30
1 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MANZANILLO TSU EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR “TURBINAS HIDROCINÉTICAS” P R O Y E C T O D E E S T A D Í A S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR. P R E S E N T A VIANET ALEJANDRA SANCHEZ MERAZ ASESOR EMPRESARIAL ASESOR ACADÉMICO LIC. ANGEL VASCONCELOS ACOSTA MER. ROBERTO GUDIÑO MARTINEZ MANZANILLO, COL. AGOSTO DEL 2018

Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MANZANILLO

TSU EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR

“TURBINAS HIDROCINÉTICAS”

P R O Y E C T O D E E S T A D Í A S

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO

EN ENERGÍAS RENOVABLES ÁREA ENERGÍA SOLAR.

P R E S E N T A

VIANET ALEJANDRA SANCHEZ MERAZ

ASESOR EMPRESARIAL ASESOR ACADÉMICO

LIC. ANGEL VASCONCELOS ACOSTA MER. ROBERTO GUDIÑO MARTINEZ

MANZANILLO, COL. AGOSTO DEL 2018

Page 2: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

2

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a dios por permitir terminar el técnico superior, por darme la sabiduría y

la paciencia, por esforzarme cada día.

A mi madre por apoyarme en todo, por siempre estar cuando la necesito.

A mi esposo por su ayuda incondicional.

Page 3: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

3

Tabla de contenido Introducción ..................................................................................................................................... 4

Capítulo 1 ......................................................................................................................................... 6

1.2.1 Objetivo general: ................................................................................................................. 6

1.2.2 Objetivos específicos: ........................................................................................................ 6

Capítulo 2. Datos de la empresa ................................................................................................ 7

2.1 Política de calidad .................................................................................................................. 7

2.2 Misión: ..................................................................................................................................... 7

2.3 Visión: ...................................................................................................................................... 7

Capítulo 3. Marco teórico. ............................................................................................................ 8

3.1 Energía hidroeléctrica ........................................................................................................ 8

3.2 Tipos de centrales hidroeléctricas .................................................................................... 10

3.3 Según la altura del salto de agua o desnivel existente ........................................... 11

3.3.1 Centrales de alta presión. ............................................................................................... 11

3.3.2 Central de media presión. ............................................................................................... 11

3.3.3 Centrales de baja presión. .............................................................................................. 12

3.4 La importancia de la energía hidroeléctrica en las energías renovables. .............. 12

3.3 Ventajas y desventajas de la energía hidráulica ...................................................... 13

3.5.1 Ventajas: ............................................................................................................................ 14

3.5.2 Desventajas: ...................................................................................................................... 14

3.5 Como se genera la energía hidro eléctrica ................................................................ 16

3.6 Tipos de turbinas.............................................................................................................. 17

Capítulo 4. Antecedentes. .......................................................................................................... 20

4.1 Planta hidroeléctrica “El cajón” .......................................................................................... 20

4.2 Central hidroeléctrica “Chicoasén” .................................................................................... 21

Capítulo 5. Desarrollo del tema ................................................................................................ 23

5.1 Ubicación donde se pretende ejecutar el proyecto: ....................................................... 23

5.2 Descripción técnica: ............................................................................................................. 26

5.2.1 Protección ante residuos flotantes y palizadas: ........................................................... 26

Capítulo 6. Conclusiones y resultados .................................................................................. 28

Capítulo 7. Recomendaciones: ................................................................................................. 29

Page 4: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

4

Bibliografía: ................................................................................................................................... 30

Introducción

El aprovechamiento de fuentes de energía renovable es muy importante para

encaminarse a un cambio sustentable en el uso de la energía eléctrica en la

industria.

En la actualidad hay empresas que se siguen abasteciendo de servicios de energía

eléctrica por medio de empresas que basan su generación en la utilización de

hidrocarburos y combustibles derivados del petróleo, que generan mucha

contaminación y contribuyen al cambio climático y el calentamiento global. En la

actualidad y con los avances en el estudio de las fuentes de energía renovables.

Si lo admitimos, hoy día nos preocupa la crisis energética, así como el calentamiento global; ya que estamos hablando de un problema mundial que no hace distinción alguna entre países y situación económica. Se plantea entonces un problema colectivo: ¿Cómo satisfacer las demandas energéticas sin causar daños ambientales? La respuesta nos conduce al uso de métodos de generación energética, que toma en cuenta las energías renovables Las energías renovables pueden ayudar en la solución de muchos problemas ambientales, como: el cambio climático, el calentamiento global, los residuos radiactivos, las lluvias ácidas, la contaminación atmosférica, la disminución proporcional de emisiones de gases, el efecto invernadero; así también en problemas sociales y políticos como: aumentar el valor agregado de las actividades económicas, el aumento en el costo de los recursos energéticos, el declive de las reservas energéticas conocidas, simultáneamente con la reducción a la dependencia de los combustibles fósiles.

Page 5: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

5

Page 6: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

6

Capítulo 1

1.1 Planteamiento del problema

La central termoeléctrica de Manzanillo Manuel Álvarez Moreno, requiere

desarrollar un proyecto de hidro generación para aprovechar un caudal de agua que

se genera en la descarga del sistema de enfriamiento.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo general:

Instalar una turbina generadora en el canal de descarga de agua del sistema de

enfriamiento de las turbinas de la Central Termoeléctrica de General Manuel Álvarez

Moreno.

1.2.2 Objetivos específicos:

• Realizar un estudio campo en el canal de descarga de la central

Termoeléctrica para la propuesta de diseño de la turbina de prototipo.

• Diseñar una turbina de prueba las pruebas correspondientes para vigilar el

comportamiento del proyecto.

• Iniciar con la ejecución del proyecto

• Revisar resultados

• Generar un manual de mantenimiento y de recomendaciones futuras.

Page 7: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

7

Capítulo 2. Datos de la empresa

Nombre de la empresa: COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD

Central: C.C.C Y C.T GRAL. MANUEL ALVAREZ MORENO

Departamento: Químico ambiental

Domicilio: Ejido de campos S/N, Villa Florida, Manzanillo, Colima 28809

Giro: Generación de electricidad

2.1 Política de calidad

Satisfacer las necesidades de energía eléctrica de la sociedad mejorando la

competitividad asegurando la eficacia de los procesos de la dirección de operación,

sustentados en la autoniia de gestión de sus áreas y en compromiso de:

➢ Desarrollar el capital humano.

➢ Prevenir y controlar los riesgos que atentan la integridad de los trabajadores

e instalaciones.

➢ Cumplir con la legislación reglamentación y otros requisitos aplicables y

prevenir la contaminación mejorando continuamente la eficiencia de nuestro

sistema integral de gestión.

2.2 Misión:

Asegurar dentro de un marco de competencia y actualizado tecnológicamente el

servicio de energía eléctrica en condiciones de calidad, cantidad y precio. Con la

adecuada diversificación de fuentes de energía.

➢ Optimizar la utilización de su infraestructura física, comercial y de recursos

humanos.

➢ Proporcionar una atención de excelencia a nuestros clientes.

➢ Proteger el medio ambiente, promover el desarrollo social y respetar los

valores de las poblaciones donde se encuentran obras de electrificación.

2.3 Visión:

Una empresa de clase mundial que participa competitivamente en la satisfacción de

la demanda de energía eléctrica nacional e internacional, que optimiza el uso de su

infraestructura física y comercial a la vanguardia en tecnología rentable con imagen

de excelencia, industria limpia y recursos humanos altamente calificados.

Page 8: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

8

Capítulo 3. Marco teórico.

3.1 Energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica es un tipo de energía que se obtiene a partir del

aprovechamiento del agua en movimiento provenientes ya sea de agua de lluvia,

deshielo de glaciares, corrientes de agua que se generan en las colinas por la lluvia

etc. Cuando estas aguas son dirigidas hacia los océanos ese caudal de agua en

movimiento se puede aprovechar para generar energía eléctrica utilizando sistemas

de hidro generación. (Revista National Geographic. Septiembre, 2010).

Figura3.1 (energía hidro eléctrica, Energías junio 2018)

Este sistema de aprovechamiento tiene ya muchos años empleándose y su historia

se remonta en la antigua Grecia donde los campesinos aprovechaban las corrientes

de agua para instalar grandes turbinas con las que obtenían energía mecánica para

emplearse en molinos.

Page 9: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

9

Figura 3.2 (molino de agua. x Vásquez, diciembre del 2007)

El primer sistema de hidro generación construida en el mundo surgió en las

cataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña central hidroeléctrica

en el año de 1879 llamada Niagara falls.

La primera central hidro eléctrica del mundo comenzó a funcionar en el año de 1882

en Estados Unidos en Appleton Wisconsin. (Revista National Geographic.

Septiembre, 2010).

Page 10: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

10

3.2 Tipos de centrales hidroeléctricas

Las centrales de generación hidroeléctrica se clasifican en diferentes maneras

dependiendo las características físicas del lugar donde se encuentren y sus

diferentes características técnicas.

Figura 3.3 Central hidroeléctrica (Fernández, Chacón, Bernardo. junio 2018)

Según utilización del agua, es decir si utilizan el agua como discurre normalmente

por el cauce de un río o a las que ésta llega, convenientemente regulada, desde un

lago o pantano.

➢ Centrales de agua fluente:

También llamadas centrales de agua corriente o agua fluyente son construidas en

lugares donde el agua debe ser aprovechada al instante y no es posible su

acumulación, ya que se genera con el caudal presente en movimiento, y sus

características físicas como velocidad y volumen dependen de la estación del año

en el que se encuentre.

➢ Centrales de agua embalsada:

Page 11: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

11

Son alimentadas por grandes lagos o pantanos y represas artificiales construidas

para almacenar agua de ríos y diferentes entradas de fluyentes, la cantidad de litros

acumulados depende de la demanda de energía eléctrica.

➢ Centrales de regulación

Tienen la posibilidad de almacenar volúmenes de agua en el embalse, que representan periodos más o menos prolongados de aportes de caudales medios anuales.

Prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, ya que el almacenamiento es continuo, regulando de modo conveniente para la producción. Se adaptan bien para cubrir horas punta de consumo.

➢ Centrales de bombeo

Se denominan 'de acumulación'. Acumulan caudal mediante bombeo, con lo que su

actuación consiste en acumular energía potencial. Pueden ser de dos tipos, de

turbina y bomba, o de turbina reversible.

La alimentación del generador que realiza el bombeo desde aguas abajo se puede

realizar desde otra central hidráulica, térmica o nuclear.

No es una solución de alto rendimiento, pero se puede admitir como suficientemente

rentable, ya que se compensan las pérdidas de agua o combustible.

3.3 Según la altura del salto de agua o desnivel existente

3.3.1 Centrales de alta presión.

Son centrales en las que el salto hidráulico es superior a los 200 m de altura, y los

caudales desalojados son relativamente pequeños 20 m3/s Situadas en zonas de

alta montaña, y aprovechan el agua de torrentes, por medio de conducciones de

gran longitud. Utilizan turbinas Pelton y Francis.

3.3.2 Central de media presión.

Page 12: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

12

Son centrales que poseen saltos hidráulicos de entre los 20-200 m de altura utilizan

caudales de Utilizan caudales de 200 m3/s por turbina.

En valles de media montaña, dependen de embalses. Las turbinas son Francis y

Kaplan, y en ocasiones Pelton para saltos grandes.

3.3.3 Centrales de baja presión.

Sus saltos hidráulicos son inferiores a 20 metros. Cada máquina se alimenta de un caudal que puede superar los 300 m3/s. Las turbinas utilizadas son de tipo Francis y especialmente Kaplan. (Velásquez, noviembre 2002).

3.4 La importancia de la energía hidroeléctrica en las energías

renovables.

En la actualidad la energía hidro eléctrica supera por mucho a otras fuentes de

generación renovable como por ejemplo a la solar y a la eólica, aquí algunos datos

destacables.

Actualmente en México la energía hidroeléctrica representa el 13% de la electricidad

total del país, el 80% de esas plantas hidroeléctricas se encuentran ubicadas en 4

ríos nacionales: Balsas, Grijalva, Papaloapan y Santiago. (Habitec eco energy, julio

2018)

Page 13: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

13

3.3 Ventajas y desventajas de la energía hidráulica

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura

para producir energía eléctrica. Actualmente, el empleo de la energía hidráulica

tiene uno de sus mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto

ambiental.

La energía hidráulica o energía hídrica se obtiene del aprovechamiento de

las energías cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua

naturales. En el proceso, la energía potencial, durante la caída del agua, se

convierte en cinética y mueve una turbina para aprovechar esa energía.

Figura 3.4 ventajas y desventajas de la energía hidroeléctrica (Dasisco, junio del 2015)

Page 14: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

14

3.5.1 Ventajas:

➢ La energía hidroeléctrica es renovable, esto significa que no se puede agotar

➢ Las centrales hidroeléctricas no producen contaminación en sí mismas el único tipo de contaminación producida se da en el proceso de construcción de esta.

➢ Es una fuente de energía estable, esto significa que la producción va de acuerdo con las necesidades de la demanda y suele utilizarse para lapsos mínimos de producción eléctrica.

➢ Flexible, mediante el ajuste del flujo caudal se puede controlar la producción de la energía eléctrica

➢ Segura, comparada con la energía nuclear, o la obtenida mediante residuos fósiles la energía hidroeléctrica es estable en un amplio sentido ya que el único combustible que utiliza es el agua.

3.5.2 Desventajas:

➢ Consecuencias medio ambientales, la construcción de centrales

hidroeléctricas y particularmente de las presas donde estas se alimentan repercuten directamente en los ecosistemas presentes en el lugar de construcción, en el cauce de ríos y líneas de electricidad presentes en dicho lugar, esto debido a que al manipular el caudal y velocidad de las corrientes del agua la biodiversidad marina se ve afectada por cambios físicos en el agua que afectan la vida marina.

Page 15: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

15

Figura 3.5 Impacto ambientalista de la hidro generación (hispagua, junio 2012)

➢ Su puesta en marcha es cara y no es sencilla, poner en marcha una planta hidroeléctrica resulta en un costo elevado, aunque, por otro lado, no se requiere de mucha intervención humana para su operación y los costes de mantenimiento son bajos.

➢ Sequias, las sequias en el embalse del agua podría afectar a la producción ya que esta, está directamente relacionada con la generación aumentando con eso costos monetarios también. En los últimos años debido a las sequias derivadas del cambio climático los problemas de producción han aumentado por la ausencia de lluvia y por ende acumulación de agua en los embalses.

➢ Reservas finitas, los lugares apropiados para la construcción de las centrales hidroeléctricas están prácticamente agotadas, y es muy difícil acondicionar ciertos lugares para su construcción. (Energías renovables, noviembre del 2014)

Page 16: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

16

3.5 Como se genera la energía hidro eléctrica

Elementos:

: Azud o presa de derivación

• Cámara de carga

• Tubería forzada

• Turbina

• Canal de descarga

• Generadores eléctricos y los elementos auxiliares

• Desagüe

• Líneas de transporte de energía eléctrica

• Embalse inferior o rio.

Turbinas.

Elementos que utilizan la energía cinética del agua en movimiento y la convierten

en rodamiento o energía mecánica para después convertirla en energía eléctrica.

El rendimiento varía entre el 85 y el 90%

Page 17: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

17

Figura 3.6 Turbina hidráulica, (tecnología julio 2018)

Clasificación de las turbinas en función de su funcionamiento.

• Turbinas de acción:

Aprovechan la velocidad del flujo del agua. Utilizan la altura del agua hasta

el eje de la turbina.

• Turbinas de reacción: Aprovechan la presión que le proporciona la corriente

de agua. Utilizan la altura total hasta el nivel de desagüe.

3.6 Tipos de turbinas

➢ Turbina Pelton: es la más utilizada mucho salto y pequeño caudal

Figura 3.7 turbina Pelton, (neromylos, julio 2018)

Page 18: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

18

➢ Turbina de flujo cruzado: poco salto y gran caudal

Figura 3.8 turbina de flujo cruzado, (Laymans guidebook, mayo 2008)

Page 19: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

19

➢ Turbina Francis: Gran variedad de alturas de saltos y caudal.

Figura 3.9 turbina Francis (equipo2 FAE febrero 2012)

➢ Turbinas de hélice, turbinas de Kaplan: Saltos medios y flujos constantes

Page 20: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

20

Figura 3.10 Turbina de hélice, Kaplan (fuentes de ahorro noviembre 2011)

Capítulo 4. Antecedentes.

4.1 Planta hidroeléctrica “El cajón”

Inaugurada oficialmente el primero de junio del 2017 por el entonces presidente de

la republica Felipe Calderón.

Figura 3.11 central hidroeléctrica “el cajón”.(manejo de agua y energía, septiembre del 2014)

La presa Leonardo Rodríguez Alcaine. Mejor conocida como el cajón, se encuentra

ubicada en el cauce del Rio Grande de Santiago en el municipio de Santa María del

Oro, Nayarit.

Esta central tiene la capacidad de generar 750 MW de energía eléctrica, lo

equivalente al 2% del total de generación a nivel nacional; y su embalse tiene la

capacidad de contener 2282 hectómetros cúbicos de agua.

Las dimensiones de la cortina de enrocamiento son 640m. de largo y 188m. de alto, con un costo aproximado de 800 millones de dólares.

Page 21: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

21

Se dice que la obra es 6.67m. más alta que la torre latinoamericana y que el volumen que ocupa la cortina es 10 veces el volumen de la Pirámide del Sol en Teotihuacán. (manejo de agua y energía, septiembre del 2014)

4.2 Central hidroeléctrica “Chicoasén”

21 km al noreste de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, sobre el río Grijalva en el municipio de Chicoasén, Chiapas. Capacidad: ~ 14319 millones de metros cúbicos.

Figura 3.12 presa Chicoasen. (mega consteucciones.net 2018)

Page 22: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

22

Figura 3.13 central hidroeléctrica Chicoasén. (mega construcciones.net)

Corrientes que capta: cuenca del Alto río Grijalva y afluentes Sabinal, Suchiapa, Santo Domingo y Hondo. Principales usos: generación de energía hidroeléctrica, riego agrícola y consumo humano, pesca y turismo nacional e internacional, práctica de deportes acuáticos. Historia: su construcción inicia en el año de 1970; finaliza hacia el año de 1975. Las primeras unidades de generación entraron en operación comercial entre 1980 y mayo de 1981, mientras que las últimas tres lo hicieron hacia junio de 2004. Características generales: su cortina es del tipo enroscamiento, con una elevación de la corona de 402.00 m.s.n.m. y una longitud de corona de 584 m de longitud. Su cortina tiene una altura máxima de 262 m desde la base, por lo que se considera una de las más altas del país y del mundo, la cual no debía ser de concreto, pues el perfil irregular de la barranca y la gran altura de la obra hacían indispensable que la cortina tuviese cierta "flexibilidad", ´por lo que se optó por construir el corazón de la cortina con arcilla mezclada con lutita (roca blanda), ambos materiales locales, con respaldos de enroscamiento; los trabajos de construcción de la cortina ocuparon tres años y medio. Algunos datos interesantes: -La central fue equipada con cinco unidades turbogeneradoras de 300 MW cada una, para una capacidad instalada total de 1,500 MW -Actualmente cuenta con otras tres unidades generadoras de 300 MW cada una, con lo que la central cuenta ahora con una capacidad instalada de 2,400 MW -El área total ocupada por la cuenca es de unos 7940 Km cuadrados, cuya cortina y vaso ocupan tierras de los municipios de Usumacinta y San Fernando

Page 23: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

23

-La cortina de Chicoasén es de las más altas del mundo. Tiene una longitud de 200 m y una altura de 262 m, equivalente a cuatro y media veces la de las torres de la catedral de la Ciudad de México (que es la más alta del continente Americano y la quinta a nivel mundial) -Sus turbinas y generadores están alojados en una caverna excavada en la roca a 200 m de profundidad -Se ubica al final del recorrido por el Parque Nacional Cañón del Sumidero -Se considera como la cuarta planta de generación de energía hidroeléctrica más productiva del mundo -La energía eléctrica generada por esta planta abastece 35% del consumo nacional de electricidad, así como 20% de la de Centroamérica. (Mega construcciones. Net 2018)

Capítulo 5. Desarrollo del tema

5.1 Ubicación donde se pretende ejecutar el proyecto:

Page 24: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

24

Figura 5.1 canal de descarga CFE (CFE, agosto 2018)

El canal de descarga esta ubicado en la parte sur de la central termoeléctrica, y su

misión es dirigir el caudal de agua que proviene del sistema de enfriamiento de la

planta.

Este canal de agua desemboca directamente en el mar abierto de la playa de

Campos, y es en este lugar donde se propone ejecutar el proyecto.

A continuación, se presenta una turbina analizada, que reúne muchas de las

características buscadas para le hidro generación apropiada

Page 25: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

25

Figura 5.2 turbina hidro generadora de canal (Smart hidro power 2018)

Esta turbina generadora ha sido creada especialmente para ser instalada en el lecho

de un rio o canal, su diseño y descripción técnica son ideales para actuar bajo

condiciones propias de un rio o canal que se ubiquen en los desagües de empresas

que requieran desembocar el caudal hacia otro lugar como centrales hidroeléctricas

o termoeléctricas.

➢ Es una turbina muy compacta

➢ Tiene un suministro de carga base confiable para lugares con baja incidencia

de escombros

➢ Casi no requiere mantenimiento.

Page 26: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

26

5.2 Descripción técnica:

5.2.1 Protección ante residuos flotantes y palizadas:

Cables de acero inoxidable cuidadosamente diseñados de tal manera que los

residuos no se acumulen ni dañen las aspas

Rotor:

aspas ligeramente curvadas dirigidas a mejorar el rendimiento contra residuos y

palizadas

Generador subacuático de 5kW:

generador de imán permanente provee corriente alterna trifásica

Figura. 3.16 ficha técnica, (Smart hydro power, 2018)

Anclaje depende de:1,75

Características hidrológicas (por ejemplo: tipo de lecho de río: roca, arena, etc.)

Tránsito fluvial, kayak, turismo Cantidad y tipo de residuos flotantes/palizadas • • •

Requisitos: Profundidad mínima del río: 1.1 m Ancho mínimo del río: 1.2 m Punto

de inyección: máx. 500 metros de distancia de la turbina.

Page 27: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

27

La turbina propuesta cuenta con tecnología e investigación alemana, y ha sido ya

aplicada en otros proyectos, arrojando buenos resultados, con el correcto

dimensionamiento del proyecto se concluirá cuantas turbinas hidro generadoras

pueden utilizarse en el canal, para aprovechar al máximo el caudal de agua en el

cause de agua canalizad

Los materiales que se utilizarán además de la turbina serán también un sistema

de control y monitoreo para controlar las variables físicas como, temperatura,

presión etc., además de un sistema de protecciones por sobre corriente en la

generación para el sistema de carga,

La mano de obra será poca y requerirá de supervisión con personal experto en el

ramo.

Page 28: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

28

Capítulo 6. Conclusiones y resultados

6.1 La central termoeléctrica de Manzanillo, podrá disponer de aproximadamente 5

kilowatts o más, y con la ventaja que serán generados de manera renovable y

amigable con el medio ambiente, ahora el canal de descarga no solo servirá como

desagüe del sistema de enfriamiento, sino que proveerá de energía eléctrica a

cualquier sistema adaptable a la generación que se quiere realizar.

por ejemplo:

➢ En redes de iluminación.

➢ Para alimentar la red eléctrica de una oficina.

➢ Para alimentar un sistema de seguridad y vigilancia. etc.

Ahora la central termoeléctrica puede establecer que su compromiso con el medio

ambiente ha alcanzado niéveles mas altos en el cumplimiento del cuidado del medio

ambiente y el racional aprovechamiento de los recursos hídricos.

El sistema de hidro generación cinética, no impactara de manera negativa en el

medio ambiente ya que, no perjudicara el cauce de ningún rio natural ni

obstaculizara el tránsito de la vida marina ya que será realizado en el cause del

canal de descarga de aguas provenientes del sistema de enfriamiento la flora y la

fauna, no recibirán impactos negativos ya que el proyecto no generara daños físicos

a la naturaleza.

Page 29: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

29

Capítulo 7. Recomendaciones:

se recomienda realizar un plan de mantenimiento preventivo, que, aunque no será

muy extenso, si se requiere para que el sistema de generación sea lo más eficiente

posible y alargue la vida útil del mismo.

Sería ideal también implementar un sistema de monitoreo y control para vigilar el

correcto funcionamiento del sistema de hidro generación.

Page 30: Universidad Tecnológica de Manzanillo – UTeM - P R O Y E ...utem.edu.mx/wp-content/uploads/2020/banco/tsuere-2016-5.pdfcataratas del Niagara USA donde se construyó una pequeña

30

Bibliografía:

Revista national geographic 2010,

(https://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/energia-hidroelectrica)

hidroeléctricas, Carlos Andrés Uribe Velásquez, 2002

(http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/centrales/index.htm)

Habitec, eco energy.

(http://blog.habitec.mx/energias-sustentables-en-mexico-cuales-son-las-mas-

utilizadas-en-el-pais)

Energias renobavles.17 de noviembre del 2014.

(http://www.energiasrenovablesinfo.com/hidraulica/energia-hidraulica-ventajas-

desventajas/)

Manejo de agua y energía universidad de Anáhuac Mexico.

(https://manejoaguayenergia.wordpress.com/2014/11/04/centrales-hidroelectricas/)

Central hidroeléctrica Chicoacen 2018

(http://megaconstrucciones.net/?construccion=presa-chicoasen)