TURBINAS HELICOIDALES

1. TURBINAS HELICOIDALES Fuentes de Ahorro de Energía Ing. Guillermo Arreguin Carral Febrero 2011 Ingeniería Electromecánica Equipo No.2

2. INTEGRANTES Ilse Nallely García Márquez 08060395 Iván Zapata Orozco 05060987 Luis Ramón Lechuga López 05061133 Iván Alan Bustillos Urías 05061002 Omar Alejandro Palacios Carlos 08060600 Ramsés Orlando Lucero Loya 07061013 Nicolás Ruiz Miranda 06060699 Juan Humberto Baca Corral 06061407

3. HIDROELECTRICAS EN MEXICO

4. Hidroeléctricas Es aquella que utiliza energía hidráulicapara la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinosque aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas centrales aprovechan la energía potencialque posee la masa de agua de un cauce naturalen virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulicala cual transmite la energía a un generadordonde se transforma en energía eléctrica.

5. Dos Características • La potencia, que está en función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de las turbinas y de los generadores usados en la transformación. • La energíagarantizada en un lapso de tiempo determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, y de la potencia instalada.

7. Historia La Central Hidroeléctrica “El Cajón”, comenzó a ser construida en el año 2003 y está ubicada en el Estado de Nayarit, fue diseñado con una capacidad de generación de 750 mega watts (MW) a través de una cortina de 186 metros de altura, la más alta de su tipo en el mundo, y una capacidad de 12 millones de metros cúbicos

8. El Proyecto Hidroeléctrico “La Yesca” inició en el año 2008. Se espera que esta central hidroeléctrica quede concluida en junio del 2012. Se ubica en el estado de Nayarit, sobre el río Santiago, incorporando 750 megavatios al sistema eléctrico nacional. La Yesca tendrá 220 metros de altura y una cuenca con capacidad para 2,390 millones de metros cúbicos.

9. La Central Hidroeléctrica “Chicoasén” está ubicada sobe el río Grijalva en el municipio de Chicoasén, Chiapas. Esta central cuenta con ocho unidades turbogeneradoras de 300 MW cada una, para una capacidad instalada total de 2,400 MW. Estas unidades entraron en operación comercial en 1980.

10. Desempeño En México hay 64 Centrales Hidroeléctricas, de las cuales 20 son de gran importancia y 44 son centrales pequeñas. Suman un total de 181 unidades generadoras de este tipo. Actualmente 57 plantas hidroeléctricas están produciendo energía eléctrica y 7 centrales hidroeléctricas están fuera de servicio.

12. México cuenta con una capacidad Efectiva de 9,619 MW , lo que representa el 26.2 % de la capacidad de generación efectiva de la CFE, superior al promedio mundial que es del 22 al 25 %.

13. El sistema eléctrico Nacional requirió de un crecimiento de cerca de 15,000 MW éntrelos años 2001 al 2006 y de 25,626 MW entre los años 2001 al 2010 Entonces se desarrollo sistemas de degeneración con entradas de operación desde el 2001 hasta el 2010 6 centrales de ciclo combinado 166 MW 3 centrales geotérmicas 115 MW 3 centrales carboelectricas 1,889 MW 5 turbo gases 517 MW 5 hidroeléctricas 3150 MW 47 ciclos combinados 20,516 MW Con un total de 26,361 MW. Cumpliendo con la demanda nacional.

14. Ubicación Nombre: AguamilpaUbicación: NayaritCapacidad: 3 x 320 MW Nombre: AguaprietaUbicación: JaliscoCapacidad 2 x 120 MW Nombre: AngosturaUbicación: ChiapasCapacidad: 5 x 180 MW Nombre: BacuratoUbicación: SinaloaCapacidad 2 x 46 MW

15. Nombre: ChicoasenUbicación: ChiapasCapacidad: 5 x 300 + 3 x 310 MW Nombre: ComederoUbicación: SinaloaCapacidad: 2 x 50 MW Nombre: El CajonUbicación: NayaritCapacidad: 2 x 375 MW Nombre: El CaracolUbicación: GuerreroCapacidad: 3 x 198 MW

16. Nombre: HuitesUbicación: SinaloaCapacidad 2 x 220 MW Nombre: IxtapantongoUbicación: DFCapacidad: 2 x 28 + 1 x 52 MW Nombre: MalpasoUbicación: ChiapasCapacidad: 6 x 180 MW Nombre: San RafaelUbicación: NayaritCapacidad: 2 x 12 MW

17. TURBINA HELICOIDAL

18. Turbina Helicoidal Es una turbina de aguaevolucionaron a partir de la turbina de Darrieusde diseño mediante la alteración que han helicoidalhojas / láminas. Fue patentado el 3 de julio de 2001 y ganó 2.001 ASMEThomas A. EdisonPremio de PatentesGHT fue inventado por el profesor Alexander M. Gorlov de la Northeastern University.

19. Son turbinas, desarrolladas para generar energía eléctrica a través del caudal del río sin necesidad de construcción de represas o de conductos forzados y esta compuesta a penas por un grupo generador instalado en el lecho del río Estas asumen una forma helicoidal y tienen un mayor rendimiento y menor vibración, estando siempre una paleta en posición de recibir el flujo del agua. Las primeras pruebas fueron realizadas en 1996, en el Laboratorio de Turbinas Helicoidales de Massachusetts, Cambridge, USA. A partir de estas pruebas se verificó que esta es una máquina que ocupa poco espacio, es leve y fácil de manejar, presenta un costo bajo de fabricación y una pequeña vibración mecánica.

20. Donde se utilizan?? Son turbinas hidráulicas capaces de generar hasta 5 kW de potencia, operando independiente de la dirección de la corriente del río. Esta turbina posee rotación unidireccional manteniendo una salida libre, con un rendimiento máximo que puede alcanzar el 35%, es fabricada en aluminio y revestida con una capa de material antiadherente, reduciendo de esta forma la fricción en el agua y previniendo la acumulación de crustáceos y de deshechos. Puede ser usada en posición vertical o horizontal.

21. Las turbinas Gorlov han sido probadas para diferentes finalidades, a saber: en plataformas marítimas, donde producen electricidad usada para la electrolisis del agua para abastecer hidrógeno y oxigeno y en la producción de electricidad para abastecer pequeñas propiedades rurales

22. Ventajas • Estas asumen una forma helicoidal y tienen un mayor rendimiento estando siempre una paleta en posición de recibir el flujo del agua. • Esta es una máquina que ocupa poco espacio, es fácil de manejar, presenta un costo bajo de fabricación y una pequeña vibración mecánica. • Puede ser usada en posición vertical u horizontal. • La turbina Gorlov también puede ser denominada de turbina “ecológica” en función de su aspecto constructivo, o sea, dimensión, ángulo y distancia entre sus paletas, que permiten el paso de peces, no afectando el medio ambiente

23. Gira al doble de la velocidad del flujo de la corriente. • Gira en la misma dirección independientemente de la dirección del flujo de la corriente. • Esto es especialmente ventajoso para los sistemas de energía de las mareas y las olas.

24. Desventajas TURBINA HELICOIDAL

25. Desventajas • Contaminación del aire y del agua como resultado de la construcción y de la eliminación de los desperdicios,  erosión del suelo, destrucción de la vegetación,  destrucción de saneamiento y salud en los campamentos de salud. • Dislocación de la gente que vive en la zona.

26. Perdida de terreno (agrícola, bosques, pastos, humedales). Degradación ecológica debido al aumento de presión sobre la tierra. • Perdidas de tierras silvestres y hábitats de la fauna. • Lavado del lecho del río, aguas abajo de la represa.

27. Salinización de los terrenos aluviales. • Interrupción de la pesca en el río, la migración de los peces, y el cambio en la calidad y limnología del agua.

28. Como Operan ?? Las turbias helicoidales no son nada nuevo, ero e diseño estético y su eficiencia hacen que sea una turbina especial: cuando luce el sol acumula energía y cuando sopla el viento con vientos de hasta 144 Km/h también recogen energía El problema de la energía solar era la poca eficiencia en días no solares y lo mismo sucedía con la energía eólica si no hacia viento no generaban energía limpia, ahora gracias a la combinación de ambos tipos de generación la turbina es capaz de funcionar en pleno rendimiento en condiciones de poco viento y baja insolación. Además de todo esto las células solares están recubiertas de un fluoropolimetro transparente que permite la captura de la luz solar desde cualquier Angulo mientras gira.

29. Estas células tampoco necesitan refrigeración ni limpieza ya que la brisa del viento se encarga de eso, al mismo tiempo el diseño futurista permita que la turbina aproveche los vientos multidireccionales aumentando su eficacia a mas de 50% frente a las turbinas de hélice convencional Otra gran ventaja de este diseño de turbinas helicoidales es que se pueden instalar en zonas residenciales ya que no presentan peligro a personas o animales, nulo impacto sonoro

30. Eficiencia La turbina puede alcanzar velocidades de 1800 o 3600 rpm con niveles de agua de tan solo 40 o 70 centímetros, por lo que es conveniente para generar electricidad en ríos de poca profundidad. Para producir electricidad, se utiliza un sistema que consiste de una turbina, que gira al contacto con el agua, que produce el movimiento giratorio del generador.

31. En ambientes de prueba el GHT se ha observado para tener eficacia del hasta 42% en captura de la energía. El conocimiento de los límites de eficiencia de la turbina permite perfeccionar el diseño de centrales hidroeléctricas. La forma helicoidal de las hojas del rotor elimina la pulsación, mejorando su desempeño global, proporcionando una adecuada eficiencia, de hasta el 35 por ciento que es aceptable para turbinas de flujo libre.