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¿Dónde se utilizan las turbinas hidráulicas?

marzo 17, 2022
¿Dónde se utilizan las turbinas hidráulicas?

Generador de turbina de agua para arroyo

La migración de las ruedas hidráulicas a las turbinas modernas duró unos cien años. El desarrollo se produjo durante la revolución industrial, utilizando principios y métodos científicos. También se utilizaron ampliamente los nuevos materiales y métodos de fabricación desarrollados en la época.

La palabra turbina fue introducida por el ingeniero francés Claude Burdin a principios del siglo XIX y deriva de la palabra griega “τύρβη” que significa “remolino” o “vórtice”. La principal diferencia entre las primeras turbinas de agua y las ruedas hidráulicas es un componente de remolino del agua que transmite energía a un rotor que gira. Este componente adicional de movimiento permitía que la turbina fuera más pequeña que una rueda hidráulica de la misma potencia. Podían procesar más agua al girar más rápido y podían aprovechar cabezas mucho mayores. (Más tarde se desarrollaron turbinas de impulso que no utilizaban el remolino).

Las primeras turbinas de agua conocidas datan del Imperio Romano. En Chemtou y Testour, en la actual Túnez, se encontraron dos molinos de hélice de diseño casi idéntico, que datan de finales del siglo III o principios del IV d.C. La rueda hidráulica horizontal con aspas en ángulo estaba instalada en el fondo de un pozo circular lleno de agua. El agua del molino entraba tangencialmente en el pozo, creando una columna de agua en remolino que hacía que la rueda totalmente sumergida actuara como una verdadera turbina[1].

Cómo funciona la energía hidroeléctrica

Una turbina es un dispositivo que aprovecha la energía cinética de algún fluido -como el agua, el vapor, el aire o los gases de combustión- y la convierte en el movimiento de rotación del propio dispositivo[2] Las turbinas se utilizan generalmente en la generación eléctrica, los motores y los sistemas de propulsión. Las turbinas son máquinas (concretamente turbomáquinas) porque las turbinas transmiten y modifican la energía. Una turbina simple está compuesta por una serie de álabes -actualmente el acero es uno de los materiales más utilizados- y permite que el fluido entre en la turbina, empujando los álabes. Estos álabes giran mientras el fluido fluye a través de ellos, capturando parte de la energía como movimiento de rotación. El fluido que pasa por una turbina pierde energía cinética y sale de ella con menos energía de la que tenía al principio[2].

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Las turbinas se utilizan en muchas áreas diferentes, y cada tipo de turbina tiene una construcción ligeramente diferente para realizar su trabajo correctamente. Las turbinas se utilizan en la energía eólica, en la energía hidráulica, en los motores térmicos y en la propulsión. Las turbinas son muy importantes porque casi toda la electricidad se produce convirtiendo la energía mecánica de una turbina en energía eléctrica a través de un generador[2].

Turbina hidráulica

Hay instalaciones hidroeléctricas convencionales en casi todos los estados. La mayor parte de la hidroelectricidad se produce en grandes presas construidas por el gobierno federal, y muchas de las mayores presas hidroeléctricas están en el oeste de Estados Unidos.

Aproximadamente la mitad de la capacidad total de generación hidroeléctrica convencional de Estados Unidos se concentra en Washington, California y Oregón.1 Washington es el estado con mayor capacidad de generación hidroeléctrica convencional y en él se encuentra la presa de Grand Coulee, la mayor instalación hidroeléctrica de Estados Unidos y la mayor central eléctrica de Estados Unidos en capacidad de generación. Nueva York tiene la mayor capacidad de generación hidroeléctrica convencional de todos los estados al este del río Misisipi, seguido de Alabama.

Dado que la generación de hidroelectricidad depende en última instancia de las precipitaciones, y que éstas varían estacional y anualmente, la clasificación de cada estado en cuanto a generación anual de hidroelectricidad puede ser diferente de su clasificación en cuanto a capacidad de generación.

Los sistemas hidroeléctricos de bombeo suelen utilizar más electricidad para bombear el agua a los embalses superiores de lo que producen con el agua almacenada. Por lo tanto, las instalaciones de almacenamiento por bombeo tienen balances netos negativos de generación de electricidad. La Administración de Información Energética de EE.UU. publica la generación de electricidad de las centrales hidroeléctricas de bombeo como generación negativa.

  ¿Cómo funciona una turbina hidraúlica?

Turbina Francis

El paso de las ruedas hidráulicas a las turbinas modernas duró unos cien años. El desarrollo se produjo durante la revolución industrial, utilizando principios y métodos científicos. También se utilizaron ampliamente los nuevos materiales y métodos de fabricación desarrollados en la época.

La palabra turbina fue introducida por el ingeniero francés Claude Burdin a principios del siglo XIX y deriva de la palabra griega “τύρβη” que significa “remolino” o “vórtice”. La principal diferencia entre las primeras turbinas de agua y las ruedas hidráulicas es un componente de remolino del agua que transmite energía a un rotor que gira. Este componente adicional de movimiento permitía que la turbina fuera más pequeña que una rueda hidráulica de la misma potencia. Podían procesar más agua al girar más rápido y podían aprovechar cabezas mucho mayores. (Más tarde se desarrollaron turbinas de impulso que no utilizaban el remolino).

Las primeras turbinas de agua conocidas datan del Imperio Romano. En Chemtou y Testour, en la actual Túnez, se encontraron dos molinos de hélice de diseño casi idéntico, que datan de finales del siglo III o principios del IV d.C. La rueda hidráulica horizontal con aspas en ángulo estaba instalada en el fondo de un pozo circular lleno de agua. El agua del molino entraba tangencialmente en el pozo, creando una columna de agua en remolino que hacía que la rueda totalmente sumergida actuara como una verdadera turbina[1].

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