Lester Allan Pelton (5 de septiembre de 1829 - 14 de marzo de 1908) fue un inventor estadounidense que contribuyó significativamente al desarrollo de la hidroelectricidad y la energía hidroeléctrica en el Viejo Oeste estadounidense y en todo el mundo. A finales de la década de 1870, inventó la rueda hidráulica Pelton , en ese momento el diseño más eficiente de turbina hidráulica de impulso . Reconocido como uno de los padres de la energía hidroeléctrica, recibió la Medalla Elliott Cresson durante su vida y es miembro del Salón de la Fama Nacional de Inventores . [1]
Lester A. Pelton nació en una cabaña de troncos [2] en la zona rural de Vermilion Twp., Condado de Erie, Ohio . [3] Su abuelo, el capitán Josiah Pelton, quien perdió la mayor parte de sus bienes como capitán de barco durante la era de la Guerra de 1812, poco después trajo a su familia a Ohio. [3] [4] El padre de Lester era Allen Pelton, [3] y su madre era Fanny Cuddeback, de otra familia pionera local. Cuando era joven, Lester trabajó en la granja de su familia y probablemente asistió a la escuela primaria cercana "Cuddeback". [5]
En 1850, el joven Pelton, junto con varios otros hombres locales, emigró de Ohio para participar en la fiebre del oro de California . No tuvo éxito como minero de oro, pero pescó en el río Sacramento y vendió sus capturas localmente; y trabajó en carpintería y carpintería. En 1860, después de las búsquedas de oro en la cercana Sierra Nevada, se trasladó a Camptonville , cerca del río Yuba y de la región de California Mother Lode , donde se ganó la vida como carpintero y carpintero . Pelton pasó gran parte de su tiempo leyendo y observando la actividad minera; su trabajo y estudios le brindaron un conocimiento crítico de los equipos y procesos de minería y los principios de ingeniería relacionados. [6]
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Las ideas de Pelton para mejorar la rueda hidráulica de la turbina surgieron de sus estudios sobre equipos y operaciones de minería en la región de la fiebre del oro de California. A continuación se presentan descripciones resumidas de la tecnología local observada por Pelton y de la ciencia mediante la cual su rueda hidráulica de turbina extrae energía cinética de un arroyo de montaña.
El calor del vapor impulsó gran parte de las actividades mineras locales, pero requirió mucha madera como combustible; Los bosques cercanos fueron diezmados rutinariamente. También se utilizaron ruedas hidráulicas de turbina para suministrar energía, pero eran ineficaces a la hora de convertir la energía cinética de los arroyos de montaña en caballos de fuerza. DP Stern informa: "Según un artículo de 1939 de WF Durand de la Universidad de Stanford en Ingeniería Mecánica, la invención de Pelton comenzó a partir de una observación accidental en algún momento de la década de 1870. Pelton estaba observando una turbina hidráulica que giraba cuando la llave que sujetaba su rueda sobre su eje se deslizó. , lo que provocó que se desalineara. En lugar de que el chorro golpeara las copas en el medio, el deslizamiento hizo que golpeara cerca del borde en lugar de detener el flujo de agua, ahora se desvió en un semicírculo, saliendo nuevamente en reversa; Sorprendentemente, la turbina ahora se movía más rápido. Ese fue el gran descubrimiento de Pelton. En otras turbinas, el chorro golpeaba el centro de la copa y el impacto del agua desperdiciaba energía. [6]
Experimentando y modelando, Pelton mejoró la eficiencia de la rueda Knight (desarrollada anteriormente por Knight Foundry en la cercana Sutter Creek ). La rueda Knight recibió el chorro de flujo ligeramente descentrado y en ángulo dentro de una sola copa de turbina. Alternativamente, la rueda Pelton, al desplegar una copa doble dividida (de hecho, dos copas una al lado de la otra) y luego dividir el chorro de agua que incide directamente sobre la paleta común de la copa doble, capturó la energía cinética de una corriente de manera más eficiente. El diseño de Pelton tuvo dos resultados principales: consolidó la introducción de una nueva ciencia física en la antigua búsqueda humana de desarrollar la energía hidroeléctrica, es decir, la ciencia de la turbina de impulso en oposición a la turbina de reacción ; y revolucionó el uso de turbinas adaptadas para sitios de gran altura (es decir, energía de elevación). Antes de Pelton, casi todas las turbinas hidráulicas eran máquinas de reacción impulsadas por la presión del agua, o cabeza , mientras que la rueda de Pelton funcionaba con la energía cinética de un chorro de agua de alta velocidad que podía desarrollarse convenientemente desde un pequeño arroyo de montaña. [6]
A finales de la década de 1870, Pelton modeló, probó y fabricó su primera rueda de turbina, denominada Pelton Runner (más tarde refiriéndose únicamente a las palas de impulso) en Miners Foundry en Nevada City, California . [7] En 1878, en la mina Mayflower en la ciudad de Nevada, instaló la primera rueda Pelton operativa. En ese momento, la rueda Knight Foundry se vendía como estándar de la industria, pero en una competencia cara a cara celebrada en 1883 en la mina Idaho en la cercana Grass Valley , el diseño de Pelton demostró ser mucho más eficiente. [8] El diseño Pelton proporcionó una eficiencia del 90 por ciento (al convertir la energía cinética del flujo de agua en caballos de fuerza), mientras que el siguiente mejor competidor logró menos del 77 por ciento, en un momento en que la mayoría de las ruedas hidráulicas existentes normalmente tenían menos del 40 por ciento. [ dieciséis]
La rueda Pelton también proporcionó potencia sostenida durante condiciones (típicas) de flujo bajo en un arroyo de montaña. En 1887, un minero conectó la rueda de Pelton a una dinamo y produjo la primera energía hidroeléctrica en Sierra Nevada . [ cita necesaria ]
En 1895, la instalación más grande de la rueda de Pelton durante su vida se realizó en North Star Mine Powerhouse , Grass Valley, California, por el ingeniero Arthur De Wint Foote , quien diseñó e instaló una rueda de gran tamaño de 30 pies de diámetro; funcionó con éxito, aumentando en gran medida la energía hidroeléctrica entregada por los rodetes Pelton para producir aire comprimido para las operaciones mineras. [ cita necesaria ]
Pelton patentó su rueda, así como su novedoso diseño del corredor de doble copa, y en 1888 formó la Pelton Water Wheel Company en San Francisco para satisfacer la creciente demanda de energía hidroeléctrica e hidroelectricidad en Occidente y en todo el mundo. [6] 'Pelton' es una marca registrada para los productos de esa empresa, pero el término se usa ampliamente de manera genérica para turbinas de impulso similares. [ cita necesaria ]
Pelton murió en California a la edad de setenta y ocho años y está enterrado en el cementerio de su familia en Vermilion, Ohio. Su diseño Pelton Runner todavía se utiliza para producir energía hidroeléctrica en los Estados Unidos y en todo el mundo, como se muestra aquí . Diseños posteriores como la turbina Turgo , patentada por primera vez en 1919, y la turbina Banki se inspiraron en la rueda Pelton. [ cita necesaria ]
En 1895, el Instituto Franklin en Filadelfia , Pensilvania , otorgó a Lester Pelton la Medalla Elliott Cresson , rebautizada desde entonces como Medalla Benjamin Franklin , por los logros de Pelton en materia de invención en tecnología. En 2006, fue incluido póstumamente en el Salón de la Fama Nacional de Inventores en Alexandra , Virginia , anteriormente en Akron , Ohio. [1] Hay memoriales y monumentos que celebran a Pelton y el Pelton Runner montados en Camptonvlle, California, en Miners Foundry en Nevada City , California, y en el Museo Smithsonian en Washington DC , California Resort en Disneyland en Anaheim , entre otros sitios. [7]
En 1958, el actor William Hudson fue elegido para interpretar a Pelton en el episodio "Wheel of Fortune" de la serie de antología televisiva sindicada Death Valley Days , presentada por Stanley Andrews . El episodio se centra en el desarrollo de Pelton de los principios de la minería hidráulica. [9] [ ¿ fuente poco confiable? ]
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