Hidroenergetika təbii çayların su enerjisini insanların istifadə etməsi üçün elektrik enerjisinə çevirməkdir.Enerji istehsalında günəş enerjisi, çaylarda su enerjisi və hava axını ilə yaranan külək enerjisi kimi müxtəlif enerji mənbələri istifadə olunur.Hidroenergetikadan istifadə etməklə hidroenergetika istehsalının dəyəri ucuzdur və su elektrik stansiyalarının tikintisi də digər su mühafizəsi layihələri ilə birləşdirilə bilər.Ölkəmiz hidroenergetika ehtiyatları ilə çox zəngindir və şərait də çox yaxşıdır.Hidroenergetika xalq təsərrüfatının quruculuğunda mühüm rol oynayır.
Çayın yuxarı axınının səviyyəsi aşağı axının səviyyəsindən yüksəkdir.Çayın su səviyyəsi fərqli olduğundan su enerjisi yaranır.Bu enerji potensial enerji və ya potensial enerji adlanır.Çay suyunun hündürlüyü arasındakı fərqə damcı deyilir, həmçinin suyun səviyyəsi fərqi və ya suyun başlığı da deyilir.Bu düşmə hidravlik gücün formalaşması üçün əsas şərtdir.Bundan əlavə, hidravlik gücün böyüklüyü də çayda su axınının miqyasından asılıdır ki, bu da düşmə qədər vacib olan başqa bir əsas şərtdir.Həm düşmə, həm də axın hidravlik gücə birbaşa təsir göstərir;damlanın su həcmi nə qədər böyükdürsə, hidravlik güc də o qədər böyükdür;düşmə və suyun həcmi nisbətən kiçik olarsa, su elektrik stansiyasının məhsuldarlığı daha kiçik olacaqdır.
Düşmə ümumiyyətlə metrlə ifadə edilir.Gradient, düşmə konsentrasiyasının dərəcəsini göstərə bilən düşmə və məsafə nisbətidir.Düşmə daha çox cəmlənmişdir və hidravlik gücün istifadəsi daha rahatdır.Su elektrik stansiyasının istifadə etdiyi damcı, turbindən keçdikdən sonra su elektrik stansiyasının yuxarı su səthi ilə aşağı axının su səthi arasındakı fərqdir.
Axın zaman vahidi üçün çayda axan suyun miqdarıdır və bir saniyədə kubmetrlə ifadə edilir.Bir kubmetr su bir tondur.Çayın axını istənilən vaxt dəyişir, ona görə də axın haqqında danışarkən onun axdığı konkret yerin vaxtını izah etməliyik.Axın zamanla çox əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.Ölkəmizdəki çaylar, ümumiyyətlə, yay və payız aylarında yağışlı mövsümdə böyük, qış və yaz aylarında isə nisbətən kiçikdir.Ümumiyyətlə, çayın yuxarı axınında axını nisbətən azdır;qolları birləşdiyi üçün aşağı axın get-gedə artır.Buna görə də, yuxarı axının konsentrasiyasına baxmayaraq, axın kiçikdir;aşağı axın böyükdür, lakin damcı nisbətən səpələnmişdir.Buna görə də, çayın orta axınında hidravlik enerjidən istifadə etmək çox vaxt ən qənaətcildir.
Bir su elektrik stansiyasının istifadə etdiyi düşmə və axını bilməklə, onun çıxışını aşağıdakı düsturla hesablamaq olar:
N= GQH
Düsturda, N-çıxış, kilovat, güc də adlandırıla bilər;
Q–axın, saniyədə kubmetrlə;
H – düşmə, metrlə;
G = 9.8 , cazibənin sürətlənməsidir, vahid: Nyuton/kq
Yuxarıdakı düstura görə nəzəri güc heç bir itki çıxılmadan hesablanır.Əslində, hidroenergetikanın istehsalı prosesində turbinlər, ötürücü avadanlıqlar, generatorlar və s. hamısı qaçılmaz enerji itkilərinə malikdir.Buna görə də nəzəri güc endirim edilməlidir, yəni istifadə edə biləcəyimiz faktiki güc səmərəlilik əmsalı ilə vurulmalıdır (simvol: K).
Su elektrik stansiyasında generatorun nəzərdə tutulmuş gücü nominal güc, faktiki güc isə faktiki güc adlanır.Enerjinin çevrilməsi prosesində enerjinin bir hissəsinin itirilməsi qaçılmazdır.Su elektrik enerjisinin istehsalı prosesində əsasən turbin və generatorların itkiləri olur (boru kəmərlərində də itkilər var).Kənd mikro-su elektrik stansiyasındakı müxtəlif itkilər ümumi nəzəri gücün təxminən 40-50% -ni təşkil edir, buna görə də su elektrik stansiyasının çıxışı əslində nəzəri gücün yalnız 50-60% -ni istifadə edə bilər, yəni səmərəlilik təxminən 0,5-0,60 (onlardan turbinin səmərəliliyi 0,70-0,85 , generatorların səmərəliliyi 0,85-dən 0,90-a qədər, boru kəmərlərinin və ötürücü avadanlıqların səmərəliliyi 0,80-dən 0,85-ə qədərdir).Beləliklə, su elektrik stansiyasının faktiki gücünü (çıxışını) aşağıdakı kimi hesablamaq olar:
K – su elektrik stansiyasının səmərəliliyi, (0,5～0,6) mikro-su elektrik stansiyasının təxmini hesablanmasında istifadə olunur;bu dəyər aşağıdakı kimi sadələşdirilə bilər:
N=(0,5～0,6)QHG Faktiki güc=səmərəlilik×axın×düşmə×9,8
Hidroenergetikadan istifadə su turbin adlanan bir maşını hərəkət etdirmək üçün su gücündən istifadə etməkdir.Məsələn, ölkəmizdəki qədim su çarxı çox sadə su turbinidir.Hal-hazırda istifadə olunan müxtəlif hidravlik turbinlər müxtəlif xüsusi hidravlik şəraitə uyğunlaşdırılmışdır ki, onlar daha səmərəli fırlana və su enerjisini mexaniki enerjiyə çevirə bilsinlər.Turbinə başqa bir növ mexanizm, generator birləşdirilir ki, generatorun rotoru turbinlə birlikdə elektrik enerjisi istehsal etmək üçün fırlanır.Generatoru iki hissəyə bölmək olar: turbinlə birlikdə fırlanan hissə və generatorun sabit hissəsi.Turbinə qoşulan və fırlanan hissəyə generatorun rotoru deyilir və rotorun ətrafında çoxlu maqnit qütbləri var;rotorun ətrafındakı bir dairə, generatorun statoru adlanan generatorun sabit hissəsidir və stator çoxlu mis rulonlarla bükülmüşdür.Rotorun bir çox maqnit qütbləri statorun mis sarğılarının ortasında fırlandıqda, mis naqillərdə cərəyan yaranır və generator mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirir.
Elektrik stansiyasının yaratdığı elektrik enerjisi müxtəlif elektrik avadanlıqları vasitəsilə mexaniki enerjiyə (elektrik mühərriki və ya mühərriki), işıq enerjisinə (elektrik lampa), istilik enerjisinə (elektrik sobası) və s.
su elektrik stansiyasının tərkibi
Su elektrik stansiyasının tərkibinə aşağıdakılar daxildir: hidrotexniki qurğular, mexaniki avadanlıq və elektrik avadanlıqları.
(1) Hidravlik qurğular
Onun bəndləri (bəndlər), suqəbuledici qapılar, kanallar (və ya tunellər), təzyiqli ön çənlər (və ya tənzimləyici çənlər), təzyiq boruları, elektrik stansiyaları və quyruqlar və s.
Çayın suyunun qarşısını almaq və su anbarını yaratmaq üçün suyun səthini qaldırmaq üçün çayda bənd (bənd) tikilir.Bu yolla su anbarının bənd (bənd) üzərindəki su səthi ilə bəndin altındakı çayın su səthi arasında konsentrasiyalı damcı əmələ gəlir və sonra su su borularından istifadə etməklə su elektrik stansiyasına daxil edilir. və ya tunellər.Nisbətən sıldırım çaylarda təxribat kanallarının istifadəsi də damcı əmələ gətirə bilər.Məsələn: Ümumiyyətlə, təbii çayın hər kilometrə düşən düşməsi 10 metrdir.Çayın bu hissəsinin yuxarı ucunda çay suyunu gətirmək üçün kanal açılarsa, kanal çay boyu qazılacaq və kanalın yamacı daha düz olacaqdır.Kanalda düşmə hər kilometrə edilirsə, o, yalnız 1 metr aşağı düşdü, beləliklə su kanalda 5 kilometr axdı və suyun səthi cəmi 5 metr düşdü, su isə təbii kanalda 5 kilometr getdikdən sonra 50 metr düşdü. .Bu zaman kanaldan gələn su su borusu və ya tunellə çay tərəfindən yenidən elektrik stansiyasına aparılır və elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə oluna bilən 45 metr konsentrasiyalı damcı var.Şəkil 2
Konsentrasiyalı damcı ilə su elektrik stansiyası yaratmaq üçün təxribat kanallarının, tunellərin və ya su borularının (məsələn, plastik borular, polad borular, beton borular və s.) istifadəsi su elektrik stansiyalarının tipik sxemi olan təxribat kanalı su elektrik stansiyası adlanır. .
(2) Mexaniki və elektrik avadanlıqları
Yuxarıda qeyd olunan hidrotexniki işlərə (arxlar, kanallar, ön həyətlər, təzyiq boruları, emalatxanalar) əlavə olaraq, su elektrik stansiyasına aşağıdakı avadanlıq lazımdır:
(1) Mexanik avadanlıq
Turbinlər, idarəedicilər, qapı klapanları, ötürücü avadanlıq və istehsal etməyən avadanlıqlar var.
(2) Elektrik avadanlıqları
Generatorlar, paylayıcı idarəetmə panelləri, transformatorlar və ötürücü xətlər var.
Lakin bütün kiçik su elektrik stansiyalarında yuxarıda qeyd olunan hidrotexniki qurğular, mexaniki və elektrik avadanlıqları yoxdur.Aşağı başlıqlı su elektrik stansiyasında su başlığı 6 metrdən azdırsa, su bələdçi kanalı və açıq kanal su kanalı ümumiyyətlə istifadə olunur və təzyiq ön hovuzu və təzyiqli su borusu yoxdur.Kiçik enerji təchizatı diapazonu və qısa ötürmə məsafəsi olan elektrik stansiyaları üçün birbaşa elektrik ötürülməsi qəbul edilir və heç bir transformator tələb olunmur.Su anbarları olan su elektrik stansiyalarının bənd tikməsinə ehtiyac yoxdur.Dərin suqəbuledicilərdən, bənd daxili borulardan (və ya tunellərdən) və su tullantılarından istifadə bəndlər, suqəbuledici qapılar, kanallar və təzyiqli ön hovuzlar kimi hidravlik qurğulara ehtiyacı aradan qaldırır.
Su elektrik stansiyasının tikintisi üçün ilk növbədə diqqətlə tədqiqat və layihələndirmə işləri aparılmalıdır.Dizayn işində üç layihə mərhələsi var: ilkin layihələndirmə, texniki layihələndirmə və tikinti detalları.Layihələndirmə işində yaxşı iş görmək üçün ilk növbədə hərtərəfli tədqiqat işləri aparmaq, yəni yerli təbii-iqtisadi şəraiti – yəni topoqrafiyanı, geologiyanı, hidrologiyanı, kapitalı və s.-ni tam başa düşmək lazımdır.Dizaynın düzgünlüyünə və etibarlılığına yalnız bu vəziyyətləri mənimsədikdən və təhlil etdikdən sonra təminat vermək olar.
Kiçik su elektrik stansiyalarının komponentləri su elektrik stansiyasının növündən asılı olaraq müxtəlif formalara malikdir.
3. Topoqrafik tədqiqat
Topoqrafik tədqiqat işinin keyfiyyəti mühəndislik planına və mühəndis kəmiyyətinin qiymətləndirilməsinə böyük təsir göstərir.
Geoloji kəşfiyyat (geoloji şəraitin başa düşülməsi) su hövzəsinin və çay boyu geologiyasına dair ümumi anlayış və tədqiqatla yanaşı, maşın otağının bünövrəsinin möhkəm olub-olmamasını da anlamaq lazımdır ki, bu da enerjinin təhlükəsizliyinə birbaşa təsir göstərir. stansiyanın özü.Müəyyən həcmdə su anbarı olan baraj məhv edildikdən sonra bu, nəinki su elektrik stansiyasının özünə zərər verəcək, həm də aşağı axınında böyük insan və mal itkisinə səbəb olacaq.
4. Hidroloji sınaq
Su elektrik stansiyaları üçün ən vacib hidroloji məlumatlar çay suyunun səviyyəsi, axını, çöküntü tərkibi, buzlaşma şəraiti, meteoroloji məlumatlar və daşqın tədqiqat məlumatlarıdır.Çayın axınının ölçüsü su elektrik stansiyasının su tökmə sahəsinin planına təsir göstərir.Daşqının şiddətini düzgün qiymətləndirmək bəndin zədələnməsinə səbəb olacaq;çayın daşıdığı çöküntü ən pis halda anbarı tez doldura bilər.Məsələn, daxil olan kanal kanalın lillənməsinə səbəb olacaq, qaba dənəli çöküntü isə turbindən keçərək turbinin aşınmasına səbəb olacaq.Ona görə də su elektrik stansiyalarının tikintisi kifayət qədər hidroloji məlumatlara malik olmalıdır.
Odur ki, su elektrik stansiyasının tikintisinə qərar verməzdən əvvəl biz ilk növbədə enerji təchizatı sahəsində iqtisadi inkişafın istiqamətini və elektrik enerjisinə gələcək tələbatı araşdırmalıyıq.Eyni zamanda, inkişaf sahəsindəki digər enerji mənbələrinin vəziyyətini qiymətləndirin.Yalnız yuxarıdakı vəziyyəti araşdırıb təhlil etdikdən sonra biz qərar verə bilərik ki, su elektrik stansiyasının tikintisinə ehtiyac varmı və miqyası nə qədər olmalıdır.
Ümumiyyətlə, hidroenergetika tədqiqat işlərinin məqsədi su elektrik stansiyalarının layihələndirilməsi və tikintisi üçün zəruri olan dəqiq və etibarlı əsas məlumatları təmin etməkdir.
5. Sahə seçimi üçün ümumi şərtlər
Saytın seçilməsi üçün ümumi şərtləri aşağıdakı dörd aspektdən izah etmək olar:
(1) Seçilmiş ərazi su enerjisindən ən qənaətcil şəkildə istifadə edə bilməli və qənaət prinsipinə uyğun olmalıdır, yəni elektrik stansiyasının tikintisi başa çatdıqdan sonra ən az pul xərclənməlidir və ən çox elektrik enerjisi istehsal edilməlidir. .Yatırılan kapitalın nə qədər vaxt bərpa oluna biləcəyini görmək üçün adətən illik elektrik hasilatı gəlirini və stansiyanın tikintisinə investisiyanı təxmin etməklə ölçülə bilər.Bununla belə, müxtəlif yerlərdə hidroloji və topoqrafik şərait fərqlidir və elektrik enerjisinə ehtiyac da fərqlidir, buna görə tikinti dəyəri və investisiya müəyyən dəyərlərlə məhdudlaşdırılmamalıdır.
(2) Seçilmiş ərazinin topoqrafik, geoloji və hidroloji şəraiti nisbətən üstün olmalı, layihələndirmə və tikinti imkanları olmalıdır.Kiçik su elektrik stansiyalarının tikintisində tikinti materiallarından istifadə mümkün qədər “yerli materiallar” prinsipinə uyğun olmalıdır.
(3) Elektrik ötürücü avadanlıqların investisiyasını və enerji itkisini azaltmaq üçün seçilmiş sahənin mümkün qədər enerji təchizatı və emal sahəsinə yaxın olması tələb olunur.
(4) Sahəni seçərkən, mümkün qədər mövcud hidrotexniki qurğulardan istifadə edilməlidir.Məsələn, su damcısından suvarma kanalında su elektrik stansiyası tikmək üçün istifadə oluna bilər və ya suvarma axınından elektrik enerjisi əldə etmək üçün suvarma anbarının yanında su elektrik stansiyası tikilə bilər və s.Çünki bu su elektrik stansiyaları su olan zaman elektrik enerjisi istehsal etmək prinsipinə cavab verə bilir, onların iqtisadi əhəmiyyəti daha qabarıq görünür.
Göndərmə vaxtı: 19 may 2022-ci il
