Ur-turbinak eta zentral hidroelektrikoak: motak, funtzionamendua eta galerak

Zentral elektrikoak

1. Oinarrizkoak

Nuklearrak, termikoak eta berriztagarriak.

2. Puntakoak

Hidraulikoak eta ziklo konbinatuak.

3. Erretserbakoak

Termikoak.

Zentral hidroelektrikoak

• Dabilen ura darabiltenak (O)
• Metaketa urtegiak (P)
• Ponpatze zentralak (P)
• Mareek eragindakoak (O)

Energia elektrikoaren erabilera

1. Kontsumoa
2. Ureztapena
3. Energia elektrikoa

Oinarrizko ekuazioak

Potentzia mekanikoa: P_m = η · P_h

Potentzia hidraulikoa: P_h = ρ · g · Q · H

Potentzia berdina lortzeko, r↓ w↑. Turbina merkeagoa da, baina w↑↑ → v↑↑ → p↓↓, kabitazio arriskua eta marruskaduraren ondoriozko galerak ↑↑.

Alternadoreak

Ustiapen handiak (>10 MW)

Alternadore sinkronoa: N = 60 · f / p_p

Ustiapen txikiak (<10 MW)

Alternadore asinkronoa. Sareak berak finkatzen du sinkronismoa.

Abiadura espezifikoa

Brauer-en formula: n_q = N · Q^0,5 / H^0,75

Makina batek duen biraketa-abiadura (bira/min) 1 m-ko jauziarekin lan egiten duenean eta bere barrutik 1 m³/s-ko emaria igarotzen denean.

Turbina motak

Pelton (ekintzakoa)

Osagaiak: zaintze balbula, banagailua, injektorea, deflektorea, zorrotada babeslea, geldialdirako zorrotada babesgarria, euskarria, behealdeko burdin sarea, isurbide kanala, aireztatze sistema, ardatza eta kojineteak.

Erreakziozkoak

• Ganbara kiribila: Francis, Deriaz
• Kaplan: kiribila eta erdikiribila
• Tubularrak: elikatze hodi zuzena

Errodetean ura periferiatik sartu behar da, errodetean ura homogeneoki banatzeko.

• Aurrebanagailua
• Banagailua: alabe zuzentzaileak. Zilindrikoa: Francis, Kaplan, Deriaz. Konikoa: Deriaz, tubularrak.
• Errodetea: emaria tangentzialki sartzean emari optimoa lortzen da.
• Xurgagailu difusorea: H_a mailaren aldea aprobetxatu eta errodetearen irteerako E_c berreskuratzen du.

Francis

• Geldoak (n_q txikia): b₁ ↓ eta D₁ > D₂, alabe kopurua ↑, N ↑
• Arruntak: b₁ ertaina eta D₁ ≈ D₂, alabe kopurua ertaina, N ertaina
• Azkarrak: b₁ ↑ eta D₁ txikia

Kaplan

• Erregulazio sistema bikoitza
• Helize: soilik banagailua
• Semi-Kaplan: soilik alabeak

Tubularra

Kaplanen aldaera, jauzi oso txikientzat. Q ↑↑, fluxu axiala.

Ponpa-turbina (Francis familiakoak)

Alabe kopurua ↓ (5-9), alabe luzeagoak, urperagarritasun handiagoa. P moduan lan egiteko D₁ handiagoak behar dira. η ↓ %2-3, xurgagailu txikiagoa, ΔP ↓ eta η ↓.

Pelton-en galerak

Energetikoak

• Marruskadura: injektorean eta koilaretan. f(c) eta c ↑↑; zorrotada-aire trinkotasuna galtzea.
• Desbideratzea: koilaran sartzean eta uztean.
• Orpokatzea: aurreko eta atzeko orpokatzea.
• Interferentzia: energia utzi eta geroko urak koilaren, zorrotaden edo deflektoreen kontra jo dezake; diseinu egokia behar da.

Bolumetrikoak

• Josketa: zorrotadak ez du koilara jotzen; diseinu txarra edo funtzionamendu puntutik urrun.

Mekanikoak

• Barne galerak: errodetearen eta airearen arteko marruskadura.
• Kanpo galerak: kojineteetako marruskadura, junturak...