Eficiencia hidroeléctrica
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Si te interesa la energía hidroeléctrica, consulta también la calculadora de caudal de tuberías. Y si lo tuyo son las energías renovables, también tenemos la calculadora de paneles solares y la calculadora de turbinas eólicas.Tipos de turbinas hidroeléctricas
Las instalaciones a filo de agua y las centrales mareomotrices aprovechan la energía cinética del flujo, por lo que la fórmula es ligeramente diferente:P=0,5×η×ρ×Q×v2P = 0,5 × η × ρ × Q × v^2P=0,5×η×ρ×Q×v2El rendimiento de la turbina es la relación entre la energía disponible del agua y la potencia real de salida de la turbina. Suele expresarse en porcentaje. Los rendimientos de estas turbinas pueden llegar hasta el 59,3%, ya que están limitados por el límite de Betz.Cálculos de turbinas hidráulicas: un ejemplo
Una vez que conozca la potencia de la presa, puede utilizar nuestra calculadora de energía hidroeléctrica para determinar los ingresos que le reportará. Basta con multiplicar la potencia por la tarifa eléctrica y por el número de horas de funcionamiento de la presa.
¿Cómo funciona la energía hidroeléctrica?
Los dos factores vitales que hay que tener en cuenta son el caudal y la altura del arroyo o río. El caudal es el volumen de agua que se puede captar y redirigir para hacer girar la turbina generadora, y la altura es la distancia que el agua recorrerá en su caída hasta el generador. Cuanto mayor sea el caudal -es decir, cuanta más agua haya- y cuanto mayor sea la altura -es decir, cuanto mayor sea la distancia a la que cae el agua-, mayor será la energía disponible para convertirla en electricidad. Duplique el caudal y duplique la potencia, duplique la altura y duplique de nuevo la potencia.
Un emplazamiento de baja altura tiene una altura inferior a 10 metros. En este caso, se necesita un buen caudal de agua para generar mucha electricidad. Un emplazamiento de gran altura tiene una altura superior a 20 metros. En este caso, se puede prescindir de un gran caudal de agua, ya que la gravedad dará un impulso energético a lo que se tenga.
La aceleración debida a la gravedad es de aproximadamente 9,81 metros por segundo por segundo, es decir, cada segundo que un objeto cae, su velocidad aumenta 9,81 metros por segundo (hasta que alcanza su velocidad terminal).
Energía hidroeléctrica en casa
Si tuviera un generador hidroeléctrico de 10 kW (incluido el accionamiento de la turbina), ¿qué fórmula utilizaría para calcular cuánta agua por segundo habría que bombear a la turbina a 700 kPa para generar los 10 kW de potencia eléctrica que el generador puede producir (suponiendo que la turbina tuviera un rendimiento del 92% y el motor del 90%)?
700 kPa es la presión de un depósito de agua situado a 70 metros de altura sobre la turbina que fluye libremente a la salida. Se puede introducir en la fórmula como 70 metros de altura. La potencia se genera por la pérdida de energía del agua cuando baja de 70 metros o cuando pierde 700 kPa al ser impulsada por una bomba. La fórmula que has citado da W, pero 10 kW se entiende generalmente como 10 kWh para obtener la cantidad de agua necesaria en una hora.
Generador hidroeléctrico
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RespuestaVer imagen más grandeFigura 14 Ejemplo de cálculo de la potencia hidráulica a partir de un rendimiento, un caudal y una altura efectiva dadosAhora que ya sabe cómo calcular la potencia que puede suministrar una central, en la siguiente sección pasará a ver los tipos de centrales hidroeléctricas.Anterior 5.1 Almacenamiento por bombeoSiguiente 6 Tipos de centrales hidroeléctricas