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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Дифференциальные датчики Honeywell серии NSC 19.10.2021 Компания Honeywell представила новые дифференциальные датчики серии NSC: NSCSAAN600LDUNV для измерения разности давления в диапазоне 600 Па и NSCSAAN016KDUNV для измерения разности давления в диапазоне 15 кПа. Дифференциальные версии позволяют измерять давление между двумя портами давления. Данные датчики предназначены для использования с некоррозионными и неионогенными газами, такими как воздух. Порт 1 также может использоваться для неагрессивных неионогенных жидкостей на датчиках с номиналом выше 6 кПа. Серия NSC имеет множество вариантов корпусов типов монтажа, что упрощает производителям устройств интеграцию продукта в свои приложения. Эти датчики имеют лучшую в отрасли точность, а частотная характеристика обычно ограничивается только системой конечного пользователя. Вся продукция разработана и изготовлена в соответствии с ISO 9001. Датчики серии NSC могут применяться в медицинском и промышленном оборудовании, таком как небулайзеры, спирометры, лечебные больничные кровати, концентраторы кислорода, клапаны, насосы и приводы. Напряжение питания датчиков может лежать в диапазонах 1,5...12 В для NSCSAAN016KDUNV и 2,7...6,5 В для NSCSAAN600LDUNV. Максимальный ток при питании 5 В не превышает 2,2 мА. Особенности датчиков давления серии NSC: отсутствие компенсации и усиления; лучшая в отрасли точность до +- 0,15% FSS BFSL; возможность гибкого выполнения собственной калибровки при сохранении лучшей в отрасли стабильности, точности и повторяемости, которые обеспечивают датчики давления Honeywell TruStability; диапазон рабочих температур -40...85°C; измерение абсолютного, дифференциального или избыточного давления.

Другие интересные новости:

▪ Умная стиральная машина Xiaomi

▪ Космическая станция в гигантском астероиде

▪ Кристаллы против ядов

▪ Второй звук в сверхтекучей жидкости

▪ Многовековой лотос прорастает

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Всё хорошо, прекрасная маркиза. Крылатое выражение

▪ статья Почему остеоартрит коленных суставов у женщин встречается вдвое чаще, чем у мужчин? Подробный ответ

▪ статья Заведующий отделом (редакции, телевидения, радиовещания). Должностная инструкция

▪ статья Симисторный регулятор мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разрывание салфетки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026