Este documento describe los diferentes tipos de ruedas hidráulicas y centrales hidroeléctricas. En la Edad Media, las ruedas hidráulicas se usaron ampliamente en Europa para molinos de grano, aserraderos y otras aplicaciones industriales. Hoy en día, las centrales hidroeléctricas generan electricidad aprovechando la energía potencial del agua almacenada en embalses. Las centrales varían en tamaño desde pequeñas minicentrales hasta grandes presas como Itaipú en Brasil y Par

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Mikel Zumeta

2. Energia hidraulica
• La hidráulica es una rama de la física y
la ingeniería que se encarga del estudio
de las propiedades mecánicas de
los fluidos. Todo esto depende de las
fuerzas que se interponen con la masa
(fuerza) y empuje de la misma.

3. Los molinos hidráulicos
• En la Edad Media, la rueda hidráulica
fue ampliamente utilizada en Europa
para una gran variedad de usos
industriales. Estos molinos fueron
usados para accionar aserraderos
molinos de cereales y para minerales,
molinos con martillos para trabajar el
metal , para accionar fuelles de
fundiciones y para una variedad de otras
aplicaciones.

4. Tipos y métodos de ruedas de molino
• Las aceñas eran molinos
harineros de agua, que se
hacían en el mismo cauce de
un río, de modo que la fuerza
de la corriente movía
directamente una rueda
hidráulica vertical de paletas
(ruedas vitrubianas), que a
través de un sistema de
engranajes (catalina y
linterna), y de embragues,
transmitían el movimiento de
giro del eje horizontal de la
rueda al eje vertical de una
piedra de moler.

5. Tipos y métodos de ruedas de molino
• Sobre una rueda
vertical de cangilones
(rueda hidráulica
gravitatoria), de modo
que el agua operaba más
por su peso que por su
velocidad, y unos
engranajes transmitía el
movimiento a las muelas,
produciendo la rotación
de las mismas.

6. Tipos y métodos de ruedas de molino
• Haciendo pasar el flujo
de agua, al final de la
caída, por unos
estrechos conductos
reforzados llamados
saetines o saetillos, que
impulsaban y
concentraban el chorro
de agua a gran presión
contra unas ruedas
horizontales (rodeznos)
de cucharas .

7. Tipos y métodos de ruedas de molino

8. Energía hidroeléctrica
• La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída
del agua desde cierta altura. La energía potencial,
durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa
por las turbinas a gran velocidad, provocando un
movimiento de rotación que finalmente, se transforma
en energía eléctrica por medio de los generadores. Es
un recurso natural disponible en las zonas que
presentan suficiente cantidad de agua, y una vez
utilizada, es devuelta al río abajo.

9. Energía hidroeléctrica
Su desarrollo requiere construir pantanos, presas,
canales de derivación, y la instalación de grandes
turbinas y equipamiento para generar electricidad.
Todo ello implica la inversión de grandes sumas de
dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones
donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin
embargo, el peso de las consideraciones
medioambientales y el bajo mantenimiento que
precisan una vez estén en funcionamiento centran la
atención en esta fuente de energía.

10. Minicentrales hidroeléctricas
• Las características hidrográficas y topográficas de
las cuencas incluidas en el ámbito de la
CAPV,confieren a este territorio un considerable
potencial de aprovechamiento energético
hidroeléctrico. Esto es particularmente cierto en el
Territorio Histórico de Gipuzkoa.
• En la CAPV las pequeñas instalaciones hidroeléctricas
tienen una gran tradición asociada principalmente a
los asentamientos industriales y han constituido la
base de la electrificación de zonas rurales. Ya desde
finales del siglo XIX surgieron numerosas empresas
que a partir de instalaciones de pequeña y mediana
potencia autoproducían la energía eléctrica que
necesitaban.

11. Minicentrales hidroeléctricas
• Desaparecidas las
ferrerías, estas
centrales son sus
sucesoras en el
aprovechamiento
energético del río. Son
las también llamadas
"Minihidráulicas
• Presa del río Leitzaran
• Longitud: 40 metros.
• Altura: unos 4 metros

12. Minicentrales hidroeléctricas
Sin embargo, a partir de la
década de los 60 se hizo
evidente una paralización en
la construcción de
minicentrales
hidroeléctricas, debido a
que el bajo precio del
petróleo favoreció la
construcción de centrales
térmicas de generación
eléctrica. Se cerraron
numerosas minicentrales
cuyos costes de explotación
resultaban excesivos. Edificio y canal de salida C.H. Leizarán

13. Minicentrales hidroeléctricas
Con la crisis del petróleo vuelven
a resurgir las pequeñas centrales
y en la década de los 80,tras la
entrada en vigor de la Ley 82/80
sobre Conservación de la Energía
que amparaba expresamente la
construcción, ampliación o
adaptación de instalaciones de
producción hidroeléctricas con
potencia de hasta 5.000 kVA,
comienzan a rehabilitarse
numerosas centrales
hidroeléctricas que se
encontraban paradas y a
automatizarse otras
instalaciones en funcionamiento.
Grupo turbina - generador y cuadros
eléctricos de la C.H. Ubao-Tokillo

14. Centrales hidroeléctricas
• En una central hidroeléctrica se
utiliza energía hidráulica para la generación de
energía eléctrica. En general, estas centrales
aprovechan la energía potencial
gravitatoria que posee la masa de agua de
un cauce natural en virtud de un desnivel,
también conocido como salto geodésico. Este
método consiste en la construcción de
una represa o embalse de agua que retenga el
cauce de agua causando un aumento del nivel
del río en su parte anterior a la presa de agua.

15. Central hidroeléctrica
• La potencia de una central hidroeléctrica se
mide en Megavatios (MW)
• La potencia de una central puede variar desde
unos pocos MW , como en el caso de
las minicentrales hidroeléctricas, hasta
14.000 MW como en Paraguay y Brasil donde
se encuentra la segunda mayor central
hidroeléctrica del mundo, la Itaipú, que tiene
20 turbinas de 700 MW cada una . La mayor
es la Presa de las Tres Gargantas, en China,
con una potencia de 22.500 MW),.

16. Central hidroeléctrica (Itaipu)
La represa hidroeléctrica de
Itaipú es una empresa binacional
entre Paraguay y Brasil, en su
frontera sobre el río Paraná. Su
murallón, hecho de hormigón,
roca y tierra, se emplaza a
14 km al norte del Puente de la
Amistad.
Con un coste de 15 000 millones
de €, la represa de Itaipú posee
una potencia de generación
electrohidráulica instalada de
14.000 MW. En el año 2000 tuvo
su récord de producción con
93400 de GWh, generando el
95% de la energía eléctrica
consumida en Paraguay
y el 24% de la de Brasil.
GWh mil millones de vatios hora

17. Central hidroeléctrica (Las Tres Gargantas)
• La presa mide 2.309 metros de
longitud y 185 de altura y se
levanta a orillas de la ciudad
de Yichang, en el centro de
China.
• Contará con 32 turbinas de 700
MW cada una, 14 instaladas en el
lado norte de la presa, 12 en el
lado sur de la presa y seis más
subterráneas totalizando una
potencia de 24.000 MW. Es
capaz de proveer de energía al
3% del consumo interno chino.
• Esta monumental obra dejó bajo
el nivel de las aguas a 19
ciudades y 322 pueblos,
afectando a casi 2 millones de
personas y sumergiendo unos
630 km2 de superficie de
territorio chino.

18. Centrales hidroeléctricas
Ventajas sobre otras fuentes de energía
• Disponibilidad: El ciclo del agua lo convierte en un recurso
inagotable.
• Energía limpia: No emite gases "invernadero", ni provoca lluvia
ácida, ni produce emisiones tóxicas.
• Energía barata: Sus costes de explotación son bajos, y su mejora
tecnológica hace que se aproveche de manera eficiente los
recursos hidráulicos disponibles.
• Trabaja a temperatura ambiente: No son necesarios sistemas de
refrigeración o calderas, que consumen energía y, en muchos
casos, contaminan.
• El almacenamiento de agua permite el suministro para regadíos o
la realización de actividades de recreo.
• La regulación del caudal controla el riesgo de inundaciones y
desates de agua.

19. Centrales hidroeléctricas
Inconvenientes
• Su construcción y puesta en marcha requiere inversiones
importantes. Además, los emplazamientos en donde se pueden
construir centrales hidroeléctricas en buenas condiciones
económicas son limitados.
• Las presas se convierten en obstáculos insalvables para especies
como los salmones, que tienen que remontar los ríos para
desovar. Por su parte, los embalses afectan a los cauces,
provocan erosión, e inciden en general sobre el ecosistema del
lugar.
• Empobrecimiento del agua: El agua embalsada no tiene las
condiciones de salinidad, gases disueltos, temperatura,
nutrientes, y demás propiedades del agua que fluye por el río.
Los sedimentos se acumulan en el embalse, por lo que el resto del
río hasta la desembocadura acaba empobreciéndose de
nutrientes. Asimismo, puede dejar sin caudal mínimo el tramo
final de los ríos, especialmente en épocas de sequía.
• Los emplazamientos hidráulicos suelen estar lejos de las grandes
poblaciones, por lo que es necesario transportar la energía
eléctrica producida a través de costosas redes.

20. Mikel Zumeta