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Centrales Hidráulicas. 65.17 - Centrales Eléctricas FI – UBA. PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN UN CURSO DE AGUA. MÉTODOS DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA. INTERCEPTACIÓN DE LA CORRIENTE MEDIANTE UNA PRESA DESVÍO DE LA CORRIENTE. APROVECHAMENTO MEDIANTE INTERCEPTACIÓN CON PRESA. - PowerPoint PPT Presentation
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Centrales HidráulicasCentrales Hidráulicas
65.17 - Centrales Eléctricas 65.17 - Centrales Eléctricas FI – UBAFI – UBA
PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN UN CURSO DE AGUA
INTERCEPTACIÓN DE LA CORRIENTE MEDIANTE INTERCEPTACIÓN DE LA CORRIENTE MEDIANTE
UNA PRESAUNA PRESA
DESVÍO DE LA CORRIENTEDESVÍO DE LA CORRIENTE
MÉTODOS DE APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA
APROVECHAMENTO MEDIANTE INTERCEPTACIÓN CON PRESA
APROVECHAMENTO MEDIANTE DESVÍO DE LA CORRIENTE
TOMAS DE AGUA
DEBIDO A LAS VARIACIONES DE CARGA DEL ALTERNADOR O A CONDICIONES
IMPREVISTAS SE UTILIZAN LAS CHIMENEAS DE EQUILIBRIO QUE EVITAN LAS
SOBREPRESIONES EN LAS TUBERÍAS FORZADAS Y ÁLABES DE LAS TURBINAS. A
ESTAS SOBREPRESIONES SE LES DENOMINA "GOLPE DE ARIETE".
LA CHIMENEA DE EQUILIBRIO CONSISTE EN UN POZO VERTICAL SITUADO LO MÁS
CERCA POSIBLE DE LAS TURBINAS.
ACTÚA DE ESTE MODO LA CHIMENEA DE EQUILIBRIO COMO UN MUELLE HIDRÁULICO
O UN CONDENSADOR ELÉCTRICO, ES DECIR, ABSORBIENDO Y DEVOLVIENDO
ENERGÍA.
ESTUDIOS PARA DISEÑAR UN APROVECHAMIENTO HIDRÁULICO
PARA DETERMINAR ENERGÍA Y POTENCIA APROVECHABLES DE UN SALTO DE AGUA SE
REQUIEREN DATOS SOBRE LAS CONDICIONES:
HIDROLÓGICAS: RÉGIMEN DE LLUVIAS
HIDRODINÁMICAS: FACILIDAD PARA ACUMULACIÓN, REGULACIÓN Y CREAR DESNIVEL
CUENCA IMBRÍFERA: superficie en km2 , proyectada sobre horizontal, tal que las aguas recogidas vayan al salto
CAUDAL ESPECÍFICO: volumen medio (l/skm2)recogido en un intervalo de tiempo de un segundo por cada km2 de la cuenca.
ESCORRENTÍA: agua que concurre finalmente al curso fluvial
COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA: cociente entre el caudal del río y el caudal precipitado sobre la cuenca
NO TODA LA ESCORRENTÍA ES UTILIZABLE (irregularidad)
DEFINICIONES HIDRÁULICAS DE UN CUENCA
SALTO DEL APROVECHAMIENTO: Hn (m)
SALTO BRUTO: Hc (m)
SALTO ÚTIL: Nm (m)
DEFINICIONES HIDRÁULICAS DE UN APROVECHAMIENTO
HIDRÓGRAFA DE UN RIO Y CURVA MONÓTONA DE CAUDALES ACUMULADOS
CAUDAL MEDIO O MÓDULO
CAUDAL INFERIOR (355 días)
CAUDAL MÁXIMO (10 días)
CAUDAL SEMIPERMANENTE (180 días)
DEFINICIONES DE CAUDALES
DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DEL EQUIPAMIENTO
Qs: CAUDAL ECOLÓGICO
Qme: CAUDAL DE EQUIPMIENTO MÍNIMO
Qe: CAUDAL DE EQUIPAMIENTO
DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA MEDIA DEL APROVECHAMIENTO
Pc: Potencia disponible (W)
Q: caudal (m3/seg)
Densidad del agua
g: 9,81 m/seg2
Hc: salto bruto (m)
T: tiempo del año en segundos
Pe: Potencia efectiva (W)
Pmax= potencia máxima (W)
Rendimiento total: 0.78
Ec: energía disponible
Ee: energía efectiva
Qa: volumen acumulado en un año (Derrame)
Hm: salto neto
DETERMINACIÓN DE LA ENERGÍA ANUAL DEL APROVECHAMIENTO
ELEMENTOS DE UN CENTRAL HIDROELÉCTRICA
1 Agua embalsada1 Agua embalsada2 Presa2 Presa3 Rejas filtradoras3 Rejas filtradoras4 Tubería forzada4 Tubería forzada5 Conjunto de grupos 5 Conjunto de grupos
turbina-alternadorturbina-alternador6 Turbina6 Turbina7 Eje7 Eje8 Generador8 Generador9 Líneas de transporte de 9 Líneas de transporte de
energía eléctricaenergía eléctrica10 Transformadores10 Transformadores
EL DESNIVEL ENTRE "AGUAS EL DESNIVEL ENTRE "AGUAS ARRIBA" Y "AGUAS ABAJO", ES ARRIBA" Y "AGUAS ABAJO", ES REDUCIDOREDUCIDO
EL EMBALSE TIENE CAPACIDAD EL EMBALSE TIENE CAPACIDAD REDUCIDA EN RELACIÓN AL REDUCIDA EN RELACIÓN AL MÓDULOMÓDULO
CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE PASADA
SE EMBALSA UN VOLUMEN SE EMBALSA UN VOLUMEN
CONSIDERABLE DE LÍQUIDO "AGUAS CONSIDERABLE DE LÍQUIDO "AGUAS
ARRIBA" DE LAS TURBINAS MEDIANTE LA ARRIBA" DE LAS TURBINAS MEDIANTE LA
CONSTRUCCIÓN DE UNA O MÁS PRESAS CONSTRUCCIÓN DE UNA O MÁS PRESAS
QUE FORMAN LAGOS ARTIFICIALESQUE FORMAN LAGOS ARTIFICIALES
CENTRAL HIDROELÉCTRICA CON EMBALSE DE RESERVA Y CASA DE MÁQUINAS AL PIE DE LA PRESA
EN EL LUGAR APROPIADO POR LA TOPOGRAFÍA EN EL LUGAR APROPIADO POR LA TOPOGRAFÍA
DEL TERRENO, SE UBICA LA OBRA DE TOMA DE DEL TERRENO, SE UBICA LA OBRA DE TOMA DE
AGUA, Y EL AGUA SE CONDUCE POR MEDIO DE AGUA, Y EL AGUA SE CONDUCE POR MEDIO DE
CANALES, O TUBERÍAS DE PRESIÓN, HASTA LAS CANALES, O TUBERÍAS DE PRESIÓN, HASTA LAS
PROXIMIDADES DE LA CASA DE MÁQUINAS.PROXIMIDADES DE LA CASA DE MÁQUINAS.
TIPO DE CENTRAL HIDROELÉCTRICA CON EMBALSE DE RESERVA Y APROVECHAMIENTO POR DERIVACIÓN DEL AGUA
TIPOS DE REPRESA
PRESAS DE MATERIALES SUELTOS
SON PRESAS DE GRAVEDAD EN LAS QUE SON PRESAS DE GRAVEDAD EN LAS QUE
MATERIALES NATURALES SON COLOCADOS MATERIALES NATURALES SON COLOCADOS
MEDIANTE PROCEDIMIENTOS DE COMPACTACIÓN.MEDIANTE PROCEDIMIENTOS DE COMPACTACIÓN.
EN SU COMPOSICIÓN INTERVIENEN, PIEDRAS, EN SU COMPOSICIÓN INTERVIENEN, PIEDRAS,
GRAVAS, ARENAS, LIMOS Y ARCILLAS, GRAVAS, ARENAS, LIMOS Y ARCILLAS,
SON PRESAS DE ESCOLLERA CUANDO MÁS DEL 50 SON PRESAS DE ESCOLLERA CUANDO MÁS DEL 50
% DEL MATERIAL ESTÁ COMPUESTO POR PIEDRA.% DEL MATERIAL ESTÁ COMPUESTO POR PIEDRA.
SON PRESAS DE TIERRA CUANDO SON SON PRESAS DE TIERRA CUANDO SON
MATERIALES DE GRANULOMETRÍAS MÁS PEQUEÑAS.MATERIALES DE GRANULOMETRÍAS MÁS PEQUEÑAS.
LA IMPERMEABILIDAD SE LOGRA MEDIANTE LA IMPERMEABILIDAD SE LOGRA MEDIANTE
PANTALLAS DE HORMIGÓN AGUAS ARRIBA O PANTALLAS DE HORMIGÓN AGUAS ARRIBA O
NÚCLEO IMPERMEABLE.NÚCLEO IMPERMEABLE.
PRESAS DE GRAVEDAD DE HORMIGÓN
LAS PRESAS DE GRAVEDAD SON TODAS LAS PRESAS DE GRAVEDAD SON TODAS
AQUELLAS EN LAS QUE EL PESO PROPIO DE LA AQUELLAS EN LAS QUE EL PESO PROPIO DE LA
PRESA ES EL QUE IMPIDE QUE SE PRODUZCAN PRESA ES EL QUE IMPIDE QUE SE PRODUZCAN
DESLIZAMIENTO O VUELCO.DESLIZAMIENTO O VUELCO.
EL CUERPO DE LAS PRESAS DE HORMIGÓN SE EL CUERPO DE LAS PRESAS DE HORMIGÓN SE
COMPONE DE CEMENTO, PIEDRAS, GRAVAS Y COMPONE DE CEMENTO, PIEDRAS, GRAVAS Y
ARENASARENAS
PRESAS DE HORMIGÓN ALIGERADA
SE REEMPLAZA LA UTILIZACIÓN DE HORMIGÓN EN
GRANDES MASAS POR UN CUERPO RESISTENTE MÁS
LIVIANO INTEGRADO POR ELEMENTOS
ESTRUCTURALES TALES COMO COLUMNAS, LOSAS Y
VIGAS.
LAS PRESAS DEL TIPO ALIGERADAS MÁS
CONOCIDAS SON LAS DE CONTRAFUERTES
VERTICALES
PRESAS DE ARCO
•LAS PRESAS EN ARCO SON ESTRUCTURAS DE
HORMIGÓN Y PUEDEN SER DE CURVATURA
HORIZONTAL O DE DOBLE CURVATURA CONOCIDAS
COMO BÓVEDA O CÚPULAS.
•TRANSMITEN EL EMPUJE DEL AGUA HACIA SU
FUNDACIÓN Y SUS APOYOS, DENOMINADOS
ESTRIBOS, APROVECHANDO SU FORMA DE
"CÁSCARA“.
•DEBIDO A QUE TRANSFIEREN EN FORMA MUY
CONCENTRADA LA PRESIÓN DEL AGUA AL TERRENO
NATURAL, SE REQUIERE QUE ÉSTE SEA DE ROCA
MUY SANA Y
RESISTENTE
PRESA DE HORMIGÓN CON DOS CASAS DE MÁQUINAS, UNA POR CADA MARGEN
Central Binacional de Salto GrandeCentral Binacional de Salto Grande
con 14 turbinas Kaplan de 135 MW cada unacon 14 turbinas Kaplan de 135 MW cada una
PRESA DE MATERIALES SUELTOS, CON NÚCLEO IMPERMEABLE Y ESPALDONES DE GRAVA
Vista panorámica de la central El ChocónVista panorámica de la central El Chocón
con 6 turbinas Francis de 200 MW cada unacon 6 turbinas Francis de 200 MW cada una
PRESA DE MATERIALES SUELTOS CON NÚCLEO IMPERMEABLE - CONDUCCIÓN EN TÚNEL Y PUENTE TUBERÍA
FUTALEUFÚ - CHUBUT - CUENCA RÍO FUTALEUFÚFUTALEUFÚ - CHUBUT - CUENCA RÍO FUTALEUFÚCON 4 TURBINAS FRANCIS DE 112 MW CADA UNA CON 4 TURBINAS FRANCIS DE 112 MW CADA UNA
PUENTE TUBERÍAPRESA
VERTEDERO CHIMENEA DE EQUILIBRIO
PRESA DE HORMIGÓN EN ARCO DE DOBLE CURVATURA
AGUA DEL TORO - MENDOZA - CUENCA DEL RÍO DIAMANTEAGUA DEL TORO - MENDOZA - CUENCA DEL RÍO DIAMANTE
DOS TURBINAS FRANCIS DE 75 MVA CADA UNADOS TURBINAS FRANCIS DE 75 MVA CADA UNA
PRESA DE MATERIALES SUELTOS, QUE EFECTÚA EL CIERRE DEL RÍO A LA ALTURA DE ITUZAINGÓ (ARGENTINA) HASTA SAN COSME (PARAGUAY).
YACIRETÁ-APIPÉ SITUADA A UNOS 2 KM AGUAS
A BAJO DE LOS RÁPIDOS DE APIPÉ, CON 20
TURBINAS KAPLAN DE 160 MW CADA UNA.
LA ESCLUSA DE NAVEGACIÓN, QUE SE
INAUGURÓ EN 1990, REPORTA BENEFICIOS
ECONÓMICOS PARA EL TRANSPORTE FLUVIAL
DE LA REGIÓN, PUES SUPRIMIÓ LOS RÁPIDOS
QUE ORIGINALMENTE HACÍAN INNAVEGABLE EL
ALTO PARANÁ..
PLANIMETRÍA DE LA REPRESA
CORTE DESCRIPTIVO DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA
CENTRAL DE BOMBEO A PIE DE PRESA, DE MATERIALES SUELTOS
LOS REYUNOS - MENDOZA - CUENCA DEL RÍO DIAMANTELOS REYUNOS - MENDOZA - CUENCA DEL RÍO DIAMANTE
DOS TURBINAS-BOMBAS REVERSIBLES DE 112/103,75 MW C/UDOS TURBINAS-BOMBAS REVERSIBLES DE 112/103,75 MW C/U
DESPUÉS EL AGUA QUEDA ALMACENADA EN EL EMBALSE INFERIOR. DURANTE LAS
HORAS DEL DÍA EN LA QUE LA DEMANDA DE ENERGÍA ES MENOR EL AGUA ES
BOMBEADA AL EMBALSE SUPERIOR PARA QUE PUEDA HACER EL CICLO PRODUCTIVO
NUEVAMENTE.
PARA ELLO LA CENTRAL DISPONE DE GRUPOS DE MOTORES-BOMBA O,
ALTERNATIVAMENTE, SUS TURBINAS SON REVERSIBLES DE MANERA QUE PUEDAN
FUNCIONAR COMO BOMBAS Y LOS ALTERNADORES COMO MOTORES.
FORMA DE FUNCIONAMIENTO