Principio de funcionamiento, circuito, equipamiento, potencia.
Casi todos imaginan el propósito de las centrales hidroeléctricas, pero solo unos pocos entienden realmente el principio de operación de las centrales hidroeléctricas. El principal misterio para la gente es cómo esta enorme presa sin combustible genera energía eléctrica.
Una central hidroeléctrica es un complejo que consta de varias estructuras y equipos especiales. Las centrales hidroeléctricas se están construyendo en ríos donde hay una entrada constante de agua para llenar la presa y el embalse. Dichas estructuras (presas) creadas durante la construcción de una central hidroeléctrica son necesarias para concentrar un flujo constante de agua, que se convierte en energía eléctrica con la ayuda de equipos especiales para centrales hidroeléctricas.
Cabe señalar que la elección del sitio para la construcción juega un papel importante en términos de la eficiencia de la operación de HIDROELÉCTRICAS. Es necesario tener dos condiciones: provisión inagotable de agua garantizada y un alto ángulo de la pendiente del río. El principio de funcionamiento de las centrales hidroeléctricas. Las estructuras hidráulicas erigidas proporcionan una presión estable de agua que fluye hacia las palas de la turbina. La presión pone en movimiento la turbina, como resultado de lo cual gira los generadores. Este último produce electricidad, que luego se entrega al consumidor a través de líneas de transmisión de alto voltaje. La principal dificultad de tal estructura es asegurar una presión constante del agua, que se logra mediante la construcción de una presa. Gracias a ella, una gran cantidad de agua se concentra en un solo lugar. En algunos casos, use el flujo natural de agua, y algunas veces la presa y la derivación (flujo natural) se usan juntas.
El edificio en sí contiene equipos para centrales hidroeléctricas, cuya tarea principal es convertir la energía mecánica del movimiento del agua en energía eléctrica. Esta tarea está asignada al generador. También se utilizan equipos adicionales y para monitorear la estación, dispositivos de distribución y estaciones transformadoras. La siguiente imagen muestra un diagrama esquemático de una estación hidroeléctrica.
Como puede ver, el flujo de agua hace girar la turbina del generador, que genera energía, la suministra al transformador para su conversión, después de lo cual es transportada por las líneas eléctricas al proveedor.
Existen varias centrales hidroeléctricas que pueden dividirse por la potencia generada:
Muy potente, con una producción de más de 25 MW.
Medio — con generación hasta 25 MW.
Pequeño — con una potencia de hasta 5 MW.
La capacidad de una estación hidroeléctrica depende principalmente del flujo de agua y la eficiencia del propio generador, que se utiliza en él. Pero incluso la instalación más eficiente no podrá producir grandes cantidades de electricidad con baja presión de agua. También vale la pena considerar que la capacidad de la central hidroeléctrica no es constante. Debido a causas naturales, el nivel de agua en la presa puede aumentar o disminuir. Todo esto tiene un impacto en la cantidad de electricidad producida.
El papel de la represa
El elemento más complejo, grande y generalmente el elemento principal de cualquier estación hidroeléctrica:
La represa. Es imposible entender qué es una estación hidroeléctrica sin entender la esencia del trabajo de la represa. Son enormes puentes que sostienen el flujo de agua. Dependiendo del diseño, pueden diferir: hay gravedad, arcos y otras estructuras, pero su objetivo es siempre el mismo: contener una gran cantidad de agua. Es gracias a la presa que es posible concentrar una corriente de agua estable y potente, dirigiéndola hacia las aspas de la turbina, que hace girar el generador. Él, a su vez, produce energía eléctrica.
Tecnologías
Como ya sabemos, el principio de funcionamiento de las centrales hidroeléctricas se basa en el uso de la energía mecánica de la caída de agua, que luego se convierte en electricidad mediante una turbina y un generador. Las turbinas se pueden instalar en el dique o cerca de él. En algunos casos, se usa una tubería a través de la cual el agua, que está por debajo del nivel de la presa, pasa a alta presión.
Hay varios indicadores de energía para cualquier estación hidroeléctrica: consumo de agua y presión hidrostática. La última cifra está determinada por la diferencia de altura entre el punto inicial y el punto final de caída libre del agua. Al crear un proyecto de estación, toda la estructura se basa en uno de estos indicadores. Las tecnologías de producción de electricidad conocidas hoy hacen posible obtener una alta eficiencia en la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. A veces es varias veces mayor que la de las centrales térmicas. Gracias a la alta eficiencia se logra debido al equipo utilizado en la central hidroeléctrica. Es confiable y relativamente fácil de usar. Además, debido a la falta de combustible y la liberación de grandes cantidades de energía térmica, la vida útil de estos equipos es bastante grande. La rotura aquí es extremadamente rara. Se cree que la vida útil mínima de los grupos electrógenos y las instalaciones en general es de unos 50 años. Aunque de hecho, incluso hoy en día, las centrales hidroeléctricas, que se construyeron en los años treinta del siglo pasado, funcionan con bastante éxito.