Estudios necesarios para la construcción de una hidroeléctrica.

Para la construcción de una central hidroeléctrica se deben llevar acabo una serie de estudios con el fin de identificar los posibles aprovechamientos hídricos y seleccionar el más viable.

Los principales estudios son: Estudio de la demanda Estudio socioeconómico Estudio cartográfico y topográfico Estudio hidrológico y pluviométrico Estudio geotécnico Estudio de impacto ambiental

Estudio de la demanda Se utiliza para identificar cual es la demanda de los clientes potenciales de la central, en el tratara de medir el consumo de energía ya se a petróleo, gas, pilas, leña, carbón y el que puede ofrecer la central hidroeléctrica el cual debe ser superior al consumo de los clientes.

Estudio socioeconómico Es donde se realiza la evaluación económica del proyecto, la organización y desarrollo de este además del impacto social que este causaría en la comunidad como la compra de tierras la reubicación de comunidades enteras etc., en este estudio abarca el desarrollo y construcción de la central como del mantenimiento, administración y operación de esta.

Estudio cartográfico y topográfico Como el principio de una central hidroeléctrica es aprovechar la energía potencial la cual se trasforma en energía cinética y esta en eléctrica, y para tener una buena cantidad de energía potencial se requiere de una caída de agua o cabeza de agua y para saber esto se realizan estudios o mapas cartográficos de la región, cuando no hay estudios cartográficos d se recurre a estudios topográficos que permitan obtener los datos necesarios para conocer la caída o cabeza de agua y así poder determinar el potencial hidroenergético de la fuente.

Estudio hidrológico y pluviométrico Es el encargado del estudio hídrico de la fuente y es el que determina el caudal de diseño de la central, para el estudio hídrico se debe llevar una estadística de las fluctuaciones hídricas durante varios años para tener una idea del comportamiento de este. Pero como no hay muchos estudios hídricos de la fuente se recurre al la medición pluviométrica de las precipitaciones en las región donde estará la central hidroeléctrica, para estudiar el caudal de la cuenca que alimenta al rió.

Estudio geotécnico La ubicación y adecuación de las obras civiles se hace en relación con la estabilidad de los terrenos y las posibles fallas geológicas que este contenga es un estudio muy esencial para el diseño y construcción de la central ya que le permite a los diseñadores tener una idea de que riesgos geológicos deben tener presentes a la hora de diseñar la central.

Estudio de impacto ambiental Las obras que se construirán y la operación de la central implican un gran impacto ambiental, ya que dependiendo de el área del embalse quedara una gran extensión de tierra anegada y lo que esto conlleva como la perdidas de tierras agrícolas, selvas y su fauna y el impacto que esto causaría a el área circunvecina a la represa, el estudio debe abarcar como atenuar este daño. Al final este estudio dará la viabilidad del proyecto o no.

Criterios de selección de las turbinas

Uno de los principales criterios que se deben manejar a la hora de seleccionar el tipo de turbina a utilizar en una central, es la velocidad específica (Ns) cuyo valor exacto se obtiene a partir de la siguiente ecuación:

Donde: ne son revoluciones por minuto, N es la potencia del eje o potencia al freno y h es la altura neta o altura del salto. Estos son los valores para el rendimiento máximo.

Los valores de esta velocidad específica son para los actuales tipos de turbinas que hoy en día se construyen con mayor frecuencia (Pelton, Francis, Hélices y Kaplan) figuran en el siguiente cuadro:

Velocidad específica Ns Tipo de Turbina De 5 a 30 Pelton con un inyector De 30 a 50 Pelton con varios inyectores De 50 a 100 Francis lenta De 100 a 200 Francis normal De 200 a 300 Francis rápida De 300 a 500 Francis doble gemela rápida o express Más de 500 Kaplan o hélice

Ns se podría denominar más bien característica, tipo o algún nombre similar, puesto que indica el tipo de turbina.

Intervalos de aplicación de diversas turbinas hidráulicas                  

Eligiendo una velocidad alta de operación, y por tanto una turbina de velocidad específica elevada, se reducirán el tamaño del rodete y el coste inicial. Generalmente, es recomendable tener al menos dos turbinas en una instalación para que la central pueda seguir funcionando en el caso de que una de las turbinas esté fuera de servicio por una reparación o debido a una inspección.

La elección de la turbina también se puede hacer siguiendo el siguiente criterio: Ne entre 0 y 25, ruedas Pelton con un solo inyector Ne entre 25 y 50, ruedas Pelton con varios inyectores Ne entre 50 y 100, turbinas Francis lentas con un rodete Ne entre 100 y 250, turbinas Francis normales con un rodete Ne entre 250 y 500, turbinas Francis rápidas con varios rodetes Ne entre 500 y 1000, turbinas Hélice o Kaplan

Salto en metros Tipo de turbina Altura de salto en m Kaplan y hélice 2 < Hn < 40 Francis 25 < Hn < 350 Pelton 50 < Hn < 1.300