Centrals Hidroelèctriques: Tipus, Components i Funcionament
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 6 KB
Centrals Elèctriques Productores d'Energia
La necessitat de disposar d'energia elèctrica en grans quantitats i de manera immediata fa necessària l'existència de centrals productores que transformen l'energia primària en energia elèctrica. Aquestes instal·lacions, anomenades centrals elèctriques, disposen d'un conjunt de màquines motrius i aparells que s'utilitzen per generar energia elèctrica.
Tipus de Centrals
Segons el servei que proporcionen en el consum global de la xarxa, les centrals es classifiquen en els tipus següents:
Centrals de Base o Principals
Estan destinades a subministrar energia elèctrica de manera contínua. Tenen una potència elevada i normalment són les centrals nuclears, les grans centrals termoelèctriques i les centrals hidroelèctriques.
Central de Punta
Estan projectades per cobrir demandes d'energia a les hores punta.
Centrals de Reserva
Són les que tenen per objectiu substituir totalment o parcialment la producció d'una central de base, en cas d'avaria o reparació.
Central de Bombeig
Són centrals hidroelèctriques que aprofiten l'energia sobrant a les hores vall per bombar aigua a un embassament superior i a les hores punta l'aprofiten per proporcionar energia a la xarxa.
Centrals Hidroelèctriques
Es basen en l'aprofitament de l'energia de l'aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica i utilitzen turbines acoblades als alternadors. Transformacions: energia potencial → energia cinètica → energia cinètica de rotació → energia elèctrica → utilització. Hi ha 2 tipus:
1) Centrals d'Aigua Fluent
Es construeixen en els llocs en què l'energia hidràulica disponible es pot utilitzar directament per accionar les turbines.
2) 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.
a) Centrals de Derivació
Les aigües del riu es desvien per mitjà d'una petita presa cap a un canal amb el mínim desnivell possible. La diferència de nivell entre les aigües del canal de derivació i el riu anirà augmentant en funció de la longitud del canal.
b) 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. L'aigua adquireix més o menys energia potencial en funció de la seva alçada a mitja alçada 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.
Presa de Gravetat
La força de l'aigua emmagatzemada és contrarestada amb el mateix pes de la presa.
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.
Els Conductes d'Aigua
Per tal d'alimentar les turbines, les preses tenen unes comportes que permeten regular el cabal i estan protegides per uns reixats metàl·lics que impedeixen que elements com ara branques, troncs, etc., puguin deteriorar-les.
Sala de Màquines
A la sala de màquines hi ha les màquines motrius de la central, els anomenats grups turboalternadors. En funció de l'altura del salt i del cabal d'aigua s'utilitzen diferents tipus de turbines: les més importants són les turbines Pelton, turbines Francis, turbines Kaplan.
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.
Funcionament d'una Central Hidroelèctrica
La presa reté l'aigua del riu i provoca un embassament, un augment del nivell de l'aigua. A peu de presa hi ha la sala de màquines amb els grups turboalternadors. L'aigua arriba a les turbines a través d'una canonada forçada alimentada des de l'embassament per les preses d'aigua, equipades amb comportes i reixats. L'energia potencial de l'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 en 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, ja que consumeixen els excedents d'energia durant les hores vall i subministren energia al sistema durant les hores punta.
Central de Bombeig Pur
Per produir energia elèctrica és condició indispensable haver bombat prèviament l'aigua a l'embassament superior, ja que aquest només rep aigua de l'inferior.
Central de Bombeig Mixt
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 entre 250 i 5000 kW. Antigament eren les subministradores d'energia elèctrica de petits nuclis rurals i de fàbriques situades al costat dels rius.