Máquinas Hidráulicas Reversibles Aplicadas a Micro Centrales Hidroeléctricas

pumps as turbines for micro hydro power

Es de conocimiento general que la microgeneración hidroeléctrica (MicroCHE) juega un papel importante en el desarrollo de zonas rurales y de zonas no interconectadas al sistema energético nacional (ZNI).  En Colombia el 60 % del territorio nacional esta formado por ZNI que no disponen de un servicio de suministro de energía eléctrica confiable o carecen de este.  En estas zonas reside aproximadamente el 20 % de la población nacional, quienes usualmente utilizan como fuente de energía los recursos maderables aledaños a sus comunidades o transportan combustible diesel a unos costos elevados.  Por lo tanto satisfacer los requerimientos de energía eléctrica para las ZNI encuentra altas posibilidades en la medida en que se utilicen recursos hidroenergéticos en pequeña escala, los cuales se caracterizan por tener un impacto ambiental positivo en la medida en que obliga a preservar la cuenca, son compatibles con acueductos para agua potable y regadío, entre otros. Sin embargo, los equipos para MicroCHE a la vez que son importados, usualmente sus potencias no se ajustan a las condiciones de caudal y altura del lugar; esto hace que sean una solución costosa e ineficiente.  Por esta razón una alternativa, en el ámbito de MicroCHE es la aplicación de las bombas centrifugas en modo turbina, ya que son máquinas hidráulicas reversibles cuya producción industrial seriada permite disponer de una gran gama de equipos para diferentes caudales y alturas lo cual facilita seleccionar los equipos que más se ajustan a cada proyecto de micro generación.  Esta solución de tecnología nacional, se caracteriza porque su costo por kilovatio instalado es menor, con relación a una solución convencional.  No obstante, la aplicación de máquinas reversibles a nivel de MicroCHE exige la selección de métodos, fundamentados en la teoría de máquinas hidráulicas, corroborados en el laboratorio; los cuales culminan con datos experimentales que facilitan la aplicación de máquinas reversibles en MicroCHE.  En este sentido una investigación realizada en el laboratorio de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica – EIEE (Universidad del Valle), aplicada al uso de bombas centrifugas en modo turbina, permitió validar experimentalmente los métodos propuestos por diferentes escuelas y autores.  El análisis de los resultados obtenidos indica que adicionalmente es importante tener en cuenta la relación entre los diámetros de succión y descarga de la bomba.  Esto implica que adicionalmente a los parámetros cualitativos y cuantitativos de selección de una bomba para operar como turbina se deben tener en cuenta otros aspectos, los cuales se entraran a explicar en el presente artículo.