EXPERIMENTAL STUDY OF THE PERFORMANCE OF A PELTON TURBINE OF A MICRO POWER PLANT FOR DIFFERENT OPERATING CONDITIONS (Atena Editora)

Abstract

En este trabajo, se ha llevado a cabo la puesta en marcha de una micro central hidráulica de 10 kW de potencia, con la finalidad de realizar un trabajo experimental para analizar el efecto de la variación de las condiciones de operación en el rendimiento de una turbina Pelton.

Si bien, se ha realizado caracterización de la turbina Pelton utilizando distintos diámetros de inyector, caudales, con distintas potencias de frenado del eje, no se ha caracterizado para distintas alturas de presión sino solo las variaciones de estas por efecto de la variación de caudal y diámetros de inyector, considerando potencia generada en el eje la turbina de 70 (W) (Rafae Alomar et al., 2022a) En este trabajo, se realiza una caracterización experimental de una turbina considerando distintas aperturas del inyector d, alturas presión H y caudal Q. Además, se aplican distintos consumos eléctricos Pelect conectados al generador para obtener el rendimiento de la turbina Pelton.

Los resultados experimentales muestran que el aumento de la apertura del inyector conduce a una reducción de la potencia de entrada debido a la disminución de la altura de presión (H) (Anagnostopoulos et al., 2012). Existe un rendimiento óptimo de la turbina influenciado por los consumos eléctricos aplicado al generador eléctrico, dado el aumento del torque y presión para suministrar la potencia necesaria. Se observa, además, que al considerar la velocidad del eje de la turbina-generador constante para cada ensayo, se obtiene que el torque y potencia en el eje van en aumento, tanto al aumentar el consumo eléctrico aplicado al generador eléctrico como al aumentar la velocidad de giro del eje. Por otra parte, se observa un aumento del rendimiento al aumentar la velocidad de giro y disminución del consumo eléctrico aplicado al generador eléctrico. El mejor rendimiento hidráulico de la turbina fue de un 71% y se logra para condiciones de velocidad de giro del eje de 630 rpm, aplicando un consumo eléctrico de 3 kW al generador eléctrico.