Microturbina Pelton para finca
Es la máquina que mejor se acomoda a la mayoría de las quebradas de ladera del país: mucha caída y poco caudal. Pero no sirve para todo, y conviene saber desde el principio qué la descarta. Esta guía explica cómo trabaja, en qué terreno tiene sentido y en cuál no, y qué diferencia hay entre comprar el equipo y que le entreguen una central funcionando.
Cómo trabaja
El agua se toma arriba, baja por la conducción y llega al final con presión. Esa presión se convierte en velocidad en una boquilla, y el chorro golpea las cucharas de la rueda. La rueda gira, el generador convierte ese giro en electricidad, y el agua sale sin presión y se devuelve a la quebrada. No se consume agua: se le toma prestada la caída.
Por eso una Pelton pide caída antes que caudal. Con un chorro delgado pero rápido hace el trabajo que otra máquina solo haría con un canal ancho y una obra mucho mayor. Y por eso el número de boquillas y su diámetro son parte del diseño: son la forma de acomodar la máquina al agua que hay, y de dejarla trabajando cuando el caudal cambia entre invierno y verano.
Lo que sale de la máquina no es solo turbina. En una microcentral de finca el conjunto habitual es Pelton más generador de imanes permanentes, más rectificación y regulación. Cada eslabón tiene su rendimiento, y el rendimiento global del conjunto es siempre menor que el de la turbina sola. El simulador trabaja con un rendimiento global deliberadamente conservador y lo muestra al lado del resultado.
Dónde tiene sentido
Con unos quince metros de caída bruta ya vale la pena medir. Por encima de treinta el dimensionamiento se vuelve más cómodo, porque la misma potencia se consigue con menos caudal y con una conducción más delgada, que es justamente el rubro que más pesa en el presupuesto.
Ahora, la caída sola no decide nada. Con esos mismos quince metros y la mitad del agua en el mes más seco, el mismo predio puede no dar. Caída y caudal mandan juntos, y cualquiera que le prometa una potencia sabiendo solo uno de los dos datos le está adivinando. La caída se mide con nivel en el terreno, no se calcula sobre un mapa; el caudal se afora, en lo posible en época seca.
Hasta que no haya aforo en su sitio, ninguna potencia es una promesa. Tampoco las que arroja el simulador de esta página: son estimaciones construidas sobre supuestos que usted puede cambiar.
Qué descarta una Pelton
Un sitio que nunca dice que no, no se cree. Estos son los cuatro casos en que le vamos a decir que su quebrada pide otra cosa, o que no compensa.
- Mucha agua y poca caída
Es el caso más común de descarte. Una quebrada ancha que corre casi al nivel de la casa lleva energía, pero no en la forma que una Pelton sabe aprovechar: sin presión no hay chorro, y sin chorro la rueda no trabaja.
Ese predio no está perdido, pero pide otra máquina —del tipo de las de flujo cruzado o de hélice, según el caso— y otra obra, más grande y más cara por kilovatio. En varias fincas la cuenta no compensa, y es mejor decirlo antes de la visita que después del montaje.
- Caudal que desaparece en verano
El dimensionamiento se hace sobre el caudal mínimo del año, no sobre el promedio. Si en el mes más seco la quebrada queda en un hilo, la máquina que resulta es pequeña, y la pregunta pasa a ser si esa máquina pequeña justifica la conducción y la obra.
A veces sí: una base modesta que trabaja los doce meses vale más que una grande que para tres. A veces no, y entonces la respuesta sensata es solar, o un híbrido.
- La casa demasiado lejos de la toma
La conducción es casi siempre el rubro más pesado del presupuesto, y no lo fija la máquina sino el terreno: la distancia, el diámetro, la pendiente y qué tan difícil sea subir material hasta la captación.
Además, tubería más larga significa más pérdida de carga, es decir, menos caída aprovechable de la que usted midió. Por eso el simulador le pide la longitud y el diámetro: no es un dato decorativo, es lo que separa la caída bruta de la caída neta.
- Agua con mucha arena
Una quebrada que baja cargada después de cada aguacero no descarta el proyecto, pero sí obliga a un desarenador en serio y a un calendario de mantenimiento que alguien tiene que cumplir. La arena que pasa desgasta la boquilla y las cucharas.
Es un costo y una rutina, no un impedimento. Lo que sí es un problema es descubrirlo después, cuando la producción lleva meses bajando y nadie sabe por qué.
Comprar un equipo no es tener una central
En Colombia se consiguen turbinas Pelton buenas y a buen precio. Si usted tiene con quién hacer el diseño, la obra, el tablero y los trámites, comprar el equipo solo es una opción perfectamente razonable y le va a costar menos. Conviene saber qué está comparando.
Un equipo, entregado en el predio
- La turbina, el generador y, si acaso, el regulador.
- Una ficha técnica con la caída y el caudal para los que fue calculada.
- La garantía del fabricante sobre esas piezas.
Una instalación llave en mano
- El aforo en sitio: caudal medido en época seca y caída tomada con nivel, no estimada sobre un mapa.
- El dimensionamiento del conjunto: diámetro y trazado de la conducción, boquillas, regulación, baterías o inyección a la red.
- La obra civil: captación, desarenador, anclajes, base de la casa de máquinas.
- El montaje y el tablero, con las protecciones que exige el reglamento.
- La certificación RETIE de la instalación eléctrica, por organismo acreditado.
- La concesión de aguas y, si el predio está conectado y usted quiere valorizar excedentes, el trámite AGPE.
- La puesta en servicio, la formación del mayordomo y repuestos disponibles en el país.
Ahí está la diferencia de Hidrofinca, y la decimos sin adornos: no competimos por el precio de la máquina. Competimos por la ingeniería, la certificación y la papelería, que es lo que convierte un equipo en una instalación que responde, que está certificada y que tiene los permisos radicados a nombre de usted.
El riesgo de la compra suelta no es que la turbina sea mala. Es que quede calculada para una caída y un caudal que no son los de su quebrada, que la conducción quede delgada y se coma la caída, o que la instalación eléctrica no pase la inspección. Esas tres cosas se arreglan después, y arreglarlas cuesta más que haberlas hecho bien.
El paso siguiente
Con la caída aproximada, el caudal de época seca y la distancia hasta la casa, el simulador le da un orden de magnitud y le muestra los supuestos con los que lo hizo. Si no tiene esas medidas, escríbanos: le decimos cuáles hacen falta y en qué orden conseguirlas.