Resumen

Este trabajo presenta el diseño y control de un generador hidráulico para producir energía en la mina subterránea El UVO de la empresa Paz del Rio S.A., aprovechando los caudales de agua que se generan en la explotación de mineral del hierro. El generador está constituido por una rueda Pelton que recibe el agua a través de una servo-válvula, y está conectada a un generador de corriente directa. Se desarrolló un controlador discreto por métodos algebraicos para el control de la servo-válvula con el objetivo de lograr un flujo constante de agua a la rueda Pelton, permitiendo una generación de voltaje constante.

1. INTRODUCCIÓN

Uno de los principales retos que presenta el mundo moderno es tener un mejor manejo del agua, un recurso que actualmente está en peligro, debido a diferentes factores como el cambio climático y la contaminación. Dentro de los principales usos que tiene el agua en el mundo está la generación de energía eléctrica, puesto que su demanda está creciendo con el incremento de la población y de sus necesidades (Lagos, 2007). La búsqueda y el desarrollo de nuevas técnicas para suministrar energía limpia y de calidad se ha convertido en una prioridad para la mayoría de las naciones. El agua está catalogada como una fuente principal de energía renovable y ocupa un lugar importante dentro de la generación eléctrica mundial.

La industria minera genera un grave impacto ambiental sobre los recursos hídricos cercanos al lugar de explotación. Este problema se conoce como drenaje ácido minero (DAM) (Mortor & Van Niekerk, 1994; National Science and Technology Forum [NSTF] & South African Agency for Science and Technology Advancement [SAASTA], 2011). Se considera como el segundo factor de riesgo ambiental después del calentamiento global. Los DAM son producidos en la medida que la explotación se hace más profunda y el agua en niveles freáticos inferiores se mezcla con el mineral extraído y con los materiales o insumos empleados en el proceso (Mortor & Van Niekerk, 1994; Miranda, Saber & Shinde, 2010). Lo anterior genera un alto grado de contaminación en el agua, haciéndola inútil para el consumo humano. Las minas en las que se producen grandes volúmenes de agua, deben realizar costosas inversiones para extraer y tratar los DAM (Gunson, 2013).

• Materias:Cálculo numérico Desarrollo de prototipos Generación de energía Hidráulica Ingenierí­a hidráulica Turbinas hidráulicas
• Subjects:Numerical calculations Prototype development Power generation Hydraulics Hydraulic engineering Hydraulic turbines
• Palabras claves:Generador hidráulico; Control mediante métodos algebraicos
• Keywords:Hydraulic generator; Control by means of algebraic methods