Ur-turbinen korrikalariak: motak eta zehaztapen teknikoak

Ur-turbinak sistema hidroelektrikoetako osagai nagusiak dira, uraren energia, jaisten dena edo erortzen dena, energia mekaniko bihurtzen baitute. Prozesu honen muinean dago...korrikalaria, turbinaren biraketa-atalak, ur-fluxuarekin zuzenean elkarreragiten duena. Korrontearen diseinua, mota eta zehaztapen teknikoak funtsezkoak dira turbinaren eraginkortasuna, funtzionamendu-ardatz-tartea eta aplikazio-eszenatokiak zehazteko.

1. Ur-turbinen korrikalarien sailkapena

Ur-turbinak hiru kategoria nagusitan sailkatzen dira, normalean, kudeatzen duten ur-emari motaren arabera:

A. Bulkada-korrikalariak

Bulkada-turbinak abiadura handiko ur-zorrotadekin funtzionatzen dute, presio atmosferikoan errodadorearen palei eragiten dietenak. Errodadore hauek diseinatuta daudeburu handikoa, emari txikikoaaplikazioak.

• Pelton korrikalaria:

  • Egitura: Gurpil baten periferian muntatutako koilara itxurako ontziak.

  • Buru-eremua100–1800 metro.

  • AbiaduraBiraketa-abiadura txikia; askotan abiadura-handigailuak behar ditu.

  • AplikazioakMendiguneak, saretik kanpoko mikroenergia hidroelektrikoa.

B. Erreakzio-korrikalariak

Erreakzio-turbinek uraren presioa pixkanaka aldatzen da korrikalaritik igarotzean. Korrikalari hauek murgilduta daude eta ur-presiopean funtzionatzen dute.

• Frantzisko Korrikalaria:

  • EgituraBarrurantz doan mugimendu erradial eta axialarekin fluxu mistoa.

  • Buru-eremua: 20-300 metro.

  • EraginkortasunaAltua, normalean %90etik gorakoa.

  • AplikazioakOso erabilia da ertaineko ur-jauzietako estazio hidroelektrikoetan.

• Kaplan Korrikalaria:

  • Egitura: Pala erregulagarriekin egindako fluxu axialeko korrikalaria.

  • Buru-eremua: 2-30 metro.

  • EzaugarriakPala erregulagarriek eraginkortasun handia ahalbidetzen dute karga aldakorretan.

  • Aplikazioak: Ur-jauzi txikiko eta emari handiko ibaiak eta mareen aplikazioak.

• Helize-korrikalaria:

  • EgituraKaplan-en antzekoa baina pala finkoekin.

  • Eraginkortasuna: Emari konstanteko baldintzetan bakarrik optimoa.

  • AplikazioakEmari eta ur-jauzi egonkorrak dituzten zentral hidroelektriko txikien guneak.

C. Beste korrikalari mota batzuk

• Turgo Korrikalaria:

  • EgituraUr zorrotadak angelu batean jotzen diote korrikalariari.

  • Buru-eremua50-250 metro.

  • AbantailaPelton baino biraketa-abiadura handiagoa, eraikuntza sinpleagoa.

  • AplikazioakZentral hidroelektriko txiki-ertainak.

• Gurutzatutako fluxu-korridorea (Banki-Michell turbina):

  • EgituraUra korrikalaritik zeharka igarotzen da, bi aldiz.

  • Buru-eremua2-100 metro.

  • EzaugarriakOna da zentral hidroelektriko txikietarako eta emari aldakorrekoetarako.

  • AplikazioakSare kanpoko sistemak, mini hidroelektrikoa.

2. Korrikalarien zehaztapen tekniko nagusiak

Korrikalari mota desberdinek arreta handia behar dute beren parametro teknikoetan errendimendu optimoa bermatzeko:

3. Hautaketa irizpideak

Korrikalari mota bat aukeratzerakoan, ingeniariek kontuan hartu behar dute:

• Burua eta fluxua: Bulkada edo erreakzioa aukeratu behar den zehazten du.

• Gunearen baldintzakIbaien aldakortasuna, sedimentuen karga, urtaroen aldaketak.

• Eragiketa-malgutasunaPala doitzeko edo emaria egokitzeko beharra.

• Kostua eta mantentze-lanakPelton edo Propeller bezalako korrikalari sinpleagoak errazago mantentzen dira.

4. Etorkizuneko joerak

Fluidoen dinamika konputazionalean (CFD) eta 3D metalezko inprimaketan egindako aurrerapenekin, turbina-gurpilen diseinua honako norabide hauetan eboluzionatzen ari da:

• Eraginkortasun handiagoa fluxu aldakorretan

• Gunearen baldintza espezifikoetarako neurrira egindako korrikalariak

• Material konposatuen erabilera pala arinagoak eta korrosioarekiko erresistenteak egiteko

Ondorioa

Ur-turbinen hodiak dira energia hidroelektrikoaren bihurketaren oinarrizko elementuak. Hodi mota egokia hautatuz eta bere parametro teknikoak optimizatuz, zentral hidroelektrikoek eraginkortasun handia, bizitza erabilgarri luzea eta ingurumen-inpaktu txikiagoa lor ditzakete. Eskala txikiko landa-eremuetako elektrifikaziorako edo sare elektrikoko zentral handietarako izan, hodia da energia hidroelektrikoaren potentzial osoa askatzeko gakoa.