ES2397726A1

ES2397726A1 - Sistema de captación de aguas para mini-centrales hidráulicas.

Info

Publication number: ES2397726A1
Application number: ES201030881A
Authority: ES
Inventors: Saúl Díez Valbuena
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2013-03-11
Anticipated expiration: 2030-06-08
Also published as: ES2397726B1

Abstract

Sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas. El sistema consiste en hacer una toma de agua mediante filtrados (6, 6'), situados en un lateral del caudal de agua correspondiente a un río (1), o bien a través de fondo de éste. En el caso de que la toma se realice lateralmente, se ha previsto una escollera (12), tras la cual existe una pared permeable (5) por los que pasa el agua, accediendo a una zona de filtrado (6), y de ésta, a través de otra pared permeable (5') a una zona de aguas limpias (8), estando las zonas de filtrado (6) y de aguas limpias (8) dotadas de compuertas (7) de areneros, lodos y aliviaderos, de manera tal que las aguas limpias acceden a una canalización (9) que desemboca en la correspondiente turbina de la mini-central hidráulica que se pretende, estando dicha canalización (9) dotada de una compuerta (10) para cortar o retener el agua hacia un tramo vertical de la misma.

Description

SISTEMA DE CAPTACIÓN DEAGITAS PARA MINI-CENTRALES HIDRÁULICAS

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OBJETO DE IA INVENCIÓN

1O: La presente invención se refiere a un sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas, concretamente para la captación del agua en la toma del caudal previsto para alimentar las turbinas de una mini-central hidráulica.

15: El objeto de la invención es conseguir un sistema de captación de agua sencillo, de impacto medioambiental prácticamente nulo y reducir notablemente los problemas ecológicos que se derivan de los sistemas actuales de captación de agua o embalses para mini-centrales hidráulicas.

20: ANTECEDENTES DE 1,A INVENCIÓN

25: Corno es sabido, una central hidráulica incluye turbinas que son accionadas mediante la caída en vertical de un caudal de agua que se obtiene como retención en un embalse o presa, mediante un muro establecido al efecto, en un río.

Los sistemas actuales presentan problemas tanto a nivel técnico como ecológico, económico y otros, puesto que por un lado es necesario realizar una pem1anente limpieza de los productos en suspensión que trae el

rio, tales como troncos, ramas, plásticos, hojas, etc, requiriéndose moto-

bombas de gran potencia para la limpieza de la canalización y posterior

devolución al rio, además de utilizar peines de limpieza para los materiales

flotantes, rejillas de filtración, etc.

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Por otra parte, en los sistemas convencionales la caída del agua

sobre las turbinas, lleva consigo arenas e impurezas que producen un pronto

desgaste de las álabes de las turbinas, requiriéndose además escala de peces

para que puedan ascender y descender por el río, y por otro lado compuertas

1 O: que están sometidas constantemente a presión y que es necesario a veces abrir

ante grandes avenidas o por otras causas.

Por consiguiente, los sistemas convencionales para la captación de

agua en el accionamiento de centrales hidráulicas, requiere una complejidad

15: notable, un elevado coste económico tanto de mantenimiento como de la

propia instalación, y un gran impacto medioambiental, entre otros problemas

e inconvenientes.

20: DESCRIPCIÓN DE I.A INVENCIÓN

El sistema de captación de agua que se preconiza ha sido

concebido para resolver la problemática anterionnente expuesta, basándose

en llevar a cabo una toma por filtrado o por sumidero en el río o canal de

25: circulación del agua, bien por el fondo de aquel o por el lateral del caudal, lo

que supone en primer lugar una enorme simplificación del sistema de

captación de agua, permitiendo aprovechar no solamente los saltos de agua,

sino también las diferencias de nivel entre la toma y la turbina.

Mas concretamente, el sistema de la invención puede conseguir la

captación de agua por filtración lateral, estableciéndose al efecto una

escollera o similar en un lateral de la canalización o río, y tras una pared d

5: permeable, situar un sistema de filtrado de distintos tramos, desde el cual y a

través de otra pared también permeable, el agua filtrada pasa a una zona de

aguas limpias, desde la cual y a través de una canalización, se envía el agua a

la correspondiente turbina de la miní-central hidráulica, estableciéndose en

esta canalízación una compuerta de apertura y cierre a conveniencia y de

1O: acuerdo con las necesidades y funcionamiento tanto de la propia mini-central

como de la captación de aguas.

Tanto en la zona del sistema de filtrado como en la zona de aguas

limpias, se han previsto areneros, lodos y aliviaderos.

15

Por otro lado, en lo que es el río o canal de circulación del agua se

dispondrá en primer lugar un pequeño muro de contención, formando un

canal ecológico inferiormente y un canal aliviadero a nivel superior.

20: Cuando se trata de captación de agua por filtrado en el fondo del

rio o canal, el sistema de filtrado se establece precisamente en dicho fondo, es

decir bajo la cota cero del río o canal y lógican1ente por debajo del canal

aliviadero.

25: En base al sistema referido, se resuelven los problemas que

presentan los sistemas convencionales, puesto que el impacto visual resulta

mínimo, ya que únicamente se ve un muro de muy escasa altura~ resultando el

impacto en la fauna nulo, ya que no puede pasar nada a través de los filtros.

Además, presenta la ventaja de permitir establecer mayores saltos,

separando la toma de agua de la propia mini-central hidráulica consiguiendo mayores desniveles, sin olvidarse del sin fin de ventajas que ofrece respecto a los sistemas convencionales, al ser en el sistema de la invención las aguas filtradas a voluntad del proyectista.

Igualmente y como consecuencia de que el agua es filtrada y por lo tanto carente de impurezas, se resuelven los problemas de desgaste de los álabes de las turbinas.

También cabe decir que al ser el muro de contención de escasa altura, no necesita escala de peces, sino únicamente el canal ecológico establecido inferiormente.

En cuanto a la limpieza de los productos en suspensión que lleva consigo el río o canal, tales como troncos, plásticos, ramas, etc., se resuelve simplemente por flotación por encima del comentado muro de escasa altura.

Otra característica o ventaja es que ante grandes avenidas de agua no es necesario abrir ningún tipo de compuerta, puesto que el agua salta por encima del aludido muro, continuando rio abajo.

En resumen, las ventajas del sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas son evidentes y muuerosas, pudiendo citar concretamente las siguientes:

-: El efecto barrera que impide el ascenso de los peces por el río

queda resuelto al lOO%.

-Las escalas que salvan Ias presas y que en la mayor parte de las

veces se obstruyen o se averían) quedan igualmente resueltas al

100%.

-: También queda resuelto al 1 00% el tema de mortandad de peces y otros pequeños animales por las turbinas, puesto que no pasan por las mismas en virtud de los filtros.

-: Impacto medioambiental prácticamente nulo, al contrario de lo que ocurre en los sistemas tradicionales donde el 50% de los proyectos son denegados por problemas medioambientales.

-Menor costo de la obra civil, puesto que el sistema es simple y no requiere la construcción de elevados muros de contención. -Queda resuelto al 100% el tema de los ruidos y vibraciones de las turbinas, generadores y transformadores de la central. -Permite establecer muros de contención con mayor elasticidad en sus emplazamientos, respecto de los tradicionales, resolviendo el problema de éstos al 95%. -Quedan prácticamente integradas las centrales hidráulicas en el entorno. -Se resuelven los problemas de erosiones y los de ecosistema. -No se producen sedimentos, ni se empobrece el agua. -El rendimiento es mayor que el conseguido mediante los sistemas de captación de aguas convencionales, es decir que se obtiene mayor cantidad de vatios. -Quedan prácticamente resueltos los problemas ecologistas con ayuntamientos, confederaciones hidrográficas, etc. -En la mayor patie de los casos no se requerirán evaluaciones del impacto ambiental, ya que las afecciones que producirían serían muy escasas. -Menor inversión que con los sistemas tradicionales. -Eliminación de los peines y rejillas de filtro para limpieza de las materias flotantes, como se requiere en los sistemas tradicionales. -Elúninación de las potentes moto-bombas para la limpieza del

río o canal y posterior devolución de residuos de nuevo al río.

-: Eliminación de instalación hidráulica, mecánica, eléctrica y

automatismos del sistema de limpieza.

En definitiva, es un sistema en el que la instalación es más sencilla, más económica, más segura y más ecológica.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.-Muestra una representación esquemática del sistema de captación de aguas por filtración lateral.

La figura 2.-Muestra otra representación esquemática del sistema de captación de agua, en este caso por filtrado en el fondo del río.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE I.A INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas; el sistema de captación del agua a partir del caudal de un río o canal ( 1) se consigue mediante la implantación de un muro (2) de baja cota, es decir de escasa altura respecto a la cota cero referenciada con el número (11 ), de manera tal que en el ejemplo

de realización mostrado en la figura 1, donde la captación de agua se realiza

por filtración lateral, se ha previsto una escollera o similar (12) dispuesta

lateralmente, con una pared permeable (5), de manera que el agua que pasa

por esa escollera (12) alcanza la pared permeable (5) y accede a una zona (6)

5: donde se han previsto filtros de distinta granulometría, cuyo fondo presenta

unos areneros~ lodos y aliviaderos (7), de manera que a continuación de esa

zona (6) de filtros y tras una nueva pared (5') permeable, las aguas filtradas

acceden a la zona (8), como aguas limpias; en la que se ha previsto

inferionnente otro arenero, lodos y aliviadero (7), de manera que las aguas

1 O: limpias en esa zona (8) son enviadas hacia una canalización (9) previo paso a

través de una compuerta (l0), canal (9) que teniendo la altura apropiada,

desemboca en correspondencia con la turbina de una central hidráulica para la

generación de energía eléctrica.

15: En el ejemplo mostrado en la figura 2, la captación del agua se

realiza por filtrado en el fondo del río ( l ), filtros que corresponden a las

referencias (6') bajo los cuales están previstos los correspondientes areneros,

lodos y aliviaderos (7).

20: Tanto en uno como en otro caso, a partir del muro de contención

(2) se establece un canal aliviadero (3) y un canal ecológico ( 4), en el caso de

sistema de captación de agua por filtración lateral, mientras que en el sistema

de captación de agua por filtro en fondo de río, como se muestra en la figura

2, los comentados canales son los referenciados con (3' y4').

25

De acuerdo con las características referidas, el sistema resulta

mucho mas simple que los convencionales, pudiendo, por ejemplo, montar

compuertas (7 y 1O) muy sencillas y manejables puesto que no están

sometidas a la presión del agua como ocurre en los sistemas convencionales,

30: independientemente de todas las ventajas y soluciones a los problemas que

presentan dichos sistemas convencionales; según lo expuesto con anterioridad.

Claims

REIVINDICACIONES

1a.-Sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas, que teniendo por finalidad captar agua en la toma de caudal para la aplicación a la turbina de una central hídráulica, captación que se realiza a partir de un río ( 1) o canal por el que circula agua, o cualquier otro sistema que se base en la toma del agua por sumidero o filtrado, se caracteriza porque consiste en la construcción de un muro de contención (2) sobre el correspondiente río (1) para establecer una toma del agua, de forma lateral o a través del fondo del propio río (1), existiendo a partir de esa toma una zona de filtrado (6 ó 6') y sendos canales de aliviadero (3 ó 3 ') y ecológicos (4 ó 4'), habiéndose previsto que a la salida del agua previamente ftltrada, se establezca una canalización (9), con una compuerta (10) de apertura y cierre para la misma, a través de cuya canalización (9), el agua accede limpia a la cmrespondiente turbina de la mini-central hidráulica.

2a.-Sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas, según reivindicación 1, caracterizado porque la toma de agua lateral del río

(1) se realiza mediante una escollera (12) y lateralmente a la misma una pared

penneable (5), dando acceso a una zona (6) para el filtrado de las aguas, accediendo éstas a una segunda zona de aguas límpias (8) a través de una segunda pared permeable (5'), de manera que tanto la zona de filtrado (6) como la zona de aguas limpias (8) incluyen las correspondientes compuertas

(7) para areneros, lodos y aliviaderos.

3a.-Sistema de captación de agua para mini-centrales hidráulicas, según reivindicación 1, caracterizado porque la toma del agua a través del fondo del río (1) se realiza a través del fondo del mismo, en donde se han previsto los correspondientes filtros (6') en conespondencía con el canal ecológico ( 4 ') situado por debajo del canal aliviadero (3 '), habiéndose previsto que esa zona de los filtros (6') incluya las correspondientes compuertas (7) para areneros, lodos y aliviaderos; con la particularidad de que a continuación se establece una canalización (9) con una compuerta de apertura y cierre (1 O), cuyo canal (9) desembocando la correspondiente turbina de una central hidráulica.