PROTOTIPO PROYECTO

La lista de partes que componen este proyecto de energía hidráulica es la siguiente:

• Caudal o caída del agua.
• Turbina hidráulica.
• Generador eléctrico.
• Cables para el transporte de energía.

La potencia de una central hidroeléctrica se mide en (W) y la podemos calcular con la siguiente formula:

P= ρ . g . rt . rg . Q . h

Donde

ρ = densidad del agua (1000 kg/m3  )
g = fuerza gravedad (9,81 m/s2 )
rt = Rendimiento de la turbina (0.90)
rg = Rendimiento del generador ( 0.95 )
Q = Caudal del agua  (0.04 m3 /s )
h = Altura caída del agua (1m)  

Nuestro caudal escogido es en un riachuelo que pasa por la Universidad Javeriana, cerca de la capilla de la entrada y tiene unos datos de

Q = A . v  donde
A= 0.05m x 0.4m = 0.02 m2
V = 2 m/s           

Por lo tanto Q= 0.02m2 x 2m/s = 0.04 m3/s

A estos datos anteriores se acomoda el tamaño de la turbina a utilizar donde hemos elegido una TURBINA PELTON que se acomoda de mejor forma a las condiciones de nuestro proyecto.

Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una rueda, compuesta por varias cucharas alrededor, las cuales están especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.

La potencia suministrada de nuestro proyecto con los datos mencionados anteriormente es de :

P = (1000 kg/m3  ). (9,81 m/s2 ). (0.90). ( 0.95 ). (0.04 m3 /s ). (1m)   = 335,5 W

Según la potencia instalada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:

• Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10MW de potencia eléctrica.
• Minicentrales hidráulicas: entre 1MW y 10MW.
• Microcentrales hidroeléctricas: menos de 1MW de potencia.

Rendimiento

El rendimiento de una central hidroeléctrica no es siempre constante ya que depende del salto o caída y del caudal turbinado en cada momento. Por lo tanto, en cuanto mayor sea la caída y el caudal, mayor será la producción de energía. Ademas, es importante que la construcción de una planta no haya curvas o desviaciones, ya que disminuye o varía el caudal de un río.  

Antes de realizar la construcción de este, se debe realizar distintos estudios, entre ellos se debe conocer el promedio del caudal al año, la localización de la instalación, la demanda estimada de electricidad, la maquinaria, etc.

Plano turbina Pelton

Para crear el plano de la turbina, fue necesario realizar algunos cálculos matemáticos aproximados y los cálculos para tener en cuenta son los siguientes:

Grosor generador= 15 cm
Diámetro generador=20 cm
diámetro turbina sin cucharas= 25 cm
Largo cucharas= 7 cm
Profundidad cucharas= 3 cm
Ancho cucharas= 11 cm
Diámetro eje del generador= 4 cm
Largo eje del generador= 27 cm