Salto hidráulico
Diferencia de altura entre la superficie del agua en la toma de una central hidroeléctrica y la salida de la turbina o el canal de desagüe, que junto con el caudal determina la potencia disponible.
El salto es la energía potencial por unidad de peso del agua y se expresa en metros. Los proyectistas de centrales hidroeléctricas distinguen entre:
- Salto bruto: la diferencia de cota entre el nivel aguas arriba y el nivel de desagüe
- Salto neto: el salto bruto menos las pérdidas por rozamiento y por accesorios en la toma, la tubería forzada y las válvulas, normalmente un 3–10 % del salto bruto en una instalación bien diseñada
Como la potencia es proporcional al producto de caudal y salto, un emplazamiento de salto alto necesita mucha menos agua para la misma producción. Una central de 1 MW necesita unos 0,12 m³/s con 1.000 m de salto, pero 12 m³/s con 10 m, y eso condiciona la elección de la turbina y el tamaño de la obra civil.
Clases de salto convencionales y turbinas adecuadas:
- Salto bajo (menos de unos 30 m): turbinas Kaplan, de bulbo, de hélice y tornillos de Arquímedes
- Salto medio (30–300 m): turbinas Francis
- Salto alto (más de unos 250–300 m): turbinas Pelton y Turgo; Bieudron, en Suiza, trabaja con unos 1.880 m
En la práctica, la elección se hace con la velocidad específica, un parámetro que combina salto, caudal y velocidad de giro. En el almacenamiento hidráulico por bombeo, el salto fija la densidad energética: 1 m³ de agua que cae 500 m almacena unos 1,36 kWh antes de pérdidas, de modo que los emplazamientos de salto alto necesitan embalses mucho más pequeños por GWh.
Términos relacionados
Todos los términos →- Turbina Pelton
Turbina hidráulica de acción en la que chorros de agua a gran velocidad golpean cucharas dobles montadas en una rueda; la opción estándar para saltos altos, de más de unos 250 m.
- Turbina Francis
Turbina hidráulica de reacción con álabes fijos en la que el agua entra en dirección radial y sale en dirección axial; es el diseño más instalado y se usa en saltos medios de unos 30 a 700 m.
- Turbina Kaplan
Turbina hidráulica de reacción tipo hélice, con álabes del rodete y distribuidor regulables, adecuada para saltos bajos de unos 2 a 40 m y caudales grandes.
- Central hidroeléctrica de agua fluyente
Aprovechamiento hidroeléctrico que deriva o usa el caudal natural de un río con poco o ningún embalse, de modo que la producción sigue al caudal del río y no a la demanda.
- Central hidroeléctrica de bombeo
Almacenamiento que bombea agua a un embalse superior cuando la electricidad es barata o abundante y la turbina cuando hace falta potencia; es la mayor forma de almacenamiento en red del mundo.