TURBINA La palabra turbina viene del latn turboinem

TURBINA � La palabra turbina, viene del latín turboinem, que significa rotación o giro de cualquier cosa.

TURBINA BULBO � Si además de tener las palas orientables, las turbinas funcionan en los dos sentidos de rotación (turbinas reversibles) se les denomina turbinas Bulbo.

� Son un modelo especial de las Kaplan. � Son aptas para aprovechar saltos de muy poca altura y gran caudal.

� El alternador queda dentro de la envolvente. El agua que circula entre esta y la otra pared concéntrica de mayor diámetro, pasa en primer lugar por los canales que forman unas aletas guía fijas, que sirven de soporte estructural, a continuación por el canal de las aletas guía pivotadas para la regulación, y por último atraviesan un rodete tipo Kaplan.

� El conjunto queda sumergido como si fuera un submarino. Se accede a él a través de un pozo con diseño exterior aerodinámico para evitar obstaculizar el paso el agua.

HISTORIA � El nacimiento oficial de estos grupos Bulbo, tiene lugar el 27 de diciembre de 1933, adquiriendo el derecho de los mismos Arno Fisher, que en 1936 inaugura los dos primeros grupos de Rostin, ; la potencia de esta primera central era de 168 k. W.

COMPONENTES DE LA TURBINA DE 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.

DISEÑO DE LA TURBINA DE BULBO

� Se caracteriza por tener el conjunto turbina-generador instalado en el eje horizontal dentro de una cápsula llamada bulbo, que por lo general opera sumergido.

Número Componente 1 Cápsula o ampolla 07 -09 Rodamientos 2 Tubo de acceso del generador 10 Distribuidor 3 Cámara de aducción 11 Palas del rotor 4 Sistema de aceite del rotor 12 Cono o Warhead 5 Generador síncrono 13 Cubo 6 -8 Estructuras de soporte y Pre-distribuidor Tubo de acceso a la turbina 14 Tubo de descarga 6 PRINCIPALES COMPONENTES DE LA TURBINA BULBO

Rotor Kaplan � El elemento giratorio del rotor de la turbina Kaplan es lo que convierte la energía de la salida en el trabajo mecánico. � Con respecto a las palas del rotor, la mayoría de las palas de la turbina bulbo son como Kaplan. Sin embargo, hay también de hoja fija, el tipo hélice.

Distribuidor � Se trata de un conjunto de elementos cuya finalidad es dirigir el flujo y control de flujo en el rotor. Es compuesto por dos anillos, uno exterior y una hoja de interior y directrices.

Sistema de control de las palas del rotor � El movimiento de las palas del rotor de la turbina se realiza por medio de servomotores. � El control de servo de las palas del rotor se suele instalar en el interior de la cabeza, cerca de las cuchillas.

Control del Sistema Distribuidor Para el movimiento de las palas del distribuidor, es posible utilizar dos sistemas. � La primera es en un sistema donde se mueva pala, el distribuidor tiene su propio servomotor. � En el segundo tipo de construcción, las hojas se mueven a través de un enlace cíclico, es decir, hay un movimiento simultáneo de hojas por medio de motores que mueven todas las hojas a la vez. �

FUNCIONAMIENTO TURBINAS BULBO

� Los grupos Bulbo, como parte fundamental de algunas centrales mini hidráulicas y maremotrices, no son más que un tipo especial de turbina hélice, capaces de aprovechar saltos de pequeño desnivel, pero de gran caudal.

� Fueron concebidos en un principio para ser utilizados en cuencas fluviales de grandes caudales y posteriormente han sido empleados también por las centrales maremotrices, que como sabemos se caracterizan, por pequeñas alturas y grandes caudales.

� La ventaja de estos grupos, en los que el agua desliza axialmente, es muy superior a los tradicionales de eje vertical.

� En primer lugar, se produce una mejor distribución de velocidades del agua sobre las palas, lo que permite disminuir el diámetro de las mismas.

� Otra ventaja la constituye la disminución de las pérdidas de carga, tanto a la entrada como a la salida de la turbina lo que implica una mejora del rendimiento.

POSICIÓN DEL ALTERNADOR Grupos Bulbo con el alternador en el interior. Se emplean actualmente y datan de 1933, y aunque al principio fueron mal aceptados, acabaron imponiéndose. Al finalizar la 2ª GM se opto por la adopción de grupos reversibles maremotrices y grupos para pequeños saltos

Central hidroeléctrica Santo Antonio La construcción de la Central Hidroeléctrica Santo Antonio es una inversión de $ 15, 1 millones y debe estar totalmente concluida en 2015. Pero, la Central Hidroeléctrica empezará a operar gradualmente, a partir de diciembre de 2011.

Datos *Creada para generar energía en gran cantidad y a bajo costo, la Planta Hidroeléctrica Santo Antonio, que integra el Complejo Hidroeléctrico del Río Madeira, en Rondônia, tendrá una capacidad instalada de 3. 150 MW. *la Central Hidroeléctrica Santo Antonio será la sexta mayor de Brasil en potencia instalada (atrás de Itaipu, Tucuruí, Ilha Solteira, Jirau y Xingó), y la tercera en energía asegurada;

� * Las 44 turbinas bulbo de la Central hidroeléctrica son consideradas las mayores del mundo con esa tecnología. � * Su generación será suficiente para suplir la necesidad de 11 millones de brasileños (considerando el consumo medio en el país), lo que equivale a la población de la ciudad de São Paulo.

Iffezheim Ubicada a orillas del Río Rin, Alemania. El principal equipo de la planta es una nueva turbina Bulbo. La central hidroeléctrica Iffezheim proveerá una capacidad cercana a los 150 MW y será la planta más grande del Río Rin. Con ello, la producción anual pasará de 740 GWh a 860 GWh.

� La turbina será fabricada de acuerdo al probado diseño para bajas caídas provisto por las turbinas Bulbo. El generador está directamente acoplado al eje horizontal de la turbina, mientras su carcasa se ubica directamente en las aguas del río.

Podemos comparar sus rendimientos en función con el porcentaje del caudal nominal para las que fueron diseñadas.