Turbina generadora de agua
Los alumnos aprenden la historia de la noria y los usos habituales de las turbinas hidráulicas en la actualidad. Exploran la energía cinética creando su propia noria experimental a partir de una botella de plástico de dos litros. Investigan las transformaciones de energía que se producen al hacer girar las palas de una turbina hidráulica y experimentan cómo afecta el peso a la velocidad de rotación de la noria. Los alumnos también discuten y exploran las características de las centrales hidroeléctricas.
A lo largo de la historia de la humanidad, las ruedas hidráulicas han realizado muchos tipos de trabajos mecánicos: aserrar madera, accionar bombas, hacer funcionar maquinaria agrícola, accionar martillos, moler granos para convertirlos en harina, fabricar productos de hierro y accionar fábricas textiles. Hoy, los equivalentes modernos de las norias son las enormes turbinas de las centrales hidroeléctricas, que generan la electricidad que utilizamos a diario para realizar todo tipo de trabajos: calefacción, refrigeración, refrigeración y alimentación de electrodomésticos, televisores y entretenimiento. La energía hidroeléctrica es una forma de producir electricidad utilizando una fuente de energía renovable que no utiliza combustibles fósiles, no contamina y no produce gases de efecto invernadero. Sin embargo, proyectos tan grandes exigen que los ingenieros tengan en cuenta todas las implicaciones de su impacto en el medio ambiente circundante.
Generador hidráulico
Aunque la electricidad se descubrió ya en el siglo XVIII, el ser humano ha avanzado mucho en la producción de energía eléctrica por diversos medios desde entonces. Uno de los medios más comunes de producir energía son las turbinas de distintos tipos, incluidas las de gas y vapor. El núcleo de las operaciones de producción de energía de una turbina es el giro de sus rotores. A continuación se explica cómo este giro genera grandes cantidades de electricidad.
En pocas palabras, los generadores convierten la energía cinética, que se basa en el movimiento, en energía eléctrica. Sin embargo, esta energía cinética puede obtenerse de varias maneras. Lo más habitual es que esta generación eléctrica se cree utilizando la inducción electromagnética y aprovechando la energía mecánica que hace girar un generador. Por lo tanto, una de las principales operaciones de un generador es la creación de energía cinética.
Las turbinas de gas, también conocidas como turbinas de combustión, están compuestas por un compresor de gas, una turbina aguas abajo y una cámara de combustión denominada combustor. El aire se introduce en el compresor, donde se encuentra con el combustible, normalmente gas natural. El resultado es la combustión, y el gas a alta temperatura y presión hace girar los álabes, que introducen más aire a presión en la cámara de combustión y hacen girar el generador.
Microcentrales hidroeléctricas
Una rueda hidráulica es una máquina para convertir la energía del agua que fluye o cae en formas útiles de energía, a menudo en un molino de agua. Una rueda hidráulica consiste en una rueda (normalmente de madera o metal), con una serie de paletas o cangilones dispuestos en el borde exterior que forman el carro motriz. Las ruedas hidráulicas siguieron utilizándose comercialmente hasta bien entrado el siglo XX, pero ya no son de uso común. Se utilizaban, por ejemplo, para moler harina en molinos de muelas, convertir madera en pasta para la fabricación de papel, martillar hierro forjado, mecanizar, triturar minerales y machacar fibras para la fabricación de telas.
Algunas ruedas hidráulicas se alimentan del agua de un estanque de molino, que se forma cuando se represa un arroyo que fluye. Un canal para el agua que fluye hacia o desde una rueda hidráulica se denomina carrera de molino. El canal que lleva el agua desde el estanque hasta la rueda hidráulica se denomina canal de cabecera; el que transporta el agua desde la rueda se denomina canal de cola[1].
La principal dificultad de las ruedas hidráulicas es su dependencia de la corriente de agua, lo que limita su ubicación. Las presas hidroeléctricas modernas pueden considerarse descendientes de la rueda hidráulica, ya que también aprovechan el movimiento descendente del agua.
¿Cómo genera energía una rueda hidráulica?
Las norias de Smith Engineering se construyen con un alto nivel de especificación tras la investigación y el desarrollo en el diseño y la eficiencia de los cangilones. Para calcular la potencia total disponible con un rendimiento del 100%, se utiliza la siguiente fórmula: Caída (en metros) x Caudal (litros por segundo) x Gravedad 9,81 = Potencia (vatios). (por ejemplo, 4,1 x 200 x 9,81 = 8.044 vatios)Para un rendimiento del 75%, la potencia total disponible es:8.044 vatios x 75% = 6033 vatios (6kW)Durante la construcción, los componentes de la noria pueden levantarse en su sitio sin necesidad de maquinaria pesada de elevación, lo que reduce el tiempo de instalación y los riesgos para la salud y la seguridad. Esto también permite el montaje en zonas de acceso limitado, por ejemplo, zonas rurales con carreteras estrechas. La lubricación anual de los cojinetes es el único requisito de mantenimiento periódico y el diseño modular garantiza la fácil sustitución de los componentes en caso necesario.Dependiendo de su ubicación, el coste total de instalación de las norias de Smith Engineering es similar al de las microturbinas.Características principales:Ventajas principales:Las norias de Smith Engineering se diseñan y fabrican en nuestra fábrica de Maryport, en Cumbria, Inglaterra. Ofrecemos un servicio llave en mano y estaremos encantados de estudiar sus necesidades. Para más información, llame al +44 (0)1900 815831 o envíenos un correo electrónico.