Generar energía eléctrica con el agua

Publicado el 5 de enero del 2010 en la categoría Productos nuevos

Generar energía eléctrica con el agua

Podemos generar energía eléctrica con el agua

La energía del agua la aprovechan las turbinas hidráulicas, activadas por la masa de agua que pasa por su interior, y que transforman la energía potencial del agua en energía mecánica.
Ésta se utiliza para producir energía eléctrica, conectando el eje de la turbina con un generador de electricidad (alternador), que transforma la energía mecánica en energía eléctrica.

La potencia eléctrica que se puede obtener depende de la cantidad de agua canalizada a la turbina, de la presión y del rendimiento eléctrico del generador. El agua que sale de la turbina es devuelta a su curso original a un nivel más bajo respecto al que fue recogida. La propiedad más relevante de la energía hidráulica es que permite utilizarse a pequeña escala, de forma muy económica, con la aplicación de microturbinas y picoturbinas hidráulicas.

Microturbinas: Con potencias inferiores a 100 Kw, son muy adecuadas para suministrar electricidad a pequeñas granjas o explotaciones agrícolas. Para su funcionamiento necesitan una altura de 5 a 30 m.c.a. y un caudal que varía en función de la potencia a generar de 35 a 500 l/s.

Picoturbinas: Constructivamente iguales que las microturbinas sólo que con menor potencia, permiten utilizar la energía hidráulica de torrentes, canales o conducciones y suministrar electricidad a aplicaciones autónomas de pequeña potencia, inferiores a 5.000 W. Esta potencia permite electrificar una cabaña o granja, generando los vatios necesarios para iluminación, automatismos, pequeños motores o electrodomésticos, etc. Pueden funcionar con muy poca altura o con muy poco caudal. La altura mínima que necesitan para generar electricidad es de 1,5 m.c.a. y el caudal varía de 35 a 130 l/s. Si se dispone de más altura, de 3 a 15 m.c.a. el caudal necesario disminuye a 5 l/s.

Tanto las picoturbinas como las microturbinas, pueden generar corriente alterna a 220 V o corriente continua a 12 o 24 V. Este hecho es muy atractivo ya que pueden integrarse a un sistema híbrido autónomo, con paneles solares, aerogeneradores, diésel … y utilizar los mismos acumuladores de corriente continua.

También permiten trabajar, si el caudal de agua es siempre constante, como generadores a 220 V. ininterrumpidamente, prescindiendo de acumuladores y consumiendo la energía eléctrica que se está produciendo en el mismo momento.

Micro turbina Pelton: De fácil y sólida construcción, puede ser de eje horizontal o vertical, ocupa poco espacio y tiene un rendimiento óptimo, funciona a la presión atmosférica y no genera problemas de estanqueidad. Tiene palas de doble cuchara, con un número de chorros hasta 6. Las principales partes mecánicas están hechas de acero inoxidable y son las más adecuadas para aprovechar el potencial de caudales reducidos.

Mini turbina Francis: Es una turbina de reacción, con potencia aproximada de 100 Kw de máximo aprovechamiento y mínimo costo de mantenimiento, ideal para espacios con limitaciones, el concepto constructivo es muy parecido al de las turbinas para centrales más grandes.

Los sistemas micro hidráulicos encuentran su aplicación allá donde haya un suministro de energía que satisfacer y esté disponible un curso de agua, aunque limitado. Cuando hacen falta sólo algunos Kw para las necesidades mínimas de una granja, se puede insertar directamente en el cauce de un pequeño curso de agua una turbina y un alternador estancos, con el cable de la energía eléctrica que llega directamente a la explotación.

Para determinar la viabilidad del proyecto hay que seguir los siguientes pasos: elección del lugar, estudio de los parámetros útiles, análisis de las licencias necesarias, estudio de viabilidad de la mini central y verificación de los costes, elección del proyectista y del constructor, gestión y mantenimiento de la instalación.

Según las características estimadas de altura y caudal, se selecciona la tipología de turbina y el tamaño más adecuado, teniendo en cuenta que la turbina tiene que dimensionarse en base no sólo al caudal medio del año sino también al caudal de pico de los periodos con mayor disponibilidad de agua.

También existe un dispositivo especial para generar electricidad con la presión hidráulica que no necesita el Pivot; electricidad suficiente para mover los motores y alimentar el panel de control.


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28 comentarios en “Generar energía eléctrica con el agua”

  1. Alberto dice:

    Estoy interesado en más información respecto del tema del alternador para producir energía a través del hidrante de presión. Fabricación y Distribución.

  2. Traxco dice:

    Las turbinas se fabrican en Zaragoza, en colaboración con técnicos experimentados de AVERLY S.A.. Deben construirse según las características de cada instalación, para obtener un máximo aprovechamiento del sistema. Para ello, se necesitan los siguientes datos con la mayor precisión:
    - Altura del salto, del nivel superior al inferior; o presión disponible (m.c.a.)
    - Caudal en litros por segundo
    - Si existe tubería de carga: su longitud y diámetro. Si existen distintas secciones: los diámetros y longitudes de cada una, el material y espesor de las mismas. En el caso de tuberías de gran longitud: perfil aproximado de la misma en el que se aprecien las longitudes y alturas de los distintos tramos
    - Si es un salto de altura en el que no existe todavía conducción: salto bruto, longitud y diámetro previsto para la misma
    - Altura sobre el nivel del mar del suelo de la central
    - Altura desde el suelo de la central hasta el nivel del agua en el canal de salida
    - Destino de la energía: para la propia explotación (potencia e intensidad deseada), o suministro a terceros

  3. Gonzalo dice:

    Me interesa mucho el producto. Un saludo

  4. Teodoro dice:

    Muy interesantes los temas tratados en el blog. Me gustaría tener más informacion sobre microturbinas con potencia inferior a 100 Kw.

  5. Sandalio Gallego dice:

    Me gustaría saber si se podrá utilizar alguna turbina de agua para vapor, con una potencia inferior a 100kw, y con una presión de menos de 20 bar y más de 10. La idea es poner una pequeña caldera para el aprovechamiento de material de desbroce forestal, (unos 3.000 kg al dia en verde, que vendrán a ser unos 2.000 kg al 30 % de humedad). Atentamente les saludo.

  6. Mario Coto dice:

    Estoy interesado en un sistema integrado con la pelton de 30 a 40 kw. Puedo proporcinar una alimentación con una tubería de 4 pulgadas.
    La altura de la toma de agua esta a 2650 metros sobre el nivel del mar y la distancia entre la toma y donde instalaríamos la unidad es de 800 metros, a una altura de 2550 metros sobre el nivel del mar.
    Debe de ser un sistema con regulador de tal forma que mantengamos estable la energía entre 220/230 60/1 fase.
    Saludos

  7. Gaston dice:

    Hola, estoy interesado en estos productos, quisiera más información de cómo hacer un análisis de viabilidad, para determinar con precisión los datos. Gracias, saludos cordiales.

  8. Arnulfo dice:

    Agradecería más información de estas turbinas para generar electricidad de corrientes de agua. Estoy ubicado en el estado de Coahuila, México, (al sur del Estado de Texas, USA)
    Saludos.

  9. Traxco dice:

    Mario, estudiando su consulta me surge una duda, ¿qué caudal pasará habitualmente por esa tubería de 4″?
    Haciendo una estimación de las pérdidas de carga, estimo que sólo si hacemos pasar unos 5 l/s y con el salto de 100 m (2650-2550m) obtendremos unas pérdidas de carga aceptables del 10%. Pero con 90 m de salto útil y 5 l/s apenas podríamos generar unos 3,3 kW eléctricos.
    Para generar más potencia necesitamos más agua y por tanto más sección de tubería, sino el salto disponible se lo comen las pérdidas por rozamiento en la tubería.

  10. Manuel dice:

    Estoy buscando información para instalar una turbina con 15 l/s a 170 m (17 bar). Agradecería información.

  11. René Chávez dice:

    Me gustaría saber si este sistema para generar energía eléctrica funciona con aguas residuales. Si es así, me interesaría hablar con ustedes.

  12. Traxco dice:

    Con aguas residuales, la turbina se puede fabricar en acero inoxidable, para garantizar su duración, pero el paso de palas es estrecho, por tanto el agua no puede llevar materia sólida relevante en suspensión.
    El tamaño más estrecho del rodete de la turbina, nos indica el paso de reja que deberíamos anteponer para evitar arrastres y conviene instalar limpia rejas automático, con sondas de nivel que accionen la limpieza, para garantizar el paso y no aumentar la pérdida de carga.

  13. Tomás Díaz dice:

    Veo interesante la miniturbina hidráulica, tengo una tubería de 2″ de diametro, 1000 metros de longitud y 95 metros de diferencia de nivel. Les agradecería más detalles sobre el cálculo de la turbina y del generador. Saludos.

  14. Santi Coronel dice:

    Tengo un arroyo con una caída vertical de 7 metros y un caudal de 30 litros/segundo. ¿Pueden ampliar la información para la mejor solución a mi proyecto de minicentral? Gracias.

  15. Traxco dice:

    Para turbinas tan pequeñas como ésta, poco más de 2 CV en eje turbina, la única opción viable es una turbina Pelton. El problema es que entonces el salto mínimo tendría que estar por encima de los 40 – 50 metros y por supuesto no sería necesario tanto caudal.

  16. César Delgado dice:

    Estoy muy interesado en las microturbinas para solucionar el problema de falta de LUZ en una granja muy distante del sistema eléctrico de nuestro país. El agua sería aproximadamente de 2 pulgadas por segundo y una caída aproximada de 15 a 18 metros. 2900 msnm.

  17. Charo dice:

    Estoy interesada en la tubina para una vivienda rural con un salto de altura de agua de 5m y con un caudal de unos 50l/seg, desearía más información sobre ese tipo de turbina y maneras de instalarla, indicando kilovatios por hora que podría obtener. Un saludo.

  18. Ricardo Páez dice:

    Quisiera saber cuánto vale una Pelton para una finca pequeña que pueda darle luz a una nevera, un televisor y unas 8 bombillas. Hay una caída de agua de 2 pulgadas.

  19. Carlos dice:

    Deseo montar una turbina Francis y quiero conocer mejor sus características técnicas.

  20. Stephanie Soto Velasquez dice:

    Deseo más información, me interesa. Muchas gracias desde Guatemala.

  21. Espinoza dice:

    Agradecería información sobre la turbina Pelton de 6 pulgadas, de las que tienen las cucharitas pequeñas alrededor. Gracias.

  22. Francisco Martín Sánchez dice:

    Me gustaría recibir información sobre qué turbina colocar para un salto de 15 metros y un caudal de 30 litros/segundo. ¿Cuál sería la potencia conseguida?

  23. Traxco dice:

    El rendimiento de las turbinas Pelton o Francis, está aproximadamente en el 82%, pero teniendo en cuenta un rendimiento de tan sólo un 75%, los caballos obtenidos resultan de aplicar la siguiente fórmula:

    (Metros del salto x litros/seg) / 100 = En su caso concreto: 4,5 Cv = 3,3 Kw

  24. Albertino Ferreira Dias dice:

    Me gustaría ampliar la información sobre la turbina más pequeña que exista, y sobre su capacidad. Un saludo.

  25. Gladys Rivera dice:

    Hola, soy de Puerto Rico. Estoy construyendo una casa pequeña tipo estudio, para que sea mi vivenda principal. Me gustaría energizarla con una fuente alterna de energía, ¿se puede diseñar un sistema hidráulico para energizar la casa completamente?

  26. Mauricio dice:

    Hola. Estoy interesado en la turbina para generar electricidad. Tengo una finca apartada de la red eléctrica y dispongo de una buena caída de agua. La necesidad ahora mismo es generar electricidad para una vivienda habitual. Gracias por contactar conmigo para decirme exactamente qué datos debo darles y así calcular cuál sería el generador ideal. Gracias.

  27. Gerardo dice:

    Buenas, muy interesante su producto. Saludos desde Argentina.

  28. Sandra Gómez dice:

    Me interesaría una turbina Pelton para instalar en la conducción de agua que abastece una finca ganadera y los sistemas de riego, que además genere electricidad.