Tema: Introducción a la minihidraulica

Buenas.

Con este post, me gustaría realizar una pequeña introducción a la minihidraulica.

Como de esto ya se ha hablado largo y tendido , la mayoría de cosas serán un copiar pegar de otras fuentes.

Si este post suscita algo de interés, podre poner mucho mas cosas mas complejas,
incluyendo casos prácticos , estudios de viabilidad, planos de turbinas e limpiarrejas etc.

Soy una persona con bastante interés en estos temas y me encantaría que cada azud abandonado tenga su central minihidraulica.

por lo que empezamos:

Se considera minihidraulica a todas las centrales menores de 5 mw.

empiezo por la definición :

Definición de minicentral hidroeléctrica
Las centrales hidroeléctricas pueden definirse como instalaciones mediante las que se consigue aprovechar la energía contenida en una masa de agua situada a una cierta altura, transformándola en energía eléctrica. Esto se logra conduciendo el agua desde el nivel en el que se encuentra, hasta un nivel inferior en el que se sitúan una o varias turbinas hidráulicas que son accionadas por el agua y que a su vez hacen girar uno o varios generadores, produciendo energía eléctrica



Después los elementos:
azud o presa :
elemento de piedra , cemento o otros materiales que se coloca en el curso del rio para capturar el agua

canal :
hueco por el que pasa el agua

limpiarrejas y compuerta:
elementos de regulación y limpieza de lo que lleve el agua

tubería forzada y turbina:
una tubería normalmente de hierro en el que el agua se presuriza por la altura

la turbina transforma la presión y caudal del agua en energia.
tenemos 3 tipos de turbinas:

-pelton.

+ Turbinas Pelton
Saltos grandes poco caudal

Las turbinas Pelton son las turbinas de acción más utilizadas y están recomendadas en aquellos aprovechamientos caracterizados por grandes saltos y caudales relativamente bajos.

Este tipo de turbina permite una gran flexibilidad de funcionamiento, al ser capaz de turbinar hasta el 10% de su caudal nominal con rendimientos óptimos.
Las posibilidades de montaje son múltiples, siendo posible su instalación con eje horizontal o vertical, con uno o varios inyectores y con uno o dos rodetes.
En general, en las minicentrales se implantan turbinas Pelton con uno o dos inyectores que actúan sobre un único rodete.

+Turbina francis
saltos medios caudales medios

Las turbinas Francis son turbinas de reacción caracterizadas por incidir el agua sobre el rodete, al que atraviesa, en dirección radial siendo descargada en paralelo al eje de rotación, en dirección axial, mediante su orientación en un ángulo de 90º.

+Turbinas kaplan
saltos bajos grandes caudales

Las turbinas Kaplan se adaptan óptimamente a los aprovechamientos caracterizados por pequeños saltos, en general inferiores a 30 m, y caudales altos.
La gama de funcionamiento es muy amplia siendo capaz de turbinar hasta el 25% del caudal nominal de la turbina.
No admite muchas posibilidades de instalación reduciéndose, en la práctica, a turbinas con eje vertical u horizontal



Estudio de viabilidad para central minihidraulica:

ALCANCE MÍNIMO ACONSEJABLE PARA LOS ESTUDIOS DE VIABILIDAD DE MINICENTRALES HIDROELÉCTRICAS
I. ANÁLISIS Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS
1. IDENTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE
1.1. Datos concesionales. Situación actual 1.2. Datos topográficos 1.3. Datos hidrológicos 1.4. Estudios realizados por • Ingenierías • Suministradores
2. MEDICIONES TOPOGRÁFICAS E HIDROLÓGICAS
2.1. Topográficas • Altimetría • Planimetría 2.2. Hidrológicas • Curvas de caudales clasificados
3. DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LAS INSTALACIONES
3.1. Presa de regulación 3.2. Azud de derivación 3.3. Canal 3.4. Cámara de carga 3.5. Tubería forzada 3.6. Edificio de la central 3.7. Equipos existentes (turbina, generador,...) 3.8. Línea de salida
4. DEFINICIÓN TÉCNICA DE ALTERNATIVAS
4.1. Equipos • Turbinas. Potencias nominales • Generador • Resto 4.2. Producciones
5. CONEXIÓN A LA RED
5.1. Condiciones reglamentarias 5.2. Definición técnico-económica
6. EVALUACIÓN ECONÓMICA
6.1. Inversiones • Obras y equipos comunes • Equipamiento específico • Inversiones totales
62
6.2. Ingresos 6.3. Costos adicionales de explotación (Mantenimiento, personal, seguros, etc.)
7. BENEFICIOS SECUNDARIOS
7.1. Aspectos fiscales
8. ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO
8.1. Evaluación de los siguientes parámetros para cada alternativa • Inversión total • Plazo de recuperación • TIR 8.2. Índices económicos • Índice de energía (PTA/kWh) • Coste específico de la potencia instalada (PTA/kW) • Cuadro comparativo
9. PROPUESTA DE ACTUACIÓN
9.1. Selección de alternativas. Comparaciones 9.2. Conclusiones 9.3. Recomendaciones
10. PLANOS, GRÁFICOS Y DOCUMENTACIÓN
10.1. Planos • De situación general • De implantación del canal y de la central • De la cuenca del río • De disposición de máquinas y de equipos, para cada una de las alternativas. 10.2. Gráficos • Caudales clasificados • Para cada una de las alternativas, curvas de rendimiento 10.3. Documentación técnico-administrativa
II. PROFUNDIZACIÓN EN LA SOLUCIÓN ELEGIDA
1. ASPECTOS TÉCNICOS
2. NEGOCIACIONES CON AGENTES IMPLICADOS 2.1. Comisaría de Aguas 2.2. Empresa suministradora de electricidad 2.3. Organismos públicos • Subvenciones • Aspectos fiscales
3. ESTUDIO ECONÓMICO-FINANCIERO
3.1. Inversión 3.2. Subvenciones 3.3. Ingresos anuales previstos 3.4. Gastos anuales previstos 3.5. Plazo de Recuperación 3.6. TIR 3.7. Costo del kWh a lo largo del tiempo 3.8. Tabla económico-financiera
4. ESQUEMAS, PLANOS, GRÁFICOS Y DOCUMENTACIÓN



Adjunto el documento de donde he sacado la información:

https://www.eve.eus/CMSPages/GetFile...8-67b124c63bfb







Espero que pueda serviros como una pequeña introducción.

Supongo que la mayoría de los que entréis ya conoceréis estos conceptos, pero para los que tengan interés puede ser algo introductorio.


saludos.

Seria posible instalar una turbina pelton en la entrada de agua de la casa? Y que cada vez que abras un grifo genere energía?

Buenas voltios.

Posible es, pero ten en cuenta que una pelton reduce la presión del agua a 0.

Por lo que después si quieres que salga por el grifo tendrías que darle un poco de diferencial de altura.

Por ejemplo ponerlo en el tejado.

Para sacarle una parte y dejar otra tecnoturbines tiene una especie de Francis que se pueden meter en redes de distribución.


Pero para calcular el potencial, te doy un cálculo sencillo.


Potencia = caudal de agua en l/s X altura ( si tienes la presión en bar traduce 1 bar 10 metros ) X 9,8


Así sabrás el potencial de tu salto.

Saludos.

Iniciado por Unidad001

Buenas voltios.

Posible es, pero ten en cuenta que una pelton reduce la presión del agua a 0.

Por lo que después si quieres que salga por el grifo tendrías que darle un poco de diferencial de altura.

Por ejemplo ponerlo en el tejado.

Para sacarle una parte y dejar otra tecnoturbines tiene una especie de Francis que se pueden meter en redes de distribución.


Pero para calcular el potencial, te doy un cálculo sencillo.


Potencia = caudal de agua en l/s X altura ( si tienes la presión en bar traduce 1 bar 10 metros ) X 9,8


Así sabrás el potencial de tu salto.

Saludos.

Ha "0" no es posible.
Sigo a un hippy inglés que le he visto varias de estas turbinas.
Y la de la entrada del agua tiene una gran caja cerrada a presión. Dentro esta la turbina.
En la parte de arriba entra el agua golpeando la turbina pelton.
Arriba hay aire para que la turbina no frene.
Abajo se va el agua y es donde está la salida hacia a la casa.
La misma presión que entra es la que sale abajo.
Pero el tema de que haya tal cantidad de nivel de aire no se como lo hace o si mira cada x tiempo no lo sé.
Las otras turbinas las tiene puestas en el bájate del canalón de agua. El canalón tiene dos tubos de desagüe uno esta tapado abajo y tiene salida con reducción a la turbina pelton. Si el tubo se llena demasiado el agua se va por el segundo tubo que está anexado al mismo justo después de la salida del canalon

Buenas voltios.

No conozco el sistema del que hablas y me gustaría que me mandases un link.


De cualquier forma , si no quieres ir contra la física, la energía que le extraes al agua es la que dejará de existir en forma de presión.

No se puede mantener la presión del agua y al mismo tiempo extraer energía mecánica- electrica.
Al final lo que hacemos con la hidráulica es transformar energía potencial ( presión/altura) en energía cinética- mecánica - eléctrica.

Perdiendo siempre un % en el proceso.

Una recomendación, es que no os fieis de gente que promete energía infinita gratis.

No suelen ser más que mentiras bien razonadas.

Saludos.

Iniciado por Unidad001

Buenas voltios.

No conozco el sistema del que hablas y me gustaría que me mandases un link.


De cualquier forma , si no quieres ir contra la física, la energía que le extraes al agua es la que dejará de existir en forma de presión.

No se puede mantener la presión del agua y al mismo tiempo extraer energía mecánica- electrica.
Al final lo que hacemos con la hidráulica es transformar energía potencial ( presión/altura) en energía cinética- mecánica - eléctrica.

Perdiendo siempre un % en el proceso.

Una recomendación, es que no os fieis de gente que promete energía infinita gratis.

No suelen ser más que mentiras bien razonadas.

Saludos.

Simplemente es curiosidad.
Paso de hacer experimentos por que no tengo afluyentes de agua para experimentar.
Por tanto no invierto en eso.
La turbina pelton sacrificaria mas del 50% del caudar de entrada de agua a la casa y su producción no sería tan interesante.
En cambio Como bien dijiste tu en tu comentario.
Si tuviésemos que llenar una alberca de agua sin importar tardar más tiempo usando una turbina pelton ya sería otra cosa hay estaríamos llenando o vaciando ese depósito de agua y produciendo energía al mismo tiempo.
Pero volvemos a lo mismo un panel tiene menos historias
😒
Si seria interesante una noria en un río la fuerza del agua podría incluso mover un alternador de automoción modificado.
Esto si lo veo más viable. Pero no en mi caso.
En mi zona Córdoba hay mucho sol y de vez en cuando viento.
Es una zona que cuando se nubla hay viento si tienes un sistema mixto. No te falta energía
Pues cuando los paneles producen menos arrancan los eólicos.