Treball de recerca by Informàtica Cabanyes

Trabajo de investigación

TURBINAS

Director: Fran de la Cal Tutor de aula: José Manuel Cuartielles Autor: Francisco Cardona Vañó 2º C Bachillerato IES Manuel de Cabanyes

Vilanova i la Geltrú, 16 de Enero del 2015

Agradezco en especial, la colaboración de mi padre por su ayuda en la construcción de la maqueta y la realización de todas las piezas de aluminio hechas a torno, asimismo también por aportar conceptos en este trabajo y por la lectura y revisión final del mismo. A mi madre y a mi hermana Mª del Mar por su apoyo y paciencia, y en general a toda mi familia. Y por último, a la gente de la Cogeneración de la Zal de Barcelona por las explicaciones que me han dado.

ÍNDICE

1 Introducción..…………………………………………………………….……..1 2 Objetivos.…………….…………………………………………….…..............2 3 Metodología…….….………………………………………….…....................3 4 Turbinas……………………….………………….……..…….……..…...........4 4.1

¿Qué son?......................................................................................4

4.2

Tipología…………………………………………………..………….…5 4.2.1

Turbinas de vapor……………………………………..…........5

4.2.1.1

Funcionamiento………………...………………………5

4.2.1.2

Componentes que las forman………………………...7

4.2.1.3

Contexto en el que se utilizan……………………….16

4.2.2

Turbinas hidroeléctricas……………………………………...16

4.2.2.1

Funcionamiento……………………………………….17

4.2.2.2

Componentes que las forman………………….……18

4.2.2.3

Contexto en el que se utilizan………………….……23

4.2.3

Turbinas de gas………………………………………….……23

4.2.3.1

Funcionamiento……………………………………….23

4.2.3.2

Componentes que las forman……………………….25

4.2.3.3

Contexto en el que se utilizan……………………….30

4.2.4

Turbinas eólicas………………………………………………31

4.2.4.1

Funcionamiento……………………………………….31

4.2.4.2

Componentes que la forman…………………..........32

4.2.4.3

Contexto en el que se utilizan……………………….39

5 Proyecto práctico……….…………………………………………...............40 6 Conclusiones…………………………………………………………………44 7 Bibliografía……………………………….…..……………….………………45

1. INTRODUCCIÓN Mi trabajo de investigación, está enfocado en el ámbito de la mecánica y de la tecnología. Principalmente, me centro en el estudio de un tipo de motores, concretamente de las turbinas, en el que explico cómo funcionan, los tipos más importantes que existen y la utilización de cada una de ellas. La finalidad de este trabajo, es realizar una exposición sencilla pero a la vez argumentada sobre el tema ya comentado anteriormente, donde al final, podamos identificar y diferenciar los tipos de turbinas, tan solo viendo la manera en la que funcionan, su composición o la utilidad que tienen en el ámbito de la mecánica. Mediante este trabajo, amplío mis conocimientos de un tema en concreto de la mecánica, para que en un futuro, si quisiera encaminar mi carrera profesional por esta rama, me sirviera de utilidad y sacara provecho de él. Mi interés por esta temática proviene ya desde bien pequeño, ya que una gran parte de la familia se ha dedicado y se dedica a todo aquello relacionado con la mecánica. Es por esto que he vivido de cerca y experimentado, el mundo de los motores.

2. OBJETIVOS El objetivo principal que me he planteado con este trabajo de investigación es el siguiente: Ø Adquirir

los

conocimientos

básicos,

sobre

cuatro

turbinas

características determinadas, que me permitan en un futuro, plasmarlos en la práctica y en la vida real. No obstante, este objetivo general, se puede dividir en varios objetivos específicos que hacen que el trabajo sea más completo y se acerque a la realidad, estos son: Ø Investigar acerca del funcionamiento de cada turbina en concreto, y de los elementos que las componen. Ø Saber identificar una turbina, ya sea mediante la observación, a través de sus elementos característicos o de su funcionamiento. Ø Poner en práctica algunos de los conocimientos, a través de la realización de una pequeña maqueta sobre una turbina en concreto. Ø Tener estrategias y recursos suficientes, para saber crear una turbina, y que el resultado sea satisfactorio.

3. METODOLOGÍA La metodología que utilizaré a lo largo de todo este proyecto se ha basado principalmente en preguntar a varios profesionales que entienden del tema, como por ejemplo el personal de la Cogeneración de la Zal del Prat de Llobregat en Barcelona, informarme a través de familiares que han estudiado el mismo ámbito que mi trabajo de recerca, libros de bibliotecas y de información buscada por Internet; con la finalidad de extraer la máxima información posible para argumentar adecuadamente cada una de las partes de mi trabajo, y así poder obtener como resultado final un completo y buen trabajo de recerca.

4. TURBINAS 4.1 ¿Qué son? Se le llama turbina a la mayoría de las turbomáquinas motoras, en las cuales las corrientes de un fluido ya sea de agua, aire, vapor de agua o gas las convierte en energía mecánica. Es un motor rotativo cuyo elemento principal es un tipo de rotor giratorio llamado rodete, que está dentro de una parte fija llamada estátor, a través del cual pasa el fluido de forma continua cambiando éste su cantidad de movimiento por la acción de la máquina. El rodete está formado por palas o álabes, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia (Figura 1), de tal forma que el movimiento del fluido produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar formando energía mecánica. Esta energía se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de la máquina.

Figura 1

La primera turbina práctica construida fue una turbina hidroeléctrica diseñada por el inventor e industrial francés Benoit Fourneyron (1802-1867), en el 1827 la cual la llamó “Turbina” (Figura 2), tenía 6 caballos de fuerza con una potencia de 4,5 kW que podía hacer 230 r.p.m. La turbina usaba dos juegos de cuchillas curvadas en direcciones opuestas

para así obtener mayor cantidad de energía posible del movimiento de agua, aunque, aún y todo con esa cuchillas, era muy poca cosa. Diez años después Fourneyron inventó turbinas más grandes y más potentes las cuales llegaban a 60 caballos de fuerza con sus 45 kW de potencia capaz de hacer 2.300 r.p.m.

Figura 2

4.2 Tipología En este apartado me centraré en definir las turbinas principales que existen actualmente, así como su funcionamiento ya que cada una tiene un mecanismo diferente. Estas son: Turbinas de vapor, Hidroeléctricas, de Gas y Eólicas.

4.2.1 Turbinas de vapor 4.2.1.1 Funcionamiento La turbina de vapor es una máquina que convierte la energía de vapor proveniente de la caldera en trabajo mecánico que, en una central termoeléctrica este trabajo se emplea para mover un generador eléctrico que lo transforma en energía eléctrica. Para lograr que la energía del vapor se convierta en trabajo mecánico, el vapor es alimentado a la maquina a través de una tobera en donde se expande obteniendo un chorro a gran velocidad. La tobera se encuentra fija en la carcasa de la turbina y el chorro de vapor se

dirige en contra de una paleta montada en una rueda, la fuerza del chorro actúa sobre la paleta y la impulsa lo que produce movimiento en la rueda. El rotor es la parte móvil de la turbina que llevan montadas las ruedas con paletas llamadas también álabes, las toberas fijas están montadas sobre la carcasa que es una cubierta envolvente que actúa como barrera de presión y minimiza la perdida de vapor y al mismo tiempo conduce el flujo de la energía de una manera eficiente, la carcasa también soporta anillos de álabes estacionarios que sirven para dirigir el flujo de vapor en la dirección adecuada contra los álabes rotatorios, al pasar por la turbina, el vapor que proviene de la caldera pierde potencia conforme va chocando con las diferentes hileras de álabes haciéndolas girar, de esta manera, la presión y la temperatura del vapor en el escape son menos a la del vapor en la inyección. Por esta razón, las turbinas pueden estar agrupadas por componentes para aprovechar al máximo la energía contenida en el vapor. Las turbinas de vapor y sus componentes pueden estar clasificadas de acuerdo a la presión de vapor que pasan a través de ellas, dividiéndolas en alta presión, presión intermedia y baja presión, las turbinas utilizadas en una central termoeléctrica, son por lo general, una agrupación de distintos componentes y turbinas que dan por resultado una turbina compuesta en tándem que significa que los componentes trabajan en conjunto sobre la misma flecha para ser más eficiente el uso de la presión del vapor. La turbina de alta presión y presión intermedia, es una combinación de dos componentes en una sola carcasa, cuando el vapor entra en la turbina, se devuelve directamente a través del componente de alta presión pero en vez que el escape de vapor sea alimentado directamente al de presión intermedia, se retorna a la caldera para recalentarlo a su temperatura original, a este proceso se le conoce como “recalentado en frio”. Más tarde, cuando ya haya ocurrido dicha etapa, el retorno del vapor de la caldera llamado vapor recalentado, entra al componente de presión intermedia que está diseñado para que tenga una trayectoria en dirección opuesta al vapor del componente de alta presión, cuando el vapor se expande al empujar los alabes de la turbina, se produce en el rotor una fuerza en la misma dirección del flujo de vapor y en la turbina de vapor se genera un empuje en la dirección de alta

presión y otro en el de presión intermedia, aunque los empujes sean de dirección opuesta, no son iguales, por eso se requieren alabes estacionarios para establecer zonas de presión. Finalmente, el vapor extraído de este componente es utilizado para alimentar a la turbina de baja presión y fluye al exterior a través de trayectorias opuestas de álabes, el vapor crea fuerzas de empujes opuestas sobre el rotor que aquí son exactamente iguales y se equilibran entre sí. Figura 3

4.2.1.2 Componente que las forman Una turbina de vapor se compone principalmente por la siguiente serie de elementos estructurales, mecánicos y auxiliares: • El rotor: El rotor de una turbina es el principal elemento móvil del sistema, es el eje donde la energía desprendida por el vapor en la turbina, se convierte en energía mecánica. Como la turbina está dividida en varios números de escalonamientos, el rotor está compuesto por una serie de coronas de álabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Todos los álabes, 7

también llamados paletas, se encuentran unidos sólidamente al eje.

Figura 4

• Toberas: El vapor es alimentado a la turbina a través de estos elementos, su labor es conseguir una correcta distribución del vapor que entra o sale al o desde el interior de la turbina. Convierte la energía de presión de un fluido (entalpía) en energía cinética. El fluido que pasa por la tobera, sufre un aumento de velocidad a medida que la sección de esta disminuye, por lo que sufre también una disminución de presión y temperatura al conservarse la energía.

Figura 5

• La carcasa: La carcasa se divide en dos partes: la parte inferior que está unida a la bancada y la parte superior, desmontable para el acceso al rotor. Ambas contienen las coronas fijas de toberas o alabes fijos. Las carcasas se realizan en hierro, acero o de aleaciones de este, dependiendo de la temperatura de trabajo. Las partes de la carcasa de la turbina de alta presión

son de materiales más resistentes que en la parte del escape. La humedad máxima debe ser de un 10% para las últimas etapas. Normalmente se encuentra recubierta por una manta aislante que disminuye la radiación de calor al exterior, evitando que el vapor se enfríe y pierda energía disminuyendo el rendimiento de la turbina. Dicha manta aislante a la vez suele estar recubierta de una tela impermeable que evita su degradación y permite desmontarla con mayor facilidad.

Figura 6

• Álabes: son unas piezas curvadas que tienen la función de desviar el flujo de corriente, para la transformación entre energía cinética y energía de presión o para intercambiar cantidad de movimiento del fluido con un momento de fuerza en el eje. Hay dos tipos de álabes, los fijos y los móviles colocados en ranuras situadas alrededor del rotor y de la carcasa. Los álabes se pueden asegurar solos o en grupos, fijándolos a su posición por medio de un pequeño seguro o mediante remaches. Los extremos de los álabes se fijan en un anillo donde se remachan, y los más largos a menudo se sujetan entre sí con alambres o barras en uno o dos lugares intermedios, para darles rigidez. Los álabes se realizan en aceros inoxidables, aleaciones de cromo-hierro, con las curvaturas de diseño según los ángulos de salida de vapor y las velocidades necesarias.

Figura 7

โ ข Vรกlvula de regulaciรณn: Regula el caudal de vapor de entrada a la turbina, siendo de los elementos mรกs importantes de la turbina de vapor. Es accionada hidrรกulicamente con la ayuda de un grupo de presiรณn de aceite (aceite de control) o neumรกticamente. Forma parte de dos lazos de control: el lazo que controla la velocidad de la turbina y el lazo que controla la carga o potencia de la turbina.

Figura 8

โ ข Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales: Sobre ellos gira el rotor. Suelen ser de un material blando, y recubiertos de una capa lubricante que disminuya la fricciรณn. Son elementos de desgaste, que deben ser sustituidos periรณdicamente, bien con una frecuencia establecida si su coste es bajo respecto de su producciรณn, o bien por observaciรณn de su superficie y cambio

cuando se encuentren en un estado deficiente.

Figura 9

• Cojinete de empuje o axial: El cojinete axial o de empuje impide el desplazamiento del rotor en la dirección del eje, evitando que el empuje axial que sufre el eje por el efecto del vapor repercuta en el reductor, dañándolo seriamente. No se encuentra en contacto con el eje si no que hace tope con un disco que forma parte solidaria con el eje. El cojinete está construido en un material blando y recubierto por una capa de material que disminuya la fricción entre el disco y el cojinete. Además, debe encontrarse lubricado. Para comprobar el estado de ese cojinete, se mide la temperatura y las vibraciones del eje y la forma constante el desplazamiento axial. Si se excede el límite permitido, el sistema de control provoca la parada de la turbina o impide que esta complete su puesta en marcha.

Figura 10

• Sistema de lubricación: sistema que proporciona el fluido lubricante que, generalmente es aceite. Para asegurar la circulación del aceite en todo momento el sistema suele estar equipado con tres bombas: -

Bomba mecánica principal: esta bomba está acoplada al eje de la turbina, de forma que siempre que este girando la turbina está girando la bomba, asegurándose así la presión de bombeo mejor que con una bomba eléctrica. No obstante, en los arranques esta bomba no da presión suficiente, por lo que es necesario que el equipo tenga al menos una bomba adicional.

Bomba auxiliar: esta bomba es la que se utiliza en los arranques y sirve para asegurar la correcta presión de aceite hasta que la bomba mecánica tiene la suficiente presión y puede realizar su función. Se conecta antes del arranque de la turbina y se desconecta a unas revoluciones

determinadas

durante

arranque,

cambiándose

automáticamente de la bomba auxiliar a la bomba principal. También se conecta durante las paradas de la turbina. -

Bomba de emergencia: si se produce un problema de suministro eléctrico en la planta, esta queda sin tensión, durante la parada habría un momento en que la turbina se quedaría sin lubricación ya que la bomba auxiliar no tendría tensión. Para evitar este problema, las turbinas suelen ir equipadas con una bomba de emergencia que funciona con corriente continua proveniente de un sistema de baterías.

Figura 11

• Sistema de extracción de vahos: El depósito de aceite suele estar a presión inferior a la atmosférica para facilitar la extracción de vapores de aceite y dificultar una posible fuga de aceite al exterior. Para conseguir este vacío, el sistema de lubricación suele ir equipado con un extractor.

Figura 12

• Sistema de refrigeración de aceite: El aceite durante su recorrido de lubricación se calienta cambiando su viscosidad, y por lo tanto, sus características lubricantes varían, llegando a degradarse si el calor es excesivo. Para evitarlo, el sistema de lubricación dispone de unos intercambiadores que enfrían el aceite, estos intercambiadores pueden ser aire-aceite, de forma que el calor del aceite se evacua a la atmósfera, o agua-aceite, de forma que el calor se transfiere al circuito cerrado de refrigeración con agua de la planta.

Figura 13

• Sistema de aceite de control: Cuando la válvula de regulación se acciona hidráulicamente, el conjunto de la turbina va equipado con un grupo de presión para el circuito de aceite de control. Este, debe mantener la presión normalmente entre los 50 y los 200 bares de presión. El sistema de control gobierna la válvula de salida del grupo, esta hace llegar dicho aceite hasta la válvula de regulación de entrada de vapor con la presión adecuada.

Figura 14

• Sistema de sellado de vapor: Las turbinas de vapor están equipadas con sellos o retenes de carbón, que se ajustan al eje, y/o con laberintos de vapor. Con esto se consigue evitar que el vapor salga a la atmósfera y disminuyan la eficiencia térmica de la turbina.

Figura 15

• Virador: El sistema virador consiste en un motor eléctrico o normalmente hidráulico que hace girar lentamente la turbina cuando no está en funcionamiento. Esto evita que el rotor se curve en parado, debido a su propio peso o por expansión térmica. La velocidad de este sistema es muy baja (varios minutos para completar un giro completo de turbina), pero asegura la rectitud del rotor. Si por alguna razón este sistema se detiene (avería del rotor, avería de la turbina, inspección interna con desmontaje) es necesario asegurar que, antes de arrancar, estará girando varias horas con el sistema virador.

Figura 16

• Compensador: Es el elemento de unión entre la salida del vapor de la turbina y el resto de la instalación (generalmente las tuberías que conducen al condensador o el propio condensador). Ya que la carcasa de la turbina sufre grandes cambios de temperatura, este elemento de unión es imprescindible para controlar y amortiguar el efecto de dilataciones y contracciones

Figura 17

4.2.1.3 Contexto en el que se utilizan Las turbinas de vapor se utilizan para generar la energía que impulsará una máquina o para crear electricidad a partir de diversas fuentes de energía que producen el vapor para la materia prima. Estas fuentes de energía son combustibles fósiles, energía nuclear, energía geotérmica e incluso energía solar. Las turbinas de vapor también se han utilizado en locomotoras eléctricas y barcos. Convierten la energía térmica en energía cinética y a partir de ahí pueden crear energía eléctrica a través de un generador. • Locomotoras a vapor: Fueron la forma dominante de tracción en los ferrocarriles hasta que a mediados del siglo XX fueron reemplazadas por las locomotoras diésel y eléctricas. La energía cinética que producían las turbinas de vapor, se utilizaba para generar el movimiento de giro en las locomotoras para accionar sus ruedas. Este uso de las turbinas de vapor para el movimiento de las locomotoras, no tuvo mucho éxito y fue abandonado en los Estados Unidos en la década de 1950. • Barco a vapor: Los barcos a vapor también llamados piróscafos de una manera menos frecuente, utilizan el mismo principio que las locomotoras a vapor para producir movimiento a un barco. El método era quemar las materias primas y el calor producido se usaba para generar el vapor en una caldera de agua. El vapor hace girar la turbina y la energía cinética se utiliza para activar los propulsores de la nave y mover el barco a través del agua. 4.2.2 Turbinas hidroeléctricas Este tipo de turbinas es utilizada en saltos de gran altura (alrededor de 200m y mayores) con caudales relativamente pequeños (hasta 10 m3/s aproximadamente). Se divide dependiendo del diseño del rodete, en varios tipos distintos; de los cuales yo destacaré tres, por considerarlos los más importantes: la turbina Pelton (Figura 18), turbina Francis (Figura 19) y turbina Kaplan (Figura 20).

Figura 18

Figura 19

Figura 20

A continuación, realizaré una descripción del funcionamiento, de los componentes que la forman y del contexto en el que se utiliza la turbina Pelton. 4.2.2.1 Funcionamiento La energía potencial del agua embalsada, o energía de presión, hasta los orificios de salida de las toberas o inyectores, se convierte en energía cinética, la tobera lanza directamente el chorro libre de agua contra una serie de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de la turbina que inciden tangencialmente contra el rodete. El agua al chocar con las paletas, acciona la turbina obteniendo como resultado el trabajo mecánico que deseábamos. Las formas cóncavas de los álabes hacen cambiar la dirección del chorro de agua, saliendo éste en dirección casi opuesta al que entraron ya sin energía apreciable, por los bordes laterales sin ninguna incidencia posterior

sobre los álabes siguientes, pero jamás puede salir el chorro de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala sucesiva y habría un efecto de frenado. La sección de entrada del fluido a la cuchara se denomina 1, así como 2 a la sección de salida. Por lo tanto, el chorro de agua transmite

energía

cinética

rotor,

donde

queda

transformada

instantáneamente en energía mecánica. La aguja (eje del interior de la tobera), gobernada por el regulador de velocidad, hace la función de cerrar más o menos el orificio de salida de la tobera, consiguiendo cambiar el caudal de agua que fluye por ésta, con el fin de mantener constante la velocidad del rotor y así evitar la reducción del número de revoluciones.

Figura 21

4.2.2.2 Componentes que la forma La turbina Pelton, está constituida por los siguientes componentes esenciales: Distribuidor Está constituido por una o varias toberas o equipos de inyección de agua, cada una de éstas, tiene como misión dirigir un chorro de agua cilíndrico y de sección uniforme sobre el rotor y también regular el caudal preciso que ha 18

de fluir hacia el rotor. El número de toberas, varía dependiendo de la potencia y características del generador y según las condiciones del salto de agua. El distribuidor está formado por: • Cámara de distribución: Es la prolongación de la tubería forzada, acoplada a ésta por una brida de unión entre la tubería forzada y la cámara de distribución donde se localiza la válvula de entrada a la turbina. Tiene como misión fundamental conducir el agua hasta el inyector y sirve como soporte a los demás mecanismos del distribuidor.

Figura 22

• Inyector: Una turbina Pelton puede tener entre uno y un máximo de seis inyectores. Cuando tiene un solo inyector, el eje del rodete es normalmente horizontal pero cuando el número de inyectores es superior a uno, el eje del rodete es normalmente vertical. En este caso, la tubería forzada se bifurca tantas veces como el número de inyectores que haya, y cada inyector tiene su propia tubería independiente. El inyector está compuesto por: -

Tobera: Es una boquilla, con orificio de sección circular de un diámetro entre 5 y 30cm., instalada al final de la cámara de distribución de cada inyector que tenga la turbina. Su función es dirigir el chorro de agua, tangencialmente hacia la periferia del rotor, de tal modo que la prolongación de la tobera forma un ángulo de 90º con los radios de las paletas del rotor.

Aguja: Constituye un eje situado en el centro del interior del cuerpo de la tobera con movimiento de desplazamiento longitudinal en dos sentidos. Su función es dejar pasar la cantidad de agua adecuada.

Deflector: Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o pantalla, cubre parcialmente el chorro durante los cambios de caudal y permite realizarlos más lentamente, impidiendo la aceleración excesiva del rotor.

Figura 23

• Equipo regulador de velocidad: Está constituido por un conjunto de dispositivos a base de servomecanismos, cuya función es mantener constante la velocidad de rotación.

Figura 24

Rotor Es la pieza clave donde se transforma la energía hidráulica del agua en energía mecánica. Esencialmente consta de los siguientes elementos: • Rueda motriz: Está unida rígidamente al eje por medio de chavetas y anclajes adecuados. Su exterior está mecanizado para ser el soporte de los álabes. • Cangilones: También denominados álabes, cucharas o paletas. Están diseñados para recibir el empuje directo del chorro de agua. Su forma es similar a la de una doble cuchara, con una arista interior lo más afilada posible. Actualmente para cualquier tamaño de rotor, los álabes están forjados con la misma rueda, formando una única pieza, lo cual es beneficioso tanto para la economía

construcción

como

para

una

mayor

seguridad

funcionamiento.

Figura 25

Carcasa Es la envoltura metálica que cubre los inyectores, el rotor y todos los elementos mecánicos de la turbina, su principal objetivo es evitar que el agua salpique al exterior después de que el chorro de agua impacte en los álabes de la rueda.

Figura 26

Cámara de descarga La cámara de descarga, también conocida como como tubería de descarga, es la zona por donde cae el agua libremente hacia el desagüe, después de haber movido el rotor para evitar deterioros por la acción de los chorros de agua, y especialmente de los originados por la intervención del deflector, la cámara de descarga suele disponer de un colchón de agua de 2 a 3 m de espesor y blindajes o placas.

Figura 27

Sistema de frenado Consiste en un circuito de agua derivado de la cámara de distribución. El agua, proyectada a gran velocidad sobre la zona convexa de los álabes, favorece el rápido frenado del rodete, cuando las circunstancias lo exigen. Eje Esta rígidamente unido al rotor y situado adecuadamente sobre cojinetes debidamente lubricados, transmite el movimiento de rotación al eje del generador. El número de cojinetes instalados así como su función, depende de las características del grupo turbina – generador. 4.2.2.3 Contexto en el que se utiliza Normalmente se recomiendan las turbinas Pelton, por ser más simples y económicas y cuando hay caídas de agua de los arroyos de montaña de como mínimo 20m, aquí, se utilizan las que solo tienen unos pocos centímetros de diámetro, se aprovecha la energía que tienen los flujos de unos cuantos litros por minuto generando una gran cantidad de energía. 4.2.3 Turbina de gas 4.2.3.1 Funcionamiento Una turbina de gas es una máquina térmica que transforma la energía química contenida en un combustible, en energía mecánica. Hay turbinas de pequeña potencia de 5 KW pero hay otras que pueden llegar hasta los 500 MW. La energía transformada, la tendremos a nuestra disposición en un eje donde podremos conectar un generador eléctrico, una bomba, un compresor o una hélice de un barco, para aprovecharla. La turbina de gas no debe su nombre al combustible que utiliza ya que puede utilizar varios, como combustibles líquidos, queroseno, gasóleo o como componente más habitual, gas natural, debe su nombre al fluido que circula por el interior de la turbina, entra aire y éste, tiene un proceso de elevación de presión y temperatura y siempre sale al exterior a una temperatura determinada, pero siempre es un

fluido gaseoso el que se mueve por dentro de la turbina. Una turbina de gas tiene tres partes diferenciadas, la primera parte es el compresor, normalmente de tipo axial, allí sucede la elevación de presión del gas, donde el aire que entra a 25ºC, sale entorno a los 300ºC, pero en la cámara de combustión que es la segunda parte, el gas puede llegar a estar a 1.700ºC en los modelos de turbinas de gas más avanzados. Con esta elevación de temperatura tan brusca en la cámara de combustión, lo que se ha conseguido en el fluido que circula a través de la turbina es acumular mucha energía potencial que la podremos transformar en energía cinética en las toberas, situado en la tercera parte diferenciada, y esta energía cinética trasladarla a los álabes donde se convertirá por el movimiento rotativo del rotor, en energía mecánica que es el fin de la turbina. Las turbinas de gas tienen varias ventajas como puede ser el pequeño peso y volumen en relación a su potencia y la flexibilidad en su operación. Esto hace que sean máquinas cuyo uso para determinadas aplicaciones, especialmente referidas a la generación de electricidad y a la propulsión de buques y aviones, esté en claro aumento. Como son unas máquinas rotativas, presentan una clara ventaja frente los motores alternativos por la ausencia de movimientos y de rozamientos entre superficies sólidas. Comparadas con las turbinas de vapor, por ejemplo, estas turbinas apenas tienen necesidades de refrigeración lo que facilita mucho su instalación. Además de su baja inercia térmica, les permite alcanzar su máxima carga en un período de tiempo muy corto. Tiene un mantenimiento muy sencillo comparado con otras máquinas y una elevada fiabilidad ya que la reducción de lubricar y refrigerar, hace que la probabilidad de fallo disminuya. Una instalación de generación eléctrica de turbinas de gas, puede alcanzar con facilidad valores de disponibilidad superiores al 95% y de fiabilidad cercana al 99% siempre que la instalación esté bien diseñada, bien construida, bien operada y con un buen mantenimiento.

Pero

todo

son

ventajas,

hay

que

destacar

dos

inconvenientes, la alta velocidad de rotación y su bajo rendimiento entre el 30 y

el 40% comparado con algunos motores alternativos diesel que, algunos desarrollados alcanzan un 50% de rendimiento o las turbinas de vapor que son muy normales valores de un 40%.

Figura 28

4.2.3.2 Componentes que las forman Las turbinas de gas se dividen en 3 grandes partes principales: -

Compresor.

Cámara de combustión.

Turbina de expansión.

• Compresor: Su función consiste en comprimir el aire de entrada, hasta la presión indicada para cada turbina, para introducirla en la cámara de combustión. Su diseño es principalmente axial. Su funcionamiento consiste en empujar el aire a través de cada etapa de álabes por un estrechamiento cada vez mayor, al trabajar en contra presión es un proceso que consume mucha energía, llegando a significar hasta el 60% de la energía producida por la turbina. Para disminuir la potencia necesaria para este proceso, puede optarse por un diseño que enfríe el aire en etapas intermedias, favoreciendo su compresión, aunque reduce la eficiencia de la turbina por la entrada más fría del aire en la cámara de combustión.

Figura 29

• Cámara de combustión: Cuanto mayor sea la temperatura de la combustión, mayor será la potencia de la turbina, es por eso que el diseño de las cámaras de combustión está enfocado a soportar temperaturas máximas, superiores a los 1000ºC, mediante recubrimientos cerámicos, también evitar que el calor dañe otras partes de la turbina que no están diseñadas para soportar tan altas temperaturas. Están diseñadas mediante una doble cámara: -

Cámara interior: Se produce la mezcla del combustible, mediante los inyectores, y el comburente, que rodea y accede a ésta mediante distribuidores desde la cámara exterior en 3 fases.

Cámara exterior: Se ocupa de recoger el comburente, proveniente del compresor y hacerlo circular por el exterior de la cámara interior para refrigerar los paneles cerámicos, y a su vez distribuir la entrada de aire a la cámara interior de forma adecuada.

Figura 30

• Turbina de expansión: Está diseñada para aprovechar la velocidad de salida de los gases de la cámara de combustión y convertir su energía cinética en energía mecánica rotacional. Todas sus etapas son por lo tanto de reacción y deben generar la suficiente energía para alimentar al compresor y la producción de energía eléctrica en el generador. Suele estar compuesta por 4 o 5 etapas, cada una de ellas integrada por una corona de alabes con un adecuado diseño aerodinámico, que son los encargados de hacer girar el rotor al que están unidos solidariamente. Además de estos, hay antes de cada etapa un conjunto de alabes fijos sujetos a la carcasa, que tienen como misión redireccionar el aire de salida de la cámara de combustión y de cada etapa en la dirección adecuada hasta la siguiente. Los alabes deben estar recubiertos por material cerámico para soportar las altas temperaturas.

Figura 31

Otros componentes de la turbina de gas: • Carcasa: La carcasa protege y aísla el interior de la turbina y se puede dividir en 3 secciones longitudinales: -

Carcasa del compresor: Está compuesta por una única capa para el soporte de los álabes fijos y para conducción del aire de refrigeración a etapas posteriores de la turbina de gas.

Carcasa de la cámara de combustión: Tiene múltiples capas, para protección térmica, mecánica y distribución de aire para las 3 fases en que se introduce el aire en la combustión.

Carcasa de la turbina de expansión: Cuenta al menos con 2 capas, una interna de sujeción de los álabes fijos y otra externa para la distribución del aire de refrigeración por el interior de los alabes. Debe también de proveer protección térmica frente al exterior.

Figura 32

• Casa de filtros: Se encarga del filtrado del aire que entra al compresor, se componen de 2 primeras fases de filtrado grueso, y una última con filtro de microparticulas. En este proceso se puede aplicar diferentes tecnologías para aumentar la humedad y disminuir la temperatura del aire. La casa de filtros generalmente siempre está fuera de la turbina pero en algunos tipos de turbinas de gas, el mecanismo de limpieza de los filtros se encuentra en su interior.

Figura 33

• Cojinetes:

Pueden ser

radiales o axiales , según sujeten el

desplazamiento axial o el provocado por el giro del rotor. En ambos casos la zona de contacto esta revestida por un material especial antifricción llamado material Babbit, el cual se encuentra su vez lubricado. En los cojinetes axiales el contacto se realiza en un disco solidario al eje y se montan con un sensor de desplazamiento longitudinal, y en los radiales el contacto es directamente sobre el eje y se utilizan 2 sensores de desplazamiento montados en ángulo para detectar vibraciones. • Sistema de lubricación: Puede contener hasta 10.000 litros de aceite en grandes turbinas de generación eléctrica, su misión es tanto el refrigerar como mantener una película de aceite entre los mecanismos en contacto. El sistema de lubricación suele contar con una bomba mecánica unida al eje de rotación, otra eléctrica y otra de emergencia, aunque en grandes turbinas desaparece la turbina mecánica por una turbina eléctrica extra. Entre sus componentes principales están el sistema de filtros, el extractor de gases inflamables, refrigerador, termostato, sensor de nivel, presostato, etc. • Recinto acústico: Recubre todos los sistemas principales de la turbina, y su función es aislarla de las inclemencias del tiempo y a su vez aislar al exterior del ruido. Debe contar con un sistema contra incendios y de ventilación.

Figura 34

• Bancada: Se construye en cemento para soportar la estructura de la turbina, con una cimentación propia para que no se transmitan las vibraciones propias del funcionamiento de la turbina al resto de los equipos de la planta.

Figura 35

•

Virador: Sistema exactamente igual al de la turbina de vapor, la función

que tiene es girar poco a poco la turbina cuando no está en funcionamiento y así evita que por el peso de la turbina se doble. 4.2.3.3 Contexto en el que se utilizan Las turbinas de gas se utilizan en la aviación militar, para dar energía a los helicópteros, aviones de combate, cazas bombarderos y aviones de despegue vertical (Harrier V/tol y V/stol). En este caso se buscan turbinas con temperaturas de admisión más elevada para lograr más altas velocidades y despegues verticales. No solo se utilizan en la aviación militar, pues también se utilizan en la aviación comercial en aviones de turbina de chorro (turbo-jet) y de turbina de hélice (turbo-fan), también sirven para impulsar compresores en medidas superiores a 22500 KW. Esta es una aplicación excelente ya que el gas natural es un combustible ideal y además se requiera una gran cantidad de fuerza motriz. También para el transporte, para poder mover barcos de gran tonelaje tipo containers, botes moto-torpedo y grandes barcos de guerra a altas velocidades, para locomotoras de carga y trenes ligeros de pasajeros.

4.2.4 Turbinas eólicas 4.2.4.1 Funcionamiento Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en electricidad. Las turbinas eólicas se diseñan para convertir la energía del movimiento del viento (energía cinética) en la energía mecánica por movimiento de un eje. Luego en los generadores de la turbina, ésta energía mecánica se convierte en electricidad. Para obtener ésta electricidad, el movimiento de las aspas o paletas producido por la fuerza del viento, hace accionar un generador eléctrico (un alternador o una dinamo) que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica. La electricidad generada se puede almacenar en baterías o utilizarla directamente. Los aerogeneradores pueden ser de eje horizontal, que son los más comunes hoy en día, o también los hay de eje vertical. Uno

los

problemas

más

frecuentes

que

presentan

los

aerogeneradores es su gran tamaño así como las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Sin embargo empresas y científicos de todo el mundo siguen trabajando para construir aerogeneradores más pequeños, o silenciosos que puedan ubicarse en zonas urbanas. Hay tres leyes físicas básicas que gobiernan la cantidad de energía aprovechable del viento. La primera ley indica que la energía generada por la turbina es proporcional a la velocidad del viento al cuadrado. La segunda ley indica que la energía disponible es directamente proporcional al área barrida de las paletas. La energía es proporcional al cuadrado de la longitud de las paletas. La tercera ley indica que existe una eficacia teórica máxima de los generadores eólicos del 59%.

Los mejores generadores eólicos tienen

eficacias del 35% al 40%.

Figura 36

4.2.4.2 Componentes que las forman Torre y cimientos: Para garantizar la estabilidad de una turbina eólica se construyen los cimientos, que pueden ser superficiales o de profundidad. El tipo de cimentación depende de la consistencia del suelo donde se va a instalar la turbina de viento. La torre se construye no solo para resistir el peso de la góndola y de los álabes del rotor, sino también debe absorber las cargas causadas por la variación de potencia del viento. Existen varios tipos de torres, como las que se nombran y explican a continuación:

•

Torres tubulares de acero: La mayoría de los grandes aerogeneradores se construyen con torres tubulares de acero, fabricadas en secciones de 20-30 m con bridas en cada uno de los extremos. Las torres son troncocónicas (es decir, con un diámetro creciente hacia la base), con el fin de aumentar su resistencia y al mismo tiempo ahorrar material.

•

Torres de hormigón: Se construyen en el lugar y están limitadas por la altura. Evitan el problema de la transportación.

• Torres de hormigón prefabricado: En este caso los segmentos de la torre son colocados en la parte superior de uno sobre el otro en el mismo lugar. 32

• Torres de celosía: Son fabricadas utilizando perfiles de acero. La ventaja básica de estas torres es su costo, ya que solo requiere la mitad de material de una torre tubular sin sujeción adicional y con la misma rigidez. La principal desventaja es su apariencia visual (aunque esa cuestión es claramente debatible). En cualquier caso, por razones estéticas, las torres de celosía han desaparecido prácticamente en los grandes aerogeneradores modernos. Son muy comunes en la India, aunque se encuentran en otros países, como los Estados Unidos y Alemania. •

Torres híbridas: Algunas torres son construidas con combinaciones de las mencionadas anteriormente; por ejemplo, la parte inferior de hormigón y la superior de acero. Hay tendencias a usar este tipo de torre en los grandes aerogeneradores multimegawatt.

•

Torres de mástil tensado con vientos: Muchos de los aerogeneradores pequeños están construidos con torres de mástil sostenidas por cables tensores. La ventaja es el ahorro de peso y, por lo tanto, de costo. Pueden ser construidas sin necesidad de grúas.

La altura de las torres fabricadas para los aerogeneradores actuales varía según se expone en la tabla 1.

Tabla 1

•

Rotor: El rotor es el componente que ayuda a los álabes a convertir la

energía del viento en movimiento mecánico rotacional. Está compuesto por los propios álabes y el buje (elemento central del rotor fabricado de hierro o acero fundido) que une los álabes con el árbol principal mediante el cojinete principal. Si el aerogenerador tiene caja multiplicadora, el buje se conecta directamente al eje de baja velocidad de la caja multiplicadora y convierte la energía del viento en energía de rotación. Si la turbina no posee caja multiplicadora, la energía se transmite directamente al generador. Actualmente la mayoría de los rotores tienen tres palas, un eje horizontal y un diámetro entre 40 y 90m El rotor de tres palas es más eficiente para la generación de energía en las grandes turbinas. Además, tienen una mejor distribución de masa, lo que permite una rotación más estable.

Figura 37

•

Álabes: los álabes del rotor están fabricados fundamentalmente de fibra

de vidrio o fibra de carbón reforzado con plástico, conocidos como FVRP o FCRP. Las palas de aluminio y aleaciones de acero son muy pesadas y vulnerables a la fatiga del material. Por esta razón, estos materiales se emplean solo en las turbinas eólicas muy pequeñas. El perfil de los álabes de las turbinas eólicas, es similar al de las alas de los aviones. Ellos realizan su función mediante el mismo principio de la fuerza de empuje: sobre la parte inferior del ala el viento pasa y se genera una alta presión, mientras que por la parte superior se genera una baja presión. Esta fuerza, además de la fuerza de resistencia, provoca que el rotor gire. 34

•

Góndola: La góndola soporta toda la maquinaria de la turbina y debe ser

capaz de rotar para seguir la dirección del viento, por lo que se une a la torre por rodamientos. El diseño de la góndola puede variar dependiendo de cómo el fabricante decide ubicar los componentes de la turbina, la góndola posee sensores o instrumentos de medición que constantemente están midiendo los parámetros siguientes: velocidad (anemómetro) y dirección del viento (veleta), velocidad del rotor y del generador, temperatura del ambiente y de los componentes, presión del aceite, ángulo de paso y azimut (ángulo del mecanismo de orientación basado en la dirección del viento), magnitudes eléctricas y vibraciones en la misma.

Figura 38

•

Caja multiplicadora: Es un multiplicador de velocidad que convierte el

movimiento rotacional de 18-5 rpm del rotor en aproximadamente 1.750 rpm con que rota el generador, tiene la tarea de acoplar las bajas velocidades de rotación del rotor y las altas velocidades del generador, y soportar las amplias variaciones de la velocidad del viento. La relación de transmisión del multiplicador está determinada por su tren de engranajes, constituido en los aerogeneradores actuales por ruedas dentadas cilíndricas. Los diseños actuales se basan en dos tipos de trenes de engranaje básicos: el tren planetario A (el primero) y el tren tándem (el segundo) de la Figura 39.

Figura 39

•

Generador: El generador de una turbina convierte la energía mecánica

en energía eléctrica cuando hay suficiente viento para rotar las paletas. Las turbinas de gran potencia contienen generadores con capacidades entre 600 kilovatios y 2 MW, los que se emplean con mayor frecuencia son los asincrónicos doble alimentados (Figura 40). En este caso, la velocidad de rotación puede ser variada, diferente a cuando se usan generadores asincrónicos convencionales. Otro concepto consiste en emplear generadores sincrónicos. Hay diferencias entre los generadores sincrónicos y asincrónicos. Los últimos se emplean más, ya que pueden conectarse directamente a la red y son más robustos y de menor mantenimiento. Un generador sincrónico conectado a la red presenta problemas técnicos muy difíciles de eliminar. Éste no se puede conectar directamente a la red de corriente alterna con frecuencia constante, por lo que es preciso utilizar un convertidor de frecuencia como elemento intermedio entre el generador y la red, esto, por lo tanto es una desventaja que se compensa con una mayor eficiencia de la turbina y una mejor compatibilidad con la red.

Figura 40

• Acoplamiento y frenos: Generalmente hay dos tipos de frenos: los sistemas de freno aerodinámicos situados en las puntas de los álabes y los sistemas mecánicos. Este último es generalmente un freno de disco mecánico en la mayoría de las turbinas. Este tipo de freno mecánico se emplea principalmente cuando el aerodinámico falla o la turbina está en reparación.

Figura 41

• Sistemas de orientación: El objetivo de estos sistemas es colocar el rotor de las turbinas en un ángulo óptimo con respecto al viento. En general, las turbinas eólicas de eje horizontal emplean dos sistemas, el pasivo y el activo. -

Los sistemas pasivos no necesitan motores eléctricos. Las turbinas cuyo

rotor está detrás de la torre, siguen al viento automáticamente, mientras que las turbinas que están en la dirección desde la cual llega el viento poseen una veleta. Estas veletas se emplean desde hace muchos años en los molinos de viento tradicionales para el bombeo de agua. -

Los sistemas activos son usados fundamentalmente en la dirección desde la cual llega el viento. En este caso un mecanismo gira activamente la góndola sobre la torre. Actualmente estos mecanismos se mueven por un solo motor eléctrico o por varios motores al mismo tiempo.

Figura 42

• Enfriamiento y calentamiento: La temperatura dentro de una góndola puede ser alta por el calor desprendido de la caja multiplicadora y del generador, por ello se instalan ventiladores especiales en la góndola para mantener una temperatura adecuada. Además de esto se instalan unidades individuales de enfriamiento para componentes de la turbina, como la caja multiplicadora. Durante el invierno, en los países fríos, las temperaturas suelen caer por debajo de la temperatura de congelación. Cuando el aceite en la caja multiplicadora se congela resulta imposible echar a funcionar el sistema si éste ha estado sin movimiento durante algún tiempo. Por lo tanto, se emplean a

menudo calentadores para que mantengan el aceite a una temperatura adecuada en la caja multiplicadora. Asimismo, los álabes del rotor también son calentados para prevenir que no se forme hielo sobre ellos o sean dañados por el agua condensada. • Protección contra descargas eléctricas: Los aerogeneradores son estructuras altas que están expuestas a las descargas eléctricas, que éstas inciden sobre las puntas de los álabes del rotor. Se emplean diferentes soluciones para evitar estas descargas en los álabes. La corriente proveniente del rayo pasa a lo largo del alabe por su interior a través de metales conductores, posteriormente pasa sobre la góndola para después ser dirigida hacia abajo por la torre hasta el anclaje terrestre. La corriente es desviada de las áreas altamente sensibles. • Grúas y elevadores: La mayoría de las turbinas eólicas poseen elevadores para llevar piezas de repuesto y herramientas dentro de la góndola. Allí también se utilizan otros elementos transportadores, como grúas de diferentes tipos para el traslado de piezas, partes y herramientas. 4.2.4.3 Contexto en el que se utilizan Los principales usos de este tipo de turbina, son y han sido: bombeo de agua, molienda de granos y generación de electricidad. Podemos decir que las dos primeras aplicaciones tienen muchos años en la historia de la humanidad, mientras que la generación de electricidad es un tema de mucha importancia actual ya que se da uso en todo momento.

5. PROYECTO PRÁCTICO Para ayudar a la comprensión de todo este trabajo, he decidido utilizar los conocimientos adquiridos para realizar una maqueta que ilustre el funcionamiento de uno de los tipos de turbinas explicados en este trabajo. La turbina que he escogido, entra dentro del grupo de turbinas hidráulicas e intenta ser un símil a la turbina Pelton, para ello he tenido que reunir una serie de materiales de diversas procedencias y otros, me han ayudado a fabricarlos. Lista de materiales • Cubeta de plástico con tapa. (Depósito de agua). • Tablas de madera de diferentes tamaños. (Soporte de la turbina). • Tubo de plástico transparente. (Canalización de agua). • Tubo de silicona. (Canalización de agua). • Bomba de agua de acuario de 12 V. • Cucharas pequeñas de plástico. (Álabes de la turbina). • CD’s usados. (Polea de la turbina y parte del rotor). • Caja de CD’s. (Carcasa de la turbina). • Hilo de goma (hilo tórico). (Correa de arrastre). • Varilla de aluminio. (Eje de la turbina). • Motor eléctrico 1,5 V. (Generador). • Tester. (Sistema de medición). • Tubito de bronce de modelismo naval. (Toberas). • Escuadras y tornillos. (Fijación de las maderas). • Silicona y pegamento. • Spray de color rojo. • Cojinete de Longboard. (Cojinete del rotor). • Piezas de aluminio fabricadas a torno. -

Polea del motor eléctrico.

Alojamiento del cojinete de la turbina.

Soporte motor eléctrico.

Piezas de centrado de la polea y del rotor de la turbina.

Repartidor de agua a las dos toberas.

Seguidamente, voy a explicar todos los pasos que hice para realizar la maqueta. Pasos 1. Construcción del rotor de la turbina. Se cogen las cucharas y se les quita la parte cóncava para aprovechar el mango. Hacen falta doce cucharas. A continuación, se

pegan

pequeño

equidistantemente y encima de ellas se pega

otro

pequeño,

insertando

posteriormente la pieza del centrado en la cual irá el eje, pintándolo de color rojo, quedando el resultado como el de la Figura 43. Figura 43

2. Polea de la turbina. Con cuatro CD’s, a dos de los cuales se les reduce el diámetro y seguidamente se pegan entre sí dejando los reducidos en el centro, de manera que queda un canal para la correa de arrastre, y se le pone la pieza de centrado que irá insertada en el eje..

Figura 44

3. Carcasa de la turbina. Aprovechando una caja de CD’s, se le corta el tubo donde se ponen los CD’s y por la parte

trasera

pega

pieza

alojamiento del cojinete. A la tapa, por la parte inferior, se le hace una ventana para desalojar el agua y se pegan con silicona los tubos de bronce que hacen de toberas.

Figura 45

4. Armado del conjunto de la turbina – polea. Sobre una madera a la cual se le ha hecho un agujero para que pase el eje, se pega la parte de abajo de la caja de CD’s y pasamos

continuación

turbina

con

ponemos

impermeabilizamos

para

eje,

tapa

que

haya

pérdidas de agua. Por la parte de detrás, en el eje se coloca y se pega la polea.

Figura 46

Seguidamente, se acopla la madera grande a la tapa de la cubeta de plástico ajustándola, y colocamos todo el conjunto de turbina – polea con las escuadras a ella en la posición correcta. Se tuvo que hacer una ventana en 42

dicha madera que coincide con la ventana de la carcasa para el desalojo del agua y todos los huecos impermeabilizados con silicona. Después se pone la bomba de alimentación de agua dentro de la cubeta con el tubo transparente y pasarlo a la parte de arriba por un agujero y conectarlo al repartidor de aluminio que llevará el agua a las dos toberas. Luego, se coloca y se alinea con la polea de la turbina el motor eléctrico que hará de generador al cual se le ha pegado una polea hecha de aluminio en su eje, y entre las cuales se coloca la correa de arrastre hecha con el hilo tórico. Se pega el tester en la madera de la tapa de la cubeta y soldamos sus dos cables a los dos contactos del generador.

Figura 47

Para hacer la prueba de funcionamiento, se llena de agua la cubeta hasta que cubra la bomba y se conecta a una fuente de alimentación de 12 V. Al probar su funcionamiento, se observa que aunque la turbina funciona no genera el suficiente voltaje para encender un LED de 1,5 V, pues solo llega a dar 0,5 V y una corriente de entre 20 y 30 mA.

6. CONCLUSIONES Al finalizar este trabajo, me he dado cuenta de que las turbinas en todas sus construcciones son necesarias y útiles en la época en que vivimos ya que gracias a ellas, obtenemos electricidad, navegan los barcos y vuelan los aviones, entre otros muchos usos que se les pueden dar. Toda esta clase de máquinas rotativas que aparentemente parecen muy simples, y básicamente lo son, realmente por dentro es una máquina bastante compleja

que

necesita

mucho

cálculo

para

construcción

funcionamiento. Las turbinas han evolucionado mucho desde que surgieron como unas simples ruedas, después empezaron a conectarse a otros aparatos para utilizarse con máquinas como la de un molino, pero aquí no se detuvo su evolución y siguió evolucionando hasta las centrales (normalmente eléctricas) de hoy en día. Un ejemplo de una de las centrales hidroeléctricas más modernas de España es la central reversible de Capdella en el Pallars Jussà. En esta central utilizan el agua del Estany Gento para mover las turbinas y producir, mediante alternadores, energía eléctrica. Mediante las turbinas hemos podido aprovechar diversas energías que no podrían haber sido aprovechadas de otra manera. Con éstas hemos podido sacar provecho de muchos tipos distintos de energías como la nuclear o la térmica.

7. BIBLIOGRAFÍA Ø Tratado General de Maquinas Marinas. José Pérez del Rio. Tomos 5 y 8. Webgrafía Ø https://www.youtube.com/watch?v=rC1efGWBrcQ Ø http://www.textoscientificos.com/energia/turbinas Ø http://www.ecured.cu/index.php/Turbina_hidr%C3%A1ulica Ø https://www.youtube.com/watch?v=7jEcco6zgBM Ø http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/maquinas_fluido s/tema-6-turbinas-pelton.pdf Ø http://html.rincondelvago.com/turbinas.html Ø http://es.slideshare.net/MonicaSolorzano/turbinas-de-vaporpresnentacion-final?next_slideshow=1 Ø http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia36/HTML/articulo03.ht m Ø http://www.renovetec.com/590-mantenimiento-industrial/110mantenimiento-industrial/306-partes-de-una-turbina-de-vapor Ø http://es.pfernandezdiez.es/?pageID=19 Ø https://faeitch2012.wordpress.com/2012/02/28/turbinas-pelton/ Ø http://www.ehowenespanol.com/usos-turbina-vapor-lista_320337/ Ø http://www.renovetec.com/partesturbinagas.html Ø http://erenovable.com/aerogeneradores-eolicos/ Ø http://www.enciclopedia.cat/enciclop%C3%A8dies/granenciclop%C3%A8dia-catalana/EC-GEC0148840.xml?kt.subject=ROOT%40ARBRES%40ARBRE+DEL+CONEI XEMENT%40belles+arts%40Entitats+i+associacions+relacionades+amb +l%27art%40Entitats+per+a+la+recerca+i+la+difusi%C3%B3+de+l%27a rt#.VKqHy1I5AdV Ø http://www.sotaventogalicia.com/es/area-tecnica/instalacioneseolicas/funcionamiento