Generación
eléctrica en zonas aisladas por medio de microturbinas hidráulicas
Laboratorio de Máquinas
Térmicas e Hidráulicas, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional De Río
Cuarto. 2006.
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El suministro
de energía eléctrica por medio de líneas convencionales presenta un alto costo
en las zonas de baja densidad de utilización. La producción propia de energía
eléctrica en las zonas rurales marginales, se presenta como alternativa válida
y puede realizarse aprovechando la energía disponible en un salto hidráulico.
Para ello se utiliza una turbina hidráulica, cuya función es convertir la
energía del salto hidráulico en trabajo mecánico, y un generador eléctrico,
cuya función es convertir dicha energía mecánica en energía eléctrica.
El conjunto turbina generador producirá más potencia eléctrica mientras
mayores sean la altura del salto hidráulico y el caudal disponible. Las
turbinas de reducida potencia, utilizadas en zonas de bajo consumo eléctrico,
se denominan micromáquinas o microturbinas hidráulicas y sus potencias son
menores a 10 KW.
La zona de
influencia de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), particularmente la
zona de las sierras del Sur de Córdoba está surcada por gran cantidad de
pequeños ríos y arroyos, que presentan un potencial hidráulico muy interesante
desde el punto de vista de la microgeneración de energía eléctrica,
aún escasamente explotado. Llevando este análisis a un nivel nacional e
internacional podemos apreciar que esta situación se repite para países en vías
de desarrollo que presentan grandes extensiones de territorio escasamente
poblado.
En el Laboratorio de Máquinas Térmicas e Hidráulicas (LMTH) dependiente de
la Facultad de Ingeniería de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO se está
trabajando para sistematizar una metodología de cálculo, diseño, fabricación y
ensayos de micro turbinas hidráulicas destinadas a generación de energía
eléctrica o bombeo de agua para consumidores aislados. Para ello se utilizan
nuevas tecnologías de fabricación, disponibles industrialmente y otras
desarrolladas por miembros del grupo de trabajo, todo ello conducente a obtener
una disminución de costos de producción de micromáquinas hidráulicas.
Estas microturbinas son aplicables a pequeñas instalaciones que presenten
distintas combinaciones de altura – caudal en su salto hidráulico, y en
consecuencia, satisfacer los requerimientos energéticos de zonas rurales
marginales.
Los dispositivos se diseñan con el fin de hacer sus costos accesibles,
tanto de adquisición como de explotación, asegurando además que posean un
adecuado rendimiento en la conversión de energía para disminuir los tiempos de
amortización de equipos y el costo del KW-h producido.
La máquina hidráulica esta acoplada a un generador eléctrico de imanes
permanentes refrigerado por aire. El sistema posee un sistema electrónico de
regulación, de control del almacenamiento de la energía eléctrica y de
acondicionamiento de dicha energía con el fin de llevarla a los puntos de
consumo con una tensión y frecuencia adecuadas (inversores 220V 50 Hz).
La energía
generada y no utilizada se almacena en baterías de acumuladores de plomo ácido;
estas baterías actúan como reservorio de energía eléctrica para entregarla
cuando el consumo excede la potencia del generador. Cuando las baterías están a
plena carga y hay excedente de energía generada, el regulador de carga de las
baterías deriva la energía eléctrica restante a una resistencia que la
transforma en calor para ser utilizada en el calentamiento de agua por
acumulación o para calefacción de ambientes.
Fabricación y
comercialización de los equipos
Por medio de
un convenio de transferencia de resultados a la industria, La Empresa
Riocuartense GIACOBONE División ENERGÍA, dedicada a la fabricación y
comercialización de generadores eólicos y sus partes componentes, mantiene
constante interacción con el Laboratorio de Máquinas Térmicas e Hidráulicas de
la Facultad de Ingeniería de la UNRC en lo que hace a micro emprendimientos
hidroeléctricos. Por medio de un convenio de transferencia tecnológica, fruto
del cual dicha Empresa realizó la construcción de distinto tipos de
microturbinas, según lo que podemos observar en las fotos adjuntas. Dichas
micromáquinas se encuentran actualmente en operación, y han resultado en un
alto impacto social en las zonas donde han sido instaladas.
Con el
trabajo mancomunado Universidad – Empresa, se ha logrado desarrollar un
producto adecuado desde el punto de vista técnico y económico, de gran
importancia regional, empleando tecnología de desarrollo local y nacional,
minimizando la utilización de materias primas de importación, brindando a los
pobladores de zonas excluidas del sistema de distribución eléctrica la
posibilidad de contar con este suministro de manera autónoma, limpia, económica
y duradera.
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Equipo de Trabajo UNRC Mg. Ing. Nelson Cotella Mg. Ing. Pablo Varela Ing. Sergio Antonelli Ing. Osvaldo Villagra Ing. Javier Ramoska Al. Martín Kunusch Al. Christian Gardella Contacto Empresa Giacobone División Energía Cerro Fitz Roy 1080 - 5800 Río Cuarto (Cba.) ARGENTINA TeleFax: 54-358-4634379 www.giacobone.com |
Contacto UNRC: Mg. Ing. Nelson Gustavo Cotella Director Laboratorio de Máquinas Hidráulicas y Térmicas Facultad de Ingeniería UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO Ruta Nacional 36 Km. 601 T.E. 54 358 4676258 FAX 54 358 4676246 E-mail: ncotella@ing.unrc.edu.ar
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