Гидротехнические сооружения микро гидроэлектростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

В состав всех видов ГЭС входят гидротехнические сооружения, гидромеханическое и электротехническое оборудование. Гидротехнические сооружения служат для создания условий функционирования электромеханического оборудования ГЭС и включают в себя (в зависимости от типа и схемы расположения ГЭС) водозаборное сооружение; деривационный канал; напорные бассейн и трубопровод; устройства для защиты от мусора и льда; плотина; водосброс и другое. Электромеханическое оборудование преобразует энергию воды в электрическую энергию и включает в себя гидроагрегат (гидротурбина и гидрогенератор), блоки управления водой и электрической частью.

Водозабор предназначен для отвода необходимого объема (расхода) воды из основного русла реки в деривационный канал или сразу в напорный бассейн (рис. 12). Кроме обеспечения бесперебойного снабжения гидроагрегата водой в нужном количестве и в требуемое время, он защищает от попадания льда, шуги, наносов и др.

Шуга - это рыхлые скопления льда, перед образованием льда, при охлаждении воды ниже 0°C. В зависимости от количества льда, шуга сохраняет способность течь как вода или теряет эту способность из-за возникновения заторов. При любом количестве шуги в воде, снижается ее текучесть. При большом количестве шуги живое сечение реки может забиться, что приведет к значительному накоплению шуги. При этом уровень воды может подняться. Шуга создает существенные затруднения в эксплуатации гидротехнических сооружений, забивая приемные оголовки водозаборов, которые приходится очищать и обогревать.

Рис.12. Схема водозаборного сооружения

Рис.12-1. Водозаборное сооружение микро ГЭС в селе Балбай, Тюпского района

Очень важно, чтобы водозабор функционировал при любых уровнях потока воды, от самого низкого до уровня паводков. Он также должен защищать оборудование микро ГЭС от ила, песка, гравия или другого мусора, приносимого течением. Правильный проект водозабора является решающим фактором для функционирования всей микро ГЭС.

Деривационный канал служит для подачи воды от водозаборного сооружения к напорному бассейну (рис. 13 и 13-1). Канал должен иметь уклон по всей своей длине для обеспечения естественного тока воды. Деривационный канал может быть любой длины - от нуля (если напорный трубопровод начинается от водозабора) до нескольких километров.

Большинство экономически оправданных деривационных каналов - это открытые каналы, поскольку они могут строиться с малым уклоном и большим поперечным сечением и, следовательно, приводить к малым потерям напора воды.

Рис.13. Деривационный канал микро ГЭС в в селе селе Балбай, Тюпского района Балбай, Тюпского района (вид на водозаборное сооружение)

Рис.13-1. Деривационный канал микро ГЭС в селе селе Балбай, Тюпского района Балбай, Тюпского района (вид на напорный бассейн)

Напорный бассейн служит для равномерной подачи воды в напорный трубопровод (рис. 14 и 14-1). Он обеспечивает затопленность напорного трубопровода водой (во избежание захвата воздуха и, соответственно, гидроудара по турбине) и режим подачи воды в трубопровод - регулируя изменяющийся объем потока воды. Вода в напорном бассейне должна быть спокойной, без бурунов и завихрений. Отверстие напорного трубопровода должно быть всегда затоплено водой (минимальное расстояние от отверстия напорного трубопровода до верхней отметки воды должно составлять не менее 30-40 см).

Гидравлический удар (гидроудар) - это скачок давления в напорном трубопроводе, вызванный быстрым изменением скорости потока воды за очень малый промежуток времени. Может возникать вследствие резкого закрытия или открытия задвижки, а также захвата воздуха из напорного бассейна или отводящего тракта. Гидравлический удар способен повредить гидротурбину, трубопровод или другие элементы ГЭС.

Рис.14. Схема напорного бассейна (план)

Рис.14-1. Схема напорного бассейна (разрез)

В напорном бассейне устанавливаются: сороудерживающая решетка (для защиты турбины от мусора, камней, веток и т.д.); затвор для регулирования подачи воды в напорный трубопровод и затвор для сброса воды и донных наносов. Размер напорного бассейна обычно определяется на основании технических требований к турбине.

Рис.15. Напорный бассейн бывшей ГЭС Пионер, Ак-Суйский район Иссык-Кульская обл.

Напорный трубопровод служит для подачи воды из напорного бассейна к гидроагрегату (рис. 16). Он может быть металлическим, асбоцементным, пластмассовым, деревянным. Диаметр трубопровода должен строго соответствовать расходу воды. Напорный трубопровод можно закапывать в траншею, прокладывать по земле или располагать на опорах.

Рис.16. Основные компоненты микро ГЭС

Некоторые конструкции микро ГЭС предусматривают установку на напорном трубопроводе уравнительного резервуара (рис. 17) для смягчения возможного гидравлического удара . Уравнительный резервуар целесообразно располагать ближе к гидроагрегату; в этом случае оказывается меньшее давление при гидравлическом ударе, но при этом необходима установка резервуара на большей высоте, что может вызвать удорожание конструкции.

Рис.17. Схема уравнительного резервуара

Отводящий канал предназначен для отвода воды из отводящего тракта обратно в реку. Место впадения воды в реку должно быть укреплено бетоном или камнем для предотвращения размыва этого места. В некоторых случаях (в зависимости от конструкции ГЭС), на выходе отработавшей воды из отводящего тракта необходимо сооружение гасителя (рис. 18), который создает необходимый подпор воды для:

• защиты от обратного гидроудара (попадания воздуха из отводящего тракта в турбинную камеру);
• функционирования отсасывающей трубы в некоторых конструкциях ГЭС;
• уменьшения бесполезной кинетической энергии отработавшей воды и защиты отводящего канала от размывания водой.

Гаситель может быть изготовлен или построен из железобетона или бутобетона, а также из подручных материалов (камни и прочее).

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Открыты звезды, образующие золото 12.02.2023 Астрономы с помощью телескопа в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, Чили впервые обнаружили двойную звездную систему, которая при взрыве производит золото, платину и уран. Отмечается, что это очень редкое явление, так как при взрыве звезд вся их внешняя оболочка улетает в космос, а ядро сжимается до минимальных размеров, образуя нейтронную звезду. В редких случаях взрыв является не слишком сильным. Так произошло с нейтронной звездой SGR 0755-2933. Она вместе с обычной звездой CPD-29 2176 расположены на расстоянии в 11 400 световых лет от Земли. "Дело в том, что звезда SGR 0755-2933 превратилась в нейтронную звезду в результате "тихого" взрыва сверхновой примерно 1 млн лет назад, но еще через 1 млн лет ее компаньон также превратится в нейтронную звезду таким же способом. После чего обе звезды будут приближаться друг к другу и произойдет их столкновение. В результате случится мощнейший взрыв - килоновая", - говорят астрономы. По их словам, взрыв килоновой приводит к появлению в космосе платины, уран и золото. Эти элементы улетают с огромной скоростью по галактике и оказываются в межзвездной среде. А потом попадают в астероиды.

Другие интересные новости:

▪ Планета-алмаз

▪ Дроны для поиска людей, потерявшихся в лесу

▪ Дизайн-лаборатория Holodeck от Nvidia

▪ Колобки для охраны

▪ Двухъядерные контроллеры для автопрома

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Оскар Уайльд. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что из себя представляли первые океанские пароходы? Подробный ответ

▪ статья Бармен. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Измерение частоты с помощью авометра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматическая зарядка гальванических элементов и аккумуляторов асимметричным током. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026