Energía Hidráulica: Tipos de Centrales y Funcionamiento

La energía hidráulica es la que posee el agua de los ríos, adecuadamente encauzada en los embalses. Transforma la energía potencial del agua en energía eléctrica.

E.P. (Energía Potencial) Tuberías E.C. del agua (Energía Cinética) Turbinas E.M. eje (Energía Mecánica) Alternadores E.E. (Energía Eléctrica)

Tipos de Centrales Hidroeléctricas

• Centrales de agua embalsada: Si el caudal del río es variable, se acumula el agua mediante un embalse para conseguir una producción de energía regular.
• Centrales de agua fluyente: El caudal es prácticamente constante en las diferentes estaciones. La energía potencial del agua se aprovecha directamente o con un embalse pequeño.

Tipos de Presas

Presas: Estructura de hormigón destinada a retener el agua de un río.

• Presa de gravedad: Contrarrestan con su peso el empuje del agua. Suele ser triangular o trapezoidal. Presentan lentitud en la construcción y requieren gran cantidad de materiales. Corren el peligro de formación de grietas.
• Presas de gravedad aligeradas: Una estructura hueca para disminuir su peso. La seguridad es mayor, además son muy elásticas a las dilataciones.
• Presas de arco o de bóveda sencilla: Parte convexa dirigida aguas arriba; suelen ser de sección triangular. Se construyen cuando el terreno es suficientemente sólido, pues el empuje del agua lo transmite a los laterales donde se apoya en las laderas del valle. Compiten con las de gravedad debido a su coste inferior, necesitan menos materiales.

Todas las presas tienen aliviaderos para eliminar el exceso de agua.

Funcionamiento de una Central Hidroeléctrica

El agua fluye a través de la tubería forzada hasta llegar a la sala de máquinas. A la entrada de la tubería, una serie de compuertas y rejillas regula el caudal y actúa como filtro, para que no lleguen objetos extraños.

El agua hace girar la turbina cuyo eje está unido con el alternador, produciéndose una corriente alterna de alta intensidad y baja tensión. Para ello, se colocan transformadores elevadores de los cuales obtenemos alta tensión y baja intensidad. De ahí comienza la línea de transporte.

La potencia, número y tipo de turbinas y alternadores dependen del salto de agua, del caudal y desnivel.

Tipos de Turbinas

• Pelton
• Francis
• Kaplan

Clasificación de Centrales Hidroeléctricas según su Potencia

• Mini central hidráulica: Su potencia está comprendida entre 250 kW y 5000 kW. Generalmente aprovechan el cauce de los ríos.
• Macro central hidráulica: Son aquellas que generan una potencia superior a los 5000 kW. Y se sitúan en las cuencas de los ríos caudalosos.

Clasificación de Centrales Hidroeléctricas según su Aprovechamiento

• Centrales de aprovechamiento por derivación de las aguas: Se desvía el agua hacia un canal inclinado que la conduce hasta un depósito que recibe el nombre de cámara de carga. Se dirige a través de una tubería hasta la sala de máquinas donde se obtiene la energía eléctrica. Tras mover la turbina, el agua se conduce de nuevo al río por medio de un canal de descarga.
• Centrales de aprovechamiento por acumulación de agua: En una zona apropiada del río se construye una presa en la que se acumula agua a mitad de altura. En la parte inferior, el agua se devuelve al curso del río una vez que haya hecho girar la turbina.
• Centrales de bombeo:
  • Puro: Desde el embalse inferior situado en el cauce del río se bombea agua hasta el embalse superior, que es artificial, pues a él no afluye río alguno. Este agua se conduce a la sala de máquinas y, tras mover el grupo, la turbina pasa al inferior.
  • Central: No es necesario bombear el agua del embalse superior, pues este se alimenta de la corriente del río.