Un generador hidráulico es una máquina que produce energía hidráulica al obtenerla utilizando la energía cinética y potencial de un arroyo, cascada o marea. Estos tipos de generadores se utilizan a menudo en aplicaciones industriales y de construcción, donde se necesita electricidad en lugares donde no hay una fuente de energía eléctrica disponible.
Índice
¿Cómo funcionan los generadores hidráulicos?
Un generador hidráulico es un dispositivo que convierte la energía mecánica de un fluido (normalmente agua) en energía eléctrica. Funciona mediante la aplicación de un principio de conversión de energía conocido como inducción electromagnética. Básicamente, se trata de un dispositivo que contiene una bobina de alambre que gira dentro de un campo magnético generado por una fuente externa. El movimiento del fluido induce una corriente eléctrica en la bobina, la cual se puede utilizar para producir energía eléctrica. Esta energía generada puede ser utilizada para alimentar sistemas eléctricos y electrónicos. Los generadores hidráulicos son una solución económica, eficiente y limpia para producir energía eléctrica.
Un generador hidráulico utiliza un sistema hidráulico mecánico, vehicular o marino como fuente de energía.
- El flujo de fluido hidráulico se envía a través de la línea de presión al motor hidráulico integrado del generador hidráulico.
- Este convierte la presión y el flujo de fluido hidráulico en electricidad.
El fluido hidráulico regresa al depósito de fluido hidráulico de la empresa a través de la línea de retorno.
Características del generador hidráulico
Estas maquinarias se caracterizan por generar energía completamente limpia y sin emisiones nocivas. Tampoco provoca lluvia ácida. El almacenamiento de agua facilita el suministro de actividades recreativas y sistemas de riego. El control de flujo se puede ajustar si existe riesgo de inundación.
Es posible cambiar el caudal de un río abriendo y cerrando continuamente la turbina. La ubicación significa mayores costos de inversión y mantenimiento y pérdida de energía. Además, la disponibilidad de energía puede variar según la temporada y de un año a otro.
¿Qué importancia tiene la energía hidráulica?
- Energía renovable
La energía hidráulica es energía renovable. En otras palabras, no se puede no se agotan. Sin embargo, cada vez hay menos lugares adecuados para instalar centrales hidroeléctricas.
- Energía limpia
La producción de energía hidroeléctrica no contamina el medio ambiente.
- Producción de energía estable
Hay poca variación en la producción de centrales hidroeléctricas a menos que haya cambios significativos. A menudo se utilizan para garantizar la energía mínima requerida.
- Energía segura
La energía hidroeléctrica es mucho más segura que los fósiles y la energía nuclear. El agua es el único combustible que se utiliza.
¿En dónde trabajan estos generadores?
Básicamente, existen dos tipos de centrales hidroeléctricas. Hay plantas que se utilizan para capturar parte de la circulación del río desde la estructura de la toma y transportarla a la planta a través de turbinas en la punta.
Este flujo luego regresará al lecho del río. Estas plantas se caracterizan por una altura útil casi constante y un caudal de turbina muy variable, dependiendo de la hidrología. Por tanto, en este tipo de operación, la capacidad instalada está directamente relacionada con el caudal a través del río.
Las fábricas al pie de la presa ubicadas aguas abajo del lago sirven para otros fines, como la producción de energía hidroeléctrica, el suministro de agua para los residentes y el riego, que pueden generar electricidad porque el agua no se puede consumir. Tiene la ventaja de almacenar energía (agua) y se puede utilizar cuando más se necesita. Generalmente regulan el flujo de los sistemas eléctricos para alcanzar el mayor equilibrio consumo / producción.
Tipos de generadores de energía hidroeléctrica
Generadores monofásicos de corriente alterna
Los generadores de corriente alterna (CA) también se conocen como alternadores monofásicos. Según las máquinas rotativas y los sistemas de energía, la mayor parte de la electricidad generada por las centrales hidroeléctricas es corriente alterna.
Estos generadores de CA monofásicos producen una sola fuente de voltaje de CC. Se trata de pequeñas centrales hidroeléctricas (o microhidráulicas), electrodomésticos, aldeas remotas, áreas remotas, maquinaria de construcción, fuentes de alimentación para fuentes de energía de respaldo (generadores de emergencia), etc. que requieren una potencia limitada y se utilizan a menudo en aplicaciones. Los alternadores monofásicos generan menos de 25 kilovatios de potencia.
Generadores de dos fases de corriente alterna
Un alternador de dos fases también se conoce como alternador polifásico. Consiste en dos o más bobinas (o circuitos) monofásicos que producen dos voltajes diferentes. Cada voltaje se puede considerar como un voltaje monofásico diferente. Los dos voltajes se generan independientemente uno del otro. Este generador bifásico se utiliza en motores hidroeléctricos con arranque automático.
Generadores de corriente trifásica
Los generadores trifásicos se utilizan para la distribución, transmisión y generación de energía a gran escala. Un generador de CA trifásico consta de tres voltajes (o bobinas) monofásicos diferentes colocados a 120o de distancia. Al encender el generador, se producen tres formas de onda de CA diferentes, separadas por 120 grados. La ventaja de un generador de CA trifásico es que la potencia no cae a cero. Estos generadores son una fuente estable de energía, convirtiendo eficientemente la energía mecánica en energía eléctrica con un mínimo de desperdicio.
De acuerdo con los «Conceptos Básicos de Ingeniería Eléctrica e Informática», las plantas hidroeléctricas modernas utilizan generadores de CA trifásicos para generar electricidad trifásica. De acuerdo con el «Manual Básico de Electricidad Industrial: Capacitación y Mantenimiento», estos generadores son más económicos que los monofásicos, utilizan acero y cobre de manera más eficiente en sus diseños, facilitan la regulación de voltaje y monofásicos. Se prefiere porque es más pequeño y más fácil para operar. Puede generar electricidad tanto trifásica como monofásica.
¿Cuáles son las ventajas de los generadores hidráulicos?
Los generadores hidráulicos tienen varias ventajas sobre otros tipos de generadores:
- Son eficientes: los generadores hidráulicos son muy eficientes en la conversión de energía hidráulica en electricidad, con una eficiencia del 85-90%. Estos generadores son relativamente baratos de instalar y mantener, además de ser muy seguros. Esta tecnología también tiene el beneficio adicional de ser una fuente de energía renovable, lo que significa que no produce ningún tipo de residuos tóxicos ni contribuye a la contaminación del aire. Esto los hace una opción atractiva para aquellos que buscan una forma limpia y eficiente de producir electricidad.
- Son compactos: los generadores hidráulicos son compactos y fáciles de transportar, lo que los hace ideales para su uso en aplicaciones móviles.
- Son silenciosos: los generadores hidráulicos son mucho más silenciosos que otros tipos de generadores, lo que los hace ideales para su uso en entornos donde el ruido puede ser un problema.
- Son sostenibles: los generadores hidráulicos son una excelente forma de producir electricidad de manera sostenible. Esta tecnología es una excelente opción para aquellas personas que buscan una forma eficiente y segura de producir electricidad. Si bien esta tecnología no es adecuada para todos los hogares o empresas, para aquellos que tienen una fuente de agua adecuada, los generadores hidráulicos pueden ser una excelente opción.
¿Quién inventó el generador hidráulico?
El generador hidráulico fue inventado por el ingeniero francés Benoît Fourneyron en 1832. Fourneyron desarrolló su primera máquina de agua hidráulica en una fábrica de seda cerca de Lyon, Francia. Su diseño se basó en una rueda de agua tradicional con el objetivo de aumentar la eficiencia de la máquina. El principio básico de un generador hidráulico es el mismo hoy en día, con una bomba impulsada por una rueda de agua que gira un eje para generar electricidad.
Buenas tardes tengo en el campo en la montaña un arrollo con bastante caudal de agua , con que presión de circuito hidráulico debe trabajar o como podría utilizar estos generadores sies posible