En esta entrada os adjunto alguna de las imágenes que me hacen llegar desde la Escuela Politécnica Nacional de Quito (Ecuador), donde a través de un proyecto han desarrollado una turbina Pelton en una zona rural. Estas máquinas aprovechan la velocidad del fluido para mediante el impulso transferido del mismo a una rueda formada por cucharas, generar energía mecánica que puede generar corriente eléctrica si ese par es transmitido a un generador.
Las turbinas Kaplan son uno de los tipos más eficientes de turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice del motor de un barco, y deben su nombre a su inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura y grandes caudales. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta. Los álabes del rodete en las turbinas Kaplan son siempre regulables y tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o regulables. Si ambos son regulables, se dice que la turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son regulables los álabes del rodete, se dice que la turbina es una turbina Semi-Kaplan. Las turbinas Kaplan son de admisión axial, mientras que las semi-Kaplan puede ser de admisión radial o axial. Puedes ver el funcionamiento de la misma en este link.
El agua y la energía siempre han sido considerados como factores primordiales para la sociedad, y ha causa del uso desmedido de estos recursos a lo largo de toda la historia, estos han aumentado su importancia significativamente en los últimos años. Y es que estos dos elementos siempre se han destacado por el nexo agua-energía que existe en el sector del agua, pues una de las actividades que mas energía requiere en una urbe es el ciclo de consumo de agua, no obstante, es uno de los servicios que se debe suplir a la población con carácter de obligación. El hecho es que por tener que cumplir con este servicio, no podemos gestionar una red de distribución sin pensar en un manejo sostenible de la misma.
La sostenibilidad es establece la necesidad tomar conciencia como ciudadano y saber que nuestras acciones el día de hoy tendrán consecuencias en el futuro. Por esto, el desarrollo sostenible pretende suplir las necesidades de la generación actual, sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones de cumplir sus necesidades.
Entonces, tenemos un aumento de demanda de agua para satisfacer las nuevas necesidades, por lo tanto, tenemos un aumento de demanda de energía tanto para suplir el agua requerida como para satisfacer las nuevas necesidades. ¿Qué se puede hacer desde el sector del agua para eficientizar las redes de distribución de agua, tanto en el enfoque hídrico como el energético?
La practica mas común, para afrontar esta problemática es instalar válvulas reductoras de presión en puntos de la red en los que se tiene un exceso de presión (o de energía, si se quiere ver asi) y se puede disipar dicha abundancia con el fin de mantener una presión reducida aguas abajo y, por ende, reducir las fugas de la red. Al tener menor cantidad de fugas mejoras la eficiencia hídrica de la red, y con menor agua para bombear se reduce la cantidad de energía necesaria para el funcionamiento de la red, por lo tanto, se mejora la eficiencia energética de la red. Pero ¿Qué pasa con esa energía que es disipada por las válvulas?
Las PATs consisten en bombas de agua estándar utilizadas como turbinas al invertir la dirección del flujo que atraviesa la máquina. En general, comportamiento de las PATs es similar al de las turbinas convencionales, con la diferencia de que las piezas interiores de la maquina son de mayor dimensión y no están colocadas para trabajar en el sentido contrario, por lo tanto, estas máquinas presentan una eficiencia mucho menor que las turbinas tradicionales. Sin embargo, estas máquinas presentan beneficios significativos en criterios de disponibilidad, facilidad de construcción y, sobre todo, económicamente, ya que pueden llegar a ser de 5 a 15 veces más baratas que un sistema con turbinas convencionales.
La asignatura Ingeniería Fluidomecánica se imparte en tercer curso del grado de ingeniería mecánica del Campus de Alcoy en la Universitat Politècnica de Valencia. En ella, los estudiantes entre 20 y 25 años abordan el estudio teórico y práctico de las máquinas hidráulicas.
La asignatura estudia los principios fundamentales de las máquinas rotodinámicas, apoyado en el Teorema de Euler. A partir del enunciado de los principios fundamentales, se aborda el estudio de generación hidráulica mediante el uso de turbinas. Una vez desarrollado el estudio de la generación hidroeléctrica, se aborda el estudio teórico de la selección y regulación de los sistemas de impulsión.
Durante el desarrollo de las diferentes unidades didácticas, el estudiante conoce la importancia de la sostenibilidad en el correcto dimensionado de estos sistemas. Mediante ejemplos, conocen y parametrizan diferentes indicadores de sostenibilidad que le hacen ver la importancia de estos en el desarrollo de sistemas sostenibles.
Estudiar la potencia generada, el rendimiento global de una instalación hidroeléctrica, diferentes estrategias de regulación y/o desarrollo de casos de estudios reales donde aplicar estos indicadores y compararlos, permiten a los estudiantes poner en valor la sostenibilidad.
En el desarrollo de la asignatura, el concepto de sostenibilidad se pone en valor mediante el desarrollo de actividades que integran tanto el aprendizaje basado en proyectos como el fomento de la responsabilidad ética, profesional y medioambiental. Competencia transversal esta última que permite a los estudiantes fomentar el desarrollo de sistemas sostenibles aplicados a casos de estudio que deben dimensionar en equipos de trabajo y «compitiendo» entre ellos por obtener el sistema hidráulico que funcione correctamente y a la vez sea el más sostenible a partir de indicadores.
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May 20 2021
El grupo ai4s en el «Día del Medio Ambiente»
El grupo de ai4s participará en la jornada que organiza el Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA) y el Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente (DIHMA), en colaboración con la “Unidad de Medio Ambiente” de la UPV, celebrarán el próximo viernes 4 de junio el “Día Mundial del Medio Ambiente” con un acto para reivindicar la importancia de la preservación y restauración de los ecosistemas naturales.
Adjuntamos programa y link de inscripción gratuita
Programa completo de la jornada: https://bit.ly/3hG4HPa
Inscripción: https://bit.ly/3oFNLd2
Más información en este link
By mopesan1 • Sostenibilidad • Tags: cambio climático, eficiencia energética, redes de distribución, sostenibilidad