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¿Qué es un Microgenerador hidroelectrico?

marzo 16, 2022
¿Qué es un Microgenerador hidroelectrico?

Central hidroeléctrica a pequeña escala

En esta página:Pocas casas tienen como opción la microhidroeléctrica, típicamente, sólo las que están en las colinas o cerca de ellas y tienen acceso a un arroyo que nunca se seca. Sin embargo, como las microcentrales hidroeléctricas funcionan las 24 horas del día y los 7 días de la semana, y pueden proporcionar toda la energía que necesita una casa, estos sistemas pueden ser una mejor opción que la generación eólica o fotovoltaica.Los sistemas microhidroeléctricos suelen tener un tamaño de 0,51kW. Se puede instalar más de una turbina en función de los recursos hídricos disponibles. Hay que pensar bien en la ubicación, ya que estos sistemas pueden ser ruidosos cuando funcionan.

Una turbina de impulso Las típicas turbinas de impulso funcionan cuando se dirige un chorro de agua a unas copas montadas alrededor del borde de una rueda. Estas turbinas se denominan a veces ruedas Pelton en honor a su inventor. Funcionan en una unidad abierta (es decir, no sellada) y con una conexión al aire libre a la tubería de entrada de agua. Una turbina de impulso puede tener o no una conexión a una tubería de salida de agua. Este tipo de turbina necesita protección contra las inundaciones de agua. Suelen instalarse en aplicaciones de mayor altura de agua, de hasta 10 metros de altura de presión, y son más comunes que las turbinas de reacción para aplicaciones domésticas.

Pico hidroeléctrico

El «Sistema Micro Hidroeléctrico» desarrollado por Nakayama Iron Works Ltd., es un tipo de sistema hidroeléctrico que puede producir desde unos pocos kW hasta 1 MW de electricidad. Hasta ahora, la empresa ha instalado centrales hidroeléctricas con una capacidad máxima de 49,9kW, y ahora están trabajando en un proyecto con una capacidad máxima de 420kW. La tecnología puede producir electricidad utilizando pequeños arroyos como recurso principal para la generación de energía.

El sistema se ha desarrollado a partir de la experiencia de la empresa en máquinas trituradoras. Teniendo en cuenta la rotación de las máquinas trituradoras, la empresa comprendió que esta rotación puede utilizarse como fuente de energía, lo que llevó a la idea de desarrollar sistemas microhidroeléctricos, en los que la rotación de la turbina se convierte en electricidad. El principal producto de la empresa son las máquinas de reciclaje (trituradoras) y su objetivo es conseguir que el medio ambiente sea limpio y seguro.

La empresa ofrece diferentes tipos de turbinas hidráulicas, como la turbina de flujo cruzado, la turbina Pelton, la turbina Francis, la turbina de hélice, la turbina Kaplan, la turbina de bomba, etc. Ofrecen turbinas con una capacidad de unos pocos kW a 1 MW. Todas las turbinas funcionan con diferentes rangos de carga y descarga. Basándose en los datos del emplazamiento sugeridos por el cliente y en las condiciones geológicas del mismo, la empresa ofrece las turbinas adecuadas para los respectivos emplazamientos.

Microenergía hidráulica

Si el agua fluye por su propiedad, puede considerar la posibilidad de construir un pequeño sistema hidroeléctrico para generar electricidad. Los sistemas microhidroeléctricos suelen generar hasta 100 kilovatios de electricidad. La mayoría de los sistemas hidroeléctricos utilizados por los propietarios de viviendas y pequeñas empresas, incluidos los agricultores y ganaderos, podrían considerarse sistemas microhidroeléctricos. Pero un sistema microhidroeléctrico de 10 kilovatios suele proporcionar suficiente energía para una casa grande, un pequeño complejo turístico o una granja de aficionados.

Muchos sistemas utilizan también un inversor para convertir la electricidad de corriente continua (CC) de bajo voltaje producida por el sistema en electricidad de corriente alterna (CA) de 120 o 240 voltios. (También se pueden comprar aparatos domésticos que funcionan con electricidad de corriente continua).

Por ejemplo, algunos sistemas autónomos utilizan baterías para almacenar la electricidad generada por el sistema. Sin embargo, como los recursos hidroeléctricos tienden a ser más estacionales que los recursos eólicos o solares, las baterías no siempre resultan prácticas para los sistemas microhidroeléctricos. Si se utilizan baterías, deben estar situadas lo más cerca posible de la turbina, ya que es difícil transmitir la energía de bajo voltaje a largas distancias.

Microturbina hidráulica

El coste inicial de la energía hidráulica puede ser bastante elevado, pero en un lugar adecuado puede ser una buena inversión a largo plazo. En lugares sin conexión a la red, una turbina hidráulica debería ser mucho mejor a largo plazo que el funcionamiento de un generador diesel para obtener electricidad.

Un buen emplazamiento hidroeléctrico depende de la «altura» del agua (la caída vertical) y del caudal. Para calcular la energía de una fuente de agua, hay que multiplicar el caudal (en litros por segundo) por la altura (en metros) por 10 (aceleración debida a la gravedad). Reduce el resultado a la mitad, para tener en cuenta las pérdidas y las ineficiencias, y así obtener una idea de la generación potencial de energía en vatios.

La cantidad de electricidad que puede generar al año dependerá de los caudales estacionales de su emplazamiento. Por ejemplo, una turbina de 3kW que funcione durante 4.400 horas (aproximadamente la mitad del año) producirá 3kW x 4400 horas = 13.200 kilovatios-hora (kWh).

Para elegir una turbina adecuada, hay que evaluar la altura y el caudal disponibles en el emplazamiento. Como se deduce de la ecuación anterior, una mayor altura de elevación proporciona más potencia para aprovechar. Además, como una turbina de gran altura girará muy rápidamente, puede que no sea necesario utilizar cajas de cambios o correas complejas.

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