Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Безгреблева гідроелектростанція на основі занурених гідротурбін (англ. Damless hydropower plant on the basis of submerged hydro-turbines) - комплекс споруд та обладнання на основі секційних занурених гідротурбін різної конструкції, з різними способами їх кріплення (фіксації) у водяному потоці, які дозволяють перетворювати енергію плинної води в електрику, не використовуючи греблі. Такі гідротурбіни використовують енергію води лише частини русла (річища), тому не перешкоджають вільному стоку води, проходженню річкових суден, міграції риби, не забруднюють басейн і не утворюють інших екологічних проблем для живих організмів.
Загальна схема
Занурені гідротурбіни по своїй конструкції нагадують вітрові турбіни, але, навіть, при помірній швидкості водяного потоку є ефективними для
використання, бо робоче тіло (вода) майже у 1000 разів густіше за повітря. конструктивна схема та геометричні параметри. До складу гідроагрегату на основі зануреної гідротурбіни входять власне гідротурбіна з лопатями 1, редуктор 2, трансмісія 3, гідрогенератор (електрогенератор) 4 та корпус-опора 5. Додатково схема може включати систему стабілізації швидкості обертання ротора та електричний адаптер. Турбіна встановлюється в потоці води WF таким чином, що її лопаті повністю занурені у воду, а потік води спрямований перпендикулярно площині лопатей і паралельно осі обертання турбіни. Основними конструктивними параметрами гідротурбіни є радіус ротора RHT та висота турбіни (відстань від дна водотоку до вісі ротора) HHT,
Лопаті гідротурбіни 1 уловлюють кінетичну енергію потоку води й перетворюють її в кінетичну обертальну енергію ротора гідротурбіни. Система стабілізації забезпечує постійну швидкість обертання ротора при зміні водяного напору. Редуктор 2 збільшує частоту обертання ротора гідрогенератора. Трансмісія 3 передає крутний момент ротора турбіни ротору гідрогенератора. Гідрогенератор 4 є електродинамічною системою, котра перетворює кінетичну енергію обертання гідротурбіни в електричну енергію. Електричний адаптер формує параметри електричного
струму (силу струму, напругу та частоту), придатні для використання його споживачами та/або спрямування в електричну мережу.
Для фіксації занурених гідротурбін у водяному потоці можуть бути застосовані донний, понтонний та консольний способи кріплення.
Безгреблева гідроелектростанція з донним кріпленням занурених гідротурбін складається з NHTагрегатів, подібних тим, які показані на рис. 8. Гідроагрегати встановлюються поперек течії на відстанях ΔLHT один від одного. Кожна гідротурбіна відбирає кінетичну енергію частини водяного потоку, збільшуючи таким чином сумарне використання енергії потоку води.
Безгреблева ГЕС з понтонним розташуванням занурених гідротурбін включає понтон PN, гідроагрегати, елементи кріплення та якорі. Понтонна конструкція дозволяє швидко змінювати місце виробництва електричної енергії. Гідроелектростанція з консольним кріпленням занурених гідротурбін включає відповідні гідроагрегати, консольну балку з елементами кріплення, основу та опору. Безгреблеві ГЕС доцільно розташовувати поряд з електричними підстанціями та споживачами електроенергії.
Параметри безгреблевих ГЕС на основі занурених гідротурбін
Електрична потужність агрегату PEL на основі зануреної гідротурбіни визначається площею обхвату гідротурбіни АHD, густиною води ρHD та швидкістю водяного потоку vHD:
PEL = kHA·PHD = kHT·kHG·PHD = 0,5·kHT·kHG·ρHD·АHD·vHD3,
де PHD – потужність водяного потоку, який падає на гідротурбіну, PHD = 0,5·ρHD·АHD·vHD3; kHA, kHT, kHG – коефіцієнти корисної дії гідроагрегату, зануреної гідротурбіни та гідрогенератора відповідно, kHA = kHT·kHG.
Площа обхвату гідротурбіни АHD визначається радіусом її ротора RHT:
АHD = π·RHT2.
З урахуванням цього виразу формула для розрахунку електричної потужності агрегату PEL прийме вигляд:
PEL = 0,5·kHT·kHG·ρHD·(π·RHT2)·vHD3.
Електрична потужність PHPPбезгреблевої ГЕС, яка складається з групи однотипних гідроагрегатів, визначається як добуток числа гідроагрегатів NHA на потужність одного гідроагрегату PEL. З урахуванням виразу (18) отримуємо:
PHPP = NHA·PEL = kHA·NHA·PHD = kHT·kHG·NHA·PHD =
= 0,5·kHT·kHG·ρHD·NHA·(π·RHT2)·vHD3.
Електрична потужність каскадної ГЕС PCS визначається як сума електричних потужностей окремих ступенів каскаду NCS:
PCS = 0,5·kHT·kHG·ρHD·NCS·NHT·(π·RHT2)·vHD3.
Див. також
Джерела і література
- Сидоров В.І. Технології гідро- та вітроенергетики. - Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С. Г., 2016. - 166 с.
- Сидоров В.І. Безгреблеві гідроелектростанції на основі занурених та напівзанурених гідротурбін / Промислова електроенергетика та електротехніка. – 2017. - №3 (105). - с. 18-26
- Сидоров В.І. Вітротурбінні технології гідроакумулювання / Промислова електроенергетика та електротехніка. – 2016. - №6. - с. 14-24
- Сидоров, Василь (2016). Зваблення скіфа (Українська). Черкаси: Вертикаль. Видавець Кандич С.Г. с. 316. ISBN
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bezgrebleva gidroelektrostanciya na osnovi zanurenih gidroturbin angl Damless hydropower plant on the basis of submerged hydro turbines kompleks sporud ta obladnannya na osnovi sekcijnih zanurenih gidroturbin riznoyi konstrukciyi z riznimi sposobami yih kriplennya fiksaciyi u vodyanomu potoci yaki dozvolyayut peretvoryuvati energiyu plinnoyi vodi v elektriku ne vikoristovuyuchi grebli Taki gidroturbini vikoristovuyut energiyu vodi lishe chastini rusla richisha tomu ne pereshkodzhayut vilnomu stoku vodi prohodzhennyu richkovih suden migraciyi ribi ne zabrudnyuyut basejn i ne utvoryuyut inshih ekologichnih problem dlya zhivih organizmiv Shema ta parametri gidroagregatu na osnovi zanurenoyi gidroturbini Zagalna shemaZanureni gidroturbini po svoyij konstrukciyi nagaduyut vitrovi turbini ale navit pri pomirnij shvidkosti vodyanogo potoku ye efektivnimi dlya vikoristannya bo roboche tilo voda majzhe u 1000 raziv gustishe za povitrya konstruktivna shema ta geometrichni parametri Do skladu gidroagregatu na osnovi zanurenoyi gidroturbini vhodyat vlasne gidroturbina z lopatyami 1 reduktor 2 transmisiya 3 gidrogenerator elektrogenerator 4 ta korpus opora 5 Dodatkovo shema mozhe vklyuchati sistemu stabilizaciyi shvidkosti obertannya rotora ta elektrichnij adapter Turbina vstanovlyuyetsya v potoci vodi WF takim chinom sho yiyi lopati povnistyu zanureni u vodu a potik vodi spryamovanij perpendikulyarno ploshini lopatej i paralelno osi obertannya turbini Osnovnimi konstruktivnimi parametrami gidroturbini ye radius rotora RHT ta visota turbini vidstan vid dna vodotoku do visi rotora HHT Lopati gidroturbini 1 ulovlyuyut kinetichnu energiyu potoku vodi j peretvoryuyut yiyi v kinetichnu obertalnu energiyu rotora gidroturbini Sistema stabilizaciyi zabezpechuye postijnu shvidkist obertannya rotora pri zmini vodyanogo naporu Reduktor 2 zbilshuye chastotu obertannya rotora gidrogeneratora Transmisiya 3 peredaye krutnij moment rotora turbini rotoru gidrogeneratora Gidrogenerator 4 ye elektrodinamichnoyu sistemoyu kotra peretvoryuye kinetichnu energiyu obertannya gidroturbini v elektrichnu energiyu Elektrichnij adapter formuye parametri elektrichnogo Bezgrebleva GES z donnim sposobom kriplennyam zanurenih gidroturbin strumu silu strumu naprugu ta chastotu pridatni dlya vikoristannya jogo spozhivachami ta abo spryamuvannya v elektrichnu merezhu Dlya fiksaciyi zanurenih gidroturbin u vodyanomu potoci mozhut buti zastosovani donnij pontonnij ta konsolnij sposobi kriplennya Bezgrebleva gidroelektrostanciya z donnim kriplennyam zanurenih gidroturbin skladayetsya z NHTagregativ podibnih tim yaki pokazani na ris 8 Gidroagregati vstanovlyuyutsya poperek techiyi na vidstanyah DLHT odin vid odnogo Kozhna gidroturbina vidbiraye kinetichnu energiyu chastini vodyanogo potoku zbilshuyuchi takim chinom sumarne vikoristannya energiyi potoku vodi Bezgrebleva GES z pontonnim roztashuvannyam zanurenih gidroturbin vklyuchaye ponton PN gidroagregati elementi kriplennya ta yakori Pontonna konstrukciya dozvolyaye shvidko zminyuvati misce virobnictva elektrichnoyi energiyi Gidroelektrostanciya z konsolnim kriplennyam zanurenih gidroturbin vklyuchaye vidpovidni gidroagregati konsolnu balku z elementami kriplennya osnovu ta oporu Bezgreblevi GES docilno roztashovuvati poryad z elektrichnimi pidstanciyami ta spozhivachami elektroenergiyi Parametri bezgreblevih GES na osnovi zanurenih gidroturbinShema bezgreblevoyi GES z pontonnim kriplennyam zanurenih gidroturbin Elektrichna potuzhnist agregatu PEL na osnovi zanurenoyi gidroturbini viznachayetsya plosheyu obhvatu gidroturbini AHD gustinoyu vodi rHD ta shvidkistyu vodyanogo potoku vHD PEL kHA PHD kHT kHG PHD 0 5 kHT kHG rHD AHD vHD3 de PHD potuzhnist vodyanogo potoku yakij padaye na gidroturbinu PHD 0 5 rHD AHD vHD3 kHA kHT kHG koeficiyenti korisnoyi diyi gidroagregatu zanurenoyi gidroturbini ta gidrogeneratora vidpovidno kHA kHT kHG Plosha obhvatu gidroturbini AHD viznachayetsya radiusom yiyi rotora RHT AHD p RHT2 Z urahuvannyam cogo virazu formula dlya rozrahunku elektrichnoyi potuzhnosti agregatu PEL prijme viglyad PEL 0 5 kHT kHG rHD p RHT2 vHD3 Elektrichna potuzhnist PHPPbezgreblevoyi GES yaka skladayetsya z grupi odnotipnih gidroagregativ viznachayetsya yak dobutok chisla gidroagregativ NHA na potuzhnist odnogo gidroagregatu PEL Z urahuvannyam virazu 18 otrimuyemo PHPP NHA PEL kHA NHA PHD kHT kHG NHA PHD 0 5 kHT kHG rHD NHA p RHT2 vHD3 Elektrichna potuzhnist kaskadnoyi GES PCS viznachayetsya yak suma elektrichnih potuzhnostej okremih stupeniv kaskadu NCS PCS 0 5 kHT kHG rHD NCS NHT p RHT2 vHD3 Div takozhGidroelektrostanciya Bezgrebleva gidroelektrostanciya Bezgrebleva gidroelektrostanciya na osnovi napivzanurenih gidroturbin TOV Nizhinski laboratoriyi skanuyuchih pristroyiv Vitroturbinna gidroakumulyuvalna elektrostanciya Vitroturbinna gidroakumulyuvalna elektrostanciya na osnovi ruslovo greblevoyi GESDzherela i literaturaSidorov V I Tehnologiyi gidro ta vitroenergetiki Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G 2016 166 s Sidorov V I Bezgreblevi gidroelektrostanciyi na osnovi zanurenih ta napivzanurenih gidroturbin Promislova elektroenergetika ta elektrotehnika 2017 3 105 s 18 26 Sidorov V I Vitroturbinni tehnologiyi gidroakumulyuvannya Promislova elektroenergetika ta elektrotehnika 2016 6 s 14 24 Sidorov Vasil 2016 Zvablennya skifa Ukrayinska Cherkasi Vertikal Vidavec Kandich S G s 316 ISBN 978 966 2783 93 3