amb el mateix pes de la presa. El perfil transversal és triangular i es necessita una gran quantitat de material per a la seva construcció; una variant és la presa de contraforts.
- Preses de volta o d'arc senzill: la planta de la presa forma un arc que ha d'estar fortament ancorat a les parets laterals del riu, on transmet les forces que provoquen la contenció de l'aigua. El seu perfil és més esvelt que el de les preses de gravetat, de manera que necessita molt menys material per construir-la.
- Els conductes d'aigua: com que la majoria de preses també tenen la funció de regular el cabal dels rius, han de permetre l'evacuació de l'aigua sense necessitat de passar per les turbines; per això utilitzen sobreeixidors equipats amb comportes. A peu de presa es construeixen uns elements esmorteïdors de l'energia adquirida per l'aigua quan cau. A la part més fonda de la presa hi ha els desguassos que permeten el buidatge del pantà a fi de realitzar les tasques de drenatge.
- La sala de màquines: a la sala de màquines hi ha les màquines motrius de la central, anomenades grups turboalternadors.
- Transformadors i parc de distribució: la tensió del corrent elèctric obtinguda en els alternadors és igual o inferior a 20 kV. Per elevar la tensió a un valor adequat per al seu transport als centres consumidors, s'utilitzen els transformadors. Amb aquesta elevació de tensió s'eviten pèrdues d'energia. En el parc de distribució, la central es connecta a la xarxa de transport.
Funcionament d'una central hidroelèctrica
La presa reté l'aigua del riu i provoca un embassament i un augment del nivell de l'aigua. A peu hi ha la sala de màquines amb comportes i reixats. L'energia potencial d'aigua embassada es converteix en energia cinètica en obrir les comportes de la canonada i es comunica al rodet de la turbina, que comença a girar i l'aigua surt de nou al riu pels canals de desguàs. El disseny del conjunt format per la canonada, la turbina i els desguassos està molt estudiat perquè l'aigua comuniqui la màxima energia al rodet de la turbina. Solidari a l'eix de la turbina hi ha el rotor de l'alternador i un generador de corrent continu que genera un camp magnètic a les bobines del rotor, amb la qual cosa produeix el bobinatge de l'estator un corrent altern de tensió mitjana i intensitat elevada. Amb els transformadors s'eleva la tensió i a través del parc de distribució o directament s'alimenten les línies de la xarxa de transport.
Centrals de bombeig o reversibles
Són instal·lacions que tenen la finalitat de racionalitzar la producció d'energia elèctrica a la demanda existent. Disposen de dos embassaments, un superior, per alimentar la central, i l'inferior per recollir l'aigua utilitzada. Centrals de bombeig pur: per produir energia elèctrica és condició indispensable haver bombat prèviament aigua a l'embassament, ja que aquest només rep l'aigua de l'inferior. Centrals de bombeig mix: poden produir energia indistintament amb bombeig previ o sense, perquè l'embassament superior també està alimentat per un riu.
Minicentrals hidroelèctriques
Són centrals de potència compresa entre 250 i 10.000 kV.
Centrals termoelèctriques convencionals
o tèrmiques generen energia elèctrica a partir de l'energia tèrmica produïda per la combustió de carbó, fuel o gas natural.
Component: les centrals que estan dissenyades per utilitzar diferents combustibles s'anomenen termoelèctriques mixtes. Caldera, turbines, condensador, torre de refrigeració, xemeneia, equip elèctric principal, sala de tractament de l'aigua d'alimentació.
Funcionament: des del recinte d'emmagatzematge del carbó, una cinta transportadora el dosifica en una tremuja que alimenta el molí triturat, on es converteix en una pols molt fina per facilitar la combustió. La pols de carbó es barreja amb aire preescalfat i s'injecta als cremador de la caldera, on es produeix la combustió. La calor despresa en la combustió escalfa.