14.- dinamica - hidroelectrica

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

DinmicaTEMA:Aplicaciones de la energa potencial en centrales hidroelctricas INTEGRANTES:DOCENTE:ING. Fernndez Gonzales, Luis RicardoCAMPOS COLUNCHE, JOS A.RODAS ALVITES DANIEL E.FUSTAMANTE SILVA LEONALDODELGADO SALAZAR ERIKCABRERA CAMACHO EINTEINVALLADOLID INOAN MAXIMILIANODINMICA

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Aplicaciones de la energa potencial en centrales hidroelctricas

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INTRODUCCIONLas centrales hidroelctricas son una forma barata, no contaminante de producir energa elctrica, no producen emisiones nocivas hacia el ambiente como las centrales trmicas que usan una fuente de combustibles fsiles ya que usan la energa potencial almacenada en las cadas de agua para dicho finDINMICA

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OBJETIVOSDINMICA

DINMICAConocer las diferentes aplicaciones que se le dan a la energa potencial presente en el agua.Ver las diferentes formas que tienen las hidroelctricas.Conocer las diferentes turbinas con las cuales se aprovecha la energa potencial para producir energa elctrica.UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

CENTRALES HIDROELECTRICAS1.- ENERGA HIDROELCTRICAEl agua proveniente de la evaporacin de los ocanos, adems de servir para otros fines, tales como riego, limpieza, enfriamiento, consumo etc. , que lo convierten en un liquido vital para los seres humanos, se utiliza tambin para accionar mquinas giratorias llamadas turbinas, que a su vez mueven generadores que transfor- man la energa mecnica en energa elctrica.

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CICLO DE LA ENERGIA HIDRAULICAPara extraer esta energa y convertirla en energa mecnica utilizable, es preciso eliminar las prdidas naturales creando un cauce artificial donde el agua fluya con prdidas mnimas y finalmente, convertir la energa potencial disponible en energa mecnica por medio de mquinas apropiadas como turbinas o ruedas hidrulicas.

Cauce artificial donde el agua fluye con prdidas mnimas.

DINMICALa energa hidrulica se disipa en remolinos, erosin de las riberas y cauces, choques y arranque de material de las rocas sueltas y en los ruidos del torrente etc. UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

MTODOS DE APROVECHAMIENTOS DE PERDIDAS HIDRULICASPRIMER MTODO: DESVIACIN DE LA CORRIENTEEste mtodo consiste en derivar el caudal del ro desde el punto A . a lo largo de la ladera siguiendo un recorrido con una ligera pendiente respecto de las lneas de nivel hasta el punto B en donde arrancan unas tuberas que llevan el agua hasta la central situada en el punto C.

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EJEMPLO:

DINMICAEl recorrido del agua en este caso va desde el punto A. A travs de la superficie del lago hasta la toma de agua situada cerca de la presa en el punto B', y de aqu a las turbinas que se encuentran en la casa de mquinas o central (punto C)ESQUEMAS DE UN APROVECHAMIENTO POR DESVIACIN DE LA CORRIENTE.UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA SEGUNDO MTODO: INTERCEPTACIN DE LA CORRIENTE CON UN DIQUE O PRESA

Este mtodo consiste en interceptar la corriente del rio mediante una presa, con lo que se eleva el nivel del rio, disminuye la velocidad media de la corriente y las perdidas.

DINMICALa construccin de la presa se hace aprovechando las angostas del cauce, para cerrar el valle, logrando de esta forma obtener un reservorio, embalse o lago artificial.UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

EJEMPLO:

ESQUEMAS DE APROVECHAMIENTO POR INTERCEPTACION DE LA CORRIENTE CON UN DI- QUE O PRESA

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2 SISTEMAS HIDROELCTRICOSUn sistema hidroelctrico transforma la energa hidrulica de una masa de agua situada a cierta altura, en energa elctrica.

ESQUEMA DE GENERACIN Y TRANSMISIN DE ENERGA ELCTRICA

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La potencia elctrica que se obtiene en una central es directamente proporcional a la altura del salto de agua y al caudal instalado. Estas magnitudes son fundamentales a la hora de plantear la instalacin de una planta de produccin hidroelctrica por lo que es importante definir algunos trminos: Cota. Valor de la altura a la que se encuentra una superficie Salto de agua. Paso brusco o cada de masas de agua desde un nivel, ms o menos constante Caudal. Cantidad de lquido que circula a travs de cada una de las secciones de conduccin abierta o cerrada (m 3 /s)3. MAGNITUDES HIDRULICAS

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4. FUNCIONAMIENTOLa energa elctrica no se puede almacenar, debe ser consumida en el mismo instante en el que se produce. esto significa que se debe conocer en todo momento la cuanta en la que va a ser requerida, o al menos tener una previsin lo ms aproximada posible, para estar en condiciones de generarla.Las centrales hidroelctricas presentan caractersticas que juegan un papel muy importante en el conjunto de centrales de generacin de energa elctrica de cualquier pas.

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La funcin de una central hidroelctrica es utilizar la energa potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energa mecnica y luego en elctrica.

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El agua de los ros es retenida por medio de presas y luego es conducida por tneles y tuberas de alta presin hacia terrenos ms bajos, al llegar a la planta generadora, el agua lleva ya una enorme cantidad de energa, la que se aprovecha para hacer girar turbinas que accionan el alternador y produce la corriente elctrica.

TURBINA HIDRULICA Y GENERADOR ELCTRICO ACOPLADOS POR UN EJEUNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

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GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA

EVALUACIN DE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL

Para encontrar el potencial en una espira, la ley de Faraday nos dice que:

el potencial elctrico en los extremos de una espira es igual a menos el cambio del flujo de densidad magntica con respecto al tiempo

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USO DE TURBINAS HIDRULICAS PARA PRODUCCIN DE ENERGA MECNICA

CAMARA

RODETEINYECTORCONTROL DEL INYECTORCANGILONES O CUCHARAS

DINMICAUNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA DIFERENTES TIPOS DE TURBINAS HIDRAULICAS

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FUNCIONAMIENTO DE LAS TURBINAS

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Las turbinas modernas estn diseadas de forma que la conversin de energa hidrulica se transforma en energa mecnica en un 95%20UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

EFICIENCIAS DE LAS TURBINAS HIDROELCTRICASLas eficiencias de las plantas elctricas es igual al producto de las eficiencias, de carga de operacin, diseo hidrulico, de la turbina, del incrementado y del generador elctrico entregando valores de eficiencia menores al 95%.

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GENERADORESLa energa elctrica en las centrales hidroelctricas se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores.El alternador, o grupo de alternadores acoplados al eje de la turbina que gira por la accin del agua genera una corriente alterna de alta intensidad y baja tensin, esta corriente posteriormente pasa a un transformador que la convierte en alta tensin y baja corriente, apta para su transporte a grande distancias con un mnimo de prdidas. Ms tarde, en los centros de consumo, un nuevo transformador la transforma en una co- rriente de baja tensin para su aplicacin directa a los receptores domsticos e industriales.

DINMICAUNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA SELECCIN DE TIPO DE TURBINA

Para seleccionar el tipo de turbina se calcula la velocidad especfica VE, definida por la relacin de arriba, donde n es la velocidad en rpm, W punto es la potencia en kW, H es la altura de entrada del fluido en m.Despus se selecciona la turbina de acuerdo con la descripcin siguiente:

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SELECCIN DE TIPO DE TURBINATurbina Francis VE 70-500Turbina de propelas VE 600-900Kaplan VE 350-1000Peltn 1-jet VE 10-35Peltn 2-jet VE 10-45Turgo VE 20-80

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TRANSFORMACIN DE LA ENERGA HIDRULICA EN ENERGA MECNICA

La turbina es una maquina que transforma la energa cintica contenida en el fluido por velocidad o altura, en energa mecnica de movimiento de rotacin. la energa disponible es la relacin presentada arriba

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DINMICAUNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA CONCLUCIONES

A MEDIANO PLAZO LOS DAOS PRODUCIDOS AL AMBIENTE POR LA CONSTRUCCION DE LAS PRESAS SE RECUPERAN CON EL CRECIMIENTO DE FLORA NATURAL.Es una forma muy barata a largo plazo en lo que se refiere a costo ambiental.Hay diferentes formas con las cuales se puede aprovechar la energa almacenada en el agua a travs de presas.

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Graciasporsuatencin

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