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dc.contributor.advisorGonzalez Perez, Mario Guadalupe
dc.contributor.authorJoaquin Morales, Adrian
dc.date.accessioned2019-06-13T23:53:52Z-
dc.date.available2019-06-13T23:53:52Z-
dc.date.submitted2016
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/73540-
dc.identifier.urihttp://wdg.biblio.udg.mx
dc.description.abstractEl consumo de energía eléctrica es un asunto de carácter altamente importante debido a que es un recurso indispensable que genera herramientas de desarrollo para un país. De allí su importancia, pero además de la importancia que tiene su consumo es necesario tener presente su procedencia. Existen diversas formas de generación de energía eléctrica, la fuente de su adquisición depende del tipo de recurso a emplear. Existe una notable distinción entre la energía procedente de una fuente renovable y la no renovable. Este último es la principal fuente energética en el mundo, sin embargo ha dado pauta a una visión integral e incluyente. Esto se debe a que, tales recursos son agotables, provocando efectos, como el desabasto de energía, principalmente por la tendencia al crecimiento de la población y la demanda de energía requerida, inclusive, la exploración y extracción de los recursos fósiles es cada vez más difícil y costosa. Ante estos resultados de agotamiento y encarecimiento de los recursos fósiles, existen diversas alternativas provenientes de fuentes naturales e inagotables, con procesos de conversión cada vez más eficientes, pretendiendo con ello, la concientización y reducción del uso del recurso fósil para la generación de energía eléctrica, en donde el uso de fuentes como la energía solar, energía eólica, biomasa e hidroeléctrica, son las alternativas energéticas prometedoras . Estas alternativas representan un esquema de consumo, logrando abastecer mediante sistemas aislados o interconectados a la red eléctrica. Este tipo de energías también son conocidas con el nombre de energía distribuida, esto depende de factores como la capacidad de generación así como la cercanía que presente la pequeña fuentes con la zona de consumo.
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN 6 CAPÍTULO l. DESCRIPCIÓN DE UNA PEQUEÑA CENTRAL HIDROELÉCTRICA (PCH) 11 1.1 Principio de funcionamiento de Pequeña Central Hidroeléctrica ................................... 11 1.3 Clasificación por tipo de sistema: sistema de embalse y sistema de derivación ................... 13 1.3.1 Sistema de embalse .............................................................................................................. 13 1.3.2 Sistema de derivación .......................................................................................................... 13 1.4 Partes principales que componen una PCH ..................... ..... .................................................. 14 1.4.1 Obra civil ................................................................................................................... ........... 14 1.4.2 Toma de agua ..................... .................................................................................................. 15 1.4.3 Ubicación de la toma de agua ............................................................................................. 15 1.5 Obra de conducción o tubería forzada ..................................................................................... 16 1.5.1 Pauta para seleccionar una tubería de presión ................................................................. 16 1.6 Casa de máquinas ....................................................................................................................... 18 1.6.1 Turbinas hidráulicas .................................... ............................................................ ........... 19 1.7 Generador ................................................................................................................................... 27 1.7.1 Partes de un generador ....................................................................................................... 28 1.7.2 Tipos de generadores .......................................................................................................... 29 1.8 Transformador .......................................................... ................................................................. 31 1.8.1 Componentes de un transformador ................................................................................... 31 1.9 Línea de transmisión .................................................................................................................. 31 1.9.1 Componentes de una línea de transmisión ................................................................ ........ 31 CAPÍTULO 2. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA DE APLICACIÓN DE PCH. 33 2.1 Uso de agua residual para generación de energía eléctrica .................................................... 33 2.2 Descripción de una PCH ................................ .................................................... ........................ 34 2.3 Estado actual de uso de mini-hidráulica a nivel mundial.. ..................................................... 34 2.3.1 Estado actual de uso de PCH a nivel Nacional ..................................................................... 35 2.4 Metodología ............................................................................................................................... . 36 2.5 Ubicación del terreno ............. .......................................................... .............................. ............ 37 2.6 Análisis de calidad del agua ................................................................... ....................... .. .......... 37 2.6.1 Normativa presente .................................... ......................................................................... 39 2.6.2 Contaminantes presentes en el agua ............... ..... .. ........................ .................................... 39 2.7 Evaluación de los recursos naturales ................... ..................................................................... 43 2.7.1 Medición del caudal ..................................................................................... ....................... 43 2.7.2 Recolección de datos ............................................................................................................ 45 2.8 Determinación del salto ............................................................................................................. 51 2.8.1 Salto bruto ............................................................................... ............................................. 52 2.8.2 Salto neto .............................................................................................................................. 54 t 2.9 Medio ambiente ......... ................................................................................................................. 55 ' 2.9.1 Identificación de los impactos provocados por la PCH ................................................... 55 J 2.9.2 Impactos en la fase de construcción .............................................. ..................................... SS 2.9.3 Impactos en la operación .................................................................................................... 56 CAPÍTULO 3. DISEÑO DEL SISTEMA PROPUESTO 58 3.1 Consideraciones técnicas de diseño ................................... ....................................................... 58 3.2 Cálculo de componentes de obra civil ...................................................................................... 58 3.3 Cálculo de potencia .................................................................................................................... 58 3.4 Selección de equipo electro-mecánico ...................................................... ................................. 59 3.5 Selección de turbina ........................................................................................ ........................... 59 3.5.1 Velocidad síncrona .............................................................................................................. 60 3.5.2 Semejanza y Velocidad especifica ...................................................................................... 60 3.5.3 Pasos para determinar la velocidad específica Ns ............................................................ 61 3.6 Teoría para el diseño de turbomáquinas .................................................................................. 63 3.6.lMomento angular .................................... ................................................................................. 63 3.6.2 Ecuación fundamental de las turbomáquinas o ecuación de Euler ......... ....................... 64 ... 3.6.3 Intercambio de energía con el rotor .................................................................................. 68 3.6.4 Grado ele reacción .... ...................... ..................................................................................... 68 . ' 3.8 Diseño de Turbina de acción: Michell-Banki .......................................................................... 68 3.7.1 Diseño hidráulico ................................................................................................................. 68 3.7.2 Determinando el coeficiente Kc ....................................................................... ..... .. ........... 69 3.7.3 Velocidad a la entrada del rotor ............................................................... ........... .............. 69 3.7.4 Selección del diámetro dela turbina ...................................................................... ............. 70 3.7.5 Número ele álabes .................................................................... ............................................ 70 • J 3.7.7 Ancho del rotor .................................................................................................................... 71 3.8 Diseño del inyector ..................................................... : ............................................................... 72 3.9 Cálculo de diseño ........................................................................................................................ 74 3.10 Selección del generador ........................................................................................................... 74 3.10.1 Generador síncrono de imanes permanentes (GSIP) ..................................................... 75 CAPITULO 4. FACTIBILIDAD FINANCIERA 76 4.1.-Análisis económico .................................................................................................................... 76 4.2 Evaluación económica ............................................... ................................................................. 77 4.2.1 Costos ................................................................................................................................... 77 4.2.2 Beneficios ....................... .. .. .......................................................................... ......................... 78 4.3 Análisis económico del proyecto ............................................................................................... 78 4.3.1 Análisis de costos ................................................................................................................. 79 4.3.2 Costo anual total .................................................................................................................. 79 4.3.3 Ingresos de la PCH .. .......... ..................... ............ .................... .... .................................. ........... 80 4.3.4 Costo unitario de Kwh ........................................................................................................ 80 4.3.5 Consumo de energía en el hogar ........................................................................................ 81 4.4 Utilizando energía convencional ............................................................................................... 83 4.4.1 Tarifas CFE ....................................................................................... .................................. 83 4.4.2 Consumo y costo por utilizar energía convencional.. ....................................................... 83 4.5 Comparación de energía convencional con la renovable ........................................................ 84 4.6 Rentabilidad ........................................................ ....................................................................... 84 4.7 Beneficios sociales y ambientales del proyecto ........................................................................ 86 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES INVESTIGACIONES FUTURAS Bibliografía Anexos 87 89 89 90 93
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php
dc.titleANÁLISIS DE FACTIBILIDAD EN LA IMPLANTACIÓN DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS EN CAUDALES RESIDUALES: EL CASO DEL RIO SANTIAGO, JALISCO
dc.typeTesis de Maestria
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderJoaquin Morales, Adrian
dc.type.conacytmasterThesis-
dc.degree.nameMAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA DE AGUA Y ENERGIA-
dc.degree.departmentCUTONALA-
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara-
dc.degree.creatorMAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA DE AGUA Y ENERGIA-
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