Turbina Pelton

 

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS FACULTAD DE INGENIERIA

Maquinas Eléctricas 2 Ing. José Macpui

Byron Fabricio Fernández Fernández

20142001141 20142001141

Diego Armando Zaldívar Sánchez

20142000 20142000497 497

Luis Fernando Ocampo Sabillon

20142000731 20142000731

Luis Miguel Pineda Villalta

20132004 20132004086 086

Alberto José Pineda Hernández Ramón Eduardo Calix Castellón

20142001 20142001526 526 2013200766 20132007667 7

Marlon Alexis Jerezano Hernández

2013200710 20132007105 5

UNAH VALLE DE SULA SAN PEDRO SULA 03 DE MAYO DE 2017

 

Introducción

En el siguiente informe se abordara el proyecto de una Turbina Pelton realizado por los alumnos de la clase de Maquinas Eléctricas II impartida por el Ingeniero Jose Macpui, se dará una breve explicación de la turbina Pelton, explicar el proyecto y su funcionamiento además de proveer la información sobre los diagramas esquemático, electrónico además de otros datos de igual relevancia.

 

Objetivos

1. Comprender de una manera más amplia como opera una central hidroeléctrica. 2. comprobar a partir de un modelo a  pequeña escala escala el funcionamien funcionamiento to y  procedimiento en la generación de la energía eléctrica a partir de una fue fuente nte hídrica. 

3. Comprobar como por medio de esta turbina podemos elevar el voltaje de salida, con el propósito de obtener un voltaje el cual sea capaz de alimentarnos una carga desea. 4. Explicaremos también como a medida nuestra turbina tenga mayor velocidad también obtendremos obtendremos un voltaje más alto de salida.

 

 

Central Hidroeléctrica En una central hidroeléctrica se utiliza energía utiliza energía hidráulica para la generación la generación de energía eléctrica. Son eléctrica.  Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos antiguos  molinos que aprovechaban la corriente de los ríos los ríos para generar energía. A finales del siglo XIX, la energía hidroeléctrica se convirtió en una fuente para generar electricidad. La primera central hidroeléctrica se construyó en las cataratas las  cataratas del Niágara en 1879. en 1879.  

Funcionamiento de una central hidroeléctrica Una central hidroeléctrica clásica es un sistema que consiste en tres partes: una central una  central eléctrica en la que se produce la electricidad; una presa una presa que puede abrirse y cerrarse para controlar el paso del agua; y un depósito en que se puede almacenar agua. El agua de detrás de la presa fluye a través de una entrada y hace presión contra las palas de una turbina, una turbina, lo  lo que hace q que ue éstas se muevan. La turbina hace girar un un generador  generador para producir la electricidad. La cantidad de electricidad que se puede generar depende de hasta dónde llega el agua y de la cantidad de ésta que se mueve a través del sistema. La electricidad puede transportarse mediante cables eléctricos de gran longitud hasta casas, fábricas y negocios. La energía hidroeléctrica proporciona casi un quinto de la electricidad electricidad de todo el mundo La energía hidroeléctrica es la que genera electricidad de forma más barata en la actualidad. Esto se debe a que, una vez que la presa se ha construido y se ha instalado el material técnico, la fuente de energía (agua en movimiento) es gratuita. Esta fuente de energía es limpia y se renueva cada año a través del deshielo y las precipitaciones. Además, este tipo de energía es fácilmente accesible, ya que los ingenieros pueden controlar la cantidad de agua que pasa a través de las turbinas para producir electricidad según sea necesario. Además, los depósitos pueden ofrecer oportunidades recreativas, tales como zonas de baño y de paseo en barca.

 

Características de una central hidroeléctrica Las dos característic características as principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad, son: 

 

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La potencia, La potencia, que  que está en fu función nción del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación. La energía La energía garantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.

La potencia de una central puede variar desde unos pocos pocos megavatios,  megavatios, como  como en el caso de las centrales las centrales mini hidráulicas, hasta hidráulicas, hasta decenas de miles, como en los casos de la la represa  represa de Itaipú, Itaipú, entre  entre Brasil  Brasil y Paraguay,  Paraguay, que  que tiene una potencia de 14 000 MW, o la la presa  presa de las Tres Gargantas, en Gargantas, en China,  China, con  con una potencia de 22 500 MW. Las centrales hidroeléctricas permiten, además, disminuir los gastos de los países en combustibles fósiles. Por ejemplo, el Proyecto el  Proyecto Hidroeléctrico Palomino Palomino,,1 ubicado en la la República  República Dominicana, Dominicana, le  le ahorrará al país alrededor de 400 000 barriles de de petróleo  petróleo al año. Los tipos de turbinas que hay para la transformación de energía mecánica en energía electríca son Francis, son Francis, Turgo,  Turgo, Kaplan  Kaplan y Pelton.   Pelton. 

Tipos de Centrales Electricas Según su concepción arquitectónica 1) Centrales al aire libre, al pie de la presa, o relativamente aleja alejadas das de esta. Están conectadas por medio de una tubería a presión. 2) Centrales en caverna, generalmente conectadas conectadas al embalse por medio de túneles, tuberías a presión, o por la combinación de ambas

Según su régimen de flujo 1) Centrales de agua fluyente: utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan de forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua al no disponer de embalse. 2) Centrales de embalse: Utilizan un embalse para almacenar agua e ir graduando el caudal que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor. 3) Centrales de regulación: Almacenan el agua que fluye por p or el río capaz de cubrir horas de consumo. 4) Centrales de bombeo o reversibles: Es una central hidroeléctrica que, además de poder transformar la energía la energía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, aumentar la energía potencial del agua (por ejemplo subiéndola a un embalse) consumiendo para ello energía eléctrica.

 

Según su altura de caída del agua 1) Centrales de alta presión: Son las centrales de más de 200 m de desnivel, por lo que solían equiparse con turbinas con  turbinas Pelton. Pelton.   2) Centrales de media presión: Son las centrales con un desnivel de 20 a 200 m, siendo dominante el uso de turbinas de turbinas Francis, aunque Francis, aunque también se pueden usar turbinas usar  turbinas Kaplan.  Kaplan.  3) Centrales de baja presión: Son centrales con desniveles de agua de menos de 20 m; habitualmente utilizan turbinas Kaplan. 4) Centrales de muy baja presión: Son centrales correspondientes correspondientes equipadas con nuevas tecnologías, pues a partir de un cierto desnivel, las turbinas Kaplan no son aptas para generar energía. suelen situarse por debajo de los 4 m.

Turbina Pelton Una turbina Pelton es uno de los tipos más eficientes de turbina de turbina hidráulica. hidráulica. Es  Es una turbo una  turbo máquina motora, de flujo tangencial (transversal).Consiste (transversal).Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharasde enun suchorro periferia, cuales están especialmente realizadas para convertir la energía la energía de las agua que incide sobre las cucharas. Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal. Las  Las centrales hidroeléctricas dotadas de este tipo de turbina cuentan, en su mayoría, con una larga tubería llamada galería de presión para transportar al fluido desde grandes alturas, a veces de hasta más de 1500 metros. Al final de la galería de presión se suministra el agua a la turbina por medio de una o varias válvulas varias válvulas de aguja, también llamadas inyectores, los cuales tienen forma de tobera de tobera para aumentar la velocidad del flujo que incide sobre las cucharas.

 

Funcionamiento La tobera o inyector lanza directamente el chorro de agua de  agua contra la serie de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de una rueda, el doble de la distancia entre el eje de la rueda y el centro del chorro de agua se denomina diámetro Pelton. El agua acciona sobre las cucharas intercambiando energía con la rueda en virtud de su cambio de cantidad de cantidad de movimiento, que movimiento, que es casi de 180°. Obsérvese en la figura anexa un corte de una pala en el diámetro Pelton; el chorro de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jamás puede salir el chorro de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala sucesiva y habría un efecto frenante.

Construcción de una Central C entral Hidroeléctrica El objetivo del proyecto fue la construcción de Central Hidroeléctrica a pequeña escala, para estudiar los efectos de hacer girar una turbina por medio de la presión del flujo con la ayuda de una bomba de agua, demostrar de manera práctica que al girar la turbina que está conectada a un dinamo este este produce un voltaje en sus terminales, también al cambiar de posición el hule podremos aumentar o disminuir la velocidad de giro de la turbina ocasionando que el voltaje cambie.

Materiales Utilizados  

Tubería de pvc

   

Bomba de Agua Turbina hidráulica(Pelton) hidráulica(Pelton)

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Generador eléctrico

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Transformador

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Líneas eléctricas   Barril   Flujo (Agua)

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Manguera

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Roseta

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Tomacorrientes

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Interruptor

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Foco

 

 

Diagrama Esquemático 

 

Conclusiones

1. Mediante este proyecto comprobamos de manera real la generación de energía eléctrica mediante nuestra turbina Pelton.

2. Comprobams también que mediante más velocidad o menor tenga la turbina, mayor o menor será el voltaje de salida que obtendremos.

3. La realización de este proyecto fue de gran ayuda, ya que por medio de este entendimos de una manera más concreta una de las formas de cómo podemos obtener energía eléctrica.

Anexos