MICROGRUPO HIDROGENADOR BOMBA-TURBINA PARA SUMINISTRO BÁSICO DE ELECTRICIDAD

Abstract

[Resumen del autor] En el marco de la generación de energía eléctrica, aprovechando pequeños recursos hidráulicos, se ha propuesto la utilización de una bomba centrífuga como turbina hidráulica, por las ventajas de este equipo de ser económico, confiable, de buen rendimiento y buena disponibilidad de repuestos. Este trabajo consistió en una selección y posterior ensayo de bombas centrífugas operando como turbina hidráulica, accionüIldo un generador de corriente alterna de 220 [V], operando a 1500 [r.p.m.], con el objeto de desarrollar un equipo de bajo costo y compacto, que entregue potencias de hasta 2 [kW], suficientes para suministro básico de electricidad en sectores rurales o australes. Se realizó un ensayo al freno, con un generador de corriente continua, y un banco de resistencias, para determinar el comportamiento de trabajo alrededor de las 1500 [rpm], de este modo se puede trabajar directamente acoplado al alternador, obviando las poleas de transmisión. Este ensayo se realizó con dos modelos de bombas centrífugas distintas. El trabajo se dividió en 4 partes. La primera, consistió en analizar los antecedentes existentes sobre la materia. La segunda, en seleccionar las bombas y generador de corriente continua a ensayar. En la tercera etapa se obtuvo un diagrama de selección a partir de los ensayos de cada bomba. Finalmente, en la cuarta etapa, se evaluó el costo específico de inversión y el costo de generación del grupo hidrogenerador. En base a los ensayos, se obtuvieron los siguientes resultados para cada bomba: - En el caso de la bomba B, que es la de mayor capacidad, se obtuvo una potencia máxima de 3.1 [kW], con una altüra de caída de agua de 28 [m] y un caudal de 948 [lt/min]. El rendimiento global es de un 58 %, y el rendimiento de bomba funcionando como turbina es 72%. En cuanto a los costos, este equipo es rentable con respecto a un grupo generador a bencina, si es que se utiliza mas de 880 horas al año. El costo de inversión es de US$ 1517, y el costo de generación es de 0,15 (US$/kWh para un factor de carga de 0,5. Con la bomba A se obtuvo una potencia útil de 1,8 [kW], con una altura de caída de agua de 40 [m], y un caudal de 750[lt/min]. El rendimiento global es de un 45 %, Y el rendimiento de bomba funcionando como turbina es 63%. Este equipo resulta rentable respecto a un grupo a bencina si es que se utiliza mas de 1300 horas al año. El costo de inversión es de US$ 1282, y el costo de generación es de 0,15 [US$/kWh] para un factor de carga de 0,5. Con los resultados anteriores se puede concluir que se logró el objetivo de este trabajo: Hacer un grupo generador confiable, de buen rendimiento, con potencias mayores de las esperadas, y económicamente competitivo, entregando una solución concreta a la necesidad de electrificación básica de zonas rurales y australes.