FUTURO VERDE

3 1 TURBINAS MARINAS

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 TURBINAS:  

Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.

El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.

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 FUERZA MAREOMOTRIZ (MAREAS)

La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.

Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable limpia.

La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía.

Otras formas de extraer energía del mar son: las olas, la energía undimotriz; de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánicode la salinidad; de las corrientes submarinas .-

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 SI ADAPTAMOS ESTE SISTEMA DE GENERACION A BUQUES GRANDES DE PASAJEROS, SE AHORRARIAN MUCHOS MILLONES DE EUROS EN COMBUSTIBLES FOSILES Y SE ESTARIA EMITIENDO MUCHO MENOS CO2.

EL COSTO APROX. SERIA ALREDEDOR DE 3/5 EUROSX MW

PARA GRANDES CRUCEROS DE PASAJEROS, UBICADA EN EL BULBO DE PROA, PODRIAN GENERAR LA ELECTRICIDAD SUFICIENTE PARA TODO EL CRUCERO EN NAVEGACION.

LUEGO EN PUERTO YA PODRIAN TOMAR ENERGIA DEL MUELLE O DE SUS GENERADORES CONVENCIONALES INTERNOS DIESEL.

AQUI, NUESTRA OPCION MAS POSIBLE, AUNQUE MODIFICADA PARA NUESTRO FIN:

ESTA ES LA MAS MODERNA TECNOLOGIA EN GENERACION MEDIANTE TURBINA MARINA

Energía mareomotriz transformada -La energía es economica, renovable y confiable. 

Nuestra propuesta:

Hay muchas ventajas en la generación de electricidad utilizando la energía de la corriente de mar.  El recurso es natural e inagotable, y por lo tanto la cantidad que se  puede extraer de él, es totalmente previsible en un futuro no muy lejano, y con algunas tecnologías que ya se están utilizando, adaptadas al bulbo del buque, son o podrian ser una gran revolucion a nivel de diseño naval futuro. Además, es ambientalmente benigno, y el diseño de la tecnología se basa en la experiencia existente del medio ambiente en alta mar, por lo que también es una oportunidad excelente para la diversificación del sector petróleo y gas.

La Compañia Lunar Energy Limited encargó a Rotech Engineering Limited que  desarrollara la tecnología, conocida como la turbina de marea Rotech (RTT), que la propia  Rotech ha patentado. Lunar Energy tiene una exclusiva, en todo el mundo en licencia a perpetuidad para explotarla comercialmente. Nosotros trataremos de adaptarla y utilizarla para este fin en concreto, por supuesto patentando esta que podria ser la gran idea de este siglo en materia de generacion marina desde el bulbo de proa..

El RTT tiene otras ventajas sobre otros sistemas de flujo de las mareas. Para orientar el desarrollo de esta tecnología, Lunar Energy se ha centrado en la generación de electricidad para el mercado comercial, a un precio objetivo realista, en la región de €2,5 a 3.5p/kWh.

 Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y este le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.

Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.

Las turbinas constan de una o dos ruedas con paletas, denominadas rotor y estator, siendo la primera la que, impulsada por el fluido, arrastra el eje en el que se obtiene el movimiento de rotación.

El término turbina suele aplicarse también, por ser el componente principal, al conjunto de varias turbinas conectadas a un generador para la obtención de energía eléctrica.

 

Con esto en mente, un tema central del diseño de RTT es lograr la máxima sencillez y robustez. El uso de una turbina de conductos es la clave para esta filosofía. El conducto captura una gran parte de la corriente de marea y acelera el flujo a través de un estrechamiento del canal en la turbina. Así, una pequeña turbina puede ser utilizado para una determinada potencia de salida, o, alternativamente, una mayor cantidad de energía puede ser generada por una turbina de diámetro de la lámina dada. Además, los sistemas complejos, tales como reductores de la guiñada y el mecanismo de paso variable y mecánicos no son utilizados deliberadamente. La RTT sólo se tendrá acceso para su mantenimiento una vez cada cuatro años.

Para lograr esto antes del ciclo comercial, que normalmente cabría esperar, este concepto incorpora deliberadamente conocida, probada y relativamente simple, la tecnología, manteniendo así a una operación de mínimizar  los costos de mantenimiento y facilitar los plazos de desarrollo acelerado.

Como no deseaban “volver a inventar la rueda”, la filosofía de la Turbina RTT  ha sido la de colaborar con socios que agregan valor al contribuir al proyecto de diseño comercialmente probada, componentes o procedimientos. Supervisado por Rotech, las empresas que actualmente colaboran o han sido contratadas para el proyecto de demostración de 1 MW, que se desplegará en las Islas Orkney, incluyen Atkins (diseño estructural), ABB (generadores); Hagglands y Bosch Rexroth (bombas hidráulicas, motores y circuitos) ; SKT (rodamientos), Wichita Clutch (freno) y Garrad Hassan (algoritmos de control y hardware).

 DESPIECE GENERAL:

  • Rotor
  • Open-Centre
  • Duct
  • Stator
  • Generator

Antecedentes :

Rotor
Single piece rotor is the only moving component in the turbine unit. Retention of the blade tips within the outer housing clearly defines the swept area and eliminates the danger of exposed, fast-rotating blade tips.

Open-Centre
Open centre increases efficiency as well as providing an exit route for marine life.

Duct
Simple construction and clean hydrodynamic lines minimise the locations where sea life could become entangled. Shaped inlet duct improves turbine performance.

Stator
Stationary component of turbine which houses generator system components.

Generator:

Highly efficient  integrated permanent magnet generator 

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La tecnología
El RTT dispone de un rotor de conductos que extrae la energía de las corriente marina y el flujo de unidades de bombas y motores hidráulicos que a su vez conducen a  un generador ubicado dentro de la unidad submarina (bulbo).  Así como se elimina la necesidad de una caja de cambios mecánica convencional, el uso de la hidráulica permite que todos los componentes eléctricos que se ubicarán en una cámara hermética, sin sellos rotatorios, y que permite largos períodos de tiempo entre el servicio. 
Esta configuración elimina de forma efectiva el riesgo de fugas de agua en el compartimento de la generación y la pérdida de aceite hidráulico fuera de ella.

 

EL PODER DEL MAR ES INAGOTABLE, PREDECIBLE Y MAS QUE SUFICIENTE PARA GENERAR ENERGIA ELECTRICA. (TURBINA ABIERTA EN EL CENTRO : EL MEDIO)

El rotor de conductos es bi-direccional y de las palas de la turbina son simétricas. El uso de la vía hace que el dispositivo insensibles a flujo de eje de hasta 30 grados. Esto elimina completamente la necesidad de un complicado mecanismo de guiñada para girar el dispositivo a la vuelta de cada marea y que le apunta directamente en el flujo, lo que sería costoso para diseñar, construir y mantener. También elimina la necesidad para el control de direccion, ya que el bulbo y la entrada de corriente es siempre frontal en este caso.

  El Venturi acelera el conducto en forma de líquido a través de la turbina, el aumento de la energía que puede ser capturado por hojas de la turbina de un diámetro determinado. Esto mantiene el tamaño y por lo tanto, la fabricación, costos de operación y mantenimiento de los complejos componentes de trasladarse a un mínimo. La turbina está diseñado para girar en torno a 20 rpm.
 Con esto en mente, un tema central del diseño de RTT es lograr la máxima sencillez y robustez. El uso de una turbina de conductos es la clave para esta filosofía. El conducto captura una gran parte de la corriente de marea y acelera el flujo a través de un estrechamiento del canal en la turbina. Así, una pequeña turbina puede ser utilizado para una determinada potencia de salida, o, alternativamente, una mayor cantidad de energía puede ser generada por una turbina de diámetro de la lámina dada. Además, los sistemas complejos, tales como reductores de la guiñada y el mecanismo de paso variable y mecánicos no son utilizados deliberadamente. La RTT sólo se tendrá acceso para su mantenimiento una vez cada cuatro años.

El entorno en el que las turbinas de mareas son necesarios para sobrevivir es un reto técnico. Los dispositivos mecánicos en general, no les gusta estar expuestos al agua de mar, y el equipo eléctrico es por naturaleza contrario a la humedad de cualquier tipo. La alta densidad de agua significa que las turbinas de mareas puede estar expuesto a grandes fuerzas que actúan sobre las estructuras del movimiento, tanto la de las mareas y los efectos de las ondas de superficie. Y, por supuesto, por las turbinas de la definición de marea debe ser instalado en zonas con altas velocidades de corriente.

El número de visitas al servicio de las unidades debe ser reducido al mínimo debido a los costos asociados con el acceso fuera de los dispositivos de tierra, y la vida de diseño inicial de los dispositivos deben ser del orden de 25 años o más.

  

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SEGUNDA OPCION:

Diseño estructural de Atkins
Atkins, quien tiene experiencia extensa en todo el mundo y el éxito en el diseño de grandes estructuras que se destacan en el fondo marino y sobrevivir en entornos off-shore (www.atkins-global.com), fue contratada para realizar el diseño estructural de la RTT. Uso de la Standard Oil y la industria de gases de los códigos de diseño para calcular el estrés y las cargas de fatiga en la estructura de funcionamiento, el diseño de Atkins inicial incorporado un conducto en poder de una estructura de soporte tubular.. Una vez que este proceso de diseño inicial se completa, Atkins y Rotech, en consulta con la cadena de suministro, llevó el diseño a la fase comercial, se centró en la reducción de costes y la producción de la unidad de masa. Este diseño incorpora el 3 del mismo punto de gravedad idea de la fundación de contacto, utilizados para asegurar la base no tiene la inestabilidad de catering para ondulaciones locales de los fondos marinos, pero utiliza las latas de acero en lugar de un acero (o de hormigón) la estructura del cuadro. En ambos modelos el peso total necesario para evitar que la unidad se desliza sobre el fondo del mar está formado mayoritariamente por el uso de lastre económicos, que se celebró en los espacios de la cavidad dentro de la estructura de base. El conducto es ahora de carga y autosuficientes. El concepto de diseño de cassette extraíble (véase más adelante) se ha mantenido igual en todo el iteraciones de diseño.

Las dimensiones de la EMEC 1MW (European Marine Energy Centre) unidad son: 15 metros de diámetro del conducto de admisión (en la base de que se encuentra 8 metros por encima del fondo marino), 10 metros de diámetro de la turbina, y una unidad de longitud de unos 25 metros.

La instalación, operación y mantenimiento
La evolución de la instalación, operación y mantenimiento de los procesos están en curso. El dispositivo de 1MW EMEC se va a instalar en un solo van de carga pesada con el procedimiento de preparación de los fondos marinos poco o nada que se requiera.

Es probable que las variantes más tarde de la RTT incorporar dinamismo interno, reduciendo considerablemente la exigencia de elevación inicial.

Todas las piezas móviles y los componentes eléctricos están situados en un cassette central. Se elimina el uso probado técnicas de extracción del Mar del Norte a distancia y no requiere el uso rutinario de los buzos o ROV. Cuando se quita un casete, se toma a tierra para el servicio y lo sustituye por otra unidad, manteniendo así el tiempo de inactividad de generación a un mínimo absoluto, sin prestación de servicios offshore caro es necesario . Todas las partes eléctricas y en movimiento están contenidos en el cassette y cuando se quita, sólo un “tonto” estructura de acero se mantiene.

Un herméticamente cerrados casas recipiente cilíndrico de todos los equipos de generación y se sienta en la parte superior de la cinta.
Cassette extraíble 
La especificación de diseño inicial de la RTT permite que se deja desatendido durante muchos años a la vez. Esto se logra debido a la simplicidad inherente y la fiabilidad del diseño y porque los componentes están funcionando a la presión atmosférica en un ambiente libre de fugas (para el que fueron diseñados. Debido a la preparación de los fondos marinos poco o nada se requiere, el proceso de instalación tomará menos de 24 horas. Del mismo modo, la eliminación de cassette se llevará a cabo durante un período de inactividad de marea.
Por lo tanto, los costos de los buques se mantienen a un mínimo. 

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Apoyo y la financiación 
El Departamento británico de Comercio e Industria (DTI, Ministerio de Comercio, ahora) ha sido un partidario de esta tecnología desde una etapa temprana.

La concesión de subvenciones por un total de casi £ 3,5 millones a la fecha, ha supervisado el desarrollo y diseño de la RTT de manera escrupulosa, llamando a frecuentes controles de diligencia en el desarrollo económico, así como los avances técnicos por un grupo de supervisión independiente. 

Las consideraciones ambientales
Invisible desde la superficie y con una profundidad significativa de agua clara sobre la parte superior de la unidad (alrededor de 20 metros para la unidad de 1 MW en las Islas Orcadas), el RTT tienen poco o ningún impacto sobre el transporte o uso marino .

Un estudio de viabilidad del DTI para el desarrollo de turbinas de mareas en las islas Orkney y Shetland, concluyó que el impacto medioambiental de la pesca, rutas de transporte, el Ministerio de Defensa de la propiedad y otros factores ambientales serían mínimos.

La Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido en su declaración de posición: Generación de electricidad a partir de mareas (2005) reconoce que “las tecnologías de energía de las mareas pueden desempeñar un papel importante para alcanzar los objetivos de energías renovables y la limitación del cambio climático”. Afirma que se han comprometido a ayudar a limitar y adaptarse al cambio climático; quieren evitar innecesarias barreras reglamentarias; esperar que los impactos de la generación de corriente de marea a ser relativamente leve, queremos garantizar que se lleven a cabo estudios de impacto ambiental, y apoyan la investigación y el desarrollo de dispositivos de corriente de marea.

Lunar Energy encargó una evaluación del impacto ambiental por la Universidad Robert Gordon, que indicó que el RTT es probable que tenga un efecto limitado sobre la vida marina y sólo en un área localizada de los fondos marinos. Dijo: «En general, con respecto a los conocimientos actuales, se puede concluir que el sistema en cuestión no tiene un impacto ambiental negativo.

Declaración de política Scottish Natural Heritage sobre las energías renovables marinas concluye que los dispositivos de corriente de marea tendrá menos impacto que los dispositivos de onda de la costa, los parques eólicos en alta mar o presas de las mareas.

El impacto de la bio-fouling y recubrimientos antiincrustantes se ha considerado con el asesoramiento de QinetiQ (Establecimiento antes de Investigaciones de Defensa del Reino Unido. Dependiendo de las condiciones del sitio específico, es posible que la mayoría de la RTT no requieren recubrimientos antiincrustantes.

Se espera que el RTT se eliminará de los fondos marinos al final de su vida útil.

Lunar está trabajando estrechamente con EMEC ofrecer un paquete robusto de vigilancia que muestren los efectos de la RTT en el medio ambiente local. De vídeo y equipos de sonar de alta definición de vigilancia se incorporará en la unidad de la RTT EMEC la que se registrarán de flujo, aunque el conducto y la turbina.

Además, Lunar Energy está actualmente en conversaciones con los fabricantes de avanzada, altamente sofisticados dispositivos de control acústico capaz de rastrear los movimientos de la vida marina alrededor de la unidad instalada.

El desarrollo comercial
Cuando la unidad 1MW ha completado su prueba y fase de optimización, Lunar Energy, junto con su socio de E. ON UK, que comisión y. Desplegar un conjunto de hasta ocho dispositivos, financiado en parte por la Marina del gobierno de implementación del Fondo Renovable – un fondo de £ 50 millones para fomentar el pronto despliegue de pre-arreglos comerciales de dispositivos marinos en el Reino Unido.

El dinero recibido por los desarrolladores podrán adoptar la forma de subvención de capital y tanto apoyo a los ingresos (£ 100 por MWh de electricidad producida).

El Electric Power Research Institute, una organización con sede en EE.UU. de investigación financiados por más de 100 servicios públicos y otras organizaciones con intereses en el sector de generación eléctrica, ha realizado una evaluación de gran alcance de la tecnología de corriente de marea (2005-06). El estudio incluyó la evaluación de tecnologías, la identificación de los sitios piloto de desarrollo en los siete principales estados y provincias de América del Norte que gozan de un importante recurso de energía mareomotriz, y la adecuación a las tecnologías elegidas en esos sitios . RTT Lunar fue identificado como una de las dos tecnologías actualmente viables para la transmisión de los proyectos de nivel y de hecho fue identificada como la tecnología ideal para ser desarrollado en cinco de los siete sitios EPRI (los otros fueron preseleccionadas antes del inicio del estudio y se consideró demasiado baja para que la RTT y para la extracción de un poder significativo). Después de la manifestación del 1 MW en la EMEC, lunar el diseño de la Comisión de 2 MW unidad 

 El diseño del sistema de RTT predictivo utiliza un reactivo en lugar de O & M, donde la filosofía de servicio sólo es necesario con una periodicidad frecuente (inicialmente cuatro años). 

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IN ENGLISH
Seabed mounted Open-Centre Turbine:

OpenHydro’s Open-Centre Turbine is one of the world’s first tidal energy technologies to reach the development stage of permanent deployment at sea.

The Open-Centre Turbine design will increase in size as development progresses. The first 6m test unit produces enough energy to supply 150 average European homes and save the emission of over 450 tonnes of CO2 greenhouse gas each year.

OpenHydro has recently announced major projects in both Europe and North America.

The Open-Centre Turbine is an example of a simple idea proving to be the most effective solution.
The functionality and survivability of equipment in an underwater environment demands simplicity and robustness. The Open-Centre Turbine meets these demands, with its slow-moving rotor and lubricant-free operation minimising risk to marine life.
Open-Centre Technology is unique and covered by a suite of worldwide patents
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EN ESPAÑOL

Turbina es el nombre genérico que se da a la mayoría de las turbomáquinas motoras. Éstas son máquinas de fluido, a través de las cuales pasa un fluido en forma continua y este le entrega su energía a través de un rodete con paletas o álabes.

Es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice.

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IN ENGLISH

 

LAST GENERATION -

OYSTER ®. :

Aquamarine Power is the owner and developer of Oyster®, the world’s largest working hydro-electric wave energy converter. Oyster® has been designed to harness the abundant natural energy found in nearshore waves and convert it into sustainable zero-emission electricity.

Oyster® is a simple mechanical hinged flap connected to the seabed at around 10m depth. Each passing wave moves the flap, driving hydraulic pistons to deliver high pressure water via a pipeline to an onshore electrical turbine. Multiple Oyster® devices are designed to be deployed in utility-scale wave farms typically of 100MW or more.

Oyster® will combine high efficiency and survivability with low cost operations, maintenance and manufacture to produce reliable cost-competitive electricity from the waves for the first time.

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Development status

2009 onwards – Monitoring of Oyster®’s performance at sea.  Results from the testing will provide the basis for the design of the next-generation commercial-scale Oyster®.
20 November 2009 – Official launch of Oyster® by Scotland’s First Minister Alex Salmond MP, MSP.
2009 – Installation of Oyster® demonstration device at European Marine Energy Centre (EMEC) wave test site at Billia Croo in Orkney, Scotland
2009 – Full-scale onshore testing of Oyster® at the New and Renewable Energy Centre (NaREC), Newcastle, England.
2008 – Fabrication of first demonstration-scale Oyster® at Nigg, near Inverness, Scotland
2003 to present - Extensive numerical modelling and wave tank testing of Oyster® at 1/40th and 1/20th scale at the world-class testing facilities at Queen’s University, BelfastLINEA ARCOIRIS

Simple is best; less is more

Many wave energy devices under development rely on complex unproven technologies deployed in inaccessible locations. Oyster® is different.  Oyster® combines a simple and robust mechanical offshore component with innovative use of proven conventional onshore hydro-electric components.  Designed according to the principle ‘simple is best, less is more’, Oyster®’s offshore component has minimal submerged moving parts. There is no underwater generator, power electronics or gearbox. All complex power generation equipment is easily accessible onshore.

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Enhanced survivability

The only wave energy device in the UK designed to be deployed in nearshore depths, Oyster benefits from the more consistent seas and narrower directional spread of waves found nearshore. Reduced wave height and load enhance Oyster®’s natural survivability. Any excess energy is spilled over the top of Oyster®’s flap; its rotational capacity allowing it to literally duck under the waves.

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MAXIMUM EFFICIENCY; COST-COMPETITIVE ENERGY

Oyster® has been designed to have high capture efficiency in the most common wave regimes and will have a peak power output of around 2MW per Oyster® (depending on location).  Its lightweight structure will reduce capital costs and gives an excellent power-to-weight ratio – Oyster®’s annual average power output is competitive with devices weighing up to five times more. With multiple pumps feeding a single onshore generator, Oyster® offers good economies of scale. Modular mass production will also minimise capital costs, while ease of installation, accessibility and routine maintenance will offer highly competitive operating costs.

Low ecological impact; high environmental gain

Other wave power devices use a variety of complex power take off mechanisms ranging from oil hydraulics to linear generators, mechanical transmissions to hose pumps. By contrast, Oyster® uses water as its hydraulic fluid for minimum environmental impact.  In addition, Oyster® has a minimal environmental footprint and is effectively silent in operation. 

Based on the Carbon Trust’s carbon saving conversion factor of 0.43 kg per kWh, the 315kW Oyster® demonstrator which is installed in Orkney could result in an annual carbon saving of up to 500 tonnes.  The next-generation Oyster® demonstration farm which is scheduled for production in 2011 could displace up to 3,000 tonnes of carbon annually.   By 2020, Oyster® technology could be be displacing as much 3.3m tonnes of carbon worldwide per year.

Marine energy has the potential to provide one of the lowest cost renewable energy sources because of its high power density and its innate predictability.

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Emerging Technology Promoter of the Year 2008

AWARDS

Best Green Industry SME 2009
Scottish Green Awards (Business Insider / Scottish Power)

British Renewable Energy Innovator Award 2009
British Renewable Energy Awards (Renewable Energy Association)

Emerging Technology Promoter of the Year Award 2008
Global Renewable Energy Awards (Ernst & Young / Euromoney)

Healthy Working Lives Award – Bronze
NHS Health Scotland

COMMENDATIONS

Autodesk Award for Product Innovation 2009 (Finalist)
Manufacturing Excellence (MX) Awards (Institution of Mechanical Engineers)

University of Glasgow Business Innovation of the Year Award 2009 (Finalist)
National Business Awards for Scotland (United Business Media)

Scottish Green Champion 2009
Allan Thomson, Aquamarine Power founder and non-executive director
The Scottish Top 50 Green List (Scottish Sustainable Development Forum / The Scotsman)

UK Clean Tech Start-Up Index 2008
www.greenbang.com

New Business Award 2007 (Finalist)
Green Energy Awards (Scottish Renewables)

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Others systems of generations from sea power:

Blue Energy Tidal Bridge Power System

A propeller placed in a moving stream of water is subject to the limitation technically known as the Betz Effect (58% kinetic energy conversion limit).  Fluids tend to flow around rather than through energy capture devices.  What this means is that laws of physics handicap the bottom mounted underwater windmill conversion methods to only a percentage of their ambient stream kinetic energy potential.   Blue Energy recognizes the unique nature of tidal hydrographic regimes and that power conversion outputs are a cubed function of the water velocity.
Generating tidal power is one thing, maximizing value in tidal resource developments is quite another.

  Flow shaping, static/current head, Betz Effect, resource by-pass – all subtleties in method yet to be appreciated in the early phases of tidal technology commercialization. By using thin shell concrete structure and rock fill causeway to develop blockage, we expand the kinetic energy capture ratio to achieve higher build efficacies. There are a number of advantages to the Blue Energy Tidal Bridge System.  Taken separately they are obvious factors and common sense, but when combined, they form a less obvious synergy that serves to optimize performance and costs of construction, installation, and operation and maintenance.    Increasing the channel blockage ratio develops a static head across the bridge (water levels are slightly higher on one side) allowing us to generate the maximum amount of energy.   Incorporating the static head with venturi flow shaped turbine rotor bays also permits us to set the fluid media conversion velocities to just under the pressure limits for cavitation, (remember power output is a cubed function of the water velocity) thereby developing maximum power for a given sectional area.  It is these subtleties that will be the bottom line determining factors as to who will be left standing after the inevitable consolidation of the tidal power space.
Understandably, the above is difficult to understand, and a bit technical but necessary to explain Blue Energy’s power yields of potentially 400% to 1000% over that of bottom mounted free stream methods. 

  • Scalable to thousands of megawatts per site in many locations
  • Generators and machinery housed in accessible climate-controlled above-water rooms for cost effective maintenance and reduced environmental aging for equipment.
  • Mechanical simplicity and ruggedness based upon the proven Davis vertical axis turbine design.
  • Produces power on both incoming and outgoing tides.
  • Mechanical components modularized and individually replaceable.
  • Direct bridge-mounted crane access for removal and replacement of heavy machinery.
  • Bridge primary structure has a service life of 75 years or more.
  • Modified marine lock access mitigates vehicular access where annual shipping tonnages are not adversely affected.
  • Transportation Bridge provides the Blue Energy technology with a supplemental billion dollar market driver.
  • Limited impact upon estuary marine ecology.
  • No Co2, mercury, or sulfur dioxide emissions.
  • No fuel cost—–ever!

Affirming that the company is on the right track with its tidal bridge methodology, Blue Energy has already received in excess of $30 Billion in transportation tidal bridge solution inquiries from around the world. This distinguishes our conversion method and is an indicator that our tidal bridges will enjoy a billion dollar supplemental market driver. Billion dollar transportation sector propagation drivers and low price point, mean the Blue Energy technology willNOTrequire billion dollar subsidies (as did wind power) to move this technology very quickly into the energy mix.
Blue Energy is the value proposition tidal power technology, and building bridges to our future.

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EN ESPAÑOL(EN ESPAÑOL) 

Azul energía de las mareas Puente de sistema de potencia

Una hélice colocada en una corriente de agua en movimiento está sujeto a la limitación técnicamente se conoce como el efecto de Betz (58% límite de conversión de energía cinética. Los líquidos tienden a fluir alrededor en lugar de a través de dispositivos de captura de energía. Lo que esto significa es que las leyes de discapacidad física de la parte inferior montado métodos de conversión bajo el agua molino de viento para sólo un porcentaje de su ambiente, la energía cinética potencial de flujo . Blue Energy reconoce la naturaleza única de los regímenes hidrográficos de las mareas y que los resultados de conversión de energía son una función al cubo de la velocidad del agua.
La generación de energía de las mareas es una cosa, la maximización del valor de los recursos en la evolución de las mareas es otra muy distinta. Flujo de la formación, estático / cabeza actual, Efecto Betz, de los recursos de by-pass – todas las sutilezas en el método todavía no se aprecia en las primeras fases de comercialización de la tecnología de las mareas. Mediante el uso de cáscara fina estructura de hormigón y roca llenar calzada para desarrollar el bloqueo, expandimos la energía cinética de captura para lograr una mayor relación de construir eficacias . Hay una serie de ventajas a la marea azul Energy Bridge System. Tomados por separado, son factores obvios y de sentido común, pero al combinarse, forman una sinergia menos evidente que sirve para optimizar el rendimiento y los costes de construcción, instalación, operación y mantenimiento. El aumento de la relación de bloqueo de canales desarrolla una cabeza estática a través del puente (los niveles de agua son ligeramente superiores en un lado) que nos permite generar la máxima cantidad de energía. La incorporación de la cabeza estática con Venturi de flujo en forma de plaza de rotor de la turbina también nos permite establecer la velocidad del fluido de conversión de medios de comunicación a poco menos de los límites de presión de cavitación, (recuerda la potencia de salida es una función al cubo de la velocidad del agua), desarrollando así la máxima potencia para una determinada área de la sección. Son estas sutilezas que será la línea de fondo para determinar los factores de quién va a quedar en pie después de la consolidación del espacio inevitable de energía de las mareas.
Lógicamente, lo anterior es difícil de entender, y un poco técnico, pero necesario para explicar el rendimiento de energía de Blue Energy potencialmente 400% a 1.000% sobre el de abajo montado métodos de flujo libre.

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Escalable a miles de megavatios por sitio en muchos lugares de Generadores y maquinaria encuentra en el clima de acceso, controlados por encima de salas de agua para el mantenimiento rentable y el envejecimiento ambiental reducido para los equipos.
La simplicidad mecánica y la robustez basada en la probada Davis diseño de la turbina de eje vertical.
Produce la energía de las mareas, tanto entrantes como salientes.
Componentes mecánicos modular e individualmente reemplazables.
Puente de montaje directo de acceso de grúas para la remoción y sustitución de maquinaria pesada.
Estructura del puente principal tiene una vida útil de 75 años o más.
Modificado el acceso de bloqueo marinos mitiga el acceso de vehículos en cantidades de toneladas anuales de envío no se vean afectados.
Transporte de Puente ofrece la tecnología de Blue Energy con un controlador de millones de dólares suplementarios de mercado.
Impacto limitado en la ecología marina del estuario.
Sin CO2, mercurio, o las emisiones de dióxido de azufre.
Sin costo de combustible —– nunca! 
Afirmando que la empresa está en el camino correcto con su metodología de puente de marea, Azul de Energía ya ha recibido más de $ 30 mil millones en el transporte investigaciones solución de las mareas puente de todo el mundo. Esto distingue a nuestro método de conversión y es un indicador de que nuestros puentes de marea podrá disfrutar de un motor del mercado millones de dólares suplementarios. Miles de millones de dólares los conductores de transporte del sector de propagación y bajo precio, la media de la tecnología Blue Energy no requieren mil millones de dólares los subsidios (al igual que la energía eólica) para mover esta tecnología muy rápidamente en la combinación energética.
Blue Energy es la proposición de valor de la tecnología de energía de las mareas, y la construcción de puentes para nuestro futuro.

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IN ENGLISHNOTE :

Aquamarine Power is a wave energy company, with head offices in Edinburgh, Scotland and further operations in Ireland and Northern Ireland.  The company is currently developing its flagship technology, an innovative hydro-electric wave energy converter, known as Oyster®.  Aquamarine Power’s goal is to develop commercial Oyster® wave farms around the world.

The first demonstration-scale Oyster® has been successfully deployed at sea at the European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney, Scotland and was officially launched by Scotland’s First Minister Alex Salmond MP, MSP in November 2009 when it began producing power to the National Grid to power homes in Orkney and beyond.  Oyster®’s performance is now being monitored and the results from the testing will provide a basis for the design of the next-generation commercial-scale Oyster 2. 

Alongside its technology development, Aquamarine Power offers a wave farm site development service to support the growth of Oyster®.  The company’s innovative computer modelling system allows it to identify and develop the best sites for wave energy production around the globe. 

In a ground-breaking development for the marine energy sector this year, Aquamarine Power entered into a strategic alliance with Airtricity, a wholly owned subsidiary of Scottish and Sourthern Energy, to co-develop up to 1,000MW of Oyster® sites.  The joint venture partnership is currently developing a 2MW demonstration site for 2011, to be expanded to 10MW in 2012 and 200MW thereafter. This partnership represents by far the largest commitment to date in the marine energy industry, by any major utility.

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EN ESPAÑOL

Motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento. 
Turbina de combustión, también denominada turbina de gas, motor que utiliza el flujo de gas como medio de trabajo para convertir energía térmica en energía mecánica gas se produce en el motor como resultado de la combustión de determinadas materias. Unas toberas estacionarias lanzan chorros de dicho gas contra los álabes (paletas) de una turbina, y el impulso de los chorros hace girar el eje de la turbina. Una turbina de combustión de ciclo simple incluye un compresor que bombea aire comprimido a la cámara de combustión. El combustible, en forma gaseosa o nebulizada, también se inyecta en dicha cámara, donde se produce la combustión.

Los productos de la combustión salen de la cámara a través de las toberas y hacen moverse la turbina, que impulsa el compresor y una carga externa como un generador eléctrico. En una turbina o un compresor, una fila de álabes fijos y una fila correspondiente de álabes móviles unidos a un rotor se denomina una etapa. Las máquinas grandes emplean compresores y turbinas de flujo axial con varias etapas.
La eficiencia del ciclo de una turbina de combustión está limitada por la necesidad de un funcionamiento constante a temperaturas altas en la cámara de combustión y en las primeras etapas de la turbina. Una turbina de gas pequeña de ciclo simple puede tener una eficiencia termodinámica relativamente baja en comparación con un motor de gasolina corriente. Los avances en los materiales resistentes al calor, los recubrimientos protectores y los sistemas de enfriamiento han hecho posible grandes unidades con una eficiencia en ciclo simple del 34% o más. 
En un motor de ciclo combinado, la cantidad considerable de calor que queda en los gases de escape de la turbina se dirige hacia una caldera denominada generador de vapor por recuperación de calor. El calor recuperado se usa para producir vapor, que alimenta una turbina de vapor asociada. El rendimiento combinado es un 50% mayor que el de la turbina de gas por sí sola. Hoy se instalan turbinas de ciclo combinado con una eficiencia térmica del 52% y más. Las turbinas de combustión se emplean para propulsar barcos y trenes. En los aviones se usa una forma modificada de la turbina de combustión, el turborreactor. En algunos países las turbinas de combustión pesadas, tanto de ciclo simple como combinado, ocupan un lugar importante en la generación de electricidad a gran escala. Es posible obtener una potencia por unidad superior a los 200 megavatios (MW), y la potencia de una turbina de ciclo combinado puede superar los 300 MW.
Las turbinas de combustión emplean como combustible gas natural o líquidos como queroseno o gasoil. También puede usarse carbón, una vez transformado en gas en un gasificador aparte.

Fuerza electromotriz

La fuerza electromotriz (FEM)

 (Representado con el símbolo griego ) es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la existencia de un campo electromotor  cuya circulación, , define la fuerza electromotriz del generador.

Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.

Esto se justifica en el hecho de que cuando circula esta unidad de carga por el circuito exterior al generador, desde el polo positivo al negativo, es necesario realizar un trabajo o consumo de energía (mecánica, química, etcétera) para transportarla por el interior desde un punto de menor potencial (el polo negativo al cual llega) a otro de mayor potencial (el polo positivo por el cual sale).

La FEM se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico.

Por lo que queda que:

Se relaciona con la diferencia de potencial  entre los bornes y la resistencia interna  del generador mediante la fórmula  (el producto  es la caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente). La FEM de un generador coincide con la diferencia de potencial en circuito abierto.

La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción  del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la fórmula  (Ley de Faraday). El signo – (Ley de Lenz) indica que el sentido de la FEM inducida es tal que se opone al descripto por la ley de Faraday ().

Por lo que queda que:

Se relaciona con la diferencia de potencial  entre los bornes y la resistencia interna  del generador mediante la fórmula  (el producto  es la caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente). La FEM de un generador coincide con la diferencia de potencial en circuito abierto.

La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción  del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la fórmula  (Ley de Faraday). El signo – (Ley de Lenz) indica que el sentido de la FEM inducida es tal que se opone al descripto por la ley de Faraday (). 

Donde:

N = potencia en W

r = rendimiento del sistema, que depende del tipo de turbina, adimensional.

g = aceleración de la gravedad en m/s²

Q = caudal de agua másico en kg/s

h = altura de salto en m.

De acuerdo con lo anterior, una misma potencia se puede conseguir con gran altura de salto y poco caudal (centrales hidroeléctricas de montaña), pequeño salto y gran caudal (centrales de llanura) o con valoresmedios de ambas magnitudes (centrales de pie de presa, generalmente).

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Descripción de algunos tipos de Turbinas Hidráulicas

Turbinas de Reacción

   
Turbina Fourneyron (1833): El rodete se mueve dentro del agua. Es una turbina radial centrífuga, lo que supone un gran diámetro de rodete; en la actualidad no se construye.   
Turbina Heuschel-Jonval: Axial y con tubo de aspiración; el rodete es prácticamente inaccesible; en la actualidad no se construye. 
Turbina Francis (1849): Radial centrípeta con tubo de aspiración; el rodete es de fácil acceso, por lo que es muy práctica. Es fácilmente regulable y funciona a un elevado numero de revoluciones; es el tipo más empleado y se utiliza en saltos variables, desde 0,5 m hasta 180 m; pueden ser lentas, normales, rápidas y extra rápidas. 
Turbina Kaplan (1912): Las palas del rodete tienen forma de hélice; se emplea en saltos de pequeña altura, obteniéndose con ella elevados rendimientos, siendo las palas orientables, lo que implica paso variable. Si las palas son fijas, se denominan turbinas hélice.
     

Turbinas de Acción
Estas turbinas se empezaron a utilizar antes que las de reacción; entre ellas se tienen:

   
Turbina Pelton: Tangencial. Es la más utilizada para grandes saltos.
Turbina Schwamkrug, (1850): Radial y centrífuga.
Turbina Girard, (1863): Axial, con el rodete fuera del agua; mientras el cauce no subía de nivel, trabajaba como una de acción normal, mientras que si el nivel subía y el rodete quedaba sumergido, trabajaba como una de reacción, aunque no en las mejores condiciones; en la actualidad no se utiliza.
Turbina Michel, o Banki: El agua pasa dos veces por los álabes del rodete, construido en forma de tambor; se utiliza para pequeños y grandes saltos.
     

Clasificación de las Turbomáquinas Hidráulicas

    Las turbo máquinas se pueden clasificar de acuerdo a la función que desempeñan:

Turbomáquinas Motrices

    Toman la energía (cinética y/o potencial) cedida por el agua que las atraviesa y la transforman en mecánica. Las hay de dos tipos:

- Dinámicas o cinéticas, Turbinas y ruedas hidráulicas

- Estáticas o de presión, Celulares (paletas), de engranajes, helicoidales, etc

Turbomáquinas generatrices

    Aumentan la energía del agua que las atraviesa bajo forma potencial (aumento de presión), o cinética; la energía mecánica que consumen es suministrada por un motor. Éstas pueden ser:
- Bombas de álabes, entre las que se encuentran las bombas centrífugas y axiales.
- Hélices marinas, cuyo principio es diferente a las anteriores; proporcionan un empuje sobre la carena de un buque.

Turbomáquinas reversibles

    Pueden ser tanto generatrices como motrices. Ejecutan una serie de funciones que quedan aseguradas mediante un rotor específico, siendo las más importantes:
- Grupos turbina-bomba, utilizados en centrales eléctricas de acumulación por bombeo.
- Grupos Bulbo, utilizados en la explotación de pequeños saltos y centrales mareomotrices.

Grupos de transmisión o acoplamiento
Son una combinación de máquinas motrices y generatrices, es decir un acoplamiento (bomba-turbina), alimentadas en circuito cerrado por un fluido, en general aceite; a este grupo pertenecen los cambiadores de par.

  Ruedas Hidráulicas

    Las ruedas hidráulicas son máquinas capaces de transformar la energía del agua, cinética o potencial, en energía mecánica de rotación. En ellas, la energía potencial del agua se transforma en energía mecánica (a la derecha en la figura), o bien su energía cinética se transforma en energía mecánica (izquierda y centro en la figura).

Las ruedas hidráulicas se clasifican en:

a) Ruedas movidas por el costado (izquierda de la figura).
b) Ruedas movidas por debajo (centro de la figura).
c) Ruedas movidas por arriba (derecha de la figura).

Características técnicas:

-Su diámetro decrece con la altura H del salto de agua.

- Los cangilones crecen con el caudal.

- Los rendimientos son del orden del 50% debido a la gran cantidad de engranajes intermedios.

- El número de rpm es de 4 a 8.

- Las potencias son bajas, y suelen variar entre 5 y 15 kW, siendo pequeñas si se las compara con las potencias de varios cientos de MW conseguidas en las turbinas.

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 §  Turbina de gas

Turbina de avión

Una turbina de gas es una máquina térmica que desarrolla trabajo al expandir un gas. Se puede considerar un motor de combustión interna. Está compuesta por un compresor, una o varias cámaras de combustión y la turbina de gas propiamente dicha.

El ciclo termodinámico del gas en estas turbinas corresponde al ciclo Brayton, y consiste en una compresión adiabática seguida de una poli trópica y finaliza con una expansión adiabática.

La aplicación más común de estas máquinas es la propulsión de aviones a reacción, y de ellas derivan las turbinas utilizadas en las centrales termoeléctricas para generación de energía eléctrica.

También han sido aplicadas a vehículos pero en la actualidad sólo existe algún proyecto, como el Volvo ECC (híbrido eléctrico-turbina de gas). Los problemas que dificultan su aplicación en automoción son que aceptan mal los arranques y las paradas y les cuesta mucho cambiar de régimen (son muy lentas acelerando). De hecho, el funcionamiento habitual de las turbinas de gas es siempre al mismo régimen y las variaciones de demanda de potencia se hacen manteniendo el régimen y variando el par (fuerza de giro) generado.

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TURBOALTERNADOR

El turboalternador tiene el mismo principio de funcionamiento que los alternadores estudiados en clase con la diferencia que son diseñados para potencias muy grandes por lo que la máquina motriz es una turbina, su principal utilización está en la generación de energía eléctrica en las diferentes centrales generadoras de energía eléctrica.

A continuación recordaremos brevemente el funcionamiento del alternador.

Alternador

El alternador es una máquina destinada a transformar la energía mecánica en eléctrica, generando, mediante fenómenos de inducción, una corriente alterna.

Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa.

Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo.

 

Figura 1.- Disposición de elementos en un alternador simple

Así, en el alternador mostrado en la Figura 1, el inductor está constituido por el rotor R, dotado de cuatro piezas magnéticas cuya polaridad se indica. Estas piezas pueden estar imantadas de forma permanente o ser electroimanes. En las grandes máquinas el inductor siempre está constituido por electroimanes, cuya corriente de alimentación o excitación proviene de un generador de corriente continua auxiliar o de la propia corriente alterna generada por el alternador convenientemente rectificada. El inducido está constituido por las cuatro bobinas a-bc-de-f y g-h, arrolladas sobre piezas de hierro que se magnetizan bajo la acción de los imanes o electroimanes del inductor. Dado que el inductor está girando, el campo magnético que actúa sobre las cuatro piezas de hierro cambia de sentido cuando el rotor gira 90º, y su intensidad pasa de un máximo, cuando están las piezas enfrentadas como en la figura, a un mínimo cuando los polos N y S están equidistantes de las piezas de hierro. Son estas variaciones de sentido y de intensidad del campo magnético las que inducirán en las cuatro bobinas una diferencia de potencial que cambia de valor y de polaridad siguiendo el ritmo del campo. El flujo magnético (Φ) a través de cada espira de las bobinas que constituyen el inducido tiene por valor el producto de la intensidad de campo (B), por la superficie de la espira (s) y por el coseno del ángulo formado por el plano que contiene a esta y la dirección del campo magnético (cos φ), por lo que el flujo en cada instante será:

Como por otra parte tenemos que siempre que se produce una variación del flujo magnético que atraviesa a una espira se produce en ella una F.E.M. (E) inducida cuyo valor es igual a la velocidad de variación del flujo, por tanto tendremos que,

El signo menos delante de E expresa que, según la Ley de Lenz, la corriente inducida se opone a la variación del flujo que la genera. Si la fuerza electromotriz inducida en una espira es igual a E, la fuerza electromotriz total (Et) es igual a:

Siendo n el número total de espiras del inducido. La frecuencia de la corriente alterna que aparece entre las bornes A-B se obtiene multiplicando el número de vueltas por segundo del inductor por el número de pares de polos del inducido (en el caso ilustrado, 2).


TRANSDUCTORES DE CAUDAL


Los transductores de caudal se basan en distintos principios según se trate de fluidos compresibles o no. El caudal puede definirse como masa por unidad de tiempo (caudal másico) o como volumen por unidad de tiempo (caudal volumétrico). El caudal volumétrico depende sólo de la sección considerada y de la velocidad del fluido, pero el caudal másico depende además de la densidad del fluido y esta a su vez de la presión y temperatura del mismo. Para fluidos incompresibles ambos caudales se pueden relacionar por una densidad que puede asumirse como constante, pero para fluidos compresibles no es así. La mayor parte de los sensores miden caudal volumétrico. En el caso de fluidos incompresibles la forma habitual de medición es hallar la velocidad de paso por una sección conocida. Para los compresibles, los métodos más adecuados se basan en el empleo de turbinas.

Efecto Venturi

El efecto Venturi consiste en la aparición de una diferencia de presión entre dos puntos de una misma tubería con distinta sección y, por tanto, diferente velocidad de paso del fluido. Para fluidos incompresibles, dicha diferencia de presión depende de la relación de diámetros, del caudal y de la densidad y por tanto de la temperatura. Por tanto se puede medir de forma indirecta el caudal a partir de la medida diferencial de presiones (Figura).

Transductor de caudal basado en efecto Venturi

Presión dinámica

Estos transductores se basan en el desplazamiento de un pequeño pistón o flotador sometido a la presión dinámica de la corriente de fluido (Figura). Dicha presión equilibra el peso del cuerpo y provoca un desplazamiento del pistón proporcional a la velocidad del fluido, la medición de dicho desplazamiento permite obtener una indicación indirecta de la velocidad.

Transductor de caudal basado en presión dinámica

Por velocidad y por inducción

Este tipo de transductores se basan en la ley de inducción de Faraday, según la cual, sobre un conductor que se desplaza transversalmente a un campo magnético se genera una fuerza electromotriz proporcional a la longitud del conductor, a su velocidad de desplazamiento y a la inducción del campo :

En el caso de un fluido conductor en movimiento, se produce por este principio una fuerza electromotriz en sentido perpendicular al movimiento y a la dirección del campo. La Figura muestra un esquema, en el que se indican las direcciones de movimiento (v), campo magnético (B) y fuerza electromotriz producida (E), que es captada por dos electrodos situados en las paredes del tubo.

Transductor de caudal por inducción

La fuerza electromotriz obtenida es proporcional al campo inductor, a la distancia entre electrodos de captación y a la velocidad del fluido, por tanto manteniendo constantes los dos primeros, se obtiene una indicación de la velocidad, y para sección y densidad constantes de manera indirecta de caudal. El método de medida tiene la ventaja de no interrumpir el flujo, por tanto no hay pérdidas de carga, por otro lado es apto para líquidos corrosivos o muy viscosos. Sin embargo las medidas pueden tener errores si la tubería no está completamente llena o si hay burbujas, y la fuerza electromotriz depende de la permeabilidad magnética del fluido.

Volumétricos

Para medir caudal de gases suelen emplearse métodos de medición volumétricos intentando mantener presión y temperatura constantes. Los ejemplos más típicos son los de turbina disco oscilante y lóbulos.

Transductor de caudal de turbina

Transductores volumétricos

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