AOIZ. RECUPERACIÓN DEL PATRIMONIO INDUSTRIAL. CENTRAL HIDROELÉCTRICA Nº 1 " EL IRATI ". SEGUNDA PARTE.

   Continuamos con las explicaciones del primer trabajo sobre la Central Hidroeléctrica nº 1, situada en los términos de la Villa de Aoiz. Nuestro objetivo es completar un estudio sobre el funcionamiento de los equipos que tenía en servicio este complejo industrial. Hoy día su situación de abandono y ruina parcial, hace necesario evitar la ruina total y estudiar las posibilidades de su recuperación como generador de electricidad, o simplemente como conjunto histórico de una importante joya de la industrialización de nuestra Villa en el siglo XX, que le asegure su conservación  futura para admiración de propios y extraños.

 Central nº 1 "el Irati". Aoiz
Depósitos  y tuberías de alimentación.

   Aunque la documentación que disponemos sea escasa, y el expolio que han sufrido gran parte de los archivos que disponía el complejo, nos impida explicar con detalle el funcionamiento que tenía en épocas no muy lejanas, intentaremos con la ayuda de las fotografías sacadas del complejo, dar una somera explicación del funcionamiento de los equipos, de los aparatos de control y de la instrumentación de esta interesante central, cuya misión general era la obtención de energía eléctrica a partir de la energía hidráulica.
   En la anterior comunicación, explicamos como llegaba el agua del río Irati, que alimentaba a esta central mediante dos canales, desde el embalse situado en el término del municipio de Ezcay, hoy bajo las aguas del Pantano de Itoiz, hasta un depósito situado en la parte inferior de la ladera del monte Itxabalea. Desde este depósito, situado encima de la Central nº 1, a través de una tubería de diámetro considerable fluía el agua hacia los grupos generadores de electricidad.
   En los primeros años de funcionamiento, solo disponía de una de las tuberías de alimentación del depósito superior a varios grupos de generación. Posteriormente una ampliación de la capacidad de producción supuso la adición de una segunda tubería y la inserción en la central de nuevos grupos de conversión de mayor capacidad de generación de electricidad. Esta ampliación se realizó en el año 1951.
   En cuanto al conjunto de maquinaria en servicio de la  primera fase, se emplearon tres turbinas suizas con sus correspondientes grupos de alternadores y equipos asociados, empleados en la generación de electricidad. Al cabo de un tiempo, se añadió un cuarto grupo, para aumentar la capacidad productiva.

Grupo de generación de energía hidráulica en eléctrica.
Compuesto por Turbina-Volante-Alternador - Dinamo

   La ampliación del año 1951,supuso la incorporación de nuevos grupos de generación compuestos igualmente de turbina-alternador.
   Cuando en los años 60, la Central nº1 estaba en pleno funcionamiento generando energía eléctrica, contenía en las instalaciones, cinco grandes conjuntos de generación y dos más pequeños. Estos últimos se utilizaban preferentemente en verano, cuando descendía el nivel de producción, al reducirse el nivel del embalse de alimentación y por tanto la llegada de caudal de agua necesaria para alimentar a todos los grupos generadores. Según documentación examinada, en los años de referencia de 1960, en este complejo industrial se producían, unos 12 millones de kilovatios hora al año. Se empleaban en el complejo, un total de cinco trabajadores, uno de los cuales hacía de responsable y residía con su familia en una vivienda situada en las proximidades de la citada Central nº1.
   A continuación explicaremos el funcionamiento de los grupos de generación de dicha central hidroeléctrica de Aoiz, similar al de otros complejos, que habían sido instaladas por la empresa "El Irati S.A." y otras entidades, en las márgenes del río Irati.
   Este grupo generador se compone esencialmente de los siguientes elementos: una turbina alimentada con agua a presión, en cuyo eje se acopla un alternador con su dinamo de cebado, y entre medio de ambos elementos, un poderoso volante mecánico, para controlar la inercia de todo el conjunto.

 Esquema de tipos de turbinas. Tipo Kaplan y tipo Pelton.
Utilizadas en centrales hidroeléctricas.

   Como elementos individuales, la turbina hidráulica se compone esencialmente  de una rueda o rodete dotada de una especie de cucharas o cazoletas en su periferia, dispuesta sobre un eje. El funcionamiento es sencillo, el chorro de agua se lanza directamente sobre las cucharas, produciendo el giro de la rueda. Una vez trasmitida la energía al rodete o rueda, el agua sale de los alabes o cazoletas a velocidad relativamente baja y dirigida al canal de desagüe. Por tal motivo la turbina está colocada a suficiente altura para asegurar la salida del agua utilizada.
   Según la situación de la rueda sobre el eje de la turbina, existen varios tipos: entre las más utilizadas en aplicaciones hidráulicas están las denominadas como turbinas Pelton, Kaplan y Francis. Las instaladas en la Central nº1 de la Villa de Aoiz, son tipo Pelton.
   Este tipo de máquinas están diseñadas para explotar saltos hidráulicos. Las centrales dotadas de este tipo de turbinas, disponen de una tubería llamada "galería de presión", para transportar al fluido desde diversas alturas. Al final de esta tubería de alimentación, una o varias válvulas o inyectores en forma de tobera, se aplican a la rueda o rodete, con posibilidad de poder variar el flujo que incide sobre las cucharas. La tobera está provista de una aguja de cierre para regular el gasto de agua, constituyendo el órgano de alimentación y regulación de la turbina.

 Sencillo esquema de un generador de
corriente alterna denominado Alternador

   En el eje de la turbina se dispone un conjunto alternador, a veces con incorporación de una dinamo, capaz de convertir la energía mecánica trasmitida en energía eléctrica. Un generador o alternador transforma el movimiento producido por la turbina, energía mecánica, en energía eléctrica, en bornes de salida, que suministra a una carga o circuito eléctrico de utilización. En los alternadores la forma de esta energía producida, es de corriente alterna. En las dinamos se produce corriente continua.
   Un sencillo dibujo esquemático de un generador de corriente alterna, llamado alternador nos ayuda a comprender el funcionamiento de esta máquina.
   El denominado inductor, recibe el movimiento a través de un eje acoplado a la turbina, proporcionando la energía mecánica al alternador. El inductor dispone de un campo magnético creado, en esta figura, por dos grupos de polos N-S. Este campo magnético, puede ser creado por dos imanes permanentes, o en el caso de alternadores de potencia, como los instalados en la Central de Aoiz,  por grupos de bobinas colocadas en la periferia del inductor, alimentadas con corriente continua. En este inductor descrito, se crea en campo magnético, similar al creado por los electroimanes, representados en el dibujo esquemático.
   En el inducido, en este caso la parte fija del alternador,también se han insertado un devanado compuesto por bobinas de un buen hilo conductor de cobre.

 Central nº1 de Aoiz.
Grupo compuesto por Turbina-Volante-Alternador

   Al girar el eje del alternador, que contiene el inductor, genera por el principio de inducción electromagnética de Faraday en el inducido, una fuerza electromotriz que será proporcional a : la intensidad del campo magnético, a la velocidad de giro del inductor creador del mismo y al número de espiras de las bobinas del inducido. Esta fuerza electromotriz inducida aplicada al circuito exterior, da lugar a la creación de una corriente eléctrica alterna.
   La corriente continua de alimentación al inductor, se lo proporciona una dinamo que esta situada al lado del alternador, en su mismo eje de dicha máquina.
   Completando el grupo de generación, explicaremos de forma sencilla la utilidad del gran volante mecánico situado entre la turbina y el alternador. Producto de continuas variaciones de velocidad del conjunto Turbina-Generador, debido a las constantes conexiones a circuitos con distintas cargas, pueden existir inestabilidades en los parámetros de calidad, frecuencia, voltaje, lo cual afecta gravemente a dichas cargas que se encuentran conectadas. Se pueden producir aumentos de mala calidad de la energía suministrada, por lo que se hace necesario encontrar una solución para mejorar la estabilidad del sistema.
   Una de las vías a seguir, para incrementar el momento de inercia, es simplemente la colocación del volante. Este dispositivo, es un elemento totalmente pasivo, únicamente aporta al sistema una inercia adicional. Al mantenerse la inercia del sistema, en igualdad de condiciones se reducen las fluctuaciones de velocidad.

Central nº1 de Aoiz.
Colector de distribución a las turbinas.

   Los volantes tienen por finalidad, en virtud de su masa e inercia, uniformar dentro de ciertos límites la velocidad de los ejes de las máquinas motrices, en este caso el conjunto Turbina-Alternador.
   Hemos explicado, que cada turbina, parte del grupo generador, se alimentaba con una toma de agua proporcionada por las dos grandes tuberías de bajada desde un depósito conectado al canal. La aplicación individual de dicha alimentación a cada turbina de la central, así como las salidas de agua una vez utilizada, se hace por galerías situadas debajo de la sala de máquinas de este complejo industrial.
   Un colector general de gran diámetros con tomas individuales, distribuye la alimentación a cada turbina. Las salidas del agua utilizada, revierten al río Irati a través de un canal que recoge los sobrantes de las turbinas.
   En una nueva comunicación trataremos de los sistemas de regulación, de medición y del transporte de la energía eléctrica producida en la Central nº1 "El Irati" de Aoiz.