Centrales Hidroeléctricas: Tipos, Componentes y Ventajas | Guías, Proyectos, Investigaciones de Química

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¿Qué es una central hidroeléctrica?

Para poder profundizar en este tema es importante hablar inicialmente de las centrales

hidroeléctricas, podemos decir que éstas centrales se construyen en los cauces de los ríos,

creando un embalse para retener el agua. Más adelante definiremos con más precisión estos

términos que pueden resultarnos desconocidos. Para que se dé una central hidroeléctrica se

construye un muro grueso de piedra, de hormigón o puede ser de otros materiales y estos están

apoyado generalmente en alguna montaña.

También podemos decir que una central hidroeléctrica es una instalación que permite el

aprovechamiento de las masas de agua en movimiento que circulan por los ríos para

transformarlas en energía eléctrica esto se hace utilizando turbinas acopladas a generadores.

Después que se cumple todo el ciclo de este proceso entonces el agua se devuelve

nuevamente al río en las condiciones en que se tomó, de manera que esta agua que sale

puede volver a ser usada o por otra central situada aguas abajo o para consumo de sitios

cercanos a ésta.

Tipos de centrales hidroeléctricas

Es fundamental también conocer los tipos de centrales hidroeléctricas esto depende de las

características y peculiaridades del lugar donde se construyen. Podemos observar entonces 4

tipos de centrales hidroeléctricas entre estas encontramos:

Las centrales de agua fluyente: Que en estas el terreno no presenta mucho desnivel y

es necesario que el caudal del río sea lo suficientemente constante como para asegurar

una potencia determinada durante todo el año. También es preciso resaltar que en la

temporada de precipitaciones abundantes pues este tipo de centrales desarrollan su

máxima potencia y dejan pasar agua excedente. En cambio, durante la época seca, la

potencia disminuye en función del caudal y estas no tienen embalse.

También tenemos las centrales de acumulación por bombeo: Este tipo de centrales sí

tienen embalses, incluso disponen de dos y estos están situados a diferentes niveles.

Bueno aquí lo que tenemos para resaltar es que cuando la demanda diaria de energía

eléctrica es máxima, estas centrales trabajan como una central hidroeléctrica

convencional es decir que el agua cae desde el embalse superior haciendo girar las

turbinas y después queda almacenada en el embalse inferior. Sin embargo, durante las

horas del día de menor demanda, el agua se bombea al embalse superior para que

vuelva a hacer el ciclo productivo. Se puede decir que en este tipo de central se utilizan

los recursos hídricos de una forma más racional.

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¿Qué es una central hidroeléctrica? Para poder profundizar en este tema es importante hablar inicialmente de las centrales hidroeléctricas, podemos decir que éstas centrales se construyen en los cauces de los ríos, creando un embalse para retener el agua. Más adelante definiremos con más precisión estos términos que pueden resultarnos desconocidos. Para que se dé una central hidroeléctrica se construye un muro grueso de piedra, de hormigón o puede ser de otros materiales y estos están apoyado generalmente en alguna montaña. También podemos decir que una central hidroeléctrica es una instalación que permite el aprovechamiento de las masas de agua en movimiento que circulan por los ríos para transformarlas en energía eléctrica esto se hace utilizando turbinas acopladas a generadores. Después que se cumple todo el ciclo de este proceso entonces el agua se devuelve nuevamente al río en las condiciones en que se tomó, de manera que esta agua que sale puede volver a ser usada o por otra central situada aguas abajo o para consumo de sitios cercanos a ésta. Tipos de centrales hidroeléctricas Es fundamental también conocer los tipos de centrales hidroeléctricas esto depende de las características y peculiaridades del lugar donde se construyen. Podemos observar entonces 4 tipos de centrales hidroeléctricas entre estas encontramos:  Las centrales de agua fluyente: Que en estas el terreno no presenta mucho desnivel y es necesario que el caudal del río sea lo suficientemente constante como para asegurar una potencia determinada durante todo el año. También es preciso resaltar que en la temporada de precipitaciones abundantes pues este tipo de centrales desarrollan su máxima potencia y dejan pasar agua excedente. En cambio, durante la época seca, la potencia disminuye en función del caudal y estas no tienen embalse.  También tenemos las centrales de acumulación por bombeo: Este tipo de centrales sí tienen embalses, incluso disponen de dos y estos están situados a diferentes niveles. Bueno aquí lo que tenemos para resaltar es que cuando la demanda diaria de energía eléctrica es máxima, estas centrales trabajan como una central hidroeléctrica convencional es decir que el agua cae desde el embalse superior haciendo girar las turbinas y después queda almacenada en el embalse inferior. Sin embargo, durante las horas del día de menor demanda, el agua se bombea al embalse superior para que vuelva a hacer el ciclo productivo. Se puede decir que en este tipo de central se utilizan los recursos hídricos de una forma más racional.

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Bueno siguiendo con los tipos de centrales hidroeléctricas también tenemos las:  Centrales de embalses. Estas cuentan con una o más presas y su función básicamente es formar lagos artificiales donde se almacena un volumen considerable de agua por encima de las turbinas. En este tipo de centrales el embalse puede producir energía eléctrica durante todo el año, aunque el río se seque completamente durante algunos meses y normalmente estas centrales exigen una inversión de capital mucho más grande que la de agua fluyente.  Centrales mareomotrices: La energía de las mareas se transforma en electricidad en las denominadas centrales mareomotrices, que funcionan como un embalse tradicional de río. El depósito se llena con la marea y el agua se retiene hasta la bajamar para ser liberada después a través de una red de conductos estrechos, que aumentan la presión, hasta las turbinas que generan la electricidad. Sin embargo, su alto costo de mantenimiento frena su proliferación. El lugar ideal para instalar una central mareomotriz es un estuario, una bahía donde el agua de mar penetre. La construcción de una central mareomotriz es solo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja. CLASIFICACIÓN DE CENTRALES HIDROELECTRICAS Ahora hablaremos de la clasificación de las centrales hidroeléctricas según su potencia instalada. Podemos aclarar que no existe un criterio único de clasificación de las centrales hidroeléctricas, ya que los valores de clasificación pueden variar según la ubicación y el país. Bueno teniendo en cuenta su capacidad, se pueden clasificar las centrales hidroeléctricas en picocentrales, minicentrales, pequeñas centrales hidroeléctricas y las grandes centrales hidroeléctricas.  Picocentrales: su capacidad instalada oscila entre 0,5 y 5 kW, esta es aplicable a zonas no interconectadas o casos aislados de zonas interconectadas y estas son fundamentalmente usadas para suministro familiar y aplicaciones mecánicas.  Minicentrales: Su capacidad instalada oscila entre 5 y 500 kW, esta también es aplicable a zonas no interconectadas o casos aislados de zonas interconectadas y podemos decir que su uso principal en el mundo ha sido abastecer redes eléctricas comunales en sectores aislados como también para la conexión a la red de energía nacional.  Pequeñas centrales hidroeléctricas: Su capacidad instalada oscila entre 500 y 20. kW, esta es aplicable a zonas no interconectadas y zonas interconectadas. Se han usado para alimentar pequeñas ciudades y sectores aledaños y también para conectarlas a la red eléctrica nacional.  Grandes centrales hidroeléctricas: Su capacidad instalada es mayor de 20 MW, aplicable a zonas interconectadas, con participación obligada en el despacho eléctrico. Normalmente usada para abastecer ciudades, industrias, comercios, etc.

 Líneas de transmisión: Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de energía en forma de ondas electromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la distancia entre dos lugares que se comunican.  Desenfoque al lecho del río: Cuando se termina el proceso el agua sale por el desenfoque de río. Funcionamiento de una central hidroeléctrica La presa se sitúa en el curso de un río donde, artificialmente, acumula un volumen de agua para formar un embalse. Eso permite que el agua adquiera una energía potencial que después se transformará en electricidad. Para ello, la presa se sitúa aguas arriba, con una válvula que permite controlar la entrada de agua a la galería de presión; previa a una tubería forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de máquinas de la central. El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la sala de máquinas, el agua actúa sobre los álabes de la turbina hidráulica, transformando su energía cinética en energía mecánica de rotación. El eje de la turbina está unido al del generador eléctrico, que al girar convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión. El agua, una vez ha cedido su energía, vuelve al río aguas abajo de la central a través de un canal de desagüe.  PROCESO DE GENERACIÓN DE ENERGIA Muchas veces nos hemos preguntado ¿cómo llega la luz a nuestro hogar? ¿De dónde viene la energía cuando enciendo el interruptor de mi cuarto, o la energía que permite que mi nevera funcione? Para responder a esta pregunta debemos saber que todo empieza con la generación de energía, en un lugar que se conoce como central de generación de energía, que bien sea puede ser hidroeléctrica o térmica. Específicamente, en una central hidroeléctrica existe un lugar llamado represa en donde se contiene el agua del río, esto con el fin de lograr que el agua actúe con más fuerza, cuando se deje pasar por una tubería, la cual incrementa su presión. Para cuando el agua llegue a la turbina, esta genera un movimiento como el de la hélice de un avión o el de un ventilador, permitiendo que el agua usada para el proceso siga el curso natural que trae el río. Una vez la turbina logra moverse a suficiente velocidad genera una energía llamada energía mecánica, pero no es hasta que esta energía pasa por un generador, que la energía puede convertirse en energía eléctrica. Una vez transformada la energía, ésta es transportada por torres de alta tensión, y va llegando a través de los postes de luz, o a veces por cableado subterráneo hasta cada hogar, dando así la posibilidad a cada persona que pueda acceder a todos los usos que permite la energía eléctrica, tal como: calentar agua, dar energía a un horno, tener corriente para el computador, y todo lo que dé luz a tu hogar.

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Ventajas de la generación de energía usando las centrales hidroeléctricas Las centrales hidroeléctricas se caracterizan por ser limpias y por no necesitar combustible para funcionar. Además, sus embalses se pueden utilizar para suministrar agua a las poblaciones cercanas, como protección contra las inundaciones o para regar. También es importante señalar que las centrales tienen costes de explotación y mantenimientos bajos, y que las turbinas hidráulicas son de fácil control y mantenimiento. Aquí puedes meter parla de los ítems que están en las diapositivas. A pesar de todas estas ventajas, las centrales hidroeléctricas también presentan varios inconvenientes, como, por ejemplo, su elevado tiempo de construcción o los elevados costes de infraestructuras y de inversión por kilovatio instalado. Además, la generación de energía depende de las condiciones meteorológicas y puede variar de estación a estación. Impacto ambiental de las centrales hidroeléctricas La electricidad de origen hidráulico se ha considerado siempre una alternativa energética limpia. Sin embargo, existen diversos efectos ambientales derivados de la construcción y la infraestructura de las centrales hidroeléctricas. Entre ellos podemos señalar que altera el territorio, modifica el ciclo de vida de la fauna, dificulta la navegación fluvial y el transporte de materiales aguas abajo (nutrientes y sedimentos, como limos y arcillas). Además, reduce el caudal de los ríos, modifica el nivel de las capas freáticas, la composición del agua embalsada y el microclima. Los costes ambientales y sociales de este tipo de centrales pueden evitarse o reducirse si se evalúan cuidadosamente y se implantan medidas correctivas.

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