Construcción de un banco de pruebas para una turbina hidráulica 2 NZ

Abstract

El presente proyecto, es un banco de pruebas dotado por una turbina Turgo que simula el funcionamiento de una pequeña central hidroeléctrica y permite disponer como herramienta para capacitar e incentivar a estudiantes en energías limpias y renovables. La tesis desarrollada abarca la construcción de un sistema que muestra el funcionamiento de una turbina Turgo, aprovechando la operación de 3 bombas centrífugas para simular el salto hidráulico. El trabajo comprende; la construcción del banco “Montaje de la turbina, acometida eléctrica, bombas y simulación de la caída de agua”, la selección de los instrumentos y dispositivos para el control y el registro de las variables y los protocolos de ensayo así como los procedimientos de evaluación y diseño de la prueba de laboratorio para dicho banco. El banco de pruebas que se propone permitirá: visualizar el proceso de transformación de energía, determinar las zonas de aplicación de la turbina hidráulica, determinar las curvas de funcionamiento y evaluar el comportamiento de la turbina. Las características nominales de la turbina son las siguientes: 1kW de potencia eléctrica, velocidad de rotación de hasta 1000 RPM, 93% de eficiencia, abarca un salto mínimo de 5m, el rango para el caudal es de 1.37 GPM hasta 939 GPM. Se utiliza 3 bombas centrífugas que simularán el salto hidráulico, para accionar la turbina, considerando un volumen para el llenado del tanque número 1 de 1000 lt y para el tanque número 2 de 600 Lt por medio del cual se garantiza la recirculación del agua para la realización de los diversos ensayos. La turbina Turgo utiliza un alternador sin escobillas para la generación de energía de la turbina y junto a la instalación de luminarias simularan la demanda de electricidad de una central hidráulica, de esta manera se tendrá un panorama real de todo el funcionamiento del proyecto.

This project is a test bed equipped with a turbine Turgo that simulates the operation of a small hydroelectric plant and makes available as a tool to train and encourage students in clean and renewable energy. The thesis developed includes the construction of a system showing the operation of a turbine Turgo, using the centrifugal operation 3 to simulate hydraulic jump. The work includes, construction of the bank "turbine assembly, electrical connection, pumps and simulation of the waterfall", the selection of instruments and devices for monitoring and recording of variables and testing protocols and assessment procedures and test design laboratory for that bank. The test proposed will: display the energy transformation process, identify areas of application of the hydraulic turbine performance curves to determine and evaluate the performance of the turbine. The rating of the turbine are:1 kW of electrical power, rotation speed of 1000 RPM, 93% efficiency, covering a minimum of 5m jump, the range for the flow is 1.37 GPM to 939 GPM. Centrifugal pumps used 3 simulating the hydraulic jump, to drive the turbine, considering a volume to fill the tank of 1000 lt number 1 and number 2 tank of 600 Lt where by ensuring the recirculation of water for performing the various tests. The turbine uses a Turgo brushless alternator for power generation turbine and with the installation of lights simulate the demand for electricity from a hydroelectric plant, so there will be a true picture of project performance.