En este proyecto comprobaremos los beneficios de la energía hidráulica realizando un generador casero para lograr generar energía eléctrica y así poder encender un foco led. Es importante la conversión de la energía como la inducción electromagnética, básicamente se trata de un dispositivo que contiene una turbina de hélices hecha con palitos de paleta, tapas de plástico y CD, con la caída del agua hace girar la polea que está conectada al motor eléctrico y así se obtiene la energía eléctrica que enciende el foco led (es importante mencionar que la altura de la caída del agua es fundamental ya que se requiere una alta presión de la misma para que la turbina pueda girar lo suficientemente fuerte). Los generadores hidráulicos son muy eficientes en la conversión de energía hidráulica en electricidad, con una eficiencia del 85-90%, la energía hidráulica es un tipo de energía renovable de alto rendimiento energético permite generar electricidad a partir de la actividad cinética del agua, además es una energía completamente limpia no produce gases, ni emisiones toxicas, el agua que utilizan las centrales de energía hidráulica proviene fundamentalmente de presas, que pueden construirse aprovechando desniveles geológicos, es decir aprovechando saltos de agua, ríos, arroyos y cascadas, otra ventaja es aprovechar lugares donde haya lluvia, porque ésta resulta esencial en el proceso de generación de este tipo de energía limpia, la lluvia crea y aumenta el caudal de ríos y arroyos, el agua en movimiento de esas corrientes contiene una gran cantidad de energía.
Los generadores de energía hidráulica son muy importantes porque convierten la energía hidráulica en energía eléctrica y su uso en la actualidad es para generar energía que sirve para cargar cosas como un foco un teléfono etc.
¿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, los generadores hidráulicos son compactos y fáciles de transportar, lo que los hace ideales para su uso en aplicaciones móviles, 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, 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.
Tipos de generadores de energía hidroeléctrica: generadores monofásicos de corriente alterna.
Los generadores de corriente alternan (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 micro hidráulicas), 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.
La energía hidráulica es un tipo de energía renovable de alto rendimiento energético que aprovecha la energía cinética de la corriente del agua. Esto se traduce en que el coste de generación de electricidad es muy bajo. Pero su uso no está más extendido ya que solo se puede producir en lugares muy determinados.
La energía hidráulica es uno de los grandes avances en la producción
Energética que aprovechan los recursos naturales para generar electricidad. En este artículo te contamos qué es la energía hidráulica y cómo funciona el sistema que permite utilizar el movimiento del agua como fuente de energía, así como sus múltiples ventajas.
Qué es la energía hidráulica
En síntesis, la energía hidráulica permite generar electricidad a partir de la actividad cinegética del agua. Es decir, utiliza el agua en movimiento para generar electricidad.
La energía hidráulica es un tipo de energía totalmente ecológica ya que es limpia y no produce emisiones tóxicas. Los embalses no solo se construyen para almacenar agua para el consumo humano o para el riego. También se aprovechan para generar energía hidráulica.
El agua que utilizan las centrales de energía hidráulica proviene fundamentalmente de presas, que pueden construirse aprovechando desniveles geológicos, es decir, aprovechando saltos de agua. Pero hay otro elemento fundamental que debemos tener en cuenta cuando hablamos de las centrales de energía hidráulica. Éstas deben estar situadas en lugares donde haya lluvia, porque ésta resulta esencial en el proceso de generación de este tipo de energía limpia.
La lluvia crea y aumenta el caudal de ríos y arroyos, también estos ven incrementado su caudal debido al deshielo que se produce en colinas o montañas con la llegada de las buenas temperaturas. El agua en movimiento de esas corrientes contiene una gran cantidad de energía.
La energía hidráulica utiliza el poder cinegético del agua para la generación de electricidad. Regular el caudal de los ríos es fundamental en la generación de este tipo de energía.
Cómo funciona una central de energía hidráulica
La corriente de agua de la que hablábamos puede ser modulada por las compuertas de una presa situada en un río. La cantidad de energía que produce puede ser regulada según la altura desde la que caiga el agua o el caudal de la misma. Al elevar las compuertas, el agua cae sobre las aspas de la turbina y la hace girar. A su vez, las turbinas están conectadas con un alternador o generador eléctrico que permite que se genere electricidad.
La energía hidroeléctrica es una de las más rentables. La inversión inicial de construcción es elevada. No obstante, los gastos de mantenimiento de este tipo de infraestructuras son bajos.
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 ¿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 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.
Cómo funciona la energía hidráulica
La energía hidráulica se obtiene aprovechando la energía producida por el movimiento del agua y las diferencias de altura. Y es que, al pasar el agua por una turbina, se obtiene electricidad. Esta forma de energía está en auge y se está implementando en muchas pequeñas instalaciones, en zonas poco conectadas, y con el objetivo claro: el autoconsumo.
Las centrales mini hidráulicas son aquellas que cuentan con una potencia instalada menor a 10 MW. Según los estudios de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) realizados para distintas tecnologías. Esta tecnología renovable es la forma más respetuosa con el medioambiente que se conoce para la producción de electricidad como lo corroboran.
Un siglo de historia:
En 1880 se construyó la primer instalación que aprovechaba la fuerza del agua que caía desde una cierta altura para accionar una turbina que a su vez hacia girar un alternador que producía la electricidad, era la central hidroeléctrica en Northumberland (Gran Bretaña), aunque para muchos, la primera central hidroeléctrica del mundo se construyó en Appleton, en el Estado de Wisconsin (Estados Unidos) en 1882.
Si bien el agua es un elemento básico para la vida y un recurso que, a lo largo de la historia , ha determinado el desarrollo humano, necesitamos agua para beber, agua para la agricultura que nos proporciona alimentos, y agua para la práctica totalidad de los procesos productivos, también para la obtención de energía, los molinos de agua romanos, o las norias de la cultura musulmana son ejemplos del aprovechamiento de la fuerza del agua desde tiempos inmemoriales, para sustituir el trabajo humano o animal, pero será con la invención de la electricidad y con su aplicación generalizada a fines del siglo XIX cuando el agua se contempla como una fuente básica para la producción de energía eléctrica por lo que adquiere un mayor valor en el ámbito energético, de hecho las centrales hidráulicas son el origen de la industria eléctrica mundial, que comenzó a producir vatios gracias a la fuerza del agua.
Elaborar un generador de energía hidráulica casero para conocer si es posible que se pueda generar energía eléctrica y prender un foco led.
Elegí este tema por que observe un video sobre un chico que construía un generador de energía hidráulica y prendía un foco led con la energía del generador y me gustaría comprobarlo.
Si creo un generador de energía hidráulica casero entonces poder comprobar que la energía que genero se puede utilizar para prender un foco.
1 motor eléctrico de 12 volts
12 palos de paleta
12 tapas de plástico (de refresco)
2 palos de madera de ancho 4 grueso
2 largo 24 cm
1 palo de madera de 13×1 cm
1 palo de madera de 2×13 cm
4 palos de madera de 60cm
5 palos de madera de 22 cm
3 palos de madera de 26 cm
1 base de madera de 25×25 cm
1 circulo de madera de 11 cm
1 base de madera de 18×20
4 CD
1 foco led
5 barras de silicón
1 soporte de plástico para motor
35 tornillos
8 pijas
1 bomba de agua
1 manguera de 2 m
3 cm de cable eléctrico
1 banda de 15 cm
1 botella de plástico de 3 litros
1. Para realizar la hélice marcar los CD en 12 partes iguales luego le pones silicón a las líneas y pegas los palos de paleta, así como las tapas también las pegas a los palos de paleta le pones silicón a los palos y le pones el otro CD.
2. Se necesita un círculo de madera de 11 cm de diámetro y los otros 2 CD van pegados en ambos lados de la madera para que quede nuestra polea, así como la banda elástica de 15 cm.
3. En el palo de madera de 13×1 cm insertaremos nuestra polea que realizamos y el CD con los palos de madera.
4. Ahora ocuparemos los 2 palos de madera de ancho 4 grueso 2 y largo 24 cm, el palo de 2×12 cm y la base de madera 18×20 cm, los tres tornillos y las 8 pijas todo esto lo uniremos para hacer la base donde va a ir nuestra polea y la hélice, también utilizaremos el motor de 12 volts, el foco led el soporte de plástico para motor, con ayuda de un adulto haremos los orificios con un taladro en donde va nuestro motor y unimos todo.
5. El siguiente paso fue construir una torre de 60 cm y aquí ocuparemos 4 palos de madera de 60 cm, 5 palos de 22 cm, 3 palos de 26 cm y una base de madera de 25×25 ya que se necesitó para que el agua cayera con presión.
Si funciono el generador hidráulico logre encender el foco led, pero fueron más de 3 intentos.
Tuve que cambiar la polea que utilice al principio y hacer una más grande, también cambie la banda ya que no funcionaba y al final me di cuenta que el agua tenía que caer con fuerza para lograr hacer girar la turbina de hélices, es por ello que construí una torre de 60 cm para hacer que el agua fluyera con más potencia, me di cuenta que la energía hidráulica es muy importante porque es una energía limpia que no contamina y sirve como cualquier energía y esa es mi opinión por que la energía hidráulica es muy importante.
Concluí que la energía hidráulica es un medio de energía que no afecta tanto al medio ambiente y que es una muy buena opción.
Creaciones Caseras Para Hacer. (2021, 31 agosto). COMO HACER UN GENERADOR DE ENERGÍA HIDRÁULICO |Proyectos Escolares| « Creaciones Caseras» [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=TYJwk5xivMA
Fundación Aquae. (2021, 26 julio). Qué es la energía hidráulica y cómo funciona – Fundación Aquae. FundaciÃ3n Aquae. https://www.fundacionaquae.org/que-es-la-energia-hidraulica/
