¿Qué son las turbinas de agua?
Las turbinas de agua se utilizan para extraer energía del agua en movimiento, típicamente para la producción de hidroelectricidad. Operan forzando el agua más allá de las cuchillas inclinadas, que giran las turbinas. Las turbinas de agua se pueden unir mecánicamente a la maquinaria o a un generador eléctrico. Las turbinas de vapor usan vapor gaseoso, en lugar de agua líquida, para operar.
El precursor de las turbinas de agua era la rueda de agua, que se usó durante miles de años. Una rueda de agua está orientada verticalmente con solo una pequeña porción sumergida debajo del agua en un momento dado. Este tipo de rueda se basa en el impulso horizontal del agua en un río para girar. Para que esto funcione, la rueda debe tener crestas o cubos para atrapar el agua. El mismo principio se usa en la rueda de paleta de un barco de vapor.
Las turbinas de agua, sin embargo, operan de una manera diferente, con las cuchillas dispuestas de manera análoga a las de un molino de viento. El fluido fluye a través de un molino de viento en lugar de pasarlo. El mismo diseño se usa para el aguaTurbinas, aunque la forma de las cuchillas está optimizada para el agua en lugar del aire.
La turbina de agua comenzó a usarse ampliamente durante el siglo XIX. Antes de que la electricidad estuviera disponible, las fábricas se alimentaron mecánicamente. Las turbinas de agua se unieron a la maquinaria de la misma manera que el motor de un automóvil está unido a sus ruedas. Un motor puede continuar girando mientras una transmisión distribuye energía a las ruedas haciendo o rompiendo una conexión mecánica. De manera similar, una fábrica puede ser alimentada sin involucrar electricidad.
En los últimos tiempos, las turbinas de agua se han utilizado en plantas de energía hidroeléctrica. Estas plantas generalmente involucran una presa con una diferencia significativa en el nivel de agua entre los lados. La planta extrae la energía potencial gravitacional almacenada en el agua más alta obligándola a fluir a través de turbinas de agua; en otras palabras, a medida que el agua cae de la alturaNivel hasta el nivel bajo, empuja las cuchillas de una turbina de agua y gira la turbina. La energía rotacional se convierte en electricidad con un generador eléctrico. En 2008, la hidroelectricidad representó la mayoría de las energías renovables producidas en todo el mundo.
Las turbinas de vapor, por otro lado, aprovechan la energía del vapor en lugar del agua líquida. Se usan ampliamente en otros tipos de centrales eléctricas. De hecho, la turbina de vapor es el método principal para convertir la energía térmica en energía cinética en aplicaciones a gran escala. Ya sea que el calor en una planta de energía proviene de la combustión de carbón o la fisión nuclear, se usa para hervir agua y producir vapor. El vapor de alta presión se desvía para fluir a través de una turbina, lo que hace que gire rápidamente y gire un generador eléctrico.