Расчет мини гэс: Расчеты параметров ГЭС | Малая и микрогидроэнергетика

Расчеты параметров ГЭС | Малая и микрогидроэнергетика

Для справки.
Теоретическая мощность «идеальной» ГЭС можно посчитать по формуле:

N= p * Q,
где N — мощность, в ваттах
p — давление перед турбиной, в паскалях
Q — расход воды, в м3 в секунду.

Давление 10 метрового столба воды составляет 1 атмосферу или 100 000 паскалей.
1 литр составляет 1/1000 м3

Например,
ГЭС, потребляющая 45 литров в секунду (0,045 м3/сек) и работающая на
перепаде 2 метра (20 000 паскалей), по вышеуказанной формуле может
выдать 900 Ватт.

Реальные турбинные колёса небольших мощностей выдают 30-50% от теоретического значения.

От данной отправной точки можно строить свои предположения. хватит ли Вам
вашего ручейка только на светодиодные лампочки или всё же на
электроинструмент и бетономешалку…

 

«Бесплотинные ГЭС

— их мощность можно примерно оценить как

N = 120* V(куб)*D (квадрат)

где N — мощность, ватт, V- скорость течения, в метрах в секунду, а D — диаметр колеса, в метрах.

Это
— для хорошо сделанного винта. Для колес по типу старых водяных мельниц
мощность считается по площади сечения лопаток, которая омывается водой.

Как
мне кажется, безплотинные ГЭС можно использовать при скоростях где-то
от 0,7-1 м/с, а такие скорости в центральной России встречаются довольно
редко (почти нигде). А если и встречаются, то там может оказаться
мелко. То есть, должно крупно повезти, чтобы была возможность
пользоваться такой установкой. Но я, например, знаю людей, которым
повезло.»

http://ecovillage.narod.ru/energy/energy.htm

За правильность формулы не ручаюсь (она, в отличии от плотинной ГЭС скорее эмпирическая), но сайт вполне адекватный.

Путём
модельного расчёта при скорости течения в 1 м/c (бОльшие скорости —
скорее экзотика для большинства рек) получаем на 1 кВт мощности станции
диаметр колеса ГЭС в 2,9 метра.

А вот если Вам повезло и скорость

течения у Вас в ручье уже хотя бы 2 м/с, то диаметр колеса киловаттной
станции ужмётся до 1 метра. Можно и плотину не ставить — а просто отобрать достаточный для Вашей ГЭС поток воды в обычную трубу.

Называется всё это чудо «Деривационная ГЭС».

Вот схемка: http://bse.sci-lib.com/particle007175.html

Используются
такие ГЭС в основном в горных районах, где, кроме функции получения
электроэнергии, служат ещё и для регуляции паводкового и ливневого
стока.

Например, на Западной Украине сейчас, по моим сведениям,
стоит брошенными около 70 малых ГЭС, построенных во время Сталина. При
желании могу найти человека с явками и паролями для интересующихся
возродить там любую из таких ГЭС.

На формулу расчёта мощности
способ подвода воды к гидроагрегату влияния не оказывает. Скорее, подвод
в трубе немного уменьшит напорный уровень ГЭС за счёт трения воды в
трубе.

Охрана подающих труб, безусловно, находится в ведении владельца ГЭС.

Так, например, при уклоне в 5% длина подводящего канала деривационной ГЭС с перепадом в 2 метра составит 40 метров.  Проблема в том, реки обычно не текут «по уклонам», а уже заранее выбрали весьма извилистые пути с минимальными уклонами.

Например,
в районе Днепропетровска река Днепр имеет отметку +51 метр при
расстоянии от устья в 480 км. А теперь посчитайте уклон в процентах…

И такую ситуацию Вы получите в 95% малых рек и ручьёв в европейской части России и Украины — за исключением Карпат и Кавказа.

 

Трекеры – системы ориентации солнечных батарей

Австрийский изобретатель Франц Цотлётерер (Franz Zotlöterer) из местечка Оберграфендорф (Obergrafendorf) придумал необычную схему для малых ГЭС. Его проект называется «Техника водоворота» (Wasserwirbeltechnik), а мини-ГЭС — «Гравитационно-водоворотная станция» .

В целях избежания негативных экологических последствий при сооружении плотинных мини-ГЭС изобретатель предложил часть потока вблизи берега отводить в специальный канал, направляющий воду к плотине.

Плотина представляет из себя бетонный цилиндр, к которому вода подходит по касательной, обрушиваясь в центре в глубину. Так в центре цилиндра образуется водоворот, который и закручивает турбину. Этот тип мини-ГЭС наиболее оптимален для электростанций мощностью до 150 кВт. Хороший КПД появляется начиная с перепада высот 0,7 м.

КПД преобразования энергии падающей воды в такой мини-ГЭС в ток достигает 73%. Экспериментальный образец, установленный на ручье, выработал свыше 50 МВт·ч электричества при рабочем перепаде высот воды 1,3 м и расходе 1 куб.м/сек. Максимальная электрическая мощность такой мини-станции достигает 9,5 кВт.

При действии такой мини-ГЭС скорость вращения турбины низкая и для рыбы, попавшей в водоворот, лопасти колеса опасности не представляют. К тому же лопасти не рассекают воду, а поворачиваются синхронно с водоворотом.

Еще одним экологическим плюсом данного проекта является перемешивание в водовороте загрязнителей и хорошая аэрация воды, что способствует интенсивной работе микроорганизмов, очищающих ее естественным образом.

Водоворот, образующийся в мини-ГЭС, способствует терморегуляции в водоеме — увеличенная площадь контакта воды с воздухом приводит к ее охлаждению летом; зимой ГЭС продолжает работать подо льдом, наиболее плотная вода тяготеет к центру водоворота, по краям цилиндра образуется ледяная корка, которая выступает в роли утеплителя, не дающего слишком сильно охладиться центру.

Стоимость пробного образца мини-ГЭС составила 75 тыс. долл.

aenergy.ru

В Южном Казахстане строится каскад мини-электростанций

Уже третью мини-ГЭС строит в Сарыагашском районе Южно-Казахстанской области ТОО «Келесгидрострой». И останавливаться на достигнутом не собирается – в планах руководства строительство четвертой ГЭС.

– Сейчас ведутся земляные работы: выемка грунта под здание ГЭС и насыпные работы по дамбе, – рассказывает главный инженер ТОО «Келесгидрострой» Азамат Рысжанов.

– Если с финансированием будет все нормально, то к концу 2016 года планируем сдать ГЭС в эксплуатацию.
На данный момент это самая мощная мини-ГЭС в Южно-Казахстанской области – ее номинальная мощность планируется в 3000 кВт. Стоимость проекта превышает 700 млн тенге.

– Оборудование уже выбрали, собираемся закупать немецкое, – говорит Азамат Рысжанов.

– Оно почти в три раза дороже российского, но имеет больший гарантийный срок, более высокий коэффициент полезного действия – до 93–95 процентов, против 85 процентов КПД на российском оборудовании.
Главный инженер ТОО «Келесгидрострой» рассказал, что к проектированию каждой ГЭС необходимо подходить индивидуально. В расчет принимаются многие факторы: рельеф местности, объем воды и ее напор. К примеру, все ГЭС компания строит на реке Келес, но если там, где сейчас ведется строительство ГЭС, воды в реке много, но ее напор слабый, то на запущенной в 2014 году ГЭС «Рысжан», наоборот, воды меньше, а напор сильнее.

Кроме того, место для строительства ГЭС «Рысжан» было выбрано с таким расчетом, что там не было необходимости возводить дамбу – вода по трубе диаметром свыше 1,5 метра с большой высоты самотеком попадает к турбине. Во многом благодаря этому строительство ГЭС «Рысжан» обошлось в 250 млн тенге.

– Сейчас очень большую поддержку оказывает государство, – говорит Азамат Рысжанов. – В частности, к этой станции за счет бюджетных средств – выделили 102 млн тенге – провели подводящий канал, произвели подключение к электросетям.
Кроме того, оборудование для этой ГЭС было приобретено на российских заводах на Урале и в Санкт-Петербурге. Благодаря политике, проводимой Таможенным союзом, предприниматели избежали дополнительных расходов по таможенному оформлению и доставке оборудования.

– В планах у нас создать каскад из пяти мини-ГЭС, – рассказывает Азамат Рысжанов. – Строительство четвертой ГЭС включено в план индустриализации, в зависимости от финансирования приступить к строительству планируется в 2017–2018 годах. А дальше уже посмотрим. Нам интересно построить каскад ГЭС. К примеру, пять ГЭС позволят снабжать электроэнергией довольно большую территорию района.

Свою первую гидроэлектростанцию мощностью 1,3 МВт/ч ТОО «Келесгидрострой» запустило в 2001 году. Во время перебоев с поставками электроэнергии эта ГЭС помогла нескольким тысячам сельчан пережить тяжелое время. Запущенная в прошлом году ГЭС «Рысжан» способна снабжать электроэнергией до восьми тысяч домов.

Сейчас для устранения дефицита электроэнергии в Южно-Казахстанской области строятся различные объекты ВИЭ (возобновляемые источники электроэнергии) – ветровые и солнечные электростанции, малые гидростанции. Причем последние, если полностью задействовать гидропотенциал ЮКО, могут вырабатывать свыше 400 МВт/час.

Так, ученые Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауэзова в своих расчетах приводят следующие данные. Согласно проведенным исследованиям, полный гидропотенциал Республики Казахстан ориентировочно можно оценить в 170 млрд кВт/ч в год, технически возможный к реализации – 62 млрд кВт/ч, из них около 8 млрд кВт/ч – потенциал малых ГЭС. При этом на горных реках южных областей страны сосредоточено около 65 процентов гидроэнергоресурсов малых рек. Наибольшие перспективы в развитии малого гидроэнергетического строительства существуют в Южно-Казахстанской области.

По расчетам кандидатов технических наук Бескенова и Ибрагимова из ЮКГУ им. М. Ауэзова, на 18 реках и водохранилищах региона можно установить 112 малых ГЭС суммарной установленной мощностью 420,9 МВт/ч. Таким образом, за счет строительства мини-ГЭС в Южно-Казахстанской области можно выработать более 1800 млн кВт/ч в год.

Пока же в области большие и малые ГЭС можно пересчитать по пальцам. Но с каждым годом гидроэнергетика становится все интереснее для бизнеса. Во многом этому способствовало утверждение фиксированных тарифов на поставку электроэнергии, произведенной объектами ВИЭ, принятых в прошлом году. В частности, если мини-ГЭС продает электроэнергию местным энергокомпаниям по 10 тенге за кВт/ч, то государство доплачивает гидростанции еще 6,71 тенге за каждый кВт/ч.

Кстати

Вполне возможно, что в конце года в области начнет поставку электроэнергии еще одна малая ГЭС. В настоящее время строительство такой ГЭС ведет в Сайрамском районе ТОО «Водные ресурсы-маркетинг». Уже проложен трубопровод и ведется строительство здания станции. Мощность этой малой ГЭС составит 2,5 МВт/ч.

источник

Мини гидроэлектростанция (ГЭС) для дома

Среди всех альтернативных источников энергии, наибольшей популярностью пользуются гидроэлектростанции. Этот факт объясняется достаточно просто – при тех же капиталовложениях, отдача значительно больше. Единственный недостаток в том, что для стабильной работы необходима река или ручей.

Оглавление:

1. Классификация мини ГЭС
2. Преимущества мини ГЭС
3. Сравнение самодельной и заводской мини ГЭС
4. Обзор производителей мини ГЭС
5. В какой компании заказать мини ГЭС

Классификация мини ГЭС

В зависимости от принципа работы выделяют четыре основных типа гидроэлектростанций:

• ГЭС гирлянда, для усиления потока воды используются дополнительные гидросооружения;
• классическое водяное колесо, наиболее простой вариант, для самодельной ГЭС;
• пропеллер, подходит в том случае, если русло реки более 10 м в ширину;
• ротор Даоье применяется для изготовления промышленных микро ГЭС.

Объединяет все эти разновидности гидростанций то, что для их работы не нужно строить плотину. Данная конструкция – это высокоточный и дорогостоящий инженерный объект, возведение которого стоит в разы больше, чем сама ГЭС.

Второй критерий, по которому следует разделить маленькие гидроэлектростанции – возможность применения в бытовых и промышленных целях. Речь идет о том, что один и тот же тип ГЭС может иметь несколько вариантов подачи и отвода воды. Это делает возможным, создание электростанций, которые могут работать в закрытой системе трубопроводов. Актуальны они для фабрик и предприятий, производственный процесс, которых связан с большими затратами воды. Кроме того, мощность установки должна соответствовать потребности в электричестве.

Бытовые установки намного проще и дешевле. Но их монтаж возможен только в том случае, если есть постоянный источник воды. При этом речь не идет о муниципальном водопроводе.

Преимущества мини ГЭС

• работает практически бесшумно и не загрязняет атмосферу;
• никак не влияет на качество воды, при желании, на водоотводе устанавливается фильтры, что делает воду пригодной для питья;
• работа станции не зависит от погодных условий, электричество вырабатывается 24 часа в сутки;
• для работы ГЭС достаточно даже небольшого ручья;
• есть возможность продавать излишек электроэнергии соседям;
• нет необходимости собирать справки и разрешения.

Сравнение самодельной и заводской мини ГЭС

Для бытового использования нужно не более 20 кВт в сутки. Это не так много, поэтому целесообразность покупки ГЭС, изготовленной промышленным способом, ставится под сомнение. Кажется, что нет никаких сложностей в том, чтобы изготовить гидростанцию колесного или пропеллерного типа. Но на практике возникает ряд проблем.

Во-первых, сложно произвести необходимые расчеты, во-вторых, толщина и размер деталей подбираются исключительно опытным путем, в-третьих, самодельные ГЭС изготавливаются без защитных элементов, что приводит к постоянным поломкам и, как следствие, дополнительным растратам.

Если нет опыта в гидроэнергетике, от идеи самодельной установки лучше отказаться. Намного проще и надежнее обговорить вопрос с соседями и совместными усилиями приобрести фабричную ГЭС с гарантией качества. Кроме того, компании, продающие данные установки, осуществляют их монтаж.

Обзор производителей мини ГЭС

На самом деле, производством мини ГЭС занимается не так много фирм. Компании-посредники стараются не разглашать эту информацию, поскольку потеряют львиную долю доходов. Среди тех фабрик, которым действительно стоит доверять, нужно выделить CINK Hydro-Energy. Это признанный мировой лидер в сфере разработок гидрооборудования.

Тем не менее, перед тем, как связываться с менеджером компании, необходимо подсчитать затраты на обработку информации, логистику и установку. В большинстве случаев сумма получится не на много меньше, чем у посредников.

В какой компании заказать мини ГЭС

Учитывая, что техника достаточно дорогая и для изготовления требуются точные математические расчеты, имеет смысл обратиться к компаниям, которые положительно зарекомендовали себя на рынке. Альтернативная энергетика – это новое направление для нашей страны, поэтому список достаточно небольшой.

1. AEnergy крупнейший поставщик качественных ГЭС, компания оказывает полный спектр услуг от сбора и обработки информации, до установки гидростанции.

2. ИНСЭТ – это компания из Петербурга. Она самостоятельно занимается изготовлением ГЭС, поэтому за качество отвечает лично. Преимущества сотрудничества в том, что есть возможность заказать микро ГЭС на 5-10 кВт.

3. Гидропоника – еще одна отечественная компания, которая самостоятельно изготавливает ГЭС. Гарантия на всю продукцию 10 лет. Наиболее интересная модель Шар-Булак с мощностью в 5 кВт.

4. НПО Инверсия – конструкторское бюро, специализирующиеся на разработке альтернативных и стандартных источников энергии. Отличительные черты – наличие нестандартных ГЭС с мощностью в 7,5 и 12,5 кВт.

5. Micro hydro power – китайская компания, продающая несколько относительно недорогих бытовых установок.

Реализованные проекты | incraft.kz

 

 

2001 -2004 г.   Строительство гидротехнических сооружений и мостов.

Автодорога Бишкек-Ош.          Кыргызстан.

Строительство ГТС, устройство опор и фундаментов мостов, бурение свай.

2005 -2006 –  Ремонтные и монтажные работы по Каскаду Нарынских ГЭС.

 Джалалабадская обл., Кыргызстан.

 

Монтаж металлоконструкций , текущие ремонты, инжиниринговые услуги.

2006-2009 – Производство и установка микро ГЭС. Кыргызстан.

Изготовление и установка микро ГЭС мощностью 

2007– 2009 – Расчет водно-энергетического потенциала и выбор створов малых ГЭС     Кыргызстан.

Выбор створов  для строительства малых ГЭС на реках Кыргызской Республики.

2008 г  – Проведение геологоразведочных и топографических работ.

 Иссык-Кульская обл. Кыргызстан.

Разбивка и вынос скважин для геологоразведочного бурения.

2009 г. – Малая ГЭС Сокулук-1.   

Чуйская обл. Кыргызстан

Разработка рабочего проекта для строительства малой ГЭС мощностью 2400 кВт.  на реке Сокулук      

 

2009-2010 – Малая ГЭС на реке Ак-Суу. 

Московский район, Чуйская обл., Кыргызстан.

Разработка проектно-сметной документации, авторский надзор и монтаж оборудования МГЭС мощностью 500 кВт, на реке Ак-Суу

2010 год – ПРООН «Развитие малых ГЭС в КР»

Кыргызстан, Иссык-Кульская обл.

Разработка ТЭО малой ГЭС «Каракол», мощностью 1800 кВт. На реке Каракол.

2010-2011 – Ремонтные и инжиниринговые работы по объектам ОАО «Электрические станции»      

г. Бишкек, Нарынская обл., Джалалабадская обл. Кыргызстан.  

Текущие ремонты оборудования и инжиниринговые услуги.

Ремонт вала турбины ГА №1, Шамалдысайской ГЭС.

    

2010-2011 – Проект Еврокомиссии, Кыргызстан-Дания     

Тюпский район, Иссык-Кульская обл. Кыргызстан.

Разработка Проектно-сметной документации установка мини ГЭС общей мощностью 90 кВт, на реке Сары-Булак и реке Талды-Су.

              2011-2015 – Малая ГЭС на р. Джангакты.

 

Ляйлякский район, Баткенская обл. Кыргызстан

Разработка рабочего проекта, авторский надзор за строительством, поставка и монтаж оборудования  малой ГЭС на р. Джангакты, мощностью 600 кВт.

2011-2012 – Реконструкция Калининской малой ГЭС на реке Кара-Балта   

  Жайильский район, Чуйская обл. Кыргызстан

Разработка рабочего проекта по реконструкции Калининской малой ГЭС

мощностью 1600 кВт.

2011 -2015 – Реабилитация энергетики КР

Джалалабадская обл. Кыргызстан

Разработка проекта реконструкции оборудования Токтогульской ГЭС на реке Нарын, мощностью 1200 МВт, совместно с компанией «Фихтнер», Германия.

2012-2014 – Разработка новых технологий

г. Бишкек, Кыргызстан

Разработка, изготовление и установка микро ГЭС 10 и 25 кВт, с генератором нового типа производства Южная Корея.

2014 г Расчет водно-энергетического потенциала и выбор створов малых ГЭС

Чуйская обл. Кыргызстан

2015 г. – Выбор створов для потенциального строительства малых ГЭС по заказу Минэнерго КР и ПРООН, Кыргызская Республика.

Выбор мест для первоочередного строительства и расчет параметров малых ГЭС в КР, Разработка интерактивной карты расположения створов потенциальных малых ГЭС.

2016 г. – Малая ГЭС на реке Ак-Суу

Баткенская обл., Ляйлякский р-н, Кыргызстан

Разработка ТЭО малой ГЭС «Ак-Суу» мощностью 1400 кВт

2016-2017 – Реконструкция системы АСП Курпсайской ГЭС

Джалалабадская обл., Кыргызстан

Разработка проекта реконструкции системы  пожарного водоснабжения и автоматического пожаротушения для Курпсайской ГЭС, мощностью 800 МВт, на реке Нарын.

АО «Гидропроект»

Период характеризуется созданием на территории Центральной Азии независимых государств и обретением независимости Республикой Узбекистан.

В Кыргызстане до 2000 года завершено строительство последних ступеней Нижне-Нарынского каскада: Ташкумырской и Шамалдысайской ГЭС мощностью соответственно 450 и 240 МВт. В 1993 году введены в работу 2 агрегата Памирской ГЭС № 1 на реке Гунт в Горно-Бадахшанской области Таджикистана мощностью 28 МВт.

В Узбекистане в этот период было развернуто проектирование малых ГЭС при существующих водохранилищах и на перепадах ирригационных каналов. Во исполнение Правительственного решения «О развитии малой гидроэнергетики в Республике Узбекистан» ОАО «Гидропроект» в 1995-2010 годы обеспечил проектирование ряда новых гидроэлектростанций, из которых в 2003 году введена в эксплуатацию малая ГЭС Ургут на канале Даргом мощностью 3 МВт, в 2006 году осуще-ствлен пуск первой очереди ГЭС при Туполангском водохранилище – введены 2 гидроагрегата суммарной мощностью 30 МВт.

В 2010 юбилейном году завершены строительно-монтажные работы и поставлены под нагрузку две гидроэлектростанции: ГЭС при Ахангаранском водохранилище мощностью 21 МВт и ГЭС-2 при Андижанском водохранилище мощностью 50 МВт, на которых установлено оборудование Китайской Национальной Корпорации Электрооборудования (CNEEC).

Завершается монтаж оборудования автоматики и в ближайшее время готовится пуск ГЭС при Гиссаракском водохранилище мощностью 45 МВт.

В 2009 году разработан ПТЭР строительства МГЭС на реке Эрташсай мощность 2,2 МВт; в настоящее время идет выбор подрядчика для строительства объекта «под ключ».

По проекту ОАО «Гидропроект» в 2000 году построены и введены в эксплуатацию тоннельные пере-ходы на перевальных участках «Камчик» и «Резак» Республиканской автодороги Ташкент-Ош.

ОАО «Гидропроект» принимает активное участие в проектно-изыскательском обосновании крупных водохозяйственных объектов Узбекистана.

По зарубежным объектам в 2002-2005 годы ОАО «Гидропроект» выполнил полный объем рабочей документации по зданию станции ГЭС Се-Сан 3 во Вьетнаме для строительно-консультационного треста «Шонг Да», а также предоставлял специалистов по управлению качеством на строительстве объекта.

Начиная с 1995 года, ОАО «Гидропроект» стал заниматься проектированием декоративных фонтанов. Было проведено большое количество гидравлических исследований, разработаны новые виды струеформирующих гидравлических насадок, получены авторские свидетельства на изобретения. Запроектированы и построены в г.Ташкенте: фонтан у музея Амира Темура, на площади Бобура, группа фонтанов на площади Мустакиллик и другие, фонтаны практически во всех областных центрах Узбекистана, в г. Алматы.

С 2009 года, во исполнение решений Президента и Кабинета Министров Республики Узбекистан ОАО «Гидропроект» приступил к разработке технико-экономических обоснований инвестиционных проектов модернизации существующих и строительства новых гидроэлектростанций с целью наиболее полного и эффективного использования возобновляемых и экологически чистых энергоресурсов Республики.

В настоящее время завершена разработка ПТЭО строительства ГЭС Камолот мощностью 8 МВт на Чирчик-Бозсуйском тракте, проводятся процедуры тендерных торгов по поставке оборудования и определению генерального подрядчика.

Завершается формирование контракта на поставку оборудования и разработка ТЭО по модернизации Чарвакской ГЭС.

Прорабатываются вопросы создания парка ветроустановок в зоне г. Зарафшан и г. Нукус.

В настоящее время с составе АО «Гидропроект» проектно-изыскательскими и исследовательскими работами по всем направлениям занимаются 9 производственных и 5 способствующих отделов. Общая численностью персонала составляет 269 человек, в том числе ИТР – 152 человек.

Малые ГЭС. Водоподводящие сооружения и гидротурбины. Лекция 4

1. Малые гэс. Водоподводящие сооружения и гидротурбины

МАЛЫЕ ГЭС.
ВОДОПОДВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ
И ГИДРОТУРБИНЫ
ЛЕКЦИЯ №4

2. Малая гидроэнергетика

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА
Малая гидроэнергетика – это составная часть гидроэнергетики,
связанная с использованием энергии водных ресурсов и
гидравлических систем при помощи гидроэнергетических
установок малой мощности
ГОСТ Р 51238 – 98 Гидроэнергетика малая. Термины и
определения
2

3. История развития малой гидроэнергетики в России

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В
РОССИИ
В 1892 году состоялся пуск
Зыряновской ГЭС на
Рудном Алтае
Станцию построили на речке
Березовка (приток р.Бухтарма)
3

4. История развития малой гидроэнергетики в России

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В
РОССИИ
8000
количество малых ГЭС
7000
6614
6073
6000
5000
6573
5679
5818
4765
4062
3544
4000
3000
2939
1928
2000
1093
1000
943
0
1910
360
190
78
1920
1930
1940
1950
1960
годы
1970
300
70
1980
1990
2000
2010
4

5. Классификация объектов малой гидроэнергетики

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
Страна
Австрия, Германия, Польша, Испания
Латвия и Швеция
Греция, Ирландия, Португалия
США
СССР
Мощность
До 2 МВт
До 5 МВт
До 10 МВт
До 15 МВт (до 30
МВт после 1980 г.)
До 30 МВт
5

6. Суммарная мощность малой гидроэнергетике в мире

СУММАРНАЯ МОЩНОСТЬ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКЕ В МИРЕ
• В «старых» членах Евросоюза (EU-25)
имеется 16,8 тысяч малых ГЭС средней
мощностью 0,7 МВт, что обеспечивает
суммарную мощность 10 ГВт.
• В Китае действует около 83 тысяч малых ГЭС.
6
7

8. Производители малых ГЭС в России

ПРОИЗВОДИТЕЛИ МАЛЫХ ГЭС В РОССИИ
ЗАО “Норд Гидро”
АО «Ленинградский металлический завод»
АО «НПО ЦКТИ» (“Научно-производственное
объединение по исследованию и проектированию
энергетического оборудования им. И.И. Ползунова” )
ООО «Энергомашкорпорация»
ООО «Энерго-Альянс»,
АО «Уралэлектротяжмаш»
АО «МНТО ИНСЭТ» – микроГЭС, ГА для мини, малых
ГЭС
ОА «Тяжмаш» г.Сызрань
НПЦ «Ранд», г. Санкт-Петербург
АО «Энергомаш»
ОА «Напор»
АО «Электросила» – генераторы
АО «НИИЭС»
8

9. Классификация объектов малой гидроэнергетики по мощности

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ ПО МОЩНОСТИ
наименование
МикроГЭС
МиниГЭС
Малые ГЭС
Установленная
мощность
расход
Диаметр рабочего
колеса
до 100 кВт
100-1000 кВт
1-30 МВт

0,4-12,8 м3/с
>12,8 м3/с

0,3-0,8 м
>0,8 м
ГОСТ Р 51238 – 98 Гидроэнергетика малая. Термины и
определения
9

10. Источники энергии для малых ГЭС

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ МАЛЫХ ГЭС
Небольшие реки, ручьи
технологические водотоки (промышленные и канализационные
сбросы)
Ирригационные каналы в сельской местности
Искусственные водоёмы
10

11. Классификация объектов типу преобразования энергии потока

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ТИПУ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ЭНЕРГИИ ПОТОКА
Напорные
Э1 2
Кинетические
p1
p2
1v12 2v22
Э1 Э2 gW (( z1
) ( z2
) (
))
g
g
g
11

12. Классификация объектов малой гидроэнергетики

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
Напорные
Плотинные
Деривационные
стационарные
Мобильные
12

13. Чемальская ГЭС

ЧЕМАЛЬСКАЯ ГЭС
13

14. Зелаирская ГЭС

ЗЕЛАИРСКАЯ ГЭС
14

15. Эзминская ГЭС

ЭЗМИНСКАЯ ГЭС

16. Классификация объектов малой гидроэнергетики

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
Кинетические (безнапорные, свободнопоточные)
гирляндные
наплавные
погружные
16

17. Классификация объектов малой гидроэнергетики

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЙ
ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ
17

18. Мини-ГЭС на сточных водах в Томске

МИНИ-ГЭС НА СТОЧНЫХ ВОДАХ В ТОМСКЕ
9 сентября 2014 года
Мощность: 1000 кВА
Годовая выработка:
3 млн. кВт*ч
18
19

20. Капиталовложения и окупаемость МГЭС

КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯ И ОКУПАЕМОСТЬ МГЭС
Строительство МГЭС на
существующих гидроузлах
1100$1800$
Восстановление не действующих
МГЭС
1100$3500$
Новое строительство МГЭС
(деривационная схема)
1200$2500$
Новое строительство МГЭС
(кроме деривационной)
1700$4500$
8760 ч. – 2880 ч. (4 мес.) = 5880 ч. – для
средних широт
20

21. Водоподводящие сооружения

ВОДОПОДВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ

22. Задача выбора конструктивных элементов ГЭС

ЗАДАЧА ВЫБОРА КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ГЭС
Стоимость проекта
Конструкция ГЭС
Эффективность
выработки ГЭС
Упрощение
конструкции
Автоматизация
работы ГЭС
Снижение потерь
энергии

23. Основные конструктивные элементы

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Гидротехнические сооружения ГЭС
Водоподводящие сооружения
гидротурбина
генератор
Система стабилизации выходных
параметров

24. Плотинные ГЭС

ПЛОТИННЫЕ ГЭС

25. Деривационные ГЭС

ДЕРИВАЦИОННЫЕ ГЭС
Эзминская ГЭС

26. Свободнопоточные ГЭС

СВОБОДНОПОТОЧНЫЕ ГЭС

27. Водоподводящие сооружения

ВОДОПОДВОДЯЩИЕ СООРУЖЕНИЯ
1. Каналы-деривации и
безнапорные лотки
2. Водоприёмники
3. Водоводы

29. Расчёт параметров безнапорной деривации

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ
1. При строительстве безнапорного участка деривации очень важен выбор
уклона i дна канала, от которого зависит скорость протока воды в нем
заиление
Зарастание водовода
водорослями
Образование шуги и
ледяных покровов
Малая
скорость
потока
Большая
скорость
потока
Увеличение
потерь напора
и мощности
1,0 1,5 м / с
3
t H 0.06
tH- минимальная температура наружного воздуха, C°

30. Расчёт параметров безнапорной деривации

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ
h i L
Уклон канала определяют по формуле Шези:
i
2
C R
2
,
R – гидравлический радиус живого сечения канала, м;
С – коэффициент Шези

31. Расчёт гидравлического радиуса безнапорной деривации

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАДИУСА
БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ
R
,
Площадь живого сечения
χ – смоченный периметр, длина линии, по которой жидкость в живом
сечении соприкасается с твердыми поверхностями
Водоток трапециевидного сечения
(b ctg ( ) h) h
b 2h ctg 2 ( ) 1

32. Расчёт гидравлического радиуса безнапорной деривации

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАДИУСА
БЕЗНАПОРНОЙ ДЕРИВАЦИИ
Водоток прямоугольного сечения
b h
Водоток треугольного сечения
b 2h
ctg ( ) h 2
2h ctg 2 ( ) 1
Водоток круглого сечения
h
a 1 2
d
arccos(a)
d2
( a sin( ))
4
d

33. Расчёт коэффициента Шези

РАСЧЁТ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕЗИ
R1 / 6
C
,
n
Материал стенок русла
Коэффициент шероховатости
(справочная величина)
Коэффициент шероховатости
Сталь
0,012
Чугун
0,013
Бетон
0,013
Нескальный грунт
0,025
Скальный грунт
0,040

34. Напорный водовод

НАПОРНЫЙ ВОДОВОД
На крупных ГЭС:
Сложная армированная железобетонная конструкция
На малых ГЭС:
Может отсутствовать у гидроэлектростанций плотинного типа.
У ГЭС деривационного типа может быть использован:
1. Стальной трубопровод
2. Бетонный трубопровод (бетонные кольца)
3. Резиновый трубопровод
4. Рукавный трубопровод

35. Расчёт параметров водовода

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВОДОВОДА
1. Диаметр водовода
4 Q
D
.
3.14
2. Потери напора в водоводе
2.1 Потери напора на трение
hтр
128vQL
gD 4
– Кинематический коэффициент вязкости
ν
Чистая вода при t=20 ºC
1,01*10^(-6) м^2/с
Чистая вода при t=10 ºC
1,31*10^(-6) м^2/с

36. Расчёт параметров водовода

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВОДОВОДА
2.1 Местные потери напора
hдоп
0.083 f Q
,
4
D
f – коэффициент местного сопротивления
f
элемент
Вход в водовод с острыми краями
0,5
Вход в водовод с закругленными краями
0,2
задвижка
0,12
Колено 90%
0,3
Закругление
0,14
Действительный напор:
H д Н h, м

37. Гидротурбины

ГИДРОТУРБИНЫ

38. СОСТАВ Гидротурбины

СОСТАВ ГИДРОТУРБИНЫ
Спиральная камера
Система регулирования подачи
энергоносителя
Рабочее колесо
Отсасывающая труба

39. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
Активные
Реактивные

40. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
1. Турбина Пелтона (Pelton Turbine) – ковшовая активная
турбина, использующая высокий напор струи

41. Число сопл ковшовой турбины

ЧИСЛО СОПЛ КОВШОВОЙ ТУРБИНЫ
Число сопл может от 1 до 6 (в
зависимости от расхода и
мощности турбины)
Чем больше сопл, тем
равномернее поток поступает на
рабочее колесо и тем выше
к.п.д. турбины

42. Лопасти (чаши, ковши) ковшовой турбины

ЛОПАСТИ (ЧАШИ, КОВШИ) КОВШОВОЙ
ТУРБИНЫ
С разделительным клином
(для больших мощностей)
Без разделительного клина
(для малых мощностей)

43. Регулирование расхода ковшовой турбины

РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСХОДА КОВШОВОЙ
ТУРБИНЫ
Сопловой аппарат ковшовой турбины
Дефлектор (отклонитель)
Изменение расхода регулирующей иглой

44. Двухколесная (трехколесная) ковшовая турбина

ДВУХКОЛЕСНАЯ (ТРЕХКОЛЕСНАЯ) КОВШОВАЯ
ТУРБИНА

45. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
2. Турбина Тюрго (Turgo Turbine) – наклонно-струйная активная
турбина, использующая высокий напор струи

46. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
3. Турбина Каплана (Kaplan Turbine) – поворотно-лопастная
гидротурбина (на малых ГЭС чаще используются пропеллерные
турбины)

47. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
4. КАПСУЛЬНАЯ ТУРБИНА

48. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
5. Турбина Фрэнсиса (Frencis Turbine) – радиально-осевая турбина

49. Типы гидротурбин

ТИПЫ ГИДРОТУРБИН
6. Турбина Банки (Banki Turbine) – турбина поперечного течения
Горизонтальный напуск
Вертикальный напуск

50. Конструктивные особенности гидротурбины

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОТУРБИНЫ
Двухкамерное исполнение

51. Классификация турбин по напору

КЛАССИФИКАЦИЯ ТУРБИН ПО НАПОРУ
Вид турбины
Пропеллерная и
поворотнолопастная
Напор, м
Турбина Банки
2-200
Радиально-осевая
10 – 350
Наклонно-струйная
30 – 400
Ковшовая
50 – 1000
3 – 40

52. Маркировка гидротурбин

МАРКИРОВКА ГИДРОТУРБИН
Тип гидротурбины
(ПЛ, РО, Пр, КО)
Предельный напор
при котором турбина
может работать
Диаметр рабочего
колеса
Расположение вала
Гидротурбины
В – вертикальная
Г – горизонтальная
Пр10-ВБ-140
Дополнительные
Признаки системы
гидротурбин
К – капсульная,
4, 6 – число сопл ковшовой
гидротурбины
М, Б – металлическая или
бетонная спирал. камера
Θ – угол наклона лопастей
Диагональной турбины

53. Компоновки гидроагрегатов

КОМПОНОВКИ ГИДРОАГРЕГАТОВ
Горизонтальные
Напор: 5-10(15) м, большой и средний расход
капсульные гидроагрегаты
Напор: 5-40 м, любой расход
Турбины Каплана и Банки
Напор: 40 м и выше, малый и средний расход
Турбина Фрэнсиса (вертикальное исполнение),
Банки, ковшовая, наклонно-струйная

54. Компоновки гидроагрегатов

КОМПОНОВКИ ГИДРОАГРЕГАТОВ
Вертикальные
Напор: 20 и более м, малый и средний расход
Поворотно-лопастные турбины
Напор: 40 и более м, большой расход
Ковшовые, наклонно-струйные турбины, турбины
Фрэнсиса и банки

55. Расчёт параметров турбин

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ТУРБИН
Малые ГЭС
Расчёт параметров турбины производится
индивидуально для объекта на основе модельных
характеристик
МикроГЭС
Выбор параметров турбины производится на
основе имеющихся модульных элементов или
комплектных ГЭС

56. Выбор оборудования МикроГЭС

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ МИКРОГЭС
Компания ИНСЭТ
http://www.inset.ru/

57. Насосы в качестве гидротурбин

НАСОСЫ В КАЧЕСТВЕ ГИДРОТУРБИН
+ Простота конструкции
– Отсутствие возможности регулирования

Сколько гидроэнергии я могу получить

Если вы имеете в виду энергии (это то, что вы продаете), прочтите «Сколько энергии я могу произвести с помощью гидротурбины?».
Если вы имеете в виду power , читайте дальше.

Мощность – это скорость производства энергии. Мощность измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Энергия – это то, что используется для работы, и измеряется в киловатт-часах (кВтч) или мегаватт-часах (МВтч).

Проще говоря, максимальная выходная мощность гидроэлектроэнергии полностью зависит от того, какой напор и поток доступны на площадке, поэтому крошечная микрогидро-система может производить всего 2 кВт, тогда как большая гидроэнергетическая система может легко производить сотни мегаватт (МВт).Чтобы представить это в контексте, система гидроэлектроэнергии мощностью 2 кВт может удовлетворить годовые потребности в электроэнергии двух средних домов в Великобритании, тогда как система мощностью 200 МВт может обеспечить 200 000 средних домов в Великобритании.

Если вы не возражаете против уравнений, самый простой способ объяснить, сколько энергии вы можете произвести, – это посмотреть на уравнение для расчета гидроэнергии:

P = m x g x H _нетто x η

Где:

P

мощность, измеренная в ваттах (Вт).

м

массовый расход в кг / с (численно то же, что и расход в литрах / сек, потому что 1 литр воды весит 1 кг)

г

гравитационная постоянная, равная 9,81 м / с ²

H _нетто

чистый напор. Это общий напор, физически измеренный на площадке, за вычетом потерь напора. Для простоты можно принять, что потери напора составляют 10%, поэтому H _нетто = H _брутто x 0,9

η

– произведение КПД всех компонентов, которыми обычно являются турбина, система привода и генератор

Для типичной небольшой гидросистемы КПД турбины будет 85%, КПД привода 95% и КПД генератора 93%, поэтому общий КПД системы будет:

0.85 x 0,95 x 0,93 = 0,751, т. Е. 75,1%

Следовательно, если у вас относительно низкий общий напор 2,5 метра и турбина, которая может выдерживать максимальный расход 3 м ³ / с, максимальная выходная мощность системы будет:

Сначала преобразуйте напор брутто в напор нетто, умножив его на 0,9, так:

H _нетто = H _брутто x 0,9 = 2,5 x 0,9 = 2,25 м

Затем преобразуйте расход в м ³ / с в литры / секунду, умножив его на 1000, так:

3 м ³ / с = 3000 литров в секунду

Помните, что 1 литр воды весит 1 кг, поэтому м численно совпадает с расходом в литрах в секунду, в данном случае 3000 кг / с.

Теперь вы готовы рассчитать мощность гидроэлектростанции:

Мощность (Вт) = м x г x В _нетто x η = 3000 x 9,81 x 2,25 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Теперь сделайте то же самое для гидроэлектростанции с высоким напором, где общий напор составляет 50 метров, а максимальный расход через турбину составляет 150 литров / секунду.

В данном случае H _нетто = 50 x 0,9 = 45 м и расход в литрах в секунду равен 150, отсюда:

Мощность (Вт) = м x г x В _нетто x η = 150 x 9.81 x 45 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Здесь интересно то, что два совершенно разных участка, один с чистым напором 2,25 метра, а другой 45 метров, могут генерировать точно такое же количество энергии, потому что участок с низким напором имеет гораздо больший поток (3000 литров в секунду). ) по сравнению с местом с высоким напором всего 150 л / с.

Это ясно показывает, как две главные переменные при расчете выходной мощности гидроэлектроэнергии от гидроэнергетической системы – это напор и поток, а выходная мощность пропорциональна напору, умноженному на поток.

Конечно, две системы в приведенном выше примере будут очень разными физически. Для узла с низким напором потребуется физически большой винт Архимеда или турбина Каплана внутри машзала размером с большой гараж, потому что он должен быть физически большим, чтобы выпускать такой большой объем воды с относительно низким давлением (напором) через него. . Для установки с высоким напором потребуется только небольшая турбина Pelton или Turgo размером с холодильник, потому что она должна отводить только 5% расхода системы с низким напором и под гораздо более высоким давлением.

Интересно, что в реальном мире напоры и потоки в приведенном выше примере не так уж далеки от реальности, потому что места с высоким напором, как правило, находятся в истоках рек на возвышенностях, поэтому земля имеет крутой уклон, что позволяет создавать высокие напоры. должны быть созданы, но водосборный бассейн водотока относительно невелик, поэтому скорость потока мала. Тот же самый верховой поток в 20 км ниже по течению слился бы с бесчисленными небольшими притоками и превратился бы в гораздо большую реку с более высоким расходом, но прилегающая территория теперь была бы низменной сельскохозяйственной землей со скромным уклоном.Было бы возможно иметь только низкий напор через плотину, чтобы избежать риска затопления окружающей земли, но скорость потока в низменной реке была бы намного больше, чтобы компенсировать это.

В Великобритании есть ряд всех типов гидроэлектростанций с высоким, средним и низким напором. В Англии больше мест с низкой головой, в Шотландии – больше с высокой, а в Уэльсе – смесь всего, но все еще со значительными возможностями для средней и высокой ставки.

Мощность и выработка энергии можно максимизировать, очищая входной экран от мусора, что обеспечивает максимальный напор системы.Этого можно добиться автоматически с помощью нашего инновационного экрана GoFlo Traveling, произведенного в Великобритании нашей дочерней компанией. Откройте для себя преимущества установки путевого экрана GoFlo на вашу гидроэнергетическую систему в этом тематическом исследовании: Максимальное использование преимуществ гидроэнергетических технологий с помощью инновационной технологии путевых экранов GoFlo.

Вернуться в Учебный центр Hydro

Вы рассматриваете гидроэнергетический проект?

Компания

Renewables First имеет значительный опыт работы в качестве консультанта по гидроэнергетике и обладает всеми возможностями проекта, от первоначального технико-экономического обоснования до проектирования и установки системы.

Первым шагом к развитию любого участка гидроэлектростанции является проведение полного технико-экономического обоснования.

Свяжитесь с нами по поводу технико-экономического обоснования сегодня!

По завершении вы поймете потенциал сайта и получите инструкции по дальнейшим шагам по развитию вашего проекта. Вы можете узнать больше о гидроэнергетике в нашем Учебном центре по гидроэнергетике.

Сведите к минимуму ручную очистку вашего водозаборного экрана, максимизируйте финансовую отдачу вашей гидроэнергетической системы и защитите рыбу и угрей с помощью дорожных экранов GoFlo.Узнайте больше здесь.

Технико-экономическое обоснование малой гидроэнергетики для выбранных мест в Египте

https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.04.013Получить права и контент

Основные моменты

•

Исследует потенциал малой гидроэнергетики на разные места в Дельте-Египте.

•

Сравнение выработки энергии от трех типов гидротурбин.

•

Программа Matlab предназначена для расчета КПД турбин на каждом участке при разном напоре и расходе воды.

•

Турбины Crossflow и Kaplan разного размера могут достаточно увеличить электрическую энергию на выбранных объектах.

•

Мини-гидроэлектрические проекты могут быть созданы на многих объектах в Египте.

Реферат

Одна из самых больших проблем, стоящих сегодня перед миром, – обеспечить доступ к безопасному и доступному по цене источнику электроэнергии. В зависимости от течения реки малая гидроэнергетика часто является экономически эффективным источником возобновляемой энергии.В Египте протекает часть самой длинной реки Африки, и это относительно надежный источник. Многие малые гидроэлектростанции могут быть установлены в русловых схемах или внедрены в существующую речную инфраструктуру. Мы утверждаем, что египетскому правительству важно использовать гидроэнергетические ресурсы не только для удовлетворения растущего спроса, но и для сокращения использования ископаемого топлива и связанного с этим загрязнения окружающей среды. В этом документе исследуется потенциал малой гидроэнергетики в выбранных местах в дельте Нила в Египте и представлено технико-экономическое обоснование малой гидроэнергетики для этих мест.Напор и расход воды за последние пять лет используются для определения гидроэнергетического потенциала. Годовая энергия трех различных малых гидротурбин рассчитана для восьми выбранных регионов в дельте Нила в Египте. Анализ включает сравнение выработки энергии от трех типов гидротурбин. Кроме того, создана программа MATLAB для вычисления эффективности исследуемых турбин на каждом участке при различных напорах и расходах воды. Установлено, что использование турбин Crossflow и Kaplan различных размеров может повысить выработку электроэнергии на выбранных объектах.

Ключевые слова

Малая гидроэнергетика

Эффективность гидротурбины

Экономический анализ

Оценка гидроэнергетики

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2019 Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи PDH

. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курса.”

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

“Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным.Я многому научился, и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. “

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

“Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе.”

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

“Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком

с подробной информацией о Канзасе

Авария City Hyatt “

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

– лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

“Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал “

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

“Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.”

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

“Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент, оставивший отзыв на курсе

материалов до оплаты и

получает викторину.”

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

“Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил много удовольствия “.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса.”

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

“Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

“Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

– «нормальная» практика.”

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

“Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

“Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.”

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

.

обзор текстового материала. Я

также понравился просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

“Документ” Общие ошибки ADA при проектировании объектов “очень полезен.

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии. “

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

“Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.”

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.”

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

“Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать “.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.”

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

“Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. “

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.”

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%.

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

“Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правила. “

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

“Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

сертификация. “

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

“У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил – много

оценено! “

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

“Курс был по разумной цене, а материалы были краткими, а

хорошо организовано.

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока –

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна.

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

“Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.”

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве – проектирование

Building курс и

очень рекомендую .”

Денис Солано, P.E.

Флорида

“Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлены. “

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор где угодно и

всякий раз, когда.”

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

“Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Тщательно

и комплексное.

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

“Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.”

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

“Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Luan Mane, P.E.

Conneticut

“Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернись, чтобы пройти викторину “

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях .

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

“Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.”

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

“Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материалы для изучения, а затем вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график “

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

“Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат . Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. “

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

“Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .”

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, которому требуется

улучшение.”

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

сертификат. “

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

“Учебные модули CEDengineering – это очень удобный способ доступа к информации по

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

приходится путешествовать.”

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

(PDF) АНАЛИЗ СТОИМОСТИ МИНИ-ГИДРО ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ОПТИМИЗАЦИЮ БАКТЕРИАЛЬНОГО РИВА

International Journal of Energy and Smart Grid

Vol 2, Number 2, 2017

ISSN: 2548-0332

doi: 10.23884 / IJESG.2017. 2.04

[10] Filho, GLT, et. др., Оценка затрат малых гидроэлектростанций на основе фактора

, Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии 77, (2017), стр.229-238.

[11] Оздемир, М.Т. и др., Настройка оптимальных параметров ПИД-регулирования классического и дробного порядка для автоматического управления генерацией

на основе оптимизации бактериального роя. В:

IFACPapersOnLine, (2015), стр. 501–506.

[12] Eberhart, R.C., et. др., Новый оптимизатор, использующий теорию роя частиц. В материалах Шестого международного симпозиума

по микромашиностроению и гуманитарным наукам, том. 1, 1995, стр. 39-43.

[13] Пассино, К.М., Биомимикрия бактериального кормодобывания для распределенной оптимизации и контроля.

Системы управления, IEEE, 22, 3, (2002), стр. 52-67.

[14] Korani, W.M., et. др., Бактериальный корм, ориентированный на стратегию оптимизации роя частиц для настройки

PID. Международный симпозиум IEEE по вычислительному интеллекту в робототехнике и

автоматизации (CIRA), IEEE, (2009), стр. 445-450.

[15] Öztürk, D, et. др., Оптимизация нагрузки и частоты с помощью эвристических методов в автономной гибридной сети переменного тока

, Международный журнал энергетики и умных сетей 2, (2017), стр.2-16

[16] Челик В. и др., Влияние на область устойчивости ПИ-регулятора дробного порядка для однозонных систем

с задержкой по времени – системы регулирования нагрузки. Труды Института измерений и контроля

, (2017), том: 39 выпуск: 10, страницы: 1509-1521

[17] Özdemir, M.T., et. др., Оптимальное управление частотой нагрузки в двух энергосистемах с помощью Optics

Inspired Optimization. Firat Universitesi Muhendislik Bilimleri Dergisi, 2, (2016), 28, стр.57–

66.

[18] Özdemir, M.T., et. др., Сравнительный анализ производительности оптимальной настройки параметров ПИД-регулятора

на основе оптических методов оптимизации для автоматического управления генерацией.

Энергия (2017), 10, 2134.

[19] Эроглу В., Тек Сорун Пара, Global Enerji, Сай 19, (2006), стр. 26-29.

[20] Басмачи, Э., Энергия Дарбогазо ве Гидроэлектрик Саналлеримиз, ДСИ Вакфи Яйыны, (2006).

[21] Gürbüz, A., et.др., Исследования устойчивого энергоснабжения в Турции и роль Эи, Международный конгресс

по управлению речными бассейнами, 22–24 марта 2007 г., Анталия.

[22] Özdemir, M.T., et. др., Türkiye’nin Enerji Politikasında Küçük ve ok Küçük Hidroelektrik

Santrallerin Yeri ve Önemi, ICANAS 38, 10-15 Eylül 2007, Ankara, Türkiye

[23] Özdemir. и механическое образование: Micro

Прототип гидроэлектростанции.Процедурные социальные и поведенческие науки, 47, (2012), стр. 2114–

2119.

Гидроэлектроэнергия: как это работает

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Кредит: Управление долины Теннесси

Так как же нам получить электричество из воды? Фактически, гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию одинаковым образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллероподобной детали, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрическом генераторе, который является двигателем, вырабатывающим электричество.На угольной электростанции пар вращает лопасти турбины; тогда как гидроэлектростанция использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

Взгляните на эту диаграмму (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть подробности:

Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке , которая имеет большой перепад высот (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций). Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре .У подножия стены дамбы находится водозабор. Гравитация заставляет его проваливаться через напорный водовод внутри дамбы. В конце напорного водовода находится пропеллер турбины, который вращается движущейся водой. Вал турбины идет вверх в генератор, который производит мощность. К генератору подключены линии электропередач, по которым электричество доставляется в ваш дом и в мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, играть в воде прямо под плотиной, когда выходит вода, – не лучшая идея!

Турбина и генератор вырабатывают электроэнергию

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Источник: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию проточной воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на На принципах, открытых Фарадеем, он обнаружил, что когда магнит проходит мимо проводника, он заставляет течь электричество.В большом генераторе электромагниты создаются за счет циркуляции постоянного тока через петли из проволоки, намотанные на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полевыми полюсами и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, полюса поля (электромагниты) проходят мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает прохождение электричества и повышение напряжения на выходных клеммах генератора.”

Гидроаккумулятор: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Спрос на электроэнергию не «плоский», а постоянный. Спрос повышается и понижается в течение дня, и в ночное время потребность в электричестве в домах, на предприятиях и других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 в жаркий августовский выходной день можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но 12 часов спустя, в 5:00 … не так уж и много.Гидроэлектростанции более эффективны в обеспечении пиковой потребности в энергии в течение коротких периодов времени, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные электростанции, и один из способов сделать это – использовать «гидроаккумулирующие станции», которые повторно используют одну и ту же воду более одного раза.

Насосный накопитель – это метод сохранения воды в резерве на период пиковой нагрузки за счет перекачки воды, которая уже прошла через турбины, в резервный бассейн над электростанцией в то время, когда потребность потребителей в энергии низка, например, во время Середина ночи.Затем воде позволяют течь обратно через турбогенераторы в периоды, когда потребность высока и на систему ложится большая нагрузка.

Насосный накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует как батарея, накапливая энергию в виде воды, когда потребности в ней низкие, и вырабатывая максимальную мощность в дневные и сезонные пиковые периоды. Преимущество гидроаккумулирующего оборудования заключается в том, что гидроагрегаты могут быстро запускаться и быстро регулировать мощность.Они работают эффективно при использовании в течение одного или нескольких часов. Поскольку гидроаккумулирующие водохранилища относительно малы, затраты на строительство, как правило, невысоки по сравнению с обычными гидроэнергетическими сооружениями.

Производство гидроэлектроэнергии

Гидроэлектростанция

Гидроэнергетика, использующая потенциальную энергию рек, в настоящее время обеспечивает 17.5% мировой электроэнергии (99% в Норвегии, 57% в Канаде, 55% в Швейцарии, 40% в Швеции, 7% в США). За исключением нескольких стран, где их много, гидроэнергетические мощности обычно используются для удовлетворения пиковых нагрузок, потому что они легко останавливаются и запускаются. Это не является основным вариантом для будущего в развитых странах, потому что большинство крупных участков в этих странах, имеющих потенциал для использования гравитации таким образом, либо уже эксплуатируются, либо недоступны по другим причинам, например, по экологическим соображениям.Рост до 2030 года ожидается в основном в Китае и Латинской Америке.

Гидроэнергия доступна во многих формах: потенциальная энергия от высоких напоров воды, удерживаемых в плотинах, кинетическая энергия от течения в реках и приливных плотинах, а также кинетическая энергия от движения волн на относительно статичных водных массах. Было разработано множество оригинальных способов использования этой энергии, но большинство из них включает направление потока воды через турбину для выработки электроэнергии.Те, которые обычно не связаны с использованием движения воды для приведения в действие какого-либо другого гидравлического или пневматического механизма для выполнения той же задачи.

Гидравлические турбины

Подобно паровым турбинам, водяные турбины могут зависеть от импульса рабочего тела на лопатки турбины или реакции между рабочим телом и лопатками, чтобы вращать вал турбины, который, в свою очередь, приводит в действие генератор.Несколько различных семейств турбин были разработаны для оптимизации производительности для конкретных условий водоснабжения.

Выходная мощность турбины

Обычно турбина преобразует кинетическую энергию рабочего тела, в данном случае воды, во вращательное движение вала турбины.

Швейцарский математик Леонард Эйлер показал в 1754 году, что крутящий момент на валу равен изменению углового момента потока воды, когда он отклоняется лопатками турбины, а генерируемая мощность равна крутящему моменту на валу, умноженному на скорость вращения. вал.См. Следующую схему.

Обратите внимание, что этот результат не зависит от конфигурации турбины или того, что происходит внутри турбины. Все, что имеет значение, – это изменение углового момента жидкости между входом и выходом турбины.

Эффективность выработки гидроэлектроэнергии

Производство гидроэлектроэнергии на сегодняшний день является наиболее эффективным методом крупномасштабного производства электроэнергии.См. Сравнительную таблицу. Энергетические потоки сконцентрированы, и ими можно управлять. В процессе преобразования кинетическая энергия улавливается и преобразуется непосредственно в электрическую. Отсутствуют неэффективные промежуточные термодинамические или химические процессы и потери тепла. Однако общий КПД никогда не может быть 100%, поскольку извлечение 100% кинетической энергии текущей воды означает, что поток должен остановиться.

Эффективность преобразования гидроэлектростанции зависит в основном от типа используемой водяной турбины и может достигать 95% для крупных установок.Небольшие установки с выходной мощностью менее 5 МВт могут иметь КПД от 80 до 85%.

Однако трудно извлечь мощность из малых расходов.

Примечание: Теоретический предел эффективности преобразования Бетца 59,3%, который представляет собой максимальный КПД, который может быть получен от ветряной турбины, не применяется к гидравлическим турбинам, поскольку существует множество вариантов конструкции турбин и более возможных средств управления потоками воды. .Это означает, что существуют эквивалентные вариации потенциального КПД турбины, многие из которых могут превышать предел Беца.

Узнайте больше об исторических разработках в области гидравлической энергии и других примерах.

Типы турбин

Наиболее подходящая турбина для использования зависит от скорости потока воды и напора или давления воды.

• Импульсные турбины

Импульсные турбины требуют тангенциального потока воды с одной стороны рабочего колеса турбины (ротора) и поэтому должны работать только при частичном погружении. Они лучше всего подходят для применений с высоким напором, но с низким расходом воздуха, например, с быстрым течением мелководья, хотя они используются в широком диапазоне ситуаций с напором от 15 до почти 2000 метров.

• Турбина Пелтон

Турбина Пелтона является примером импульсной турбины. Напоры высокого давления вызывают очень быстрые водяные струи, ударяющие по лопастям, что приводит к очень высоким частотам вращения турбины. Разделенные пары ковшей разделяют поток воды, обеспечивая сбалансированное осевое усилие на рабочем колесе турбины. Колеса Pelton идеальны для установок малой мощности с выходной мощностью 10 кВт или меньше, но они также использовались в установках с выходной мощностью до 200 МВт. Возможен КПД до 95%.



• Реакционные турбины

Реакционные турбины предназначены для работы с рабочим колесом турбины, полностью погруженным в воду или заключенным в кожух для сдерживания давления воды. Они подходят для нижнего напора воды до 500 метров и менее и являются наиболее часто используемыми турбинами большой мощности.

• Турбина Фрэнсиса

  Турбина Фрэнсиса является примером реактивной турбины. Водяной поток входит в радиальном направлении к оси и выходит в направлении оси. Крупногабаритные турбины, используемые на плотинах, способны выдавать мощность более 500 МВт с напором воды около 100 метров с эффективностью до 95%

• Пропеллерные турбины и турбины Каплана

Пропеллерная турбина – еще один пример реактивной турбины.Разработанный для работы полностью под водой, он похож по форме на гребной винт корабля и является наиболее подходящей конструкцией для источников воды с низким напором и высокой скоростью потока, например, в медленно текущих реках. Конструкции оптимизированы для определенной скорости потока, и эффективность быстро падает, если скорость потока падает ниже расчетной. Версия Kaplan имеет лопатки с регулируемым шагом, что позволяет ей эффективно работать в широком диапазоне расходов.

См. Также паровые турбины

Электроэнергия от плотин (потенциальная энергия)

• Характеристики поставки

  Установка плотины гидроэлектростанции использует потенциальную энергию воды, удерживаемой в плотине, для привода водяной турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие электрический генератор.Таким образом, доступная энергия зависит от напора воды над турбиной и объема воды, протекающей через нее. Турбины обычно реактивного типа, лопасти которых полностью погружены в поток воды. На схеме напротив показана типичная конфигурация турбины и генератора, используемых на плотине.

  Источник U.С. Инженерный корпус армии

  Источник: TVA

  Строительные работы, связанные с обеспечением гидроэнергии от плотины, обычно во много раз превышают стоимость турбин и связанного с ними оборудования для выработки электроэнергии.Однако плотины представляют собой большой резервуар для воды, из которого можно контролировать поток воды и, следовательно, выходную мощность генератора. Резервуар также служит буфером снабжения, накапливая лишнюю воду во время дождливых периодов и выпуская ее во время засухи. Накопление ила за плотиной может вызвать проблемы с обслуживанием.

  Доступная мощность

  Потенциальная энергия на единицу объема = ρgh

  Где ρ – плотность воды (10 ³ кг / м ³ ), ч – напор воды и г – гравитационная постоянная (10 м / с ² )

  Мощность P от плотины дает

  P = ηρghQ

  Где Q – объем воды, протекающей в секунду (расход в м ³ / секунду), а η – КПД турбины.

  Для воды, протекающей со скоростью один кубический метр в секунду из напора в один метр, вырабатываемая мощность эквивалентна 10 кВт при условии эффективности преобразования энергии 100% или чуть более 9 кВт при КПД турбины от 90% до 95%.

Сила «ручья реки» (кинетическая энергия)

• Характеристики поставки

«Русловые» сооружения не зависят от затопления больших участков земли с образованием плотин.Вместо этого необходимое постоянное водоснабжение может быть получено из естественных озер и водохранилищ, расположенных выше по течению. Обычно они используются для небольших схем, генерирующих выходную мощность менее 10 мегаватт.

Вода из быстро текущей реки или ручья отводится через турбину, часто через колесо Пелтона, которое приводит в действие электрический генератор. Местный напор воды может быть по существу не намного больше нуля, и турбина предназначена для преобразования кинетической энергии текущей воды во вращательную энергию турбины и генератора.Таким образом, доступная энергия зависит от количества воды, протекающей через турбину, и квадрата ее скорости.

Импульсные турбины, которые только частично погружены в воду, чаще используются в установках с быстрым течением русла реки, в то время как в более глубоких, медленных реках с большим напором воды могут использоваться полностью погруженные реакционные турбины Каплана для извлечения энергии из воды. поток.

Речные проекты намного дешевле плотин из-за более простых требований к строительным работам.Однако они чувствительны к колебаниям количества осадков или водного потока, которые уменьшают или даже сокращают потенциальную выработку электроэнергии в периоды засухи. Чтобы избежать проблем, связанных с сезонным речным стоком или даже суточными колебаниями, русловые установки могут включать дополнительный, ограниченный объем «искусственно созданных» водохранилищ, называемых «прудами», для поддержания работы станции в засушливые периоды. .

С другой стороны, в условиях наводнения установка может быть не в состоянии приспособиться к более высоким расходам, и вода должна отводиться вокруг турбины, теряя потенциальную генерирующую способность увеличенного потока воды.

Из-за этих ограничений, если строительство плотины невозможно, для протекания речных сооружений может также потребоваться некоторая форма резервного питания, такая как аккумуляторная батарея, аварийные генераторы или даже подключение к сети. Дополнительные сведения о вариантах резервного копирования см. В разделе «Использование возобновляемых источников энергии».

Доступная мощность

Максимальная выходная мощность турбины, используемой в режиме реки, равна кинетической энергии (½ мВ ² ) воды, падающей на лопасти.Принимая во внимание КПД η турбины и ее установки, максимальная выходная мощность P _max определяется как

P _макс = ½ηρQv ²

, где v – скорость потока воды, а Q – объем воды, протекающей через турбину в секунду.

Q выдается

Q = A v

, где A – рабочая площадь лопаток турбины.

Таким образом

P _макс = ½ηρAv ³

Это соотношение также применимо к закрытым турбинам, используемым для улавливания энергии приливных потоков (см. Ниже), и является прямым аналогом уравнения для теоретической мощности, генерируемой ветряными турбинами. Обратите внимание, что выходная мощность пропорциональна кубу скорости воды.

Таким образом, мощность, генерируемая одним кубическим метром воды, протекающей со скоростью один метр в секунду через турбину со 100% -ным КПД, будет равна 0.5 кВт или чуть меньше с учетом неэффективности системы. Это только одна двадцатая мощности, генерируемой таким же объемным потоком от плотины выше. Для выработки такой же мощности с тем же объемом воды из русла реки скорость потока воды должна составлять √20 метров в секунду (4,5 м / с).

Приливная сила

• Характеристики поставки

Использование силы приливов может быть достигнуто путем размещения двунаправленных турбин на пути приливного течения воды в заливах и устьях рек.Чтобы быть жизнеспособным, ему нужен большой диапазон приливов и отливов, и он включает создание барьера через залив или устье, чтобы вода проходила через турбины, когда прилив приходит и уходит. Хотя приливная энергия, собранная в приливных прудах, использовалась со времен Римской империи для питания мельниц, современных установок немного. Первая станция, которая использовала приливную энергию в больших масштабах для производства электроэнергии, была построена в Рансе во Франции в 1966 году. Другие последовали в Канаде и России.

Приливная энергия наиболее близка из всех возобновляемых периодически возобновляемых источников к способности обеспечивать неограниченную, непрерывную и предсказуемую выходную мощность, но, к сожалению, в мире мало подходящих участков, а экологические ограничения пока не позволяют их повсеместному признанию.

Гидравлические турбины с кожухом, помещенные в глубоководные приливные течения, демонстрируют больший потенциал для эксплуатации, хотя связанные с ними строительные работы более сложны, и несколько проектов находятся в стадии разработки.

Электроэнергия доступна только от шести до двенадцати часов в день в зависимости от приливов и отливов.

Доступная мощность

Максимальная выходная мощность водяной турбины с кожухом, используемой в приложениях для приливной энергии, равна кинетической энергии воды, падающей на лопасти, аналогично расчету «русла реки» выше.Принимая во внимание КПД η турбины и ее установки, максимальная выходная мощность P _max определяется как

P _макс = ½ηρAv ³

, где v – скорость потока воды, а A – рабочая площадь лопастей.

Турбина диаметром один метр с потоком воды один метр в секунду, протекающим через нее, будет генерировать 0.4 кВт электроэнергии при 100% КПД. Точно так же турбина диаметром 3 метра с потоком воды 3 метра в секунду будет производить 32 кВт мощности.

Мощность волны

• Характеристики поставки

Энергия, доступная от движения поверхностных волн океана, почти ограничена, но оказалось чрезвычайно трудно уловить.Было предложено много оригинальных систем, но, за исключением очень маленьких установок, очень немногие из них вырабатывают электроэнергию в коммерческих целях, и большинству препятствуют практические проблемы.

Некоторые из этих предложений описаны ниже. Большинство из них все еще находится в экспериментальной фазе, и многие из них не масштабируются до систем с высокой пропускной способностью.

• Системы преобразования энергии
• Качающаяся поплавковая система

Одним из простейших и наиболее распространенных решений является система колеблющихся поплавков, в которой поплавок размещен внутри буй в форме цилиндра, открытого снизу и пришвартованного к морскому дну.Внутри цилиндра поплавок перемещается вверх и вниз по поверхности волн, когда они проходят через буй.

Для превращения движения поплавка в электрическую энергию применялись различные методы. К ним относятся: –

• Гидравлические системы, в которых воздух сжимается в пневматическом резервуаре над поплавком во время его восходящего движения по гребням волн. После того, как гребни пройдут, воздух расширяется и заставляет поплавок опускаться в следующие впадины волн.Затем гидравлическая система использует возвратно-поступательное движение поплавка для прокачки воды через водяную турбину, которая приводит в действие роторный электрический генератор.
• Пневматические системы, в которых воздух, вытесняемый в цилиндре, используется для питания воздушной турбины, приводящей в действие генератор.
• Линейные генераторы для преобразования возвратно-поступательного движения поплавка непосредственно в электрическую энергию.
• Вместо выработки электроэнергии на борту буя некоторые системы перекачивают гидравлическую жидкость на берег к береговым генераторам.
• Система качающихся лопастей

В этой системе используются большие весла, пришвартованные к дну океана, чтобы имитировать покачивание морских растений в присутствии океанских волн. Лопасти прикреплены к специальным шарнирным соединениям в основании, которые используют раскачивающее движение лопастей для прокачки воды через турбогенератор.

• Система качающейся змеи

Система змеи использует серию плавающих цилиндрических секций, соединенных шарнирными соединениями.Плавающая змея привязана к морскому дну и сохраняет положение головой в волнах. Волновое движение на шарнирах используется для прокачки масла под высоким давлением через гидромоторы через сглаживающие аккумуляторы. В Гидравлические двигатели, в свою очередь, приводят в действие электрогенераторы для производства электрическая мощность.

• Колеблющаяся водяная колонна

Водные столбы образуются внутри крупных бетонных сооружений, построенных на береговой линии или на плотах.Структура открыта как сверху, так и снизу. Нижний конец погружен в море, и воздушная турбина заполняет отверстие наверху. Подъем и опускание водяного столба внутри конструкции перемещает столб воздуха над ним, прогоняя воздух через турбогенератор. Турбина имеет подвижные лопатки, которые вращаются, чтобы поддерживать однонаправленное вращение, когда движение воздушного столба меняется на противоположное.

• Система датчика давления

В гидравлической насосной системе используется погружной газовый резервуар с жесткими стенками и основанием и гибкой крышкой в ​​виде сильфона.Газ в резервуаре сжимается и расширяется в ответ на изменения давления от волн, проходящих над головой, заставляя верхнюю часть подниматься и опускаться. Рычаг, прикрепленный к центру верхней части, приводит в движение поршни, которые перекачивают воду под давлением на берег для приведения в действие гидрогенераторов.

• Системы захвата волн

В системах захвата волн используется сужающийся пандус для направления волн в приподнятый резервуар.Волны, попадающие в воронку широким фронтом, концентрируются в сужающемся канале, что приводит к увеличению амплитуды волны. Увеличенной высоты волны в сочетании с движением воды достаточно, чтобы поднять некоторое количество воды вверх по пандусу и в резервуар, расположенный над уровнем моря. Затем вода из резервуара может быть выпущена через гидроэлектрическую турбину, расположенную ниже резервуара, для выработки электроэнергии.

• Системы перекрытия волны

Это плавучие системы, аналогичные описанной выше наземной системе.Они фокусируют волны на конической рампе, что приводит к увеличению их амплитуды. Гребни волн превышают пандус и переходят в невысокую плотину. Затем вода из невысокой плотины течет через гидроэлектрические турбины обратно в море под плавучую конструкцию.

• Рычажные системы

Разработаны различные системы захвата энергии на основе рычага.Длинные рычаги можно устанавливать на стальных сваях или на плавучих платформах. К концам рычагов прикреплены большие поплавки или буи, которые перемещаются вверх и вниз вместе с волнами.

Движение рычагов перемещает жидкость в центральный гидроаккумулятор и через турбину генератора. В качестве альтернативы воду под высоким давлением можно перекачивать на берег для питания береговых генераторов.

• Технические проблемы

При разработке практических систем для улавливания волновой энергии возникают серьезные технические проблемы.

• Изменчивость морских условий

Морские условия, как известно, изменчивы, и система должна быть способна справляться с широким диапазоном амплитуд и частот волн, а также с изменениями направлений течений.

• Согласование генерирующего оборудования с волновыми характеристиками

Требуются механизмы для преобразования мощности нерегулярных колеблющихся механических сил, индуцированных волнами, в электрическую энергию, синхронизированную с сетью.Это может быть связано с дорогой силовой электроникой.

Типичные вращающиеся машины, используемые для выработки электроэнергии, работают с синхронной скоростью 1200 об / мин. (20 оборотов в секунду), тогда как частота волн, приводящих в движение генератор, вероятно, составляет от 5 до 10 секунд за цикл. Для обеспечения этого соотношения 200: 1 рабочих скоростей требуется механическая зубчатая передача, возможно, в сочетании со специальными тихоходными генераторами, включающими большое количество пар полюсов.

Одним из способов решения всех этих проблем является использование гидроаккумуляторов на месте или на берегу, чтобы сгладить подачу энергии к генератору.

• Оборудование строительное

Для систем разумного размера будут задействованы очень высокие механические силы, преобразующие волновую энергию в механическую энергию для приведения в действие электрического генератора.

• Размещение и швартовка оборудования

Должны быть предусмотрены прочные кожухи для защиты генерирующего оборудования от суровых условий окружающей среды.

Удерживать установку на месте также особенно сложно на большой глубине.

• Передача энергии

Для доставки электрической или гидравлической энергии обратно на берег необходимо разработать армированные и изолированные кабели или трубы высокого давления с низким уровнем потерь.

• Устойчивость к штормовым повреждениям

Урон от шторма – серьезная угроза.Частота появления волн любой конкретной амплитуды соответствует распределению Рэлея, аналогичному тому, которое применяется к скоростям ветра. Хотя частота серьезных штормов может быть довольно небольшой, каждые 50 лет можно ожидать появления волны, в десять раз превышающей среднюю амплитуду. Из приведенного ниже расчета мощности мощность волны пропорциональна квадрату амплитуды волны. Это означает, что установка должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать силы, в сто раз превышающие нормальный рабочий уровень.Это значительно увеличивает затраты.

Доступная мощность

Мощность волны на единицу длины волнового фронта P _L определяется (Twiddel & Weir. Возобновляемые источники энергии) как

P _L = ρga ² λ / 4T

Где ρ – плотность воды (10 ³ кг / м ³ ), a – амплитуда волны (половина высоты волны), г – гравитационная постоянная (10 м / sec ² ), λ – длина волны колебания и T – период волны.

Таким образом, для волны амплитудой 1,5 метра, длиной 100 метров и периодом 5 секунд мощность на метр волнового фронта будет 75 кВт.

Тепловая энергия океана

Безграничная тепловая энергия более теплых океанов мира может также использоваться для выработки электроэнергии во многом так же, как геотермальное тепло используется для производства электроэнергии.К сожалению, эффективность преобразования очень низкая, а экономическую жизнеспособность трудно оправдать текущими ценами на энергию. Процесс и потенциал описаны более подробно в разделе «Преобразование тепловой энергии океана» (OTEC) на страницах «Геотермальная энергия».

См. Также Генераторы

Вернуться к Обзор электроснабжения

Малая гидроэнергетика для гидроэнергетики

Малая гидроэнергетика для гидроэнергетики Статья Учебники по альтернативной энергии 20.06.2010 30.09.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Малая гидроэнергетика для дома

Как правило, малая гидроэнергетика является важным источником энергии с множеством преимуществ по сравнению с другими видами возобновляемой энергии, если они спроектированы и правильно установлены.Кинетическая энергия движущейся воды доступна 24 часа в сутки, малых гидроэнергетических систем могут использовать эту бесплатную энергию, обеспечивая недорогой и надежный источник «зеленого электричества».

Как правило, все, что вам нужно для системы «малой гидроэнергетики», – это ручей или река с достаточным количеством воды, протекающей через них с нужным объемом или давлением, которые могут питать водяную турбину, подключенную к генератору, который будет обеспечивать электроэнергией ваш дом. . Так же, как вы можете с солнечной энергией или возобновляемой системой энергии ветра, вы также можете спроектировать небольшую гидроэнергетическую систему, которая либо подключена к сети, либо подключена к сети с резервным аккумулятором, либо автономна.

Но что мы подразумеваем под «малой гидроэнергетикой». Маломасштабные гидроэнергетические системы – это уменьшенные версии гораздо более крупных гидроэлектростанций, которые мы видим, используя большие плотины и водохранилища для снабжения энергией миллионов людей. В зависимости от физического размера, высоты напора и производственной мощности малые гидроэлектростанции можно разделить на малые, мини- и микромасштабные гидроэлектростанции следующим образом:

• Малая гидроэнергетика: это схема, вырабатывающая электрическую мощность от 100 кВт. (киловатт) и 1 МВт (мегаватт), подавая эту генерируемую мощность непосредственно в коммунальную сеть или как часть большой автономной схемы, питающей более одного домохозяйства.
• Mini Scale Hydro Power: это схема, которая вырабатывает мощность от 5 кВт до 100 кВт, подавая ее непосредственно в энергосистему или как часть зарядки аккумулятора или автономной системы с питанием от переменного тока.
• Micro Scale Hydro Power: обычно это классификация небольших самодельных речных схем, в которых используются конструкции генераторов постоянного тока для выработки электроэнергии от нескольких сотен ватт до 5 кВт в составе автономной системы зарядки аккумуляторов. .

Малая гидросистема

Малые гидроэнергетические системы , а также мини-гидросистемы или Micro Hydro Systems могут быть спроектированы с использованием водяных колес или импульсной турбины.

Генерирующий потенциал конкретного участка будет зависеть от количества потока воды, доступного напора, который, в свою очередь, зависит от условий и местоположения участка, а также характеристик осадков на участке.

При достаточном напоре и потоке малые гидроэлектростанции могут приводиться в движение непосредственно из реки или ручья, называемой «русловой» системой, встроенной в или на берегу реки или ручья, без необходимости перекрывать, отклонять или изменять поток воды любым способом.Сделать их самым дешевым решением для выработки электроэнергии.

В русловой гидроэлектростанции поток воды не изменяется, поэтому минимальный расход воды должен быть таким же или выше, чем предложенная выходная мощность турбины, чтобы обеспечить максимальную эффективность. В результате затраты, связанные с русловой схемой, намного ниже и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем другие малые гидроэлектростанции. Недостатком является то, что расход воды меняется в течение года, и система не может хранить энергию воды.

Разработка электрических схем малой гидроэнергетики, в которых используется небольшая плотина или плотина, водохранилище (водохранилище) или требуется отвод речного стока через туннели или каналы, требует гораздо большего использования воды в целом, а также более сложные строительные и наземные инженерные работы в соответствии с высотой площадки, не говоря уже о воздействии на окружающую среду, которое пропорционально размеру схемы.

Однако система водохранилища или система с высоким напором имеет гораздо более высокий потенциал выработки электроэнергии, чем у гораздо меньшей схемы русла реки из-за увеличенного объема и скорости пригодной для использования воды, что компенсирует большие капитальные вложения, но затраты можно снизить с помощью простой конструкции и практичных, легко возводимых строительных и механических работ.

Сколько энергии может извлечь из малой гидроэнергетической конструкции выходная мощность.

Максимальное количество электроэнергии, которое может быть получено от реки или ручья текущей воды, зависит от количества энергии в текущей воде в этой конкретной точке.Когда вода движется, гидроэлектрическая система преобразует эту кинетическую входную мощность в электрическую выходную мощность.

Чтобы определить энергетический потенциал воды, текущей в реке или ручье, необходимо определить как расход воды, проходящей через точку в заданное время, так и высоту вертикального напора, через которую вода должна упасть. . Теоретическая мощность в воде может быть рассчитана следующим образом:

Мощность (P) = расход (Q) x напор (H) x сила тяжести (г) x плотность воды (ρ)

Где Q в м ³ / с, H в метрах и g – гравитационная постоянная, 9.81 м / с ² и ρ – плотность воды, 1000 кг / м ³ или 1,0 кг / литр.

Тогда мы можем видеть, что максимальная теоретическая мощность, доступная в воде, пропорциональна произведению «Напор на расход», поскольку сила тяжести на воде и плотность воды всегда постоянны. Следовательно, P = 1,0 x 9,81 x Q x H (кВт).

Но водяная турбина не идеальна, и часть входной мощности теряется внутри турбины из-за трения и других подобных недостатков.Большинство современных гидротурбин имеют КПД от 80 до 95%, в зависимости от типа, реакция или импульс , поэтому эффективная мощность небольшой гидроэнергетической системы может быть выражена как:

Доступная мощность от гидросистемы

Где: η (eta) – коэффициент полезного действия турбины или водяного колеса.

Пример малой гидроэнергетики №1

Небольшой ручей падает на 20 метров вниз по склону горы, производя поток воды 500 литров в минуту мимо фиксированной точки.Сколько энергии может вырабатывать малая гидроэлектростанция в киловаттах, если используемый тип водяной турбины имеет максимальный КПД (η) 85%.

Приведены данные: напор = 20 м, расход = 500 л / мин, КПД = 0,85 и сила тяжести = 9,81 м / с ² . Но сначала мы должны преобразовать расход воды 500 литров в минуту в ³ м / сек.

1000 литров равны 1 м ³ , поэтому 500 литров равны 0,5 м ³ . Одна минута равна 60 секундам, затем расход равен 0.5 м ³ в минуту равно 0,00833 м ³ в секунду.

Сейчас 1,4 кВт может показаться немного, но это эквивалентно более 12 000 кВт · ч (1,4 x 24 x 365) бесплатной гидроэлектроэнергии в год. Поскольку мощность пропорциональна произведению «Напор на расход», увеличение любого из этих двух факторов и / или эффективности гидросистемы приведет к увеличению вырабатываемой мощности. Тем не менее, годовое производство электроэнергии зависит от того, будет ли доступное водоснабжение достаточно постоянным в течение года.

Компоненты схемы малой гидроэлектростанции

Типовая схема малой гидроэлектростанции требует наличия ручья, водозаборной системы для отвода воды, канала или канала, называемого напорным трубопроводом для отвода отводимой воды, водяной турбины или водяное колесо для преобразования кинетической энергии воды во вращательную механическую энергию и электрический генератор для преобразования этой вращательной энергии от колеса в электричество.

Хотя фактические компоненты будут различаться для каждой схемы малой гидроэнергетики, тип выбранной схемы будет определять необходимость строительства водосливного водослива, дамбы или форбека, что в конечном итоге будет зависеть от имеющегося «статического напора» воды. и показана типичная схема малой гидроэнергетики.

Если вы не уверены в географическом окружении, приобретение карты местности для съемки местности позволит вам получить представление о величине напора, доступного от реки до турбины, путем измерения деталей контуров на карте.

Схемы с низким напором до 20 метров (65 футов) позволяют использовать ряд вариантов гидроэнергетики от одиночной пластиковой водопроводной трубы до желоба, спускающегося с водозабора над струей воды непосредственно на турбину (вероятно, в стиле Пелтона), с турбиной, вращающей генератор.

Тогда маломасштабные гидроэнергетические системы состоят из канала, трубопровода или напорного трубопровода (напорного трубопровода), по которому поступает вода. Турбина или водяное колесо преобразует энергию текущей воды в энергию вращения, а генератор переменного тока или генератор преобразует энергию вращения в электричество.

Малые гидрогенераторы

Помимо строительных работ, одной из самых сложных частей проектирования небольшой, мини- или микрогидросистемы для производства электроэнергии является выбор правильного генератора в сочетании с водяной турбиной или водяным колесом.Вообще говоря, водяные колеса вращаются с меньшей скоростью, чем водяные турбины, поэтому, если выбран высокоскоростной генератор, то может потребоваться система редуктора или шкива, использующая ремень или замену.

Существует множество готовых к продаже электрических машин, и все они имеют свои преимущества и недостатки, но генераторы с постоянными магнитами, безусловно, являются наиболее популярным выбором для успешных проектов малых гидроэлектростанций.

Малые гидрогенераторы постоянного тока – они имеют размеры от нескольких сотен ватт до более 3000 ватт и могут использоваться для зарядки аккумуляторных батарей для хранения электроэнергии, вырабатываемой системой, аналогично зарядке автомобильного аккумулятора.Самый распространенный тип генератора постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) – Dynamo . Динамо-машины – хороший выбор для новичков в гидроэнергетике, поскольку они большие, тяжелые и, как правило, имеют очень хорошие подшипники на валу шкива.

Динамо-машины для грузовиков или автобусов старого образца лучше подходят для водяных колес, поскольку они предназначены для выработки необходимого напряжения и тока на более низких скоростях с упором на эффективность, а не на максимальную мощность. Кроме того, большинство динамо-машин для автобусов и грузовиков могут генерировать мощность до 500 Вт при 24 В, чего более чем достаточно для зарядки аккумуляторов и питания фонарей для небольшой гидросистемы низкого напряжения.

Если батареи включены в конструкцию малой гидроэнергетики, они должны быть расположены как можно ближе к генератору, поскольку может быть трудно передавать энергию низкого напряжения по кабелям на большие расстояния. Кроме того, маломасштабные гидрогенераторы всегда вырабатывают энергию при включении, даже если батареи полностью заряжены, тогда требуется фиктивная резистивная нагрузка, такая как электрический пожарный элемент, для поглощения и рассеивания этой избыточной мощности. Эта фиктивная резистивная нагрузка может рассеивать много энергии, поэтому потенциально может сильно нагреваться, поэтому ее следует размещать так, чтобы к ней нельзя было прикоснуться.

Автомобильные генераторы также являются еще одним популярным выбором среди многих мастеров-самоделок для низковольтных турбогенераторов, однако они требуют высоких скоростей вращения и не всегда очень эффективны. Автомобильные генераторы переменного тока также требуют внешнего источника питания для питания электромагнитов, создающих магнитное поле.

Автомобильные генераторы переменного тока ограничивают собственный ток с помощью встроенной схемы регулятора. Это предотвращает перезарядку подключенных аккумуляторов генератором. Однако автомобильный генератор переменного тока никогда не должен подключаться к батарее задним ходом или запускать генератор на высоких оборотах без подключенной батареи, поскольку выходное напряжение поднимется до высоких уровней (намного больше 12 вольт) и разрушит внутренний выпрямитель.

Во многих системах постоянного тока также используются выпрямители для преобразования электроэнергии постоянного тока низкого напряжения (DC), производимой системой, в электрическую сеть переменного тока напряжением 120 или 240 вольт для бытовых приборов и телевизоров, работающих от электроэнергии переменного тока.

Генераторы постоянного тока

могут подавать электроэнергию в подключенную к сети систему через инвертор и стабилизатор мощности, но для постоянно подключенной к сети системы лучше установить гидрогенератор переменного тока.

Малые гидрогенераторы переменного тока – используются для схем, подключенных к сети, и могут быть однофазными или трехфазными машинами.Гидрогенераторы переменного тока имеют мощность от 500 Вт до 10 кВт при использовании высокоскоростных синхронных или асинхронных машин. Гидрогенераторы переменного тока постоянно подключены к системе электропроводки дома, питая нагрузки напрямую. Система должна включать стабилизатор мощности, чтобы обеспечить постоянный выход в энергосистему с правильным напряжением и частотой независимо от скорости турбины.

Если вам посчастливилось жить рядом с рекой или ручьем, инвестирование в маломасштабную гидроэнергетическую систему может снизить вашу потребность в ископаемом топливе, что поможет снизить загрязнение воздуха.При проектировании гидроэнергетической системы необходимо учитывать множество факторов, но с правильным участком и оборудованием, тщательным планированием и вниманием к местным законам и требуемым разрешениям маломасштабные гидроэнергетические системы могут предоставить вам чистые, надежные и обслуживаемые бесплатный источник энергии на долгие годы вперед.

Помимо преимуществ, связанных с продажей собственной генерируемой бесплатной электроэнергии обратно местной коммунальной компании, подключенные к сети гидроэлектрические системы будут поставлять дополнительную мощность, которая вам нужна, когда ваша гидроэнергетическая система не может удовлетворить все ваши потребности в электроэнергии.

Для получения дополнительной информации о Small Scale Hydro Power и о том, как использовать двигатели в качестве генераторов для выработки собственной электроэнергии с использованием энергии воды, или получить дополнительную информацию о гидроэнергетике о различных доступных малых гидроэнергетических системах, или изучить преимущества и недостатки гидроэнергетики, затем щелкните здесь, чтобы заказать копию на Amazon сегодня и узнать, как использовать электродвигатели в качестве генераторов как часть вашей собственной гидрогенерирующей системы.