Aulatecnologa. Rosana lvarez Garca

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Ejercicios energa hidrulica

1.- Calcula en KW la potencia til que genera una cent ral hidroelctrica a partir de un caudal medio de 10 m 3/s y una altura neta de salto de 30 m, si el rendim iento estimado es del 30 %.

P = Q g h = 10 m 3/s 9,8 m/s 2 30 m = 2 940 Kw

real

til

P

P= Kw

Ptil9402

3,0 = Ptil = 882 Kw

2.- Calcula la potencia en KW y en CV que podra obten erse en una central hidroelctrica con un salto de 25m a partir de un caudal de 15 m3/s, supo niendo el rendimiento del 35 %.

3.- El agua de una presa fluye por una tubera hasta l legar a una turbina situada a 200 m debajo de ella. Si suponemos que la turbina tiene un rendimie nto del 60 % y que le llega un caudal de 2 000 litros por minuto, se pide calcular la potencia de salida de esa turbina.

( )333

10

1

1

1

60

min1

min0002

dm

m

l

dm

s

l = s

m3

30

1

P = Q g h = 30

1 m3/s 9,8 m/s 2 200 m =

196

1 Kw

La potencia total generada es de 196

1 Kw

Cuando sale por la turbina la potencia til es:

real

til

P

P= Kw

Ptil

196

16,0 = Ptil =

196

1 0,6 Kw = 3,06 10 -3 Kw

4.- Un ro tiene un caudal de 3 000 l/s y en su recorr ido llega a una cascada de 60 m de altura. Si se pudiera aprovechar ntegramente toda la potencia ge nerada en el salto, cuntas bombillas de 100 w se podran iluminar con esa potencia.

5.- Una central hidroelctrica tiene un salto de agua de 240 m y una potencia til de 900 MW con seis turbinas idnticas. Si esta central funciona 1 0 horas diarias durante nueve meses y 4 horas diarias durante los tres meses de verano, calcular:

a) La potencia til de cada turbina.

b) El caudal por cada turbina suponiendo que no hay a prdidas. c) La energa anual generada en KWh. d) Si el rendimiento de las turbinas es del 90 %, c alcular el caudal por cada turbina.

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6.- El embalse de Aldeadvila (Salamanca) tiene una ca pacidad de 56 hm 3 y un salto bruto de 139,8 m. Si posee una potencia instalada de 718 200 KW y seis turbinas idnticas, calcular:

a) La potencia de cada turbina. b) El caudal de cada turbina. c) La energa potencial almacenada en cada turbina. d) Si el embalse produce una energa media anual de 3 488,3 GWh, cul ser el tiempo

medio de utilizacin (en horas) al da de la centra l? e) Si quisiramos producir la misma energa elctri ca en una central trmica, cuntas

toneladas de carbn (Tec) deberamos quemar al da si disponemos de un rendimiento del 45%.

La potencia de cada turbina es la potencia instalad a entre el nmero de turbinas:

turbinaKwKw

/7001196

200718 =

119 700 Kw/turbina = Q g h = Q 9,8 m/s 2 139,8 m msm

KwQ

8,139/8,9

7001192

= = 87,37 m3/s

56 Hc3 3

36

1

10

Hc

m= 56 106 m3 56 106 m3

( )l

Kg

dm

l

m

dm

1

1

1

1

1

1033

3

= 56 109 Kg

Ep = m g h = 56 109 Kg 9,8 m/s 2 139,8 m = 5,49 1011 J

5,49 1011 J s

h

w

Kw

J

sw

6003

1

10

1

1

13

= 0,1525 106 Kwh

La energa media anual del embalse es:

3 488,3 GWh = 3 488,3 109 Wh = 3 488,3 106 KWh

Si no hay prdidas las horas de funcionamiento de la central son:

P = t

E

dasKw

anualKwh

P

Et

365200718

103,4883 6

== = 13,3 h diarias

3 488,3 106 KWh h

s

Kw

w

1

6003

1

103 = 125 578,8 1011 J cal

Kcal

J

cal310

1

1

24,0 = 30 138,912 1011 Kcal

30 138,912 1011 Kcal Kcal

Kg

Kcal

Kcal

6007

1

100

45 = 1,78 1011 Kg Kg

Tn310

1= 1,78 108 Tn

7.- Si un embalse tiene una capacidad de 6 000 m 3 y un salto de agua de 200 m, y suponemos un caudal constante de 100 m 3 por minuto y que dispone de una turbina con rendim iento del 95 %, calcular:

a) Energa potencial (en KJ y en KWh). b) La potencia elctrica til generada.

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8.- Calcular: a) La energa que posee cada kilogramo de agua que se encuentra embalsada a 63 metros. b) Cunta energa podras aprovechar por cada kilo gramo de agua si dispones de una

turbina con un rendimiento del 84 % y un generador con un rendimiento de 98%. c) Si por la noche se consumen 400 J/kg, qu medid as propondras para aprovechar la

energa sobrante?

9.- Calcular la potencia real de una central hidroelc trica, en KW y CV, sabiendo que el salto de agua es de 15 m y el caudal 18 m 3/s. La turbina empleada es Kaplan ( entre el 93% y el 95%).

10.- Calcular la energa producida (en MWh) en una cent ral hidroelctrica que emplea una turbina Pelton ( =90%), en el mes de noviembre, sabiendo que sobre la turbina acta un caudal de 3 m 3/s y la altura del salto de agua es de 100 m.