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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
ENERGÍA RENOVABLE PARA LA AGRICULTURA AGRICULTURA
TEMA:
PROYECTO: DISEÑO DE UNA MINICENTRAL MINICENTR AL HIDROELÉCTRICA HIDROELÉCTRIC A
DOCENTE:
ING. JUAN SAAVEDRA TINEO
ALUMNOS: CAMPOS PERONA CARLOS DAVID CHAMBA VALVERDE DANY DEL MAESRO DE LA CRUZ CARLOS AMAYA GALLARDO LEONARDO VIERA DIAZ JULIO CESAR VARILLAS SALAZAR FRANKLYN RAUL OJEDA GUZMAN JHONATAN PAUL LLONTOP YAIPEN ROBERTO ACOSTA CORDOVA JOSE FELICIANO TRONCOS VILCARROMERO LINDER
LAMBAYEQUE, 06 DE NOVIEMBRE DEL 2,016 1
PROYECTO MINICENTRAL HIDROELÉCTRICA “PÁTAPO” 1. UBICACIÓN El Proyecto “Minicentral Hidroeléctrica”, se ubica en la zona meridional del Perú, vertiente
del Atlántico de la ceunca de la quebrada Sausal, localidad de sausal, provincia de Ayabaca, entre los 4° 40” de latitud sur y 79°30” de longitud Oeste, en el corazón de la cordillera
andina. 2. TOPOGRAFÍA Y CLIMA
Existen declives muy fuertes y se elevan frecuentemente a más de 1000 m sobre el nivel de la quebrada. Existen además valles laterales medianos. El clima de la zona es cálido con temperaturas promedios de 18° a 30°, siendo las temperaturas más elevadas en los meses de setiembre a Diciembre, existiendo una elevada intensidad de lluvias.
3.- VÍAS DE COMUNICACIÓN
La localidad de Sausal está unida a la capital de provincia por una carretera de segundo orden. A la zona del proyecto existe un camino de herradura.
4.- POBLACIÓN
La información pública sobre los censos realizados en 1972, 1981, 1993 por la ONEC, arrojan las siguientes cifras: Censo 1972 Censo 1981 Censo 1993 232 508 689 Población 5 hab/vivi Índice Poblacional
5.- CARACTERISTICAS SOCIOECONOMICAS
La población económicamente activa, lo conforman los agricultores que son propietarios, de los terrenos en su mayoría y pequeños comerciantes. Las actividades económicas son la agricultura, ganadería, caza, comercio. La principal actividad económica es la agricultura ( cacao, frutas, maíz, etc)
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6.- CARACTERISTICAS HIDROGRÁFICAS
En la zona de proyecto existe un excelente recurso energéticos gracias a la naturaleza montañosa. El régimen hidrológico de la quebrada Sausal, se caracteriza por una estiaje de 2 meses, una crecida invernal de 4 a 5 meses con 2 periodos intermedios, de transición con caudales sensiblemente irregulares. 7.- CAUDALES
1 caudales de la quebrada Sausal medidas durante un año oscilan, entre los 1.15 m3/sg, en el periodo de estiaje y con crecida varían entre 4.3 a 11 m3/sg DESCRIPCIÓN Promedio (m3/ s)
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
4.24
4.10
4.05
4.0
3.95
3.65
1.15
1.50
2.25
2.95
3.30
3.95
Para determinar el caudal de máxima avenida se procedió a observarse un tramo del cauce del rio; el límite que alcanzó el nivel del agua permitió obtener la información siguiente. Área de sección del cauce: 4.52 m2 Perímetro mojado: 6.72 m Pendiente promedio: 4/1000
2.1.1. Características hidráulicas de las obras 2.2.5.1. Diseño de la captación y cámara de carga Se tomará en consideración los volúmenes de agua transportados por la quebrada el sauce en las condiciones normales y extraordinarias, según lo indicado en el estudio hidráulico. Los diseños estructurales para la captación, conducción y descarga del agua turbinada, se harán para el gasto máximo. Por el canal, el umbral o vano de la ventana de captación, deberá estar en una altura no menos de 0.7 m del fondo del canal; así mismo para evitar la entrada de cuerpos flotantes a la tubería, se colocará una rejilla constituida por barrotes metálicos; cuya distancia entre barrotes evitara perdida de carga (siempre hay contracción de la venas liquidas), y de inclinación adecuada para la limpieza manual.
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El diseño de la cámara de carga para impedir turbulencias por fluctuaciones de nivel e ingreso de sedimentos a la tubería, contempla una transición de entrada y tiene una profundidad mayor al final, para disipar los cambios de presión producidos por el golpe de ariete. También prevé la regulación del flujo de entrada a la tubería y la eliminación de los excesos a través de las compuertas de la rápida; y para evitar la entrada de aire a la tubería, considera un volumen suficiente para que funcione la turbina. Esta estructura se compone de una transición de entrada con una rampa, cámara de presión, rejilla, compuerta de seguridad y tubería de vaciado. En el diseño de la longitud y altura mínima del agua sobre la tubería de presión, debe tenerse en cuenta evitar la formación de vórtices. Por su posición lateral a un canal existente tiene una longitud mayor a la calculada. 2.2.5.3. Casa de máquinas Se ubica a 30 metros en la margen izquierda de la quebrada . La casa de máquinas superficial prevé las estructuras en concreto armado y ladrillo, para la instalación de los equipos. Las aguas de posibles filtraciones, se captarán con canaletas y para el desagüe se colocarán ductos de bajada. Tendrá sala de máquinas, oficinas y servicios higiénicos y albergará una unidad de generación, compuesta de: una turbina de flujo cruzado de eje horizontal, multiplicador de velocidad, generador síncrono trifásico, tablero de control y protección, y tableros de servicios auxiliares. Debe contar con sistemas de drenaje que faciliten la eliminación adecuada de filtraciones en todos los pisos de los edificios, techos, paredes y áreas exteriores. El drenaje de las áreas que queden sobre la elevación máxima de los canales de descarga, deberá ser dirigido a este canal. Las áreas sujetas a posible contaminación con aceite, deberán drenar hacía depósitos para separar el agua del aceite y su posterior eliminación mediante bombeo. El sistema deberá incluir todas las previsiones para garantizar que las descargas alcancen los límites ambientales establecidos. En los sistemas de drenaje deben considerarse el área de transformadores, jardines, estacionamientos, pistas y veredas.
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2.1.2.Características generales del equipamiento La mini central hidroeléctrica, estará equipada con una unidad turbina-generador de 150 kW de potencia instalada. El grupo consiste de una turbina tipo Francis, de eje horizontal, 1 rueda 1 descarga.
Generador Tendrá las siguientes características: Numero de polos: 6 Rpm: 1200 rpm Ns: 113.45 m-kw 3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1 Conclusiones
En los grandes proyectos existen condiciones naturales, que pueden ser explotadas, sin ocasionar gran impacto ambiental. Por ello estos proyectos, deben revisarse continuamente. El proyecto es viable, pues es una alternativa para mejorar las condiciones de vida de la población rural, y/o impulsar la creación de industrias en el área rural. La tecnología moderna permite optimizar los recursos, mejorando las eficiencias de la infraestructura, lo que nos permitirá mayor producción de energía. Continúan vigentes la teoría en que se sustenta la generación de energía hidroeléctrica ( es la misma hace más de 50 años )
8.2 Recomendaciones
Estudiar la viabilidad de complementar la generación de energía hidroeléctrica con otro tipo de energía renovable: eólica, solar, etc. Instalar sistemas que impidan el ingreso de basura a la central: limpieza continua del canal, instalación de rejillas, etc. Optimizar la infraestructura hidráulica existente, disminuyendo las pérdidas de carga, mejorando las eficiencias en el sistema: turbina, generador y transformador, etc.
4. ANEXOS Los planos y fotografías, van adjunto al pte.
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