DISEÑO BÁSICO DE UNA MICROTURBINA PELTON
La turbina Pelton que se va a diseñar será
para abastecer de energía algunas dependencias de la universidad, aprovechando
los cauces y pronunciados desniveles que hay en el campus universitario de la
Pontificia Universidad Javeriana Cali. Se diseñará una turbina que pueda
generar 1,5kW de potencia. En función de esta potencia se calcula el caudal de
diseño de la turbina (el desnivel se toma de la tabla 2):
CÁLCULO DEL CAUDAL DE LA FUENTE
- CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DEL CAUCE
Los siguientes
datos son tomados directamente de la fuente:
La velocidad del
cauce se toma como la velocidad promedio (vel. Prom) de los datos tomados sobre
el cauce:
·
ÁREA TRANSVERSAL DEL CAUCE
·
CAUDAL DEL CAUCE
Al tomar un 15% del
caudal es suficiente para generar 1500W ya que el caudal mínimo para esto es de
0,012m^3/s.
ALTURA DEL SALTO O CAIDA (DESNIVEL DESDE
EL NIVEL DE LA FUENTE HASTA EL CHORRO DEL INYECTOR DE LA TURBINA)
Los
siguientes datos de la altura del salto y longitud fueron:
Tabla2. Desnivel y longitud entre nivel
del cauce y chorro de salida de la
tobera
ALTURA NETA DEL SALTO O
CAIDA
·
CÁLCULO DE LA TUBERÍA A
PRESIÓN:
Tabla
1. Fuente: sitio.plastigama.com
Como
se puede observar en la tabla de la fuente 1, el diámetro comercial que se
ajusta más al de 86 mm es el de 160 mm. Estos diámetros mostrados en la tabla
son para tuberías de material PVC.
·
DETERMINACIÓN DE LA
RUGOSIDAD PARA UNA TUVERIA DE PVC
En
la tabla 2 se muestran valores de la rugosidad absoluta del material de la
tubería a presión, como se escogió tuberías de PVC en estado normal, entonces
la rugosidad que se toma es:
·
ESTIMACIÓN DE LA
RUGOSIDAD CON EL DIAGRAMA DE MOODY
La
rugosidad f se estima con los siguientes valores y con el diagrama de
Moody:
Figura
1. Fuente:
Figura
2. Geometría de una cuchara para turbina Pelton.
DIÁMETRO DEL RODETE
Imagen 1. Turbina Pelton vista frontal
Imagen 2. Turbina Pelton vista lateral izquierda
Imagen 3. Turbina Pelton vista superior
REFERENCIAS
- The microhydro plant (artículo disponible en línea); Visitado Septiembre 25 de 2014. Enlace web:
- http://ludens.cl/paradise/turbine/turbine.html
- Manfred Morhinwegue construye su propia central hidroeléctrica casera, (artículo disponible en línea); Visitado Septiembre 25 de 2014, Enlace web:
- http://pepascientificas.blogspot.com/2014/03/manfred-mornhinwegue-construye-su.html
- Diseño y construcción de una turbina Pelton para generación eléctrica,capacidad 2KW, Visitado 25 de Septiembre de 2014, (artículo disponible en línea)
- Enlace web: http://www.dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/794/3/CAPITULO%20N%201.pdf
