EN 05.1 – Planta Hidroeléctrica con Turbina Pelton

El equipo EN 05.1 está diseñado como una pequeña instalación de energía hidráulica con una turbina Pelton totalmente funcional, y todos los elementos necesarios para completar la instalación.
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Descripción

El equipo consta de: Tubina Pelton, tanque de agua con bomba, batería, regulador, inversor, distintas cargas en corriente continua y alterna, módulo de control, medidores de tensión y de corriente en los puntos clave de la instalación, para una correcta interpretación por parte del alumno del funcionamiento de la misma.

El sistema emula a una instalación de generación, como por ejemplo un presa, donde la energía potencial del agua se transforma en energía eléctrica a través de una turbina.

Además, la turbina dispone de medidores de par y velocidad de giro, con lo que también se puede comprobar cuánta energía mecánica se recupera, y cuál es la eficiencia tanto mecánica, como eléctrica.

También dispone de transductor de presión electrónico a la entrada de la turbina, y caudalímetro, para calcular la energía hidráulica.

Objetivos de aprendizaje
  • Curvas características de la turbina:
    • Par – velocidad de giro (M-n).
    • Potencia al freno – velocidad de giro (Pe- n).
    • Rendimiento – velocidad de giro (h – n).
    • Par – U (M-U).
    • Potencia al freno – U (Pe- U).
    • Rendimiento – U (h– U).
  •  Estudio del funcionamiento de una instalación de energía hidráulica.
    • Funcionamiento con diferentes tipos de cargas en continua.
    • Conversión de corriente continua a alterna.
    • Funcionamiento con diferentes tipos de cargas en alterna.
    • Rendimientos de la instalación.
  • Determinación de las características de generación eléctrica de la turbina, en función de la velocidad de giro.
    • Curva Intensidad – Voltaje.
    • Intensidad de cortocircuito.
    • Tensión de circuito abierto.
    • Curva Potencia – Voltaje.
    • Curva Potencia – Resistencia de carga.
    • Potencia máxima generada.
    • Factor de forma.
    • Rendimiento.
Datos técnicos
  • TURBINA:
    • Tipo: Pelton
    • Número de palas : 16.
    • Diámetro del rodete 124 mm.
    • Profundidad de la cuchara 14 mm.
    • Diámetro del chorro 10 mm.
    • Diámetro del eje 16 mm.
    • Velocidad nominal 1.900 r.p.m.
    • Frontal transparente para visualización del rodete en funcionamiento.
    ESTRUCTURA:
    • El equipo es suministrado sobre una estructura de aluminio, con depósito y bomba, en el que se genera el caudal necesario para la turbina.
    COMPONENTES:
    • Transductor de presión.
    • Sensor de detección directa de rpm.
    • Célula de carga para medida del par.
    • Modulo de control electrónico con dos displays, para mostrar los datos del sistema.
    • Regulador de carga de baterías: Regulador con funcionamiento a 12 o 24V CC, y corriente máxima=10A. Tensión máxima de entrada= 45V.
    • Batería: Batería de 12V 12Ah.
    • Inversor sinusoidal de funcionamiento en Isla de 200 VA de potencia, con salida monofásica.
    • Amperímetros analógicos con medición positiva y negativa (cero centrado) y digitales de 4 dígitos con resolución de 12 bits + signo.
    • Panel de lámparas de corriente continua.
    • Panel de lámparas de corriente alterna.
    • Reostato.
    NOTA:
    • El equipo se suministra con un completo cuaderno de prácticas junto con su versión resuelta.
    • El sistema se puede conectar a un ordenador a través de USB, para registrar todos los datos directamente en tablas.
Requisitos
  • Alimentación eléctrica: 230V/50Hz.

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