El documento describe un equipo de trabajo formado por 3 integrantes y luego proporciona información sobre energía hidroeléctrica, incluyendo su funcionamiento, principales componentes de una central hidroeléctrica, ventajas y desventajas, y plantas hidroeléctricas en México.

1. Equipo 4
Integrantes:
Martin Eduardo Barraza Ortiz.
Jorge Alfonso Bernal Zapata.
Alan Chávez Medina.

2. Energía Hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica aprovecha el movimiento del agua para convertirlo en
corriente eléctrica comercial. La primera vez que esto se hizo fue en
Northumberland (Gran Bretaña) en 1880 y es una tecnología que se sigue
aprovechando en la actualidad.

3. Funcionamiento
Convierte la energía potencial del agua a cierta altura en energía eléctrica.
Se permite la caída del fluido y la energía potencial se convierte en
cinética alcanzando gran velocidad en el punto más bajo; en este punto se
le hace pasar por una turbina y provoca un movimiento rotatorio en un
generador que a su vez se convierte en energía eléctrica de tensión y
frecuencia desordenadas. Una vez extraída la energía eléctrica el agua se
devuelve al río para su curso normal, pudiéndose aprovechar de nuevo
para obtener energía eléctrica aguas abajo o para el consumo humano.

4. Principales componentes de una Central Hidroeléctrica
La Presa
El primer elemento que encontramos en una central hidroeléctrica es la
presa o azud, que se encarga de atajar el río y remansar las aguas.
Con estas construcciones se logra un determinado nivel del agua antes de
la contención, y otro nivel diferente después de la misma. Ese desnivel se
aprovecha para producir energía.
Las presas pueden clasificarse por el material empleado en su
construcción en:
 Presa de tierra
 Presa de hormigón

5. Los Aliviaderos
son elementos vitales de la presa que tienen como misión liberar parte del
agua detenida sin que esta pase por la sala de máquinas.
Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de
superficie.
La misión de los aliviaderos es la de liberar, si es preciso, grandes
cantidades de agua o atender necesidades de riego.
Tomas de agua
Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el
líquido para llevarlo hasta las máquinas por medios de canales o tuberías.
Las tomas de agua de las que parten varios conductos hacia las tuberías, se
hallan en la pared anterior de la presa que entra en contacto con el agua
embalsada. Estas tomas además de unas compuertas para regular la
cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas
que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc. puedan
llegar a los álabes y producir desperfectos

6. Casa de máquinas
Es la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas,
alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.

7.  Ventajas de las centrales hidroeléctricas:
1. No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de
energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.
2. Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
3. A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego,
protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos,
navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.
4. Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
5. Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica
tienen una duración considerable.
6. La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que
puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca
vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general,
reducidos.

8. Desventajas de las centrales hidroeléctricas:
1. Los costos de instalación iniciales son muy altos.
2. Su ubicación, condicionada por la geografía natural, suele estar
lejos de los centros de consumo y obliga a construir un sistema de
transmisión de electricidad, aumentando los costos de inversión
y de mantenimiento y aumentando la pérdida de energía.
3. La construcción implica mucho tiempo en comparación con la de
las centrales termoeléctricas.
4. El espacio necesario para el embalse inunda muchas hectáreas de
terreno.
5. La disponibilidad de energía puede fluctuar, de acuerdo con el
régimen de lluvias, de estación en estación y de año en año.

9. Plantas hidroeléctricas en México.
En México hay 64 Centrales Hidroeléctricas, de las cuales 20 son de
gran importancia y 44 son centrales pequeñas. Suman un total de 181
unidades generadoras de este tipo. Las 20 centrales mas grandes se
ubican de la siguiente manera: 5 en la Gerencia Regional de Producción
Noroeste, 2 en la Gerencia Regional de Producción Norte, 5 en la
Gerencia Regional de Producción Occidente, 2 en la Gerencia Regional
de Producción Central y 6 en la Gerencia Regional de Producción
Sureste.
Actualmente 57 plantas hidroeléctricas están produciendo energía
eléctrica y 7 centrales hidroeléctricas están fuera de servicio. Esta
información esta actualizada hasta el 29 de mayo de 2009.

10. Número Fecha de Capacidad
efectiva
Nombre de la central de entrada en instalada Ubicación
unidades operación (MW)
Aguamilpa Solidaridad 3 15-Sep-1994 960 Tepic, Nayarit
Ambrosio Figueroa 5 31-May- 30 La Venta,
(La Venta) 1965 Guerrero
Ángel Albino Corzo 4 15-Sep-1987 420 Ostuacán,
(Peñitas) Chiapas
Bacurato 2 16-Jul-1987 92 Sinaloa de Leyva,
Sinaloa
Bartolinas 2 20-Nov-1940 1 Tacámbaro,
Michoacán
Belisario Domínguez 5 14-Jul-1976 900 Venustiano
(Angostura) Carranza, Chiapas
Bombaná 4 20-Mar-1961 5 Soyaló, Chiapas
San Francisco
Boquilla 4 01-Ene-1915 25 Conchos,
Chihuahua
Botello 2 01-Ene-1910 13 Panindícuaro,
Michoacán
Camilo Arriaga 2 26-Jul-1966 18 El Naranjo, San
(El Salto) Luis Potosí
Carlos Ramírez Ulloa 3 16-Dic-1986 600 Apaxtla, Guerrero
(El Caracol)

11. Chilapan 4 01-Sep- 26 Catemaco,
1960 Veracruz
Cóbano 2 25-Abr- 52 Gabriel Zamora,
1955 Michoacán
Colimilla 4 01-Ene- 51 Tonalá, Jalisco
1950
01-Sep- San Francisco
Colina 1 1996 3 Conchos,
Chihuahua
Colotlipa 4 01-Ene- 8 Quechultenango,
1910 Guerrero
Cupatitzio 2 14-Ago- 72 Uruapan,
1962 Michoacán
Electroquímica 1 01-Oct- 1 Cd. Valles, San
1952 Luis Potosí
Encanto 2 19-Oct- 10 Tlapacoyan,
1951 Veracruz
15-Nov- Nueva Cd.
Falcón 3 1954 32 Guerrero,
Tamaulipas
Fernando Hiriart 27-Sep- Zimapán,
Balderrama 2 1996 292 Hidalgo
(Zimapán)

12. Humaya 2 27-Nov- 90 Badiraguato,
1976 Sinaloa
Infiernillo 6 28-Ene- 1,040 La Unión,
1965 Guerrero
01-Ene- Peribán los
Itzícuaro 2 1929 1 Reyes,
Michoacán
Ixtaczoquitlán 1 10-Sep- 2 Ixtaczoquitlán,
2005 Veracruz
José Cecilio del Valle 3 26-Abr- 21 Tapachula,
1967 Chiapas
Jumatán 4 17-Jul-1941 2 Tepic, Nayarit
La Amistad 2 01-May- 66 Acuña, Coahuila
1987
Leonardo Rodríguez 2 01-Mar- 750 Santa María del
Alcaine (El Cajón) 2007 Oro, Nayarit
Luis Donaldo Colosio 2 15-Sep- 422 Choix, Sinaloa
(Huites) 1996
Luis M. Rojas 1 01-Ene- 5 Tonalá, Jalisco
(Intermedia) 1963
Malpaso 6 29-Ene- 1,080 Tecpatán,
1969 Chiapas
Manuel M. Diéguez 2 02-Sep- 61 Amatitlán,
(Santa Rosa) 1964 Jalisco
Manuel Moreno Torres 8 29-May- 2,400 Chicoasén,
(Chicoasén) 1981 Chiapas
Mazatepec 4 06-Jul-1962 220 Tlatlauquitepec,
Puebla

13. Micos 2 01-May- 1 Cd. Valles, San
1945 Luis Potosí
Minas 3 10-Mar- 15 Las Minas,
1951 Veracruz
Mocúzari 1 03-Mar- 10 Álamos, Sonora
1959
Oviáchic 2 28-Ago- 19 Cajeme, Sonora
1957
Platanal 2 21-Oct- 9 Jacona,
1954 Michoacán
Plutarco Elías Calles 3 12-Nov- 135 Soyopa, Sonora
(El Novillo) 1964
Portezuelos I 4 01-Ene- 2 Atlixco, Puebla
1901
Portezuelos II 2 01-Ene- 1 Atlixco, Puebla
1908
Puente Grande 2 01-Ene- 12 Tonalá, Jalisco
1912
Raúl J. Marsal 2 13-Ago- 100 Cosalá, Sinaloa
(Comedero) 1991
Salvador Alvarado 2 08-May- 14 Culiacán,
(Sanalona) 1963 Sinaloa
San Pedro Porúas 2 01-Oct- 3 Villa Madero,
1958 Michoacán

14. 07-May- Venustiano
Schpoiná 3 1953 2 Carranza,
Chiapas
Tamazulapan 2 12-Dic- 2 Tamazulapan,
1962 Oaxaca
18-Jun- San Miguel
Temascal 6 1959 354 Soyaltepec,
Oaxaca
Texolo 2 01-Nov- 2 Teocelo,
1951 Veracruz
Tirio 3 01-Ene- 1 Morelia,
1905 Michoacán
Tuxpango 4 01-Ene- 36 Ixtaczoquitlán,
1914 Veracruz
Valentín Gómez Farías 2 15-Sep- 240 Zapopan,
(Agua Prieta) 1993 Jalisco
01-Sep- Lázaro
Villita 4 1973 300 Cárdenas,
Michoacán
Zumpimito 4 01-Oct- 6 Uruapan,
1944 Michoacán
27 de Septiembre 3 27-Ago- 59 El Fuerte,
(El Fuerte) 1960 Sinaloa

15. Centrales fuera de
servicio:
El Durazno (Sistema 01-Oct- Valle de Bravo,
Hidroeléctrico Miguel 2 1955 0 México
Alemán)
Huazuntlán 1 01-Ago- 0 Zoteapan,
1968 Veracruz
Ixtapantongo (Sistema 29-Ago- Valle de Bravo,
Hidroeléctrico Miguel 3 1944 0 México
Alemán)
Las Rosas 1 01-Ene- 0 Cadereyta,
1949 Querétaro
Santa Bárbara Santo Tomás
(Sistema 3 19-Oct- 0 de los Plátanos,
Hidroeléctrico Miguel 1950 México
Alemán)
Tepazolco 2 16-Abr- 0 Xochitlán,
1953 Puebla
Tingambato (Sistema 24-Sep- Otzoloapan,
Hidroeléctrico Miguel 3 1957 0 México
Alemán)

16. Concepto de Turbina
Una turbina es una máquina motriz que consiste de una parte giratoria
llamada rodete, que se impulsa por un fluido en movimiento.
Dependiendo de la naturaleza de este fluido, las turbinas se pueden
dividir en: hidráulicas, a vapor y a gas. Con el de visualizar de mejor
forma nuestro objetivo, el estudio de la turbina Francis, haremos una
breve descripción de las turbinas hidráulicas.
Las turbinas hidráulicas son turbo máquinas que permiten la
transferencia de energía del agua a un rotor positivo de alabes, mientras
el flujo pasa a través de éstos.

17. Turbinas Hidráulicas
Las turbinas hidráulicas aprovechan la energía de los saltos de agua
para producir energía mecánica. Esencialmente poseen dos partes: el
distribuidor (fijo) y el rodete (móvil).
Dependiendo de alguna propiedad particular, las turbinas pueden
clasificarse de distintas formas.
Turbinas de acción, en las que la energía del agua a la salida del
distribuidor es toda cinética, y las turbinas de reacción donde esto
ocurre solo en parte. Asimismo también se pueden dividir las turbinas
en axiales o radiales, según que la columna de líquido se desplace en el
rodete a lo largo del eje de rotación, o bien normalmente al mismo, es
decir, de forma radial.

18. LA TURBINA FRANCIS
Generalidades.
como ya se había dicho, la turbina Francis es en la actualidad, la turbina
hidráulica típica de reacción de flujo radial. Lleva este nombre en honor al
ingeniero james bichano Francis (1815-1892), de origen ingles y que emigro
a los Estados unidos, donde fue encargado de realizar proyectos hidráulicos
utilizando turbinas centrípetas, esto es con recorrido radial del agua de
afuera hacia dentro, para un debido aprovechamiento de la acción
centrípeta

19. La turbina Francis presenta las siguientes características:
 Su óptimo diseño hidráulico garantiza un alto rendimiento
 Su diseño reforzado da una vida útil de muchas décadas en
servicio continuo
 Alta velocidad de giro permite pequeñas dimensiones
 La aplicación de modernos materiales reduce el mantenimiento
de las piezas móviles al mínimo
 La turbina Francis es instalada en todo lugar donde se dé un
flujo de agua relativamente constante y donde se exige un alto
rendimiento. Su eficiencia es aproximadamente de 8 %por
encima de la turbina de Flujo Cruzado, pero tiene la desventaja
de no poder operar con grandes variaciones del caudal de agua.

20. Las turbinas Francis de Pozo
 Son principalmente utilizadas en la rehabilitación de centrales
hidroeléctricas existentes, con bajas caídas de aproximadamente 1,5 m -
10 m y grandes volúmenes de agua. También para nuevas instalaciones
se podría tener en cuenta la construcción de una turbina Francis de
Pozo. La selección de esta turbina exige una apropiada experiencia,
especialmente en el ámbito de aplicación común de la turbina Francis
de Pozo con la turbina de Flujo Cruzado, con gusto le ofrecemos
nuestra asesoría calificada para su proyecto específico.
Las turbinas Francis espiral
 Son empleadas predominantemente en instalaciones con potencias
mayores, alturas de caídas de 5 m hasta aproximadamente 250 m y
donde no varía mucho el caudal de agua. Por sus elevados números de
revoluciones se puede lograr casi siempre la velocidad síncrona de un
generador, lo que permite un acople directo entre la turbina y el
generador. Cuando la turbina Francis espiral compite con la turbina
Pelton se debe analizar con mucho cuidado varios aspectos adicionales
(como la velocidad de giro, materiales en suspensión en el agua,
variaciones en la oferta hídrica, etc.).

21. ÓRGANOS PRINCIPALES DE UNA TURBINA FRANCIS.

23. Los órganos principales de una turbina Francis es el orden del paso del agua
son:
 La carcasa, caja espiral o caracol como ya se a dicho es un ducto alimentador
de sección generalmente circular y diámetro decreciente, que circula al rotor,
procurando el fluido necesario para la operación de la turbina. Generalmente
es lámina de acero.
 El distribuidor, lo constituye una serie de alabes directores en forma de
persiana circular cuyo paso se puede modificar con la ayuda de un servomotor
lo que permite imponer al fluido la dirección de ataque exigida por el rodete
móvil y además regula el gasto de acuerdo con la potencia exigida de la turbina.
El distribuidor se transforma parcialmente la energía de presión en energía
cinética.
 El rodete móvil o rotor. Esta formado por los propios alabes, los cuales están
engastados en un plato perpendicular al eje de la maquina, de cuyo plato
arrancan siguiendo la dirección axial, tomando en forma progresiva un alabeo y
abriéndose a hacia la dirección radial.
 El tubo de desfogue o difusor, da salida al agua de la tubería y al mismo
tiempo procura una ganancia en carga estática hasta el valor de la presión
atmosférica debido a su forma diferente se tienen así a la salida del rotor una
presión mas baja

24. Turbinas Pelton
Es una turbo máquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de
acción. Consiste en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su
periferia, las cuales están especialmente realizadas para convertir la
energía de un chorro de agua que incide sobre las cucharas.

25. Diseño
Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos
hidráulicos de bajo caudal. Las centrales hidroeléctricas dotadas de este
tipo de turbina cuentan, la mayoría de las veces, con una larga tubería
llamada galería de presión para trasportar al fluido desde grandes
alturas, a veces de hasta más de doscientos metros.

26. Partes de una turbina Pelton
Distribuidor.
Está constituido por uno o varios equipos de inyección de agua. Cada
uno de dichos equipos, formado por determinados elementos
mecánicos, tiene como misión dirigir, convenientemente, un chorro de
agua, cilíndrico y de sección uniforme, que se proyecta sobre el rodete,
así como también, regular el caudal preciso que ha de fluir hacia dicho
rodete, llegando a cortarlo totalmente cuando proceda

27. Cámara de distribución:
Consiste en la prolongación de la tubería forzada, acoplada a ésta
mediante brida de unión, posteriormente a la situación de la válvula
de entrada a la turbina, según la trayectoria normal del agua

28. Inyector:
Es el elemento mecánico destinado a dirigir y regular el chorro de agua
y esta compuesto por 3 partes; 1 Tobera ,2 Aguja,3 Deflector.
 Tobera: Se entiende como tal, una boquilla, normalmente con
orificio de sección circular (puede tratarse de otra sección), de un
diámetro aproximado entre 5 y 30 cm, instalada en la terminación
de la cámara de distribución
 Aguja: Está formada por un vástago situado concéntricamente en el
interior del cuerpo de la tobera, guiado mediante cojinetes sobre los
cuales tiene un libre movimiento de desplazamiento longitudinal
en dos sentidos
 Deflector: Es un dispositivo mecánico que, a modo de pala o
pantalla, puede ser intercalado con mayor o menor incidencia en la
trayectoria del chorro de agua, entre la tobera y el rodete,
presentando la parte cóncava hacia el orificio de tobera

30. Rodete:
Es la pieza clave donde se transforma la energía hidráulica del
agua, en su forma cinética, en energía mecánica o, dicho de otra
manera, en trabajo según la forma de movimiento de rotación. Y
esta constituido por: 1 Rueda Motriz y 2 Cangilones (También
llamados álabes, cucharas o palas.).
 Rueda Motriz: Su periferia está mecanizada apropiadamente
para ser soporte de los denominados cangilones.
 Cangilones: Son piezas de bronce o de acero especial para
evitar, dentro de lo posible, las corrosiones y cavitaciones .

31. Carcasa
Es la envoltura metálica que cubre los inyectores, rodete y otros
elementos mecánicos de la turbina. Su misión consiste en evitar que el
agua salpique al exterior ya que después de incidir sobre los alabes,
abandona a éstos.
Cámara de descarga
Se entiende como tal, la zona por donde cae el agua libremente hacia el
desagüe, después de haber movido al rodete. También se conoce como
tubería de descarga.
Sistema hidráulico 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
cangilones, favorece el rápido frenado del rodete, cuando las
circunstancias lo exigen

32. Funcionamiento
La tobera o inyector lanza directamente el chorro de agua contra la serie
de paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de una
rueda.
El agua acciona sobre las cucharas intercambiando energía con la rueda
en virtud de su cambio de cantidad de movimiento.
Se dispone de la máxima energía cinética en el momento en que el agua
incide tangencialmente sobre el rodete, empujando a los alabes que lo
forman, obteniéndose el trabajo mecánico deseado.
Las formas cóncavas de los alabes hacen cambiar la dirección del chorro
de agua, saliendo éste, ya sin energía apreciable, por los bordes
laterales, sin ninguna incidencia posterior sobre los alabes sucesivos.
De este modo, el chorro de agua transmite su energía cinética al rodete,
donde queda transformada instantáneamente en energía mecánica.

33. La válvula de aguja, gobernada por el regulador de velocidad, cierra
más o menos el orificio de salida de la tobera, consiguiendo modificar
el caudal de agua que fluye por ésta, al objetivo de mantener constante
la velocidad del rodete, evitándose reducción del número de
revoluciones del mismo, por disminución o aumento respectivamente
de la carga solicitada al generador.
En general, a medida que la altura de la caída de agua aumenta, se
necesita menor caudal de agua para generar la misma potencia. La
energía es la fuerza por la distancia, y, por lo tanto, una presión más
alta puede generar la misma fuerza con menor caudal.

35. Ventajas
 Mas robustas.
 Menos peligro de erosión de los alabes.
 Reparaciones mas sencillas.
 Regulación de presión y velocidad mas fácil.
 Mejores rendimientos a cargas parciales.
 Infraestructura mas sencilla.
 Gira con alta velocidad, entonces se puede conectar el generador en
forma directa, sin pérdidas de transmisión mecánica.
 Con el eje horizontal se es posible instalar turbinas gemelas para un
solo generador colocado entre ambas, contrarrestando empujes axiales
 Con el eje vertical se permite aumentar el numero de chorros por rueda
(4 a 6); con esto se puede incrementar el caudal y tener mayor potencia
por unidad.

36. DESVENTAJAS
 Altura mínima para su funcionamiento: 20 Metros.
 Costo de instalación inicial.
 El impacto ambiental es grande en caso de grandes centrales
hidroeléctricas.
 Requiere de múltiples inyectores para grandes caudales.

37. EFICIENCIA

38. Para un determinado caudal se regula la velocidad con la válvula
Opera más eficientemente en condiciones de grandes saltos, bajos
caudales y cargas parciales.
Ejemplo:
H (m) neta de caída: 750mts aprox.
Q (l/s) : 75 aprox.
Su generación en este caso seria de 400 KW.

39. Tipos de turbinas pelton
Micro turbinas pelton
Se usan en zonas rurales aisladas donde se aprovechan los recursos
hidroenergéticos que existen en pequeños ríos o quebradas para
transformarlos en energía mecánica o eléctrica.
Para hacer posible este proceso se tiene que hacer un grupo de obras así
como obtener equipos especiales, estos se dividen normalmente en tres
grupos: obras civiles, equipo electromecánico y redes eléctricas.

40. Clasificación de las micro turbinas pelton
1-. Turbinas Pelton de Eje Vertical:
En este tipo de turbinas Pelton el numero de chorros por rueda se
reduce generalmente a uno o dos, por resultar complicada la
instalación en un plano vertical de las tuberías de alimentación y las
agujas de inyección. Este sistema de montaje encuentra aplicación en
aquellos casos donde se tienen aguas sucias que producen deterioros o
notable acción abrasiva. Con el eje horizontal se hace también posible
instalar turbinas gemelas para un solo generador colocado entre ambas,
contrarrestando empujes axiales.

41. 2-.Turbinas Pelton de Eje Horizontal:
En este tipo de turbinas Pelton se facilita la colocación del sistema de
alimentación en un plano horizontal, lo que permite aumentar el
numero de chorros por rueda (4 a 6); con esto se puede incrementar el
caudal y tener mayor potencia por unidad. Se acorta la longitud del eje
turbina-generador; se amenguan las excavaciones; se puede disminuir
el diámetro de rueda y aumentar la velocidad de giro

42. Mini turbinas pelton
Según las normas europeas las mini centrales hidroeléctricas son
aquellas que están comprendidas en el rango de 100KW a 1000KW de
potencia, mientras que la organización latinoamericana de energía las
clasifica de 50KW a 1000KW.

43. Pico turbinas pelton
La aparición de pico centrales hidroeléctricas y consecuentemente de
pico turbinas, tiene apenas una década. El rango de pico centrales está
por debajo de los 10kW.
Las pico turbinas se aprovechan por los recursos hidráulicos existentes
en quebradas muy pequeñas, manantiales u otras fuentes donde
existen algunos chorros de agua y alguna pequeña caída que podría
transformarse n energía mecánica o eléctrica.
Las pico turbinas se diseñan en la actualidad como pequeños bloques
compactos, donde en una sola unidad se incluyen todas sus partes.
Se caracteriza principalmente por su pequeño tamaño, su versatilidad y
por su facilidad para el transporte e instalación.

44. TURBINA KAPLAN
Las turbinas tipo Kaplan fueron diseñado por el Dr. técnico víctor Kaplan
(1876-1934) en el principio del siglo 20.
Llamados turbinas de doble regulacion
COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA KAPLAN
1) Cubo del rodete
2) Distribuidor.
3) Sello
4) Cojinete
5) Tubos de lubricación
6) Chumacera de cargo
7) Bomba para lubricación de la chumacera
8) Grúa
9) Alabes del distribuidor
10) Servomotor del distribuidor (mecanismo de orientación de los álabes)
11) Caracol metálico
12) Tubo de desfogue

46. EL DISTRIBUIDOR
El distribuidor es un órgano fijo cuya misión es dirigir el agua, desde la
sección de entrada de la máquina hacia la entrada en el rodete (cámara
de admisión), distribuyéndola alrededor del mismo, (turbinas de
admisión total), o a una parte, (turbinas de admisión parcial), es decir,
permite regular el agua que entra en la turbina, desde cerrar el paso
totalmente, caudal cero, hasta lograr el caudal máximo. Es también un
órgano que transforma la energía de presión en energía de velocidad;
en las turbinas hélico-centrípetas y en las axiales está precedido de una
cámara espiral (voluta) que conduce el agua desde la sección de
entrada, asegurando un reparto simétrico de la misma en la superficie
de entrada del distribuidor.

47. CARCASA O CARACOL
Es parte de la estructura fija de la máquina y tiene forma en espiral. En
ella se convierte parte de la energía de presión del agua en energía
cinética, dirigiendo el agua alrededor del distribuidor.

48. CÁMARA DE ALIMENTACIÓN
Es el lugar por donde entre el agua para alimentar a la turbina. En pocas
palabras es un ducto de admisión.
La cámara de alimentación suele ser de concreto en muchos casos,
debido a la gran capacidad de gasto que admite la turbina Kaplan. La
sección toridal puede ser circular o rectangular.
EL RODETE
Es el elemento esencial de la turbina, estando provisto de álabes en los
que tiene lugar el intercambio de energía entre el agua y la máquina.
Como una turbina Kaplan (álabes orientables), es mucho más cara que
la de hélice (álabes fijos), a veces se equipa una central de pequeña
altura con turbinas hélice y Kaplan. Estas van cambiando
insensiblemente de forma para adaptarse a las diferentes condiciones
de servicio.

50. TUBO DE DESFOGUE
Es un conducto por el que desagua el agua, generalmente con
ensanchamiento progresivo, recto o acodado, que sale del rodete y la
conduce hasta el canal de fuga, permitiendo recuperar parte de la
energía cinética a la salida del rodete para lo cual debe ensancharse; si
por razones de explotación el rodete está instalado a una cierta altura
por encima del canal de fuga, un simple difusor cilíndrico permite su
recuperación, que de otra forma se perdería. Si la turbina no posee tubo
de aspiración, se la llama de escape libre.

51. SERVOMOTOR DEL DISTRIBUIDOR
Ajusta automáticamente a los álabes del distribuidor, de acuerdo con
las necesidades de la potencia. Dicho servomotor (fig.) está ligado al
gobernador que controla la velocidad del eje del grupo turbina-
generador.
NERVIO CENTRAL
El nervio central (figura 11) es cuidadosamente estudiado con ensayos
de laboratorio, evita las pérdidas por desprendimiento de la corriente.
La parte gris, es el distribuidor, donde, fuera de ella se encuentra la
cámara de alimentación de color café, la parte roja los álabes móviles
del distribuidor, la azul es el flujo del agua o fluido, la parte amarilla es
la turbina KAPLAN, donde, están sus alabes móviles que se asemejan a
la forma ala de un avión o propela de un barco y su eje, y por último la
parte verde es el difusor o tubo de aspiración.

53. EFICIENCIA
La eficiencia de las turbinas axiales y mixtas también depende de la
potencia entregada y del tipo de turbina, pudiendo controlarse con
paletas de guía ajustables
LA EFICIENCIA DEPENDE DEL ANGULO DE ENTRADA BETA Y EL
ANGULO DE SALIDA ALFA

54. Diferencias
 Las turbinas Pelton, Francis y Kaplan se diferencian en muchos aspectos.
 Uno de ellos es su simple apariencia. La turbina Pelton está formada por una
especie de cucharas que, sometidas al impacto del agua, giran produciendo el
giro continuo del eje. Mientras que la forma de la turbina Francis recuerda un
molinillo de viento en forma de caracol. Por otro lado la turbina Kaplan
recuerda más a una hélice de un barco o un submarino.
 Otra de las diferencias es según la forma en que el agua impacta en sus álabes y
hace que se muevan. Por lo tanto la turbina Pelton y la Francis son turbinas
nombradas de acción, porque se mueven por el impacto del agua sobre sus
aspas, mientras que la turbina Francis es de reacción porque sus aspas giran por
la presión del agua que circula a su alrededor.
 También las diferencia la cantidad de agua con la que pueden trabajar: la
Pelton se utiliza para poca cantidad de agua, pero por contra la Kaplan necesita
mucha agua, por lo tanto la más adaptable es la Francis que se puede utilizar
para cantidad variable de agua y salto de agua.
 Otro de los aspectos que las diferencian son las aplicaciones que se hacen de
cada una. Mientras que la Pelton en centrales hidráulicas de no mucha
potencia, la Francis al poderse aplicar a todo tipo de cantidad de agua y salto de
agua es la más utilizada en centrales hidroeléctricas
 ( estas pueden ser reversibles ) y la turbina Kaplan con su eje en posición
horizontal se utiliza en las mareomotrices.

55. VENTAJAS
 El aumento de los costos de los combustibles fósiles ha hecho volver la
mirada hacia este tipo de sistemas de poca caída. Con el desarrollo de
turbinas de hélice normalizadas con ejes casi horizontales, las
instalaciones pequeñas han recuperado su atractivo original.
 Dimensiones reducidas.
 Velocidades relativamente altas.
 Rendimiento elevado con carga variable.
 Notable capacidad para sobrecargas.
 Las turbinas de acción aprovechan únicamente la velocidad del flujo de
agua, mientras que las de reacción aprovechan además la pérdida de
presión que se produce en su interior.

56. TURBINA HELICOIDAL
Son turbinas, desarrolladas para generar energía eléctrica a través del
caudal del río sin necesidad de construcción de represas o de conductos
forzados y esta compuesta a penas por un grupo generador instalado en
el lecho del río
Son turbinas hidráulicas capaces de generar hasta 5 kW de potencia,
operando independiente de la dirección de la corriente del río. Esta
turbina posee rotación unidireccional manteniendo una salida libre,
con un rendimiento máximo que puede alcanzar el 35%, es fabricada en
aluminio y revestida con una capa de material antiadherente,
reduciendo de esta forma la fricción en el agua y previniendo la
acumulación de crustáceos y de deshechos. Puede ser usada en
posición vertical o horizontal.

58. Ventajas
 Estas asumen una forma helicoidal y tienen un mayor rendimiento
estando siempre una paleta en posición de recibir el flujo del agua.
 Esta es una máquina que ocupa poco espacio, es fácil de manejar,
presenta un costo bajo de fabricación y una pequeña vibración
mecánica.
 Puede ser usada en posición vertical u horizontal
 La turbina Gorlov también puede ser denominada de turbina
“ecológica” en función de su aspecto constructivo, o sea, dimensión,
ángulo y distancia entre sus paletas, que permiten el paso de peces, no
afectando el medio ambiente
 Gira al doble de la velocidad del flujo de la corriente.
 Gira en la misma dirección independientemente de la dirección del
flujo de la corriente.
 Esto es especialmente ventajoso para los sistemas de energía de las
mareas y las olas.

59. DESVENTAJAS
 Contaminación del aire y del agua como resultado de la construcción y
de la eliminación de los desperdicios, erosión del suelo, destrucción
de la vegetación, destrucción de saneamiento y salud en los
campamentos de salud.
 Perdida de terreno (agrícola, bosques, pastos, humedales).
 Degradación ecológica debido al aumento de presión sobre la tierra.
 Perdidas de tierras silvestres y hábitats de la fauna.
 Interrupción de la pesca en el río, la migración de los peces, y el cambio
en la calidad y limnología del agua.

60. TURBINA TIPO BULBO
Si además de tener las palas orientables, las turbinas funcionan en los
dos sentidos de rotación (turbinas reversibles) se les denomina
turbinas Bulbo.
Componentes de la turbina bulbo
Básicamente es una unidad de generación consiste en una turbina y un
generador de Kaplan rodeado por una cápsula. La cápsula es a su vez
inmersa en el flujo de agua, esto conduce a un sistema de cierre que
requiere una mayor precisión, lo que significa menos espacio para el
acceso de mantenimiento.
El generador esta encerrado en un recinto metálico estanco que
normalmente precede al rotor de turbina, la forma del conjunto es
como una “pera o bulbo”. Para llegar hasta el alternador, como así
también a las conducciones y servicios se dispone de una chimenea que
comunica con el exterior