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Como se transforma energia hidraulica en electrica

Tipos de energía hidroeléctrica

La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La energía hidroeléctrica fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente de generación de electricidad renovable anual total de Estados Unidos.

En 2021, la hidroelectricidad representó alrededor del 6,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 31,5% de la generación total de electricidad renovable a escala de servicios públicos. La cuota de la hidroelectricidad en la generación total de electricidad en EE.UU. ha disminuido con el tiempo, principalmente debido al aumento de la generación de electricidad de otras fuentes.

La cantidad de precipitaciones que se vierten en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales de las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitación, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de la producción hidroeléctrica.

Como la fuente de energía hidroeléctrica es el agua, las centrales hidroeléctricas suelen estar situadas en una fuente de agua o cerca de ella. El volumen del flujo de agua y el cambio en la elevación -o caída, y a menudo referido como cabeza- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor sea el caudal de agua y la altura de elevación, más electricidad podrá producir una central hidroeléctrica.

Central hidroeléctrica

Una central eléctrica mejorada incluye una turbina de agua y una rueda motriz contenidas en una carcasa para convertir la energía hidráulica en energía eléctrica. La carcasa incluye aberturas para conectar la central eléctrica a un conducto de agua o a un conducto de alcantarillado para hacer funcionar la turbina en una condición de subimpulso o de sobreimpulso. Una pluralidad de paletas reversibles están unidas de forma removible al perímetro de la turbina de agua para operar la turbina en una condición de bajo o alto rendimiento. Un conducto de derivación se extiende desde la tubería de entrada a la carcasa hasta la tubería de salida para proporcionar un medio para reparar la central eléctrica sin interrumpir el servicio de agua o de alcantarillado sanitario. El generador eléctrico principal se energiza a través de una correa accionada por su enganche con la rueda motriz. Se incluyen luces de rayos ultravioleta y un generador de ozono dentro de la carcasa para eliminar las bacterias y reducir los olores. Una pluralidad de las plantas eléctricas puede estar conectada a un centro de distribución de energía central para el almacenamiento y la distribución de la electricidad generada por esta planta.

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Generador hidroeléctrico

La ventaja que ofrece la energía hidroeléctrica sobre la eólica y la solar es que el proceso de generación de electricidad puede controlarse más fácilmente en función de la cantidad de electricidad que se necesite en cada momento. Los embalses de agua en altura también pueden servir para almacenar energía. Si hay un excedente de electricidad, el agua se bombea a un nivel superior. Cuando se necesita electricidad, el agua desciende a un nivel inferior y se conduce a través de una turbina. Estas características son muy beneficiosas para la estabilidad del suministro eléctrico en el conjunto del sistema.

El coste de la inversión en centrales hidroeléctricas puede amortizarse al cabo de pocos años. En los emplazamientos existentes, a menudo merece la pena considerar una actualización y aumentar la capacidad de las turbinas mediante una repotenciación. Al igual que la energía eólica, las centrales hidroeléctricas tienen una potencia mínima relativamente alta. Por tanto, son las más adecuadas para aplicaciones a gran escala. Sin embargo, también existen soluciones adecuadas para necesidades menores.

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Las empresas alemanas llevan más de 100 años desarrollando, construyendo y explotando centrales hidroeléctricas. En todo el mundo, al menos la mitad de las centrales hidroeléctricas se basan en tecnología alemana.

Energía hidroeléctrica

¿Cómo se obtiene la electricidad del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza similar a una hélice llamada turbina.

Entonces, ¿cómo se obtiene electricidad a partir del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza parecida a una hélice llamada turbina, que luego hace girar un eje metálico en un generador eléctrico, que es el motor que produce la electricidad. Una central eléctrica de carbón utiliza el vapor para hacer girar los álabes de la turbina, mientras que una central hidroeléctrica utiliza el agua que cae para hacer girar la turbina. Los resultados son los mismos.

La teoría consiste en construir una presa en un río grande que tenga un gran desnivel (no hay muchas centrales hidroeléctricas en Kansas o Florida). La presa almacena mucha agua detrás en el embalse. Cerca de la parte inferior del muro de la presa está la toma de agua. La gravedad hace que caiga por la tubería forzada dentro de la presa. Al final de la tubería forzada hay una turbina propulsora, que gira gracias al agua en movimiento. El eje de la turbina sube al generador, que produce la energía. Al generador se conectan líneas eléctricas que llevan la electricidad a tu casa y a la mina. El agua sigue pasando por la hélice a través del canal de desagüe hasta el río más allá de la presa. Por cierto, ¡no es buena idea estar jugando en el agua justo debajo de una presa cuando se libera el agua!

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