Хидроенергијата е да ја претвори водената енергија на природните реки во електрична енергија за луѓето да ја користат.Постојат различни извори на енергија што се користат за производство на електрична енергија, како што се сончевата енергија, водената енергија во реките и енергијата на ветерот генерирана од протокот на воздух.Трошоците за производство на хидроенергија со користење на хидроенергија се евтини, а изградбата на хидроцентрали може да се комбинира и со други проекти за зачувување на водата.Нашата земја е многу богата со хидроенергетски ресурси и условите се исто така многу добри.Хидроенергијата игра важна улога во изградбата на националната економија.
Водостојот на реката во горниот тек на реката е повисок од нејзиниот низводно водостој.Поради разликата во нивото на водата на реката, се создава водена енергија.Оваа енергија се нарекува потенцијална енергија или потенцијална енергија.Разликата помеѓу висината на водата на реката се нарекува пад, исто така наречена разлика во нивото на водата или глава на водата.Овој пад е основен услов за формирање на хидраулична моќност.Покрај тоа, големината на хидрауличната моќ зависи и од големината на протокот на вода во реката, што е уште еден основен услов исто толку важен како и падот.И падот и протокот директно влијаат на хидрауличната моќност;колку е поголем волуменот на водата на капката, толку е поголема хидрауличната моќност;ако падот и волуменот на водата се релативно мали, излезот на хидроцентралата ќе биде помал.
Падот генерално се изразува во метри.Градиент е односот на падот и растојанието, што може да укаже на степенот на концентрацијата на падот.Падот е поконцентриран, а употребата на хидраулична моќ е попогодна.Капката што ја користи хидроцентралата е разликата помеѓу горната водена површина на хидроцентралата и низводната водена површина по минување низ турбината.
Проток е количината на вода што тече во реката по единица време, а се изразува во кубни метри за една секунда.Еден кубен метар вода е еден тон.Текот на реката се менува во секое време, па кога зборуваме за протокот, мора да го објасниме времето на конкретното место каде што тече.Протокот значително се менува со текот на времето.Реките кај нас главно имаат голем проток во сезоната на дождови во лето и есен, а релативно мал во зима и пролет.Општо земено, протокот на реката е релативно мал во возводно;бидејќи притоките се спојуваат, протокот низводно постепено се зголемува.Затоа, иако падот нагоре е концентриран, протокот е мал;протокот низводно е голем, но падот е релативно расеан.Затоа, често е најекономично да се користи хидраулична енергија во средниот тек на реката.
Знаејќи го падот и протокот што ги користи хидроцентралата, неговото производство може да се пресмета со помош на следнава формула:
N= GQH
Во формулата, N–излезот, во киловати, може да се нарече и моќност;
Q–проток, во кубни метри во секунда;
H – пад, во метри;
G = 9,8 , е забрзување на гравитацијата, единица: Њутн/кг
Според горната формула, теоретската моќност се пресметува без да се одземат никакви загуби.Всушност, во процесот на производство на хидроенергија, турбините, опремата за пренос, генераторите итн., сите имаат неизбежни загуби на моќност.Затоа, теоретската моќност треба да се дисконтира, односно вистинската моќност што можеме да ја користиме да се помножи со коефициентот на ефикасност (симбол: К).
Проектираната моќност на генераторот во хидроцентралата се нарекува номинална моќност, а вистинската моќност се нарекува вистинска моќност.Во процесот на трансформација на енергијата, неизбежно е да се изгуби дел од енергијата.Во процесот на производство на хидроенергија главно има загуби на турбини и генератори (загуби има и во цевководи).Различните загуби во руралната микрохидроцентрала сочинуваат околу 40-50% од вкупната теоретска моќност, така што производството на хидроцентралата всушност може да користи само 50-60% од теоретската моќност, односно ефикасноста е околу 0,5-0,60 (од кои ефикасноста на турбината е 0,70-0,85 , ефикасноста на генераторите е 0,85 до 0,90, а ефикасноста на цевководите и опремата за пренос е 0,80 до 0,85).Затоа, вистинската моќност (излез) на хидроцентралата може да се пресмета на следниот начин:
K–ефикасноста на хидроцентралата, (0,5-0,6) се користи при груба пресметка на микрохидроцентралата;оваа вредност може да се поедностави како:
N=(0,5-0,6)QHG Вистинска моќност=ефикасност×проток×пад×9,8
Употребата на хидроенергијата е да се користи водената енергија за придвижување на машина, која се нарекува водена турбина.На пример, древното водно тркало кај нас е многу едноставна водена турбина.Различните хидраулични турбини што се користат во моментов се прилагодени на различни специфични хидраулични услови, така што тие можат поефикасно да ротираат и да ја претворат енергијата на водата во механичка енергија.Друг вид на машини, генератор, е поврзан со турбината, така што роторот на генераторот ротира заедно со турбината за да генерира електрична енергија.Генераторот може да се подели на два дела: делот што ротира со турбината и фиксниот дел од генераторот.Делот што е поврзан со турбината и ротира се нарекува ротор на генераторот, а околу роторот има многу магнетни полови;круг околу роторот е фиксниот дел од генераторот, наречен статор на генераторот, а статорот е обвиткан со многу бакарни намотки.Кога многу магнетни полови на роторот ротираат во средината на бакарните намотки на статорот, на бакарните жици се генерира струја, а генераторот ја претвора механичката енергија во електрична енергија.
Електричната енергија што ја создава електраната се трансформира во механичка енергија (електричен мотор или мотор), светлосна енергија (електрична светилка), топлинска енергија (електрична печка) и така натаму со помош на различна електрична опрема.
составот на хидроцентралата
Составот на хидроцентралата вклучува: хидраулични конструкции, механичка опрема и електрична опрема.
(1) Хидраулични конструкции
Има бранови (брани), доводни порти, канали (или тунели), резервоари за преден притисок (или регулациони резервоари), цевки под притисок, електрани и закопчиња итн.
Во реката е изградена брана (брана) за да ја блокира речната вода и да ја подигне површината на водата за да формира резервоар.На овој начин се формира концентриран пад помеѓу водената површина на акумулацијата на браната (браната) и водената површина на реката под браната, а потоа водата се внесува во хидроцентралата преку употреба на водоводни цевки. или тунели.Во релативно стрмните реки, употребата на канали за пренасочување исто така може да формира пад.На пример: Општо земено, падот по километар на природна река е 10 метри.Доколку се отвори канал на горниот крај на овој дел од реката за да се внесе речната вода, каналот ќе се ископа покрај реката, а наклонот на каналот ќе биде порамен.Ако падот на каналот е направен по километар, паднал само 1 метар, така што водата течела 5 километри во каналот, а површината на водата паднала само 5 метри, додека водата паднала 50 метри откако поминала 5 километри во природниот канал. .Во овој момент, водата од каналот со водоводна цевка или тунел се враќа во електраната по реката, а има концентриран пад од 45 метри што може да се искористи за производство на електрична енергија.Слика 2
Употребата на канали за пренасочување, тунели или водоводни цевки (како што се пластични цевки, челични цевки, бетонски цевки итн.) за формирање на хидроцентрала со концентриран пад се нарекува хидроцентрала за пренасочување, што е типичен распоред на хидроцентралите. .
(2) Машинска и електрична опрема
Покрај горенаведените хидраулични работи (влакни, канали, предни површини, потисни цевки, работилници), на хидроцентралата и е потребна и следната опрема:
(1) Машинска опрема
Има турбини, гувернери, вентили за порти, преносна опрема и опрема што не генерира.
(2) Електрична опрема
Има генератори, контролни панели за дистрибуција, трансформатори и далноводи.
Но, не сите мали хидроцентрали ги имаат горенаведените хидраулични конструкции и машинска и електрична опрема.Ако главата на водата е помала од 6 метри во хидроцентралата со ниска глава, генерално се користат каналот за водич за вода и каналот за вода со отворен канал, а нема преден базен под притисок и цевка под притисок.За електрични станици со мал опсег на напојување и кратко растојание на пренос, усвоен е директен пренос на енергија и не е потребен трансформатор.Хидроцентралите со акумулации не треба да градат брани.Употребата на длабоки доводи, внатрешни цевки (или тунели) на браната и преливници ја елиминира потребата од хидраулични структури како што се бранови, доводни порти, канали и предни базени под притисок.
За да се изгради хидроцентрала, пред сè, мора да се изврши внимателно истражување и проектирање.Во проектантската работа, постојат три фази на проектирање: идеен проект, технички дизајн и детали за изградба.За да се заврши добра работа во проектантската работа, најпрво е потребно да се изврши темелна анкетна работа, односно целосно да се разберат локалните природни и економски услови – т.е. топографија, геологија, хидрологија, капитал и сл.Коректноста и веродостојноста на дизајнот може да се гарантираат само по совладување на овие ситуации и нивна анализа.
Компонентите на малите хидроцентрали имаат различни форми во зависност од видот на хидроцентралата.
3. Топографски премер
Квалитетот на топографската премерна работа има големо влијание врз инженерскиот распоред и проценката на инженерската количина.
Геолошко истражување (разбирање на геолошките услови) покрај општото разбирање и истражување на геологијата на сливот и по течението на реката, потребно е да се разбере и дали основата на машинската просторија е цврста, што директно влијае на безбедноста на електричната енергија. самата станица.Штом ќе се уништи баражот со одреден волумен на акумулацијата, не само што ќе ја оштети самата хидроцентрала, туку ќе предизвика и огромни загуби на животи и имот низводно.
4. Хидролошки тест
За хидроцентралите, најважни хидролошки податоци се евиденцијата за нивото на водата на реката, протокот, содржината на нанос, условите за мраз, метеоролошките податоци и податоците од истражувањето за поплави.Големината на речниот тек влијае на распоредот на преливникот на хидроцентралата.Потценувањето на сериозноста на поплавата ќе предизвика оштетување на браната;седиментот што го носи реката може брзо да го наполни резервоарот во најлош случај.На пример, влезниот канал ќе предизвика каналот да се залепи, а крупниот талог ќе помине низ турбината и ќе предизвика абење на турбината.Затоа, изградбата на хидроцентрали мора да има доволно хидролошки податоци.
Затоа, пред да се одлучиме за изградба на хидроцентрала, прво мора да ја истражиме насоката на економскиот развој во областа на снабдувањето со електрична енергија и идната побарувачка за електрична енергија.Во исто време, проценете ја состојбата на другите извори на енергија во областа за развој.Дури по истражување и анализа на горенаведената состојба, можеме да одлучиме дали треба да се изгради хидроцентралата и колкав треба да биде размерот.
Општо земено, целта на хидроенергетските истражувања е да се обезбедат точни и сигурни основни информации неопходни за проектирање и изградба на хидроцентрали.
5. Општи услови за избор на локација
Општите услови за избор на локација може да се објаснат од следните четири аспекти:
(1) Избраното место треба да може да ја користи енергијата на водата на најекономичен начин и да го почитува принципот на заштеда на трошоци, односно по завршувањето на електраната да се потрошат најмалку пари и да се произведе најмногу електрична енергија. .Обично може да се измери со проценка на годишниот приход од производството на електрична енергија и инвестицијата во изградбата на станицата за да се види колку време може да се поврати вложениот капитал.Но, хидролошките и топографските услови се различни на различни места, а различни се и потребите за електрична енергија, па трошокот за изградба и инвестицијата не треба да се ограничува со одредени вредности.
(2) Топографските, геолошките и хидролошките услови на избраната локација треба да бидат релативно супериорни и да има можности во проектирањето и изградбата.При изградбата на мали хидроцентрали, употребата на градежни материјали треба да биде што повеќе во согласност со принципот на „локални материјали“.
(3) Одбраното место е потребно да биде што повеќе блиску до областа за напојување и обработка за да се намали инвестицијата на опрема за пренос на електрична енергија и загубата на моќност.
(4) При изборот на локацијата треба што повеќе да се користат постојните хидраулични конструкции.На пример, капката вода може да се искористи за изградба на хидроцентрала во канал за наводнување или хидроцентрала може да се изгради до резервоар за наводнување за да се произведе електрична енергија од протокот за наводнување итн.Бидејќи овие хидроцентрали можат да го исполнат принципот на производство на електрична енергија кога има вода, нивното економско значење е поочигледно.
Време на објавување: мај-19-2022 година
