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:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Клетки зрения в мозге определяют цвет и форму 06.07.2019 Некоторые нейронные клетки в головном мозге являются многозадачными, реагируя на цвет и форму - показало исследование более 4000 нейронов в зрительных системах макак. Открытие противоречит более ранним представлениям о том, что клетки зрения, расположенные в задней части мозга, обрабатывают информацию только об одном аспекте зрения: цвете объекта или его ориентации как элементы формы. Некоторые ученые считали, что эти аспекты затем объединяются другими клетками мозга на более поздних стадиях визуальной обработки, чтобы сформировать полную картину мира. В новом эксперименте четыре макаки смотрели на серию движущихся линий на экране. Каждый раз линии имели один из 12 возможных цветов и двигались под определенными углами, создавая эффект, похожий на вращающуюся конфету в двух измерениях. Используя генетические приемы, заставляющие нервные клетки светиться, когда они были активны, исследователи наблюдали за активностью клеток обезьян в области мозга, которая управляет зрением. Первичная зрительная кора (V1) в задней области мозга приматов является одной из первых областей, интерпретирующих зрительные сигналы. Исследователи обнаружили, что большинство клеток, которые имели любимый цвет, о чем свидетельствовала их активность, также имели любимую ориентацию линий.

Другие интересные новости:

▪ Сердце для биороботов

▪ Самообновляемый вечный компьютер

▪ Заводная водомерка

▪ DVD плеер с возможностью редактирования видео

▪ Наркотическая зависимость от сахара

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Головокружение от успехов. Крылатое выражение

▪ статья Когда начали готовить пищу? Подробный ответ

▪ статья Ананасная трава. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сигнализатор неоптимального режима работы двигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Самодельное солнечное зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025