jueves, 5 de noviembre de 2009



DEFINICION:


Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.


El funcionamiento es sencillo, convierte la energía potencial del agua a cierta altura en energía eléctrica. Se permite la caída del fluido y la energía potencial se convierte en cinética alcanzando gran velocidad en el punto más bajo; en este punto se le hace pasar por una turbina y provoca un movimiento rotatorio en un generador que a su vez se convierte en energía eléctrica de tensión y frecuencia desordenadas. Una vez extraída la energía eléctrica el agua se devuelve al río para su curso normal, pudiéndose aprovechar de nuevo para obtener energía eléctrica aguas abajo o para el consumo humano.



Denominamos turbina a la máquina que se emplea para transformar energía mecánica en energía eléctrica, aunque inicialmente esta será desordenada, no comercial. Hay dos tipos fundamentales de turbinas para aprovechar la energía hidráulica, turbina Pelton y Francis-Kaplan; la primera se utiliza en el caso de saltos superiores a 200 metros y pequeñosEcaudales, normalmente para presas situadas en zonas de alta montaña; las segundas son más indicadas en el caso de saltos menores.

Esta energía eléctrica se va a convertir en energía eléctrica comercial utilizando primero un transistor y posteriormente un alternador. La energía eléctrica así obtenida está en alta tensión, varios miles de voltios, y a frecuencia comercial, en España a 50 Hz. Los cables de alta tensión van a trasladar a la energía eléctrica por el país llegando a nuestras viviendas a tensión comercial, 230 V en corriente monofásica y 400 V en trifásica. El cambio de alta a baja tensión se realiza en transformadores


Historia



Los antiguos romanos y griegos se beneficiaban ya de la energía del agua; recurrían a ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de disponer de esclavos y animales de carga retardó su colocación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera producían una potencia máxima de cincuenta caballos. La energía hidroeléctrica debe su mayor adelanto al ingeniero civil británico John Meato, que fabricó por vez primera grandes ruedas hidráulicas de hierro colado.
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La hidroelectricidad adquirió mucha importancia durante la Revolución Industrial. Promovió las industrias textil y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque las máquinas de vapor se encontraban desarrolladas, el carbón era insuficiente y la madera poco aprovechable como combustible. La energía hidráulica facilito el crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se establecieron en Europa y América hasta la construcción de canales a mediados del siglo XIX, que ofrecieron carbón a bajo precio.
Las presas y los canales eran precisos para el montaje de ruedas hidráulicas consecutivas cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construcción de grandes presas de contención todavía no era posible; el escaso caudal de agua durante el verano y el otoño, unido a las heladas en invierno, forzaron a sustituir las ruedas hidráulicas por máquinas de vapor en cuanto se consiguió disponer de carbón.

La primera central hidroeléctrica se fundó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. El renacimiento de la energía hidráulica se originó por el desarrollo del generador eléctrico, seguido del desarrollo de la turbina hidráulica y debido a la crecida de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la fabricación total de electricidad.
La tecnología de las principales instalaciones ha permanecido igual durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran embalse de agua contenido por una presa. El caudal de agua se verifica y se puede continuar casi constante. El agua se empuja por unos conductos o tuberías forzadas, comprobados con válvulas y turbinas para adaptar el flujo de agua con respecto a la petición de electricidad. El agua que penetra en la turbina pasa por los canales de descarga. Los generadores están ubicados justo encima de las turbinas y acoplados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se emplean para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.

Además de las centrales instaladas en presas de contención, que dependen del embalse de grandes caudales de agua, existen algunas centrales que se apoyan en la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se denominan de agua fluente. Una de ellas es la de las Cataratas del Niágara, ubicada en la frontera entre Estados Unidos y Canadá.
A comienzos de la década de los noventa, las primeras potencias generadoras de hidroelectricidad eran Canadá y Estados Unidos. Canadá obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidráulicas. En todo el mundo, la hidroelectricidad constituye aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su representación sigue en aumento. Los países en los que compone fuente de electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está ubicada entre Brasil y Paraguay; se inauguró en 1982 y tiene el mayor potencial generador del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, produce unos 6.500 Mw y es una de las más considerables.
En varios países se han emplazado centrales pequeñas, con posibilidad para generar entre un kilovatio y un megavatio. En numerosas regiones de China, por ejemplo, estas pequeñas presas son la primordial fuente de electricidad. Otras naciones en vías de crecimiento están aplicando este procedimiento con buenos resultados.


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