La energía potencial del agua, en las modernas presas, se transforma en electricidadgracias a las llamadas turbinas hidroeléctricas. Son rotores de alta velocidad quemueven alternadores eléctricos. Para mover estos alternadores hace falta altasvelocidades de giro, que se consiguen con sofisticados “rodetes” hidráulicos. Existenvarios tipos de turbinas, pero aquí vamos a ver la más sencilla. La turbina de inyeccióntipo Pelton-Turgo.

Presentación

actividad específica para Bachillerato, ciclos formativos medios y superiores

ENERGÍA MINIHIDRÁULICA

CÓMO FABRICAR UNA MICRO-TURBINA TURGO

Taller

El agua a presión se hace pasar por un inyector o lanzaque acelera aún más la salida del agua hacia las palas.El rodete consiste en una rueda con varias palas cóncavaso cangilones. Solidario a este rodete, en su eje, vaconectada directamente una dinamo, que transforma elmovimiento mecánico en electricidad.

La turbina se coloca, con su salpicadero boca abajo, sobre el suelo o un fregadero pordonde se evacue el agua. A continuación, abriremos lentamente el grifo para que elarranque de la turbina sea progresivo y sin burbujas de aire en el chorro.

El agua a presión se canaliza hasta el inyector, que apunta a los cangilones del rodete,tangencialmente. La rueda girará rápidamente y producirá electricidad. El agua turbinadasaldrá del aparato por debajo, para no molestar al giro del rodete.

Aunque éste es un aparato sencillo, el rendimiento es muy alto: roza el 75%. Unaturbina de este tipo, enchufada a un grifo normal (2 a 3 kg/cm2 y 5 ó 6 litros/minuto),puede producir unos 10 Wh, si el generador es una dinamo de bici.

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Notas

Esta turbina puede ser Pelton o Turgo, en función del ataque del chorro hacialos cangilones. Si es perpendicular a la boca del cangilón, el ataque será detipo PELTON, si el chorro de agua incide sobre el cangilón lateralmente, elataque es TURGO. Podremos comprobar que el rendimiento de este tipo derodete es mayor con el ataque lateral o TURGO.

Las pruebas las realizaremos en un fregadero. Uniendo la manguera al grifo,mediante una abrazadera sin-fin o un empalme rápido de los que se utilizanen jardinería. El agua turbinada saldrá por debajo del salpicadero y despuésse irá por el desagüe del fregadero.

Alternativas de construcción

- A pesar del salpicadero, al funcionar la turbina el agua saldrá disparada en todasdirecciones. Podemos hacer una tapa al aparato, con metacrilato transparente y unagujero grande de desagüe en su parte inferior. Así, podremos ver el rodete sin peligrode mojarnos, aunque lo más habitual es usar la turbina con la boca del salpicaderohacia abajo, sobre un fregadero.

- El rodete se puede confeccionar de mil maneras. Los cangilones pueden ser cascabelescortados por la mitad e incluso, pelotas de ping-pong. El número de los cangilonestambién puede variar, siempre que quede la periferia del rodete bien cubierta decazoletas.

- Podemos ensayar diferentes ataques del inyector, abriendo nuevos agujeros en elsalpicadero y cambiando el ángulo de entrada del chorro de agua hacia las cazoletas.

- También podemos probar con otros consumos eléctricos diferentes. Siempre quetengamos en cuenta que la dinamo de la bici, es en realidad un alternador, que ofrece6V de corriente alterna.

- Existen en el mercado dinamos de bicicleta que incorporan el foco. Este elementosimplifica el montaje.

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CÓMO FABRICAR UNA MICRO-TURBINA TURGO

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FICHA

Esta sencilla micro-turbina hidroeléctrica,nos puede venir muy bien para comprobarcómo se obtiene electricidad a partir de lafuerza del agua.

Materiales

- 1 Tapa de bote de conserva tipo Twist, de 7 cm de diámetro.- 1 Huevera de plástico.- Tornillos cincados de M4. de 20 mm de largo, tuercas y arandelas.- 1 Dinamo de bicicleta.- 1 Tuerca de M6.- 1 Foco delantero de bicicleta completo.- Cable.- 1 Boquilla de bote de silicona.- 1 Trozo de tubo de cobre de 12 mm de diámetro (de fontanería).- 1 Tramo de 3 metros de manguera de jardinería de 19 mm.- 2 Abrazaderas sin-fín de 19-22 mm y 2 de 22-27 mm.- 1 Cazuela de aluminio grande.- 1 Tabla para la base.- Chapa de aluminio de 1 mm de grosor.- Tirafondos.

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CÓMO FABRICAR UNA MICRO-TURBINA TURGO

- 1 Lápiz.- 1 Rotulador.- 1 Regla.- 1 Compás.- Taladro y bracas.- Llaves fijas planas.- 1 Destornillador.- 1 Cúter.- 1 Lima.- 1 Lija.

Herramientas

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FICHA

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CÓMO FABRICAR UNA MICRO-TURBINA TURGO

1º- Confeccionaremos el rodete. Para ello recortaremos 8 cazoletas semiesféricas apartir de una huevera de plástico. Limaremos bien sus bordes, afilándolos. Es importanteque nos queden todas iguales. Haremos un agujero a unos 3 mm del borde, a cadacangilón. Un agujero de 4 mm de diámetro bastará.

Buscaremos el centro de una tapa de bote de conserva y marcaremos en su perímetrolos 8 puntos donde vamos a atornillar las 8 cazoletas, equidistantes y en la mismaorientación.

Proceso

2º- Ahora, buscaremos elcentro del fondo de lacazuela. Esta cazuela harálas veces de salpicadero, asíque en su interior ha decaber holgadamente elrodete. Haremos un agujerode la medida del cuello de ladinamo, de modo que elcuerpo de ésta quede fueradel salpicadero. Dentro de lacazuela quedarán el cuelloy la cabeza de la dinamo,donde atornillaremos el rotor.

3º- Esta operación es la más complicada. Quitaremos el cabezal de la dinamo,quedándonos unos 10 mm de vástago roscado y un pequeño muelle. Fijaremos unatuerca con el muelle en su posición original, de modo que nos quede libre un tramode vástago roscado. Ahora colocaremos la dinamo en posición, con su cabeza dentrodel salpicadero. A continuación, meteremos el rodete por su agujero central en el ejede la dinamo e inmovilizaremos éste con una segunda tuerca de M6. Para que el ejede la dinamo no se mueva mientras apretamos la tuerca, empujaremos fuertementeal mismo tiempo que atornillamos (al empujar, el eje se bloquea).

4º- Colocaremos la turbina, atornillando el salpicadero, en una base de madera. Luego,con una tira metálica, podremos fijar la dinamo (en posición horizontal) a dicha base.Para ello viene muy bien la patilla con un agujero roscado que incorporan estas dinamos.

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CÓMO FABRICAR UNA MICRO-TURBINA TURGO

5º- Sólo nos queda instalar el inyector. Practicaremos un agujero de 6 mm de diámetro,alineado con el centro de los cangilones del interior, en el salpicadero. Por ahí encajarála boquilla de bote de silicona que lanzará el agua hacia el rodete. Tenemos que tenercuidado de instalar el inyector de modo que el ataque del chorro de agua hacia elrodete sea tangencial y del lado favorable para que siempre se apriete el rodete al ejede la dinamo. Esto último evitará que las tuercas se puedan aflojar.

Uniremos con un trozo de tubo de cobre y unas abrazaderas sin-fin el inyector a lamanguera. Después, colocaremos el inyector en posición y lo fijaremos en altura einclinación por medio de una tira de aluminio atornillada a la base de madera y otraabrazadera.

6º- En un lugar visible de la base,atornillaremos el foco de bicicletaunido con cables al terminal queincorpora y a su masa, tal y comose hace en la bicicleta.

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