 |
Tecnologia Industrial I |
- Es basen en l’aprofitament de l’energia
de l’aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica,
utilitzant turbines acoblades als alternadors.
- Components d’un central hidroelèctrica
- FUNCIONAMENT D’UNA CENTRAL HIDROELÈCTRICA
- CENTRALS DE BOMBEIG O REVERSIBLES
- MINICENTRALS HIDROELÈCTRIQUES
- LES CENTRALS HIDROELÈCTRIQUES I EL MEDI AMBIENT
Transformacions d’energia que es realitzen en aquest tipus de centrals:
Les centrals que aprofiten l’energia cinètica de l’aigua són les centrals d’aigua fluent o aigua corrent. Les que aprofiten l’energia potencial són les centrals amb regulació o aigua embassada.
*Centrals d’aigua fluent: Es construeixen en llocs en què l’energia hidràulica pot utilitzar-se directament per accionar les turbines. Centrals de poc rendiment, ja que no es pot regular el cabal del riu i pot ser molt irregular segons l’època de l’any.
*Centrals d’aigua embassada: S’acumula l’aigua en un llac artificial o pantà, que podrà aprofitar la central en funció de les necessitats d’energia elèctrica.
*Centrals de derivació: Desvien les aigües del riu per mitjà d’una presa cap a un canal. La diferència del nivell anirà augmentant en funció de la longitud del canal. En un punt, es construeix un petit dipòsit anomenat cambra de càrrega o de pressió que alimenta una canonada que condueix l’aigua fins a la turbina situada molt per sota del nivell del canal (sala de màquines de la central). A la sortida de la turbina l’aigua és restituïda al riu.
*Centrals d’acumulació: Es situen
en un tram del riu amb desnivell apreciable, i s’hi construeix una presa
que obstaculitza el pas de l’aigua, produint un embassament. El nivell
de l’aigua se situarà en un punt proper a l’extrem superior de la
presa que, en funció de la seva alçada, adquireix més
o menys energia potencial. A mitja alçada de la presa, hi ha la
sortida d’aigua que alimentarà les turbines de la central, situades
al peu de la presa.
Construcció de formigó, que s’aixeca sobre la llera del riu i perpendicular a la seva direcció, amb la finalitat de retenir l’aigua per elevar-ne el nivell i formar un embassament. La seva configuració depèn de les característiques orogràfiques i del seu emplaçament, i es poden classificar en dos grups:
*Preses de gravetat: la força de l’aigua emmagatzemada és contrarestada amb el mateix pes de la presa. El perfil transversal és triangular i es necessita gran quantitat de material per a la seva construcció. Una variant és la presa de contraforts que, per la seva disposició, permet un estalvi de material.
*Preses de volta o d’arc senzill: Estan construïdes de manera que la planta de la presa forma un arc que ha d’estar fortament encarat a les parets laterals del riu, on transmet les forces que provoquen la contenció de l’aigua. El seu perfil és esvelt, de manera que el material necessari per construir-la es redueix molt.
Els conductes d’aigua
Per alimentar les turbines, les preses
d’aigua tenen unes comportes que permeten regular-ne el cabal i estan protegides
per uns reixats metàl·lics que impedeixen que es puguin deteriorar.
Les preses han de permetre l’evacuació de l’aigua sense necessitat de passar per les turbines, per això utilitzen els sobreeixidors equipats amb comportes, i a peu de presa s’hi construeixen uns elements esmorteïdors de l’energia adquirida per l’aigua quan cau. A la part més fonda hi ha els desaigües, que permeten el buidatge de tot el pantà per realitzar les tasques de drenatge.
La sala de màquines
És on estan situades les màquines
motrius de la central, els anomenats grups turboalternadors. En funció
de l’altura del salt i del cabal d’aigua s’utilitzen diferents tipus de
turbines:
*Turbines Pelton: En salts de gran altura i cabal regular
*Turbines Francis: En salts intermedis i cabal variable
*Turbines Kaplan: En salts de poca altura i cabal molt variable
Transformadors i parc de distribució
Amb els transformadors s’eleva la tensió
a un valor adequat per al seu transport als centres consumidors per evitar
pèrdues.
En el parc de distribució, la central es connecta a la xarxa de transport, que es realitza mitjançant les línies d’alta tensió.
La majoria de centrals estan interconnectades
a través de la xarxa de transport, han d’estar sincronitzades perquè
les seves aportacions d’energia siguin compatibles.
L’energia potencial d’aigua embassada es converteix en energia cinètica en obrir les comportes de la canonada i es comunica al rodet de la turbina, que es posa a girar, i l’aigua surt de nou al riu pels canals de desaigües.
Solidari a l’eix de la turbina hi ha el rotor de l’alternador i un generador de corrent continu, que genera un camp magnètic, que produeix un corrent altern de tensió mitjana i elevada intensitat.
Amb els transformadors s’eleva la tensió
i a través del parc de distribució o directament s’alimenten
les línies de la xarxa de transport.
Suposen un estalvi important, ja que consumeixen els excedents d’energia a les hores vall i subministren energia al sistema a les hores punta.
Disposen de dos embassaments, el superior per alimentar la central, i l’inferior, per recollir l’aigua que utilitza la central. A les hores punta funcionen com a centrals hidroelèctriques normals. A les hores vall, l’energia sobrant de la xarxa és utilitzada per bombejar aigua de l’embassament inferior al superior.
Per bombejar aigua disposen de grups motobomba o grups turbina- alternador.
Existeixen dos grups de centrals de bombeig:
*Centrals de bombeig pur: Per produir energia elèctrica prèviament bombejent aigua a l’embassament superior, ja que només rep aigua de l’inferior.
*Centrals de bombeig mixt: Poden produir
energia amb o sense bombeig previ perquè l’embassament superior
també està alimentat per un riu.
Avantatges
* No emeten partícules contaminants
a l’atmosfera i no generen residus directes.
* L’efecte regulador del cabal del riu pot evitar inundacions en cas de crescudes sobtades i també assegura un cabal mínim en cas de sequera; l’aigua es pot aprofitar per regar o proveir el consum de les poblacions.
Inconvenients
Pèrdua de terrenys fèrtils
i poblacions en ser cobertes d’aigua.
Alteració del cabal dels rius i
problemes d’erosió.
Modificació de la fauna i de la
flora de la zona.
Possible acumulació de matèria
orgànica provocada pels vessaments d’aigües residuals.
La construcció de grans embassaments
pot variar el clima en les zones properes a ells.
ACTIVITATS
