Características y Funcionamiento de una Central Hidroeléctrica

Las Centrales Hidroeléctricas o Hidráulicas se construyen en los cauces de los ríos, en zonas donde el caudal de agua en moviviento es suficientemente abundante y continuo, para poder aprovechar la fuerza gravitacional de un salto o el fluir del agua.

El aprovechamiento hidráulico de los ríos, se basa en el principio fundamental de que la velocidad del flujo de estos es básicamente constante a lo largo de su cauce. Pero la energía potencial no se convierte íntegramente en cinética como sucede en el caso de una masa en caída libre, la cual se acelera, sino que ésta es invertida en las llamadas pérdidas, que sucede cuando la energía potencial se “pierde” en vencer las fuerzas de fricción con el suelo, en el transporte de partículas, en formar remolinos, etc..

Las Centrales Hidroeléctricas se encargan de evitar estas pérdidas, aprovechando casi toda la energía potencial. A medida que la tecnología ha avanzado, se ha ido perfeccionando la maquinaria para aprovechar mejor el salto de agua en su producción de energía y perder la menor cantidad posible de ésta.

En el pasado, con los aparatos primitivos se llegaba a perder hasta el 70% de la energía potencial, mientras que en la actualidad, las turbinas modernas permiten un rendimiento del 85 al 91%.

Uno de los tipos de centrales más comunes son las Centrales de Embalse, que con presas de contención reservan agua en un embalse. Estas centrales permiten aprovechar la energía potencial de la caída del agua entre dos niveles (salto geodésico), que pasa a convertirse en energía cinética.

El agua es impulsada a través de la tubería forzada, entrando de este modo en las turbinas hidráulicas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que produce energía mecánica, que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores eléctricos (alternadores).

La potencia de una Central Hidroeléctrica es proporcional a la altura del salto y al caudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente estas variables para el diseño de las instalaciones, y el tipo y tamaño de los equipos.

Los elementos principales de una Central Hidroeléctrica de Embalse son:

Presa, Embalse, Toma de Agua, Tubería Forzada o de Presión, Aliviaderos, Sala de Turbinas o Casa de Máquinas (Conjunto Turbina-Alternador, Turbina, Generador), Transformadores y Líneas de transporte de Energía Eléctrica.