¿Qué es una Central Hidroeléctrica?

¿Qué es una central hidroeléctrica?

Definición de central hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica se define como una instalación que genera electricidad utilizando la energía cinética del agua en caída para hacer girar una turbina.

En una central hidroeléctrica, la energía cinética generada por la gravedad del agua que cae desde un nivel más alto a uno más bajo se utiliza para hacer girar una turbina y producir electricidad. La energía potencial almacenada en el agua a nivel superior se libera como energía cinética cuando cae al nivel inferior. Esta turbina gira cuando el agua que fluye golpea las palas de la turbina. Para lograr una diferencia de altura del agua, las centrales hidroeléctricas generalmente se construyen en zonas montañosas. En el camino del río en zonas montañosas, se construye una presa artificial para crear la altura de agua necesaria. Desde esta presa, el agua se permite caer hacia el río aguas abajo de manera controlada hasta las palas de la turbina. Como resultado, la turbina gira debido a la fuerza del agua aplicada a sus palas, y por lo tanto, el alternador gira ya que el eje de la turbina está acoplado al eje del alternador.

La principal ventaja de una central hidroeléctrica es que no necesita combustible. Solo necesita una altura de agua, que está naturalmente disponible una vez que se construye la presa.

No necesitar combustible significa no tener costos de combustible, no hay combustión, no hay gases de escape y no hay contaminación. Esto hace que las centrales hidroeléctricas sean limpias y respetuosas con el medio ambiente. También son más sencillas de construir en comparación con las centrales térmicas y nucleares.

Construir una central hidroeléctrica puede ser más caro que una central térmica debido al costo de construir una gran presa. Los costos de ingeniería también son altos. Además, las centrales hidroeléctricas no pueden construirse en cualquier lugar; necesitan ubicaciones específicas, a menudo lejos de los centros de carga.

Por lo tanto, se requieren líneas de transmisión largas para transmitir la electricidad generada a los centros de carga.Así, el costo de transmisión puede ser suficientemente alto.

A pesar de ello, el agua almacenada en la presa también se puede utilizar para riego y otros fines similares. A veces, al crear tal presa en el camino del río, se pueden controlar significativamente las inundaciones ocasionales aguas abajo del río.

Solo se requieren seis componentes principales para construir una central hidroeléctrica. Estos son la presa, el túnel de presión, el tanque de amortiguación, la casa de válvulas, el penstock y la casa de máquinas.

La presa es una barrera de concreto artificial construida a través del camino del río. El área de captación detrás de la presa crea un gran embalse de agua.El túnel de presión toma agua de la presa a la casa de válvulas.

En la casa de válvulas, hay dos tipos de válvulas disponibles. La primera es la válvula de desagüe principal y la segunda es una válvula de aislamiento automática. Las válvulas de desagüe controlan el flujo de agua hacia el río aguas abajo, mientras que las válvulas de aislamiento automático detienen el flujo de agua cuando la carga eléctrica se interrumpe repentinamente en la planta. La válvula de aislamiento automático es una válvula de protección que no juega ningún papel directo en el control del flujo de agua a la turbina. Solo opera durante emergencias para proteger el sistema de rupturas.

El penstock es una tubería de acero que conecta la casa de válvulas con la casa de máquinas. El agua fluye a través del penstock desde la casa de válvulas hasta la casa de máquinas.En la casa de máquinas, hay turbinas de agua y alternadores con transformadores de elevación asociados y sistemas de interruptores para generar y luego facilitar la transmisión de electricidad.

Finalmente, llegamos al tanque de amortiguación. El tanque de amortiguación es también un accesorio protector asociado con la central hidroeléctrica. Se sitúa justo antes de la casa de válvulas. La altura del tanque debe ser mayor que la altura del agua almacenada en el embalse detrás de la presa. Este es un tanque de agua con parte superior abierta.

El propósito de este tanque es proteger el penstock de romperse cuando la turbina se niega repentinamente a recibir agua. En el punto de entrada de las turbinas, hay compuertas de turbina controladas por gobernadores. El gobernador abre o cierra las compuertas de la turbina según las fluctuaciones de la carga eléctrica. Si la carga eléctrica se interrumpe repentinamente en la planta, el gobernador cierra las compuertas de la turbina y el agua se bloquea en el penstock. La parada repentina del agua puede causar una rotura grave de la tubería del penstock. El tanque de amortiguación absorbe esta presión de retroceso al oscilar el nivel de agua en este tanque.

Construcción de una central hidroeléctrica

Construir una central hidroeléctrica implica crear una presa, un túnel de presión, una casa de válvulas, un penstock, una casa de máquinas y un tanque de amortiguación.

 Ventajas de la energía hidroeléctrica

Estas plantas son rentables y respetuosas con el medio ambiente, ya que no necesitan combustible y no producen contaminación.

Desventajas de la energía hidroeléctrica

Los altos costos de construcción y la necesidad de líneas de transmisión largas para entregar electricidad donde se necesita pueden ser inconvenientes.

Beneficios adicionales de las presas

Las presas utilizadas en las centrales hidroeléctricas también pueden proporcionar beneficios como soporte para el riego y control de inundaciones.