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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Шины в микроволновке 08.02.2008 Американская фирма "Глобал ресурс корпорейшн" разработала установку для утилизации отслуживших автомобильных покрышек. Их подвергают воздействию микроволн различных частот; в результате длинные цепочки полимеров, из которых состоит каучук, распадаются на мономеры - углеводороды. Из 10 килограммов покрышек получается около 5 литров дизельного топлива, полтора кубометра горючего газа, килограмм стали (из корда) и 3,5 килограмма сажи. Часть газа идет на питание самой установки.

Другие интересные новости:

▪ Экологически чистая самоходка Centauro-II

▪ Автомобильная покрышка с подключением к сети 5G

▪ Создан самый качественный лазер

▪ Умный кровоостанавливающий жгут

▪ Panasonic готовит к выпуску IP-мобильник

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Бедный Йорик! Крылатое выражение

▪ статья Что такое слюна? Подробный ответ

▪ статья Ферула вонючая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Экономим лампочку освещения камеры холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таинственное исчезновение яйца в мешке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025