Grupo generador con turbina hidráulica Francis de 200 kW

Grupo generador con turbina tipo Francis de 200 kW para pequeñas centrales hidroeléctricas. Ajustamos rodete, generador y controles a la caída y el caudal de su sitio.

Modelo: MM-FHT200
Grupo de producto: Pequeñas centrales hidroeléctricas
Tipo de turbina: Francis (flujo mixto)
Potencia nominal: 200 kW

Turbina Francis (flujo mixto) de 200 kW
Eje vertical u horizontal según el proyecto
Operación conectada a la red o aislada
Salida a 50 o 60 Hz, de 400 V hasta 10 kV
Construcción en placa de acero o acero inoxidable

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Descripción general

Cómo funciona

El agua llega por la tubería de presión, entra al rodete Francis en dirección radial y sale en dirección axial, haciendo girar el eje que acciona el generador. El diseño Francis se adapta a sitios de caída media con caudal estable, por lo que es la opción más usada en pequeñas centrales hidroeléctricas. Nuestro grupo de 200 kW está construido en torno a esta turbina, con generador, regulación y equipos de control seleccionados para su sitio.

Qué define el diseño final

La caída y el caudal determinan el tamaño y la velocidad del rodete. Una misma potencia de 200 kW se alcanza con distintas combinaciones de caída y caudal, por eso la caída nominal y la velocidad se fijan a partir de los datos del sitio. La misma familia cubre de 50 kW a 20 MW, con eje vertical u horizontal, piezas de placa de acero o acero inoxidable, y operación conectada a la red o aislada.

Dónde se usa

Sus usuarios típicos son desarrolladores de pequeñas centrales en ríos y canales, proyectos de electrificación rural y fábricas o fincas que quieren su propia fuente de energía. En zonas remotas el grupo puede operar aislado; donde hay red, se sincroniza y puede inyectar energía.

Elegir una configuración

Las principales decisiones son el voltaje y la frecuencia del generador (de 400 V hasta 10 kV, 50 o 60 Hz), la disposición vertical u horizontal según la casa de máquinas, el material del rodete y la carcasa para aguas con sedimentos, y el alcance del regulador y del tablero de control, incluida la sincronización con la red.

Instalación y puesta en marcha

El grupo se fabrica y prueba en nuestra planta antes del envío. Se entregan planos de cimentación y tuberías para que su contratista civil prepare la casa de máquinas. El alcance del suministro, con válvulas, regulador y tableros de control, se detalla en la cotización, y nuestros ingenieros pueden guiar la instalación y la puesta en marcha.

¿Francis u otro tipo de turbina?

La turbina Francis es la opción de uso general para caída media. Funciona bien desde unos 20 m hasta algunos cientos de metros y admite un amplio rango de caudales gracias a sus álabes directrices. Nuestros otros grupos hidráulicos cubren los casos en que una Francis no es la mejor opción. Con 10 m de caída y potencia similar, el grupo Kaplan de 200 kW tiene álabes ajustables y rinde mejor con caudal parcial. Por debajo de unos 25 m de caída y con más caudal, el grupo tubular de 500 kW ofrece un recorrido de agua recto y una obra civil más sencilla. El grupo de flujo axial de 100 kW se adapta a caídas muy bajas en ríos y canales.

En el otro extremo, el grupo Pelton de 1 MW y el de chorro inclinado de 100 kW son máquinas de impulso para caídas de 35 m en adelante, donde una Francis tendría que girar a una velocidad muy alta. Si su sitio queda entre categorías, reúna registros de caída y caudal de una temporada seca y una húmeda. A esta potencia, una Francis suele llevar eje horizontal, por lo que el piso de la casa de máquinas necesita espacio para la caja espiral, un foso para el tubo de aspiración y una grúa o viga de izaje para el mantenimiento.

Especificaciones

Especificaciones: Grupo generador con turbina hidráulica Francis de 200 kW
Modelo	MM-FHT200
Tipo de turbina	Francis (flujo mixto)
Potencia nominal	200 kW
Caída neta	aprox. 20–150 m
Eficiencia de la turbina en el punto óptimo	aprox. 88–93 %
Caudal de diseño a 200 kW	aprox. 0.2–1.2 m³/s, según la caída
Regulación de caudal	álabes directrices ajustables
Velocidad de embalamiento	aprox. 1.8–2.2 veces la velocidad nominal
Intervalo de revisión general	inspección mayor cada 4–6 años
Disposición del eje a esta potencia	horizontal, con caja espiral

Configuraciones

Configuraciones: Grupo generador con turbina hidráulica Francis de 200 kW
Rango de potencia (familia de producto)	50 kW – 20 MW
Rango de voltaje	400 V – 10 kV
Rango de velocidad	150 – 1,000 rpm
Frecuencia	50 / 60 Hz
Material	Placa de acero / acero inoxidable
Disposición del eje	Vertical / horizontal
Rango de diámetro del rodete	30 – 200 cm
Operación	Conectada a la red / aislada

Equipamiento estándar

Rodete Francis y caja espiral
Mecanismo de álabes directrices con servomotor
Generador síncrono con excitación sin escobillas
Regulador de velocidad digital
Válvula principal de entrada
Tablero de control con sincronización y protecciones
Volante de inercia y juego de cojinetes

Opcionales

Recubrimiento de acero inoxidable en el rodete
Unidad hidráulica para regulador y válvula
Revestimiento del tubo de aspiración y compuerta del canal de descarga
Skid de agua de enfriamiento para cojinetes
Monitoreo remoto y registro de datos
Rejilla de limpieza y máquina limpiarrejas
Kit de repuestos para los primeros dos años

Preguntas frecuentes

¿Qué datos se necesitan para dimensionar la turbina?

La caída neta, el caudal de diseño y la distribución del sitio. Con esas cifras nuestros ingenieros seleccionan el rodete, la velocidad y el generador. Una potencia de 200 kW puede corresponder a más de una combinación de caída y caudal.

¿El grupo se puede enviar en contenedores?

Sí. La turbina, el generador y los equipos de control se embalan para transporte en contenedor, y con el pedido se entregan los planos de instalación y una guía de puesta en marcha. Los detalles del embalaje figuran en la cotización.

¿Suministran repuestos y soporte técnico?

Con el grupo se puede incluir un juego de piezas de desgaste y una lista de repuestos recomendados. Nuestros ingenieros apoyan la instalación y la puesta en marcha a distancia y, previo acuerdo, en sitio.

¿Cuánta agua necesita un grupo Francis de 200 kW?

Depende de la caída. Con 100 m de caída el caudal de diseño es de unos 0.25 m³/s; con 30 m, de unos 0.8 m³/s. Envíe su caída y el caudal por temporada junto con la consulta y el rodete se dimensiona a partir de ellos.