CENTRALES HIDROELECTRICASUna central hidroelctrica es una instalacin donde se transforma la energa potencial (asociada a la altura) y cintica (asociada al movimiento) del agua en energa elctrica.ELEMENTOS CONSTITUTIVOS1. LA PRESA:El primer elemento que encontramos en una central hidroelctrica es la presa o azud, que se encarga de atajar el ro y remansar las aguas.Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de la contencin, y otro nivel diferente despus de la misma. Ese desnivel se aprovecha para producir energa.Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su construccin en: Presa de tierra Presa de concretoLas presas de concreto son las ms utilizadas y a su vez se pueden clasificar en: Presas de Gravedad: Son presas triangularescon una base ancha que se va haciendo ms estrechaen la parte superior. Son construcciones de larga duracin y que no necesitan mantenimiento. La altura de este tipo de presas est limitada por la resistencia del terreno.

Presas de Bveda: Necesita menos materiales que las de gravedad y se suelen utilizar en gargantas estrechas.En este tipo de presasla pared es curva. La presin provocada por el agua se transmite ntegramente hacia las paredes del valle por el efecto del arco. Cuando las condiciones son favorables, la estructura necesita menos hormign que una presa de gravedad, pero es difcil encontrar lugares donde se puedan construir.

2. ALIVIADEROS: Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misin liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de mquinas.Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.La misisn de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes cantidades de agua o atender necesidades de riego.Para evitar que el agua pueda producir desperfectos al caer desde gran altura, los aliviaderos se disean para que la mayora del lquido se pierda en una cuenca que se encuentra a pie de presa, llamada de amortiguacin.Para conseguir que el agua salga por los aliviaderos existen grandes compuertas, de acero que se pueden abrir o cerrar a voluntad, segn la demanda de la situacin.3. DESTRUCTORES DE ENERGIA:Se utilizan para evitar que la energa que posee el agua que cae desde los salientes de una presa de gran altura produzca, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno. Bsicamente encontramos dos tipos de destructores de energa: Los dientes o prismas de cemento, que provocan un aumento de la turbulencia y de los remolinos. Los deflectores de salto de esqu, que disipan la energa haciendo aumentar la friccin del agua con el aire y a travs del choque con el colchn de agua que encuentra a su cada.

4. CASA DE MQUINAS:Es la construccin en donde se ubican las mquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulacin y comando.5. TURBINA:Las turbinas hidrulicas son el elemento fundamental para el aprovechamiento de la energa en las centrales hidrulicas. Transforman en energa mecnica la energa cintica (fruto del movimiento) de una corriente de agua.Su componente ms importante es elrotor, que tiene una serie de palas que son impulsadas por la fuerza producida por el agua en movimiento, hacindolo girar.Las turbinas hidrulicas las podemos clasificar en dos grupos: Turbinas de accin. Son aquellas en las que la energa de presin del agua se transforma completamente en energa cintica. Tienen como caracterstica principal que el agua tiene la mxima presin en la entraday la salida del rodillo.Un ejemplo de este tipo son lasturbinas Pelton.

Turbinasde reaccin.Son las turbinas en que solamente una parte de la energa de presin del agua se transforma en energa cintica. En este tipo de turbinas, el agua tiene una presin ms pequea en la salida que en laentrada.Un ejemplo de este tipo son lasturbinas Kaplan.

Las turbinas que se utilizan actualmente con mejores resultados son lasturbinasPelton, Francis y Kaplan. A continuacin se enumeran sus caractersticas tcnicas y sus aplicaciones ms destacadas:

Turbina Pelton. Tambin se conoce con el nombre deturbina de presin. Son adecuadas para lossaltos de gran altura y para los caudales relativamente pequeos. La forma de instalacin ms habitual es ladisposicin horizontal del eje.

Turbina Francis. Es conocida comoturbina de sobrepresin, porque la presin es variable en las zonas del rodillo. Las turbinas Francis se pueden usar ensaltos de diferentes alturas dentro de un amplio margen de caudal, pero son de rendimiento ptimo cuando trabajan en un caudal entre el 60 y el 100% del caudal mximo.Pueden ser instaladas con el eje en posicin horizontal o en posicin vertical pero, en general, la disposicin ms habitual es la deeje vertical.

Turbina Kaplan. Son turbinas de admisin total y de reaccin. Se usan ensaltos de pequea altura con caudales medianos y grandes. Normalmente se instalan con el eje en posicin vertical, pero tambin se pueden instalar de forma horizontal o inclinada.

6. ALTERNADOR:Tipo degenerador elctricodestinado a transformar la energa mecnica en elctrica.7. CONDUCCIONES:La alimentacin del agua a las turbinas se hace a travs de un sistema complejo de canalizaciones.En el caso de loscanales, se pueden realizar excavando el terreno o de forma artificial mediante estructuras de hormign. Su construccin est siempre condicionada a las condiciones geogrficas. Por eso, la mejor solucin es construir untnel de carga, aunque el coste de inversin sea ms elevado.La parte final del recorrido del agua desde la cmara de carga hasta las turbinas se realiza a travs de unatubera forzada. Para la construccin de estas tuberas se utiliza acero para saltos de agua de hasta 2000my hormign para saltos de agua de 500m.

8. VALVULAS:

Dispositivos que permitencontrolar y regular la circulacin del aguapor las tuberas.9. CHIMENEAS DE EQUILIBRIO:Son unos pozos de presin de las turbinas que se utilizan para evitar el llamado golpe de ariete,que se produce cuando hay un cambio repentino de presin debido a la apertura o cierre rpido de las vlvulas en una instalacin hidrulica.TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS1. CENTRALES A PIE DE PRESA:En un tramo de ro con un desnivel apreciable se construye una presa de una altura determinada. La sala de turbinas est situada despus de la presa.

PLANTA

CORTE

2. CENTRALES POR DERIVACION DE LAS AGUAS:Las aguas del ro son desviadas mediante una pequea presa y son conducidas mediante un canal con una prdida de desnivel tan pequea como sea posible, hasta un pequeo depsito llamadocmara de carga o de presin. De esta sala arranca una tubera forzada que va a parar a la sala de turbinas. Posteriormente, el agua es devuelta ro abajo, mediante un canal de descarga. Se consiguen desniveles ms grandes que en las centrales a pie de presa.

PLANTA

CORTE

3. CENTRALES DE BOMBEO Son un tipo especial de centrales que hacen posible un uso ms racional de los recursos hidrulicos.Disponen de dos embalses situados a diferente nivel. Cuando la demanda de energa elctrica alcanza su mximo nivel a lo largo del da, las centrales de bombeo funcionan como una central convencional generando energa.Al caer el agua, almacenada en el embalse superior, hace girar el rodete de la turbina asociada a un alternador.Despus el agua queda almacenada en el embalse inferior. Durante las horas del da en la que la demanda de energa es menor el agua es bombeada al embalse superior para que pueda hace rel ciclo productivo nuevamente.Para ello la central dispone de grupos de motores-bomba o, alternativamente, sus turbinas son reversibles de manera que puedan funcionar como bombas y los alternadores como motores.