Гідротехнічні споруди мікро гідроелектростанцій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

 Коментарі до статті

До складу всіх видів ГЕС входять гідротехнічні споруди, гідромеханічне и електротехнічне обладнання. Гідротехнічні споруди служать для створення умов функціонування електромеханічного обладнання ГЕС і включають (залежно від типу та схеми розташування ГЕС) водозабірну споруду; дериваційний канал; напірні басейн та трубопровід; пристрої для захисту від сміття та льоду; гребля; водоскид та інше. Електромеханічне обладнання перетворює енергію води в електричну енергію і включає гідроагрегат (гідротурбіна і гідрогенератор), блоки управління водою і електричною частиною.

Водозабір призначений для відведення необхідного обсягу (витрати) води з основного русла річки в дериваційний канал або одразу в напірний басейн (рис. 12). Крім забезпечення безперебійного постачання гідроагрегату водою в потрібній кількості та в необхідний час, він захищає від попадання льоду, шуги, наносів та ін.

Шуга - це пухкі скупчення льоду, перед утворенням льоду при охолодженні води нижче 0°C. Залежно від кількості льоду, шуга зберігає здатність текти як вода або втрачає цю здатність через виникнення заторів. За будь-якої кількості шуги у воді, знижується її плинність. При велику кількість шуги живий переріз річки може забитися, що призведе до значного накопичення шуги. У цьому рівень води може піднятися. Шуга створює суттєві труднощі в експлуатації гідротехнічних споруд, забиваючи приймальні оголовки водозаборів, які доводиться очищувати та обігрівати.

Рис.12. Схема водозабірної споруди

Рис.12-1. Водозабірна споруда мікро ГЕС у селі Балбай, Тюпського району

Дуже важливо, щоб водозабір функціонував за будь-яких рівнів потоку води, від найнижчого до рівня паводків. Він також повинен захищати обладнання мікро ГЕС від мулу, піску, гравію або іншого сміття, яке приносить течія. Правильний проект водозабору є вирішальним чинником функціонування всієї мікро ГЕС.

Дериваційний канал служить для подачі води від водозабірної споруди до напірного басейну (рис. 13 та 13-1). Канал повинен мати ухил по всій довжині для забезпечення природного струму води. Дериваційний канал може бути будь-якої довжини – від нуля (якщо напірний трубопровід починається від водозабору) до кількох кілометрів.

Більшість економічно виправданих дериваційних каналів – це відкриті канали, оскільки вони можуть будуватися з малим ухилом та великим поперечним перерізом і, отже, призводити до малих втрат напору води.

Рис.13. Дериваційний канал мікро ГЕС у селі Балбай, Тюпського району Балбай, Тюпського району (вид на водозабірну споруду)

Рис.13-1. Дериваційний канал мікро ГЕС у селі Балбай, Тюпського району Балбай, Тюпського району (вид на напірний басейн)

Напірний басейн служить для рівномірної подачі води в напірний трубопровід (рис. 14 та 14-1). Він забезпечує затопленість напірного трубопроводу водою (щоб уникнути захоплення повітря і, відповідно, гідроудару по турбіні) і режим подачі води в трубопровід - регулюючи змінний обсяг потоку води. Вода в напірному басейні має бути спокійною, без бурунів та завихрень. Отвір напірного трубопроводу повинен бути завжди затоплений водою (мінімальна відстань від отвору напірного трубопроводу до верхньої позначки води має становити не менше 30-40 см).

Гідравлічний удар (гідроудар) - це стрибок тиску в напірному трубопроводі, викликаний швидкою зміною швидкості потоку води за дуже короткий проміжок часу. Може виникати внаслідок різкого закриття або відкриття засувки, а також захоплення повітря з напірного басейну або тракту, що відводить. Гідравлічний удар здатний пошкодити гідротурбіну, трубопровід чи інші елементи ГЕС.

Рис.14. Схема напірного басейну (план)

Рис.14-1. Схема напірного басейну (розріз)

У напірному басейні встановлюються: сороутримуючі грати (для захисту турбіни від сміття, каміння, гілок тощо); затвор для регулювання подачі води в напірний трубопровід та затвор для скидання води та донних наносів. Розмір напірного басейну зазвичай визначається виходячи з технічних вимог до турбіні.

Рис.15. Напірний басейн колишньої ГЕС Піонер, Ак-Суйський район Іссик-Кульська обл.

Напірний трубопровід служить для подачі води із напірного басейну до гідроагрегату (рис. 16). Він може бути металевим, азбоцементним, пластмасовим, дерев'яним. Діаметр трубопроводу повинен суворо відповідати витрати води. Напірний трубопровід можна закопувати в траншею, прокладати землею або розташовувати на опорах.

Рис.16. Основні компоненти мікро ГЕС

Деякі конструкції мікро ГЕС передбачають встановлення на напірному трубопроводі зрівняльного резервуара (рис. 17) для пом'якшення можливого гідравлічного удару. Зрівняльний резервуар доцільно розташовувати ближче до гідроагрегату; у цьому випадку менший тиск при гідравлічному ударі, але при цьому необхідна установка резервуара на більшій висоті, що може викликати подорожчання конструкції.

Рис.17. Схема зрівняльного резервуару

Відвідний канал призначений для відведення води з тракту, що відводить, назад у річку. Місце впадання води в річку має бути укріплене бетоном або каменем для запобігання розмиву цього місця. У деяких випадках (залежно від конструкції ГЕС), на виході води, що відпрацювала, з відвідного тракту необхідна споруда гасника (рис. 18), який створює необхідний підпір води для:

• захисту від зворотного гідроудару (попадання повітря з тракту, що відводить, в турбінну камеру);
• функціонування труби, що відсмоктує, в деяких конструкціях ГЕС;
• зменшення марної кінетичної енергії відпрацьованої води та захисту відвідного каналу від розмивання водою.

Гаситель може бути виготовлений або збудований із залізобетону або бутобетону, а також з підручних матеріалів (камені та інше).

Автори: Картанбаєв Б.А., Жумаділов К.А., Зазульський А.А.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Графен схрещений з нанотрубками 29.11.2014 Вчені з Університету Райса (США) виростили на аркуші міді двомірний аркуш графену, а потім нанесли на нього залізний каталізатор та покрили його шаром оксиду алюмінію. Отриманий багатошаровий сендвіч при високій температурі обробили ацетиленом і етиленом, в результаті чого на поверхні графену виріс цілий ліс вуглецевих нанотрубок. В інноваційному матеріалі нанотрубки з'єднані з графеном ковалентно, фактично, наноматеріал є однорідним листом вуглецю, завдяки чому в місцях сполук не виникає опору. Висота нанотрубок становить 120 мікрометрів, при цьому гібрид має вкрай високу питому поверхню: близько 2 тисяч квадратних метрів на грам речовини. Гібридний наноматеріал може бути ідеальним кандидатом для створення електродів у суперконденсаторах, які є електрохімічними джерелами живлення, проміжними між конденсаторами та акумуляторами. Оскільки обкладками в них виступають шари іонів, то від таких електродів вимагається одночасно висока питома поверхня та низький опір, що може забезпечити інноваційний матеріал.

Інші цікаві новини:

▪ Система рідинного охолодження Alphacool Eiswolf GPX-Pro AiO Radeon VII M01

▪ Воднева вантажівка Mercedes-Benz GenH2 Truck

▪ Ноутбук керується за допомогою очей

▪ IP-ядра 8051 працюють у 15 разів швидше

▪ Музичні коропи

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Цифрова техніка. Добірка статей

▪ стаття Алан Кей. Знамениті афоризми

▪ стаття Чому цефеїди називають маяками Всесвіту? Детальна відповідь

▪ стаття Оператор автоматичних та напівавтоматичних ліній, зайнятий операціями шліфування та полірування. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Еквалайзер для автомобільної аудіосистеми Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Слухняна монета. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024