TERMOELECTRICAS

Centrales Hidroeléctricas

Estudiantes de la Universidad de Atacama

Juan Chamorro

Profesor de Mecánica de Fluidos, Universidad de Atacama

Indice

1.0 INTRODUCCION............................................................................................................ 4

1.1 El comienzo de una central hidroeléctrica............................................................... 5

1.2 Desarrollo de una central hidroeléctrica ................................................................ 6

1.3 ¿Como funciona una central hidroeléctrica?........................................................... 7

2.0 TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS............................................................. 8

2.1 Centrales de agua fluentes...................................................................................... 9

2.2 Centrales de agua embalsada.................................................................................. 10

2.2.1 Centrales de regulación............................................................................ 13

2.2.2Centrales de Bombeo................................................................................ 13

2.3 Centrales de alta presión......................................................................................... 14

2.4 Centrales de media presión..................................................................................... 14

2.5 Centrales de baja presión........................................................................................ 15

3.0 PARTES DE UNA CENTRAL HIDROELECTRICA...................................................... 16

3.1 Presa o represa...................................................................................................... 17

3.1.1 Diseño de una presa................................................................................ 18

3.1.2 Tipos de presa......................................................................................... 19

3.1.2.1 Presas de Bóvedas.................................................................... 20

3.1.2.2 Presas de contrafuertes............................................................. 21

3.1.2.3 Presas de elementos sin trabar.................................................. 21

3.2 Los aliviaderos...................................................................................................... 23

3.3 Desaguaderos........................................................................................................ 23

3.4 Tomas de aguas..................................................................................................... 24

3.5 Canal de derivación................................................................................................ 24

3.6 Chimenea de equilibrio......................................................................................... 24

3.7 Tubería forzada..................................................................................................... 25

3.8 Casas de máquinas................................................................................................ 25

3.9 Canal de descarga................................................................................................. 25

3.10 Generadores.......................................................................................................... 25

3.11 Turbinas hidráulicas............................................................................................. 26

3.11.1 Turbinas Pelton..................................................................................... 30

3.11.2 Turbinas Francis.................................................................................... 31

3.11.3 Turbinas Kaplan..................................................................................... 33

3.11.4 Potencia de una turbina hidráulica..........................................................36

3.11.5 Regulación de velocidad de las turbinas hidráulicas............................. 37

4.0 DIFERENCIAS QUE TIENE CADA CENTRAL HIDROELECTRICAS..................... 38

4.1 Centrales de agua fluentes.................................................................................... 38

4.2 Centrales de agua embalsada............................................................................... 39

4.3 Centrales de pie de presa o de regulación propia................................................ 40

4.4 Centrales de bombeo........................................................................................... 41

5.0 ENERGIA HIDROELECTRICA EN EL MUNDO........................................................ 44

6.0 CENTRALES HIDROELECTRICAS EN CHILE......................................................... 48

6.1 Sus inicios en Chile............................................................................................. 48

6.2 Mapa de Chile y sus hidroeléctricas................................................................... 50

6.3 Principales hidroeléctricas generadoras del país................................................ 57

7.0 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CENTRALES HIDROELECTRICAS....... 60

7.1 Ventajas de las centrales hidroeléctricas........................................................... 60

7.2 Desventajas de las centrales hidroeléctricas...................................................... 60

7.3 Inconvenientes................................................................................................... 61

7.4 Impactos ambientales potenciales..................................................................... 61

7.5 Discusión sobre los problemas ambientales..................................................... 62

8.0 CONCLUSION.............................................................................................................. 63

9.0 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................ 65

1.0 INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe se tratará de hacer comprender al lector de qué es una central hidroeléctrica, cuales son sus componentes, como funciona y el aporte que nos proporcionan las centrales, entre otras. Así también se describe brevemente como se produce la energía hidroeléctrica, la cual es un recurso renovable, supone una fuente energética limpia y autóctona que aprovecha los saltos de agua naturales o artificiales. Para su explotación existe un coste nulo de combustible y sólo se necesita construir las infraestructuras adecuadas. La primera central hidroeléctrica moderna se creó en Gran Bretaña, en 1880. En la actualidad, alrededor del 20% de la electricidad empleada en el mundo procede de la energía hidroeléctrica, siendo Canadá y Estados Unidos las primeras potencias productoras.

En todo el mundo, la energía hidroeléctrica va adquiriendo una mayor importancia. En algunos países constituye la fuente de electricidad más importante, alcanzando casi la totalidad de la producción. La central de Itaipú, situada en el río Paraná, entre Brasil y Paraguay, tiene la mayor capacidad generadora del mundo. También existen otro tipo de instalaciones, las minicentrales hidroeléctricas, que no necesitan de grandes embalses reguladores y provocan un menor impacto ambiental. La energía que se genera se reparte a las personas mediante subestaciones de transmisión, cables, conductores y acometidas.

La Energía hidráulica es la energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura hasta un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos, aunque el coste de mantenimiento de una central térmica, debido al combustible, sea más caro que el de una central hidroeléctrica. Además, el peso de las consideraciones medioambientales, por los graves daños que ocasiona a los ríos y a los pueblos ribereños, centra la atención en esta fuente de energía renovable.

1.1 El Comienzo de una Central Hidroeléctrica

Los antiguos romanos y griegos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de cincuenta caballos. La energía hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil británico John Smeaton, que construyó por vez primera grandes ruedas hidráulicas de hierro colado.

La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución Industrial.

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