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Consideraciones Hidr6ulicas
Fundamentales
La tecnoloaa de la energIa hidroelectrica tiene ya
bastante tiempo en existencicl. Los principios funda-
mentales son bastante simples:
PkW
donde,
&He
= 111 (Unidades Inglesas)
.
PkW es energia en kilovatios,
Q es el flujo de agua en pie clibico por Segundo,
H es la caida efectiva disponible a la turbinal
genercdor en pies, y
e es la eficiencia total de la turbinalgenerador.
0 ?kW = 9.51 &He (unidades metricas)
donde,
Pkw es energia en kilovatios, ” /
Q es en metros cdbicos por sewndo,
H es la caida efectiva en metros, y
e es, igwl que antes, la eficiincia de1 sistema.
Por lo tanto, lo primer0 que un ingeniero debe
determinar es (I) cu5l es la cantidad de agua disponible
en un rio (y cu&ndo), y (2) cu&l es la &da
potencialmente disponible (y cuando). partiendo de
esta information basica, 61 emperzara a considerar
varias configuraciones para las represas, tubetias de
carga, etc. - incluyendo el tipo y nlimero de turbinas
- para asi poder minimizar 10s costos y asimismo
producir la cantidad de energia deseada. El ingeniero
normalmente concibe cierto ntimero de configuraciones
posibles cada una de las cuales debe ser
evaluada detalladamente.
Las turbinas qlue un inwniwo D ----- ha de considerar
para un sistema moderno, pertenecen basicamente a
dos categotias: A Impulso y de Reaction. Existen
diferencias fundamentales en sus caracteristicas que
deben ser comprendidas.
Turbinas de Impulsidn. En esta clase de turbinas
existen unos “cubes” en la periferia de una rueda
que son movidos por la fuerza de un chorro de agua
(o grupo de chorros). La &da disponible se convierte
a energia cinetica, una portion de la cud crea la
torsion. Generalmente, las turbinas a impulso se usan
con altas caidas, aunque existe por lo menos un
diseio modern0 que es utilizado eficientemente en
urbanizaciones comerciales cuyo rango es de baja
&da. Para sistemas “mini” di baja caida la turbina
Banki ha sido recomendada en muchas puhlicaciones.
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Basic Hydraulic Considerations
Hydroelectric energy technology has been
around for a long time. The basics are rather
simple:
QHe
pkW = -ii-jji (English units)
where,
PkWiS power in kilowatts,
Q is water flow rate in cubic feet per
second,
H is the net head available to the
turbine/generator in feet, and
e is the overall turbine/generator efficiency.
06 PkW = 9.81 QHe (metric units)
where,
Pkwis power in kilowatts,
Q is in cubic meters per second,
H is net head in meters, and
e is, as before, efficiency of the system.
Thus, some of the first things an engineer
must determine are (1) how much water is
available in a river (and when), and (2) how much
head (drop) is potentially available (and when).
From the basic information, he will begin to con-
sider vlarious configurations of dams, penstocks,
etc. - including the type and numbers of tur-
bines - in order to minimize the cost while pro-
ducing the desired amount of power. He usually
conceives a number of possible configurations,
each of which must be evaluated in more or less
detail.
The turbines that an engineer will consider for
modern systems basically fall into two
categories: impulse and reaction. There are
basic differences in their characteristics that
should be understood.
!mpulse Turbines
Gn this kind of turbine, “buckets” on the
periphery of a wheel are moved by the force of a
jet (or sets of jetsj. The available (net) head is
converted to kinetic energy, of which a portion
creates the torque. Generally, impuise turbines
are used for high heads, although at feast one
modern design is efficiently used for commer-
cial developments in the low-head range. For
mini low-head systems, the Banki turbine has