Принцип работы мини-гидроэлектростанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Принцип работы микро ГЭС заключается в том, что ее гидротехнические сооружения обеспечивают необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электроэнергию. Этот напор воды образуется деривацией - естественным стоком воды (если это деривационный тип микро ГЭС) или плотиной (если это плотинный тип).

Технические параметры микро ГЭС зависят от гидротехнических условий:

• от расхода воды - объема воды в литрах (или в метрах кубических), проходящей через турбину за 1 секунду;
• от напора - расстояния от верхней и до нижней точки падения воды на турбину (рис. 4). В зависимости от характеристик напора разделяют высоконапорные, средненапорные и низконапорные микро ГЭС.

Рис.4. Величина напора

Также устройство микро ГЭС зависит от схемы ее расположения. На рисунке 5 изображена напорная микро ГЭС деривационного типа. Принцип ее работы заключается в том, что вода отводиться по деривационному каналу с небольшим уклоном и за счет длины канала достигается необходимый напор воды. Дальше, вода по напорному трубопроводу подается на гидроагрегат, расположенный внизу, после чего, использованная вода возвращается обратно в реку.

Рис.5. Напорная микро ГЭС с деривационным каналом

Ниже на рисунке 6 показана микро ГЭС без деривационного канала. Ее отличие от ГЭС с деривационным каналом, заключается в том, что необходимый напор достигается за счет естественных природных условий - большого уклона русла реки. Вода непосредственно из водозаборного сооружения через напорный бассейн подается в трубопровод.

Рис.6. Напорная микро ГЭС без деривационного канала

В некоторых случаях, микро ГЭС сооружают путем строительства плотины на пути речки или ручья (рис. 7). Это позволяет решить две задачи:

1. достижение необходимого напора за счет подъема воды на необходимую высоту;
2. регулирование расхода и режима воды (то, что в вышеуказанных примерах решается за счет напорного бассейна).

Вода, накопленная в этом небольшом водохранилище, дальше работает по тому же принципу - вода по напорному трубопроводу подается на гидроагрегат.

Рис.7. Микро ГЭС с плотиной

Также возможно сооружение небольшой микро ГЭС на ирригационном канале (рис. 8). Необходимым условием является высокая скорость потока (быстроток). Само оборудование занимает часть канала, турбина полностью погружена в воду и пропускает часть потока через себя, остальная часть воды проходит по обводному каналу микро ГЭС.

Рис.8. Микро ГЭС на ирригационном канале

При условии малого напора (начиная с 1,5 метра), но достаточного расхода воды, возможна установка низконапорной ГЭС с вертикальным валом, мощностью до 1-3 кВт, как показано на рисунке 9. Эта конструкция с использованием низконапорной гидротурбины типа Каплана, с вертикальным валом и синхронным генератором. Такие микро ГЭС состоят из следующих гидротехнических сооружений:

• водозабора;
• затвора-регулятора;
• деривационного канала;
• лотка;
• отсасывающей трубы;
• водосброса.

Рис.9. Низконапорная микро ГЭС с отсасывающей трубой

Рис.9-1 Микро ГЭС мощностью 1000 Вт на реке Чон-Кызыл-Суу (Джеты-Огузский район)

Говоря о расположениях гидротурбин (вертикальное или горизонтальное), необходимо знать, что это зависит от параметров потока (напора и расхода воды) и типа турбины. Обобщенно можно сказать, что:

• горизонтальное расположение гидротурбины ведет к увеличению размера микро ГЭС в целом (за счет длинны вала турбины и системы передачи энергии вращения, увеличения размеров машинного зала и т.д.), но в целом - это упрощает строительство микро ГЭС (рис. 10).
• вертикальное расположение гидротурбины позволяет добиться лучшей осевой балансировки агрегата и существенного уменьшить размеры самой микро ГЭС, но при этом, эта схема более требовательна к установке гидротурбины (точная балансировка оси вращения) и к опорному фундаменту агрегата (строгое горизонтальное положение рабочего пола и его прочностные характеристики, позволяющие выдерживать вес гидроагрегата), а также значительное осевое давление на конструкцию (рис. 11).

Рис.10. Схема микро ГЭС с горизонтальным расположением гидроагрегата

Рис.10-1. Микро ГЭС мощностью 5 кВт около села Чон-Сары-Ой на реке Орто-Кой-Суу

Рис.11 Схема гидроагрегата с вертикальным расположением в селе Балбай, Тюпского района

Авторы: Картанбаев Б.А., Жумадилов К.А., Зазульский А.А.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Гаджет Livescribe Echo Smartpen 25.09.2010 Компания Livescribe продолжает совершенствовать оригинальный гаджет, представляющий собой эдакий гибрид шариковой ручки и портативного компьютера. В новой модели, названной Echo, добавлен ряд дополнительных возможностей, но основная функция остается той же - сохранение рукописных заметок в цифровом виде и запись аудио, синхронизированного с ними.

Другие интересные новости:

▪ Сервис распознавания человеческого страха

▪ Мемристоры - электроника будующего

▪ Трехмерное изображение на экране монитора

▪ Робот-археолог

▪ Стекло Extreme ULE с минимальным коэффициентом теплового расширения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей

▪ статья Хамелеон. Крылатое выражение

▪ статья Как все студенты одного потока смогли получить высший балл на экзамене, не сдавая его? Подробный ответ

▪ статья Лайм. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измеритель ЭПС оксидных конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный повышающий преобразователь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026