Հիդրոէներգետիկայի մասին քիչ գիտելիք

Բնական գետերում ջուրը հոսում է վերևից ներքև՝ խառնված նստվածքի հետ և հաճախ լվանում է գետի հունը և ափերի լանջերը, ինչը ցույց է տալիս, որ ջրի մեջ թաքնված է էներգիայի որոշակի քանակություն։Բնական պայմաններում այս պոտենցիալ էներգիան սպառվում է մաքրման, նստվածքը մղելու և շփման դիմադրության հաղթահարման ժամանակ:Եթե ​​մենք կառուցենք որոշ շենքեր և տեղադրենք որոշ անհրաժեշտ սարքավորումներ՝ ջրի կայուն հոսքը ջրային տուրբինի միջով հոսելու համար, ապա ջրային տուրբինը կշարժվի ջրի հոսանքով, ինչպես հողմաղացը, որը կարող է անընդհատ պտտվել, և ջրի էներգիան կվերափոխվի։ մեխանիկական էներգիայի մեջ:Երբ ջրային տուրբինը մղում է գեներատորին միասին պտտվելու, այն կարող է արտադրել էլեկտրաէներգիա, իսկ ջրի էներգիան վերածվում է էլեկտրական էներգիայի:Սա հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության հիմնական սկզբունքն է։Ջրային տուրբինները և գեներատորները հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության համար ամենահիմնական սարքավորումներն են:Թույլ տվեք ձեզ հակիրճ ծանոթանալ հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության մասին քիչ գիտելիքներին:

1. Հիդրոէներգիայի և ջրի հոսքի հզորությունը

ՀԷԿ-ի նախագծման ժամանակ էլեկտրակայանի մասշտաբները որոշելու համար անհրաժեշտ է իմանալ էլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության հզորությունը:Հիդրոէլեկտրակայանի արտադրության հիմնական սկզբունքների համաձայն, դժվար չէ տեսնել, որ էլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության հզորությունը որոշվում է հոսանքի միջոցով կատարվող աշխատանքի քանակով:Ընդհանուր աշխատանքը, որը ջուրը կարող է կատարել որոշակի ժամանակահատվածում, մենք անվանում ենք ջրի էներգիա, իսկ այն աշխատանքը, որը կարող է կատարվել ժամանակի միավորի (վայրկյանում)՝ ընթացիկ հզորություն:Ակնհայտ է, որ որքան մեծ է ջրի հոսքի հզորությունը, այնքան մեծ է էլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության հզորությունը:Ուստի էլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության հզորությունը իմանալու համար նախ պետք է հաշվարկել ջրի հոսքի հզորությունը։Գետում ջրի հոսքի հզորությունը կարելի է հաշվարկել այսպես՝ ենթադրելով, որ գետի որոշակի հատվածում ջրի մակերևույթի անկումը H է (մետր), իսկ գետի խաչմերուկով անցնող H-ի ջրի ծավալը միավորով. ժամանակը (վայրկյանները) Q է (խորանարդ մետր/վրկ), ապա հոսքը Հատվածի հզորությունը հավասար է ջրի քաշի և անկման արտադրյալին։Ակնհայտ է, որ որքան բարձր է ջրի կաթիլը, այնքան մեծ է հոսքը և այնքան մեծ է ջրի հոսքի հզորությունը:
2. ՀԷԿ-երի արտադրանքը

Որոշակի գլխիկի և հոսքի դեպքում այն ​​էլեկտրաէներգիան, որը կարող է արտադրել հիդրոէլեկտրակայանը, կոչվում է հիդրոէներգիայի արտադրություն:Ակնհայտ է, որ ելքային հզորությունը կախված է տուրբինի միջով ջրի հոսքի հզորությունից:Ջրի էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու գործընթացում ջուրը պետք է հաղթահարի գետերի հուների կամ շենքերի դիմադրությունը վերևից ներքև ընկած ճանապարհին:Ջրային տուրբինները, գեներատորները և փոխանցման սարքավորումները նույնպես պետք է հաղթահարեն բազմաթիվ դիմադրություններ աշխատանքի ընթացքում:Դիմադրությունը հաղթահարելու համար պետք է աշխատանք տարվի, ջրի հոսքի հզորությունը կսպառվի, ինչն անխուսափելի է։Հետևաբար, ջրի հոսքի հզորությունը, որը կարող է օգտագործվել էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, ավելի փոքր է, քան բանաձևով ստացված արժեքը, այսինքն՝ ՀԷԿ-ի ելքը պետք է հավասար լինի ջրի հոսքի հզորությանը բազմապատկած 1-ից պակաս գործակցով։ Այս գործակիցը կոչվում է նաև հիդրոէլեկտրակայանի արդյունավետություն։
ՀԷԿ-ի արդյունավետության հատուկ արժեքը կապված է էներգիայի կորստի քանակի հետ, որը տեղի է ունենում, երբ ջուրը հոսում է շենքով և ջրային տուրբինով, փոխանցման սարքավորումներով, գեներատորով և այլն, որքան մեծ է կորուստը, այնքան ցածր է արդյունավետությունը:Փոքր ՀԷԿ-ում այդ կորուստների գումարը կազմում է ջրի հոսքի հզորության մոտ 25-40%-ը։Այսինքն՝ ջրի հոսքը, որը կարող է արտադրել 100 կվտ էլեկտրաէներգիա, մտնում է ՀԷԿ, իսկ գեներատորը կարող է արտադրել ընդամենը 60-ից 75 կՎտ էլեկտրաէներգիա, այսինքն ՀԷԿ-ի արդյունավետությունը 60-75% է։

Նախորդ ներածությունից երևում է, որ երբ էլեկտրակայանի հոսքի արագությունը և ջրի մակարդակի տարբերությունը հաստատուն են, էլեկտրակայանի հզորությունը կախված է արդյունավետությունից:Պրակտիկան ապացուցել է, որ ի լրումն հիդրավլիկ տուրբինների, գեներատորների և հաղորդման սարքավորումների, հիդրոէլեկտրակայանների արդյունավետության վրա ազդող այլ գործոններ, ինչպիսիք են շենքերի կառուցման և սարքավորումների տեղադրման որակը, շահագործման և կառավարման որակը և արդյոք նախագծումը: ՀԷԿ-ը ճիշտ է, բոլոր գործոններն են, որոնք ազդում են ՀԷԿ-ի արդյունավետության վրա:Անշուշտ, այդ ազդող գործոններից մի քանիսն առաջնային են, մի մասն էլ՝ երկրորդական, և որոշակի պայմաններում առաջնային և երկրորդական գործոնները նույնպես փոխակերպվելու են միմյանց:
Այնուամենայնիվ, անկախ նրանից, թե ինչ գործոն է, որոշիչն այն է, որ մարդիկ առարկաներ չեն, մեքենաները կառավարվում են մարդկանց կողմից, իսկ տեխնոլոգիան կառավարվում է մտքով:Հետևաբար, հիդրոէլեկտրակայանների նախագծման, կառուցման և սարքավորումների ընտրության ժամանակ անհրաժեշտ է լիարժեք խաղ տալ մարդու սուբյեկտիվ դերին և ձգտել գերազանցության տեխնոլոգիային, որպեսզի հնարավորինս նվազագույնի հասցվի ջրի հոսքի էներգիայի կորուստը:Սա որոշ հիդրոէլեկտրակայանների համար է, որտեղ ջրի կաթիլն ինքնին համեմատաբար ցածր է:Դա հատկապես կարևոր է.Միևնույն ժամանակ, անհրաժեշտ է արդյունավետորեն ուժեղացնել ՀԷԿ-երի շահագործումը և կառավարումը, որպեսզի բարելավվի էլեկտրակայանների արդյունավետությունը, լիարժեքորեն օգտագործվի ջրային ռեսուրսները և հնարավորություն ընձեռվի փոքր ՀԷԿ-երին ավելի մեծ դեր խաղալ: