Pico hydro es un término utilizado para la generación de energía hidroeléctrica de menos de 5 kW. Estos generadores han demostrado ser útiles en comunidades pequeñas y remotas que requieren solo una pequeña cantidad de electricidad, por ejemplo, para alimentar una o dos bombillas fluorescentes y un televisor o radio en aproximadamente 50 hogares. [2] Incluso turbinas más pequeñas de 200-300 W pueden alimentar una sola casa en un país en desarrollo con una caída de solo un metro. Las configuraciones de Pico-Hydro generalmente son de flujo de agua , lo que significa que no se crea un depósito de agua, solo una pequeña presa es común, las tuberías desvían parte del flujo, lo dejan caer por un gradiente y a través de la turbina antes de agotarse. a la corriente.
Al igual que otras fuentes de generación de energía hidroeléctrica y renovable, la contaminación y el consumo de combustibles fósiles se reducen, aunque todavía suele haber un costo ambiental para la fabricación del generador y los métodos de distribución.
Plantas hidroeléctricas de bricolaje a pequeña escala
Con una creciente comunidad de bricolaje y un creciente interés en la " energía verde " respetuosa con el medio ambiente , algunos aficionados se han esforzado por construir sus propias plantas hidroeléctricas a partir de antiguos molinos de agua, de kits o desde cero. [3] La comunidad de bricolaje ha utilizado molinos de agua abandonados para montar una rueda hidráulica y componentes de generación eléctrica. [4] Este enfoque también se ha popularizado en la serie de televisión It's Not Easy Being Green . [4] Suelen ser turbinas más pequeñas de ~ 5 kW o menos. [5] [6] A través de Internet, la comunidad ahora puede obtener planes para construir turbinas de agua de bricolaje, [6] [7] [8] [9] y existe una tendencia creciente a construirlas para los requisitos domésticos. Las plantas hidroeléctricas de bricolaje se están utilizando ahora tanto en países desarrollados como en países en desarrollo , para alimentar residencias y pequeñas empresas. Se pueden encontrar dos ejemplos de energía picohidráulica en las ciudades de Kithamba y Thimba en la provincia central de Kenia . Estos producen 1,1 kW y 2,2 kW, respectivamente. Los residentes locales fueron capacitados para mantener los esquemas hidroeléctricos. Los sitios pico hidroeléctricos en Kenia ganaron los premios Ashden de Energía Sostenible. [10]
Utilizando un sistema de almacenamiento por bombeo de cisternas y pequeños generadores, pico hydro también puede ser eficaz para sistemas domésticos de "circuito cerrado". [11] [12]
Fabricantes
En Vietnam, varios fabricantes chinos han vendido plantas eléctricas pico a precios tan bajos como $ 20–70 por una planta eléctrica de 300–500 W. Sin embargo, se dice que los dispositivos vendidos son de baja calidad y pueden dañar los equipos conectados si se conectan incorrectamente. [13]
Sam Redfield del Grupo de Desarrollo de Infraestructura Apropiada (AIDG) ha desarrollado un generador picohidráulico hecho de tubería de PVC común y un alternador Toyota modificado alojado en un balde de cinco galones . El generador fue desarrollado para proporcionar energía a comunidades sin acceso a la red eléctrica en países en desarrollo. Concebido como una fuente de energía para cargar teléfonos celulares, proporcionar iluminación y cargar baterías, el generador está diseñado para ser fabricado por artesanos con habilidades básicas y puede construirse por menos de $ 150.00. El alternador Toyota utilizado en el generador se convierte en un alternador de imán permanente que le permite generar energía a bajas RPM . El Generador Hidroeléctrico de Cubo de Cinco Galones fue el tema de un grupo de trabajo en la Cumbre Internacional de Diseño de Desarrollo (IDDS) de 2008 en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Durante el verano de 2013, se completó un proyecto de energía en Abra Málaga, Perú, utilizando el generador de cangilones. [14]
Se ha creado un sitio web como foro para ideas y otras iteraciones del generador que incluye un manual de construcción . [15] Las bombas de agua centrífugas comunes se pueden operar en reversa para actuar como turbinas. Si bien estas máquinas rara vez tienen características hidráulicas óptimas cuando se operan como turbinas, su disponibilidad y bajo costo las hacen atractivas. [dieciséis]
Distancia de transmisión
Si la energía se utilizará a más de 30 metros (100 pies) del generador, entonces la distancia de transmisión puede ser una consideración importante. [17] Muchos sistemas pequeños utilizan alternadores automotrices que producen 12 VCC y posiblemente cargan una batería. Por ejemplo, un sistema de 12 V que produce 1 kW de potencia tiene un flujo de 80 A y el tamaño del cable es de calibre 4. [18] El costo de compra de dos hebras de cable de 1000 pies de largo para este voltaje y amperaje fue típicamente de $ 2400 (EE. UU.) En 2015. [19] Para evitar un costo de cable tan grande, se requiere un voltaje más alto y una corriente más baja. [20] Si en su lugar se usa un alternador de 240 VCA, el flujo es de solo 4 A sobre 1000 'de cable de calibre 18 y cuesta $ 180 (EE. UU.). [21] El costo del cable resultó en que América del Norte usara 120/240 VCA después de que el voltaje de CC perdiera la guerra de las corrientes a fines del siglo XIX. Otro enfoque para reducir los costos de cables es tener un alternador de 12 VCC con una conexión corta de alta corriente a un inversor que dé salida a 120 VCA o 240 VCA a una corriente mucho más baja en un cable largo más delgado.
Ver también
- Pequeña hidroeléctrica de 1 a 20 MW
- Microhidráulica de 5 a 100 kW
- Energía hidroeléctrica
- Energía renovable
- Energía sostenible
- Sistema eléctrico conectado a la red
Referencias
- ^ Thomas, Brian; Jordan, Bill; McGhee, Ryan (24 de enero de 2013). "Franquicias Pico-Hidroeléctricas: un banco de pruebas en las zonas rurales de Honduras" (PDF) . Alianza Nacional Colegiada de Inventores e Innovadores . Consultado el 24 de agosto de 2018 .
- ^ "Proyecto Micro Hydro" . Proyecto de Tecnologías para la Conservación y el Desarrollo. Archivado desde el original el 31 de julio de 2009 . Consultado el 6 de septiembre de 2010 .
- ^ "VIEJA IDEA DE LOS MOLINOS DE AGUA PARA LA ELECTRICIDAD 'VERDE'" . Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2008 . Consultado el 5 de agosto de 2015 .
- ^ a b "¿No es fácil siendo verde?" . Archivado desde el original el 17 de junio de 2006.
- ^ "Los molinos de agua montan potencia en función de arroyos / ríos" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 7 de mayo de 2013 . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
- ^ a b "Página de información de centrales hidroeléctricas de Navitron" . Navitron.org.uk . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
- ^ "Planes de bricolaje de plantas hidroeléctricas" . Green-trust.org . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
- ^ Cunningham, Paul; Woofenden, Ian. "Descripción general simplificada de la instalación de hidroplantas de bricolaje" . Homepower.com. Archivado desde el original el 19 de abril de 2012 . Consultado el 16 de octubre de 2013 .
- ^ "Libro de consulta sobre tecnología apropiada" . Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2008 . Consultado el 5 de agosto de 2015 .
- ^ "Premio Ashden para la energía hidroeléctrica Pico en Kenia" . Premios Ashden. Archivado desde el original el 27 de diciembre de 2009 . Consultado el 6 de septiembre de 2010 .
- ^ "¿Es posible el almacenamiento de energía a través de sistemas hidráulicos de bombeo a una escala muy pequeña?" . Science Daily . 2016-10-24. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2017 . Consultado el 6 de septiembre de 2018 .
- ^ Root, Ben (diciembre de 2011 - enero de 2012). "Mitos y conceptos erróneos de Microhydro" . Home Power . 146 . Consultado el 6 de septiembre de 2018 .
- ^ Shahidur R. Khandker; Douglas F. Barnes; Hussain Samad; Nguyen Huu Minh (septiembre de 2008). "Impactos de la electrificación rural en el bienestar: evidencia de Vietnam" (PDF) . Banco Mundial . Consultado el 6 de septiembre de 2010 .
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- ^ Sam Redfield. "Manual de construcción del generador hidroeléctrico de cubo de cinco galones" (PDF) . Grupo de Desarrollo de Infraestructura Apropiada . Ingeniería para el cambio. Archivado desde el original (PDF) el 17 de diciembre de 2012 . Consultado el 20 de junio de 2012 .
- ^ Arthur Williams. "El rendimiento de las bombas centrífugas como turbinas y la influencia de la geometría de la bomba" (PDF) . Esha.be . Consultado el 12 de agosto de 2015 .
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- ^ Donnie (29 de mayo de 2015). "Southwire 4 Stranded THHN Black (By-the-Foot) -20499099 - The Home Depot" . The Home Depot . Consultado el 8 de agosto de 2015 .
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- ^ CraiginPA (19 de febrero de 2015). "Cerrowire 50 pies. Cable de termostato de 2 conductores de calibre 18-210-1002B - The Home Depot" . The Home Depot . Consultado el 8 de agosto de 2015 .
enlaces externos
- "¿Qué es Pico Hydro?" . Publicaciones de Pico Hydro . Universidad de Nottingham, Reino Unido . Consultado el 6 de septiembre de 2010 .
- Mattijs Smits. "Tecnografía de la picohidráulica en la República Democrática Popular Lao" . El Instituto Lao de Energías Renovables (LIRE). Archivado desde el original (PDF) el 24 de marzo de 2018 . Consultado el 6 de septiembre de 2010 .