עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית הוא די פשוט. המבנים ההידראוליים של תחנת כוח הידרואלקטרית מספקים את זרימת המים הדרושה הנכנסת ללהבים של טורבינה הידראולית, המובילה לגנרטור המייצר חשמל.

עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית
איור.1. תכנית של אחד מסוגי הטורבינות הידראוליות

לחץ המים הנדרש נוצר על ידי סכר (במקרה של תחנת כוח הידרואלקטרית מסוג סכר) או הסחה - זרימת המים הטבעית (תחנות כוח הידרואלקטריות הסטות). במקרים מסוימים, כדי להשיג את לחץ המים הנדרש, נעשה שימוש גם בסכר וגם בסטייה:

תחנות כוח הידרואלקטריות של סכר (איור 2). אלו הם הסוגים הנפוצים ביותר של תחנות כוח הידרואלקטריות גדולות בקירגיזסטן. לחץ המים בהם נוצר על ידי התקנת סכר שחוסם לחלוטין את הנהר ומעלה את מפלס המים בו לגובה הנדרש. במקרה זה, מבנה תחנת הכוח ההידרואלקטרית עצמו ממוקם מאחורי הסכר, בחלקו התחתון. מים, במקרה זה, מסופקים לטורבינות דרך מנהרות לחץ מיוחדות.
תחנות כוח הידרואלקטריות הסחה (איור 3). תחנות כוח כאלה בנויות במקומות שבהם יש מדרון נהר. כמות המים הנדרשת ליצירת לחץ מוסרת מאפיק הנהר באמצעות מערכות ניקוז מיוחדות (תעלות, ענפים, תעלות). השיפוע שלהם קטן משמעותית מהשיפוע הממוצע של הנהר. כתוצאה מכך, המים, לאחר מרחק מסוים, עולים לגובה הנדרש ונאספים בבריכת לחץ. משם, דרך צינור לחץ, מים נכנסים לטורבינה ובסופו של דבר מגיעים שוב לאותו נהר. בחלק מהמקרים נוצרים בתחילת תעלת ההטיה סכר ומאגר קטן.

עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית

אורז. 2. סוג סכר הידרואלקטרי

עקרון הפעולה של תחנת כוח הידרואלקטרית

אורז. 3. תחנת כוח הידרואלקטרית מסוג הסחה

כל ציוד החשמל ממוקם ישירות בבניין תחנת הכוח ההידרואלקטרית עצמו. בהתאם למטרה, יש לו חלוקה ספציפית משלו. הידרוגנרטורים ממוקמים בחדר הטורבינות, הממירים ישירות אנרגיית מים לאנרגיה חשמלית. יש גם ציוד חשמלי הכולל מכשירי שליטה ובקרה להפעלת תחנות כוח הידרואלקטריות, תחנת שנאים, מתגים ועוד ועוד.

תחנות הידרואלקטריות מחולקות בהתאם להספק המופק:

עוצמתי - הפקה מ-30 MW ומעלה;
HPPs קטנים - מ-1 MW עד 30 MW;
מיני HPP - מ-100 קילוואט ל-1 מגה וואט;
מיקרו HPP - מ-5 קילוואט ל-100 קילוואט;
תחנת כוח הידרואלקטרית פיקו - עד 5 קילוואט.

הספק של תחנת כוח הידרואלקטרית תלוי בלחץ ובזרימת המים, וכן ביעילות (מקדם היעילות) של הטורבינות והגנרטורים המשמשים. בשל העובדה שמסיבות טבעיות זרימת המים משתנה ללא הרף, בהתאם לעונה, וכן ממספר סיבות נוספות, נהוג לקחת כוח מחזורי כביטוי להספק של תחנה הידרואלקטרית. לדוגמה, ישנם מחזורי פעולה שנתיים, חודשיים, שבועיים או יומיים של תחנת כוח הידרואלקטרית.

בהתאם לזרימה וללחץ של מים, סוגים שונים של טורבינות משמשים בתחנות כוח הידרואלקטריות. ללחץ גבוה - טורבינות דלי וציר רדיאלי עם תאי ספירלה ממתכת. בתחנות כוח הידרואלקטריות בלחץ בינוני מותקנות טורבינות סיבוביות ורדיאלי-ציריים, בתחנות כוח הידרואלקטריות בלחץ נמוך מותקנות טורבינות להב סיבובי בתאי בטון מזוין או פלדה. עקרון הפעולה של כל סוגי הטורבינות זהה - מים בלחץ (לחץ מים) נכנסים ללהבי הטורבינה, שמתחילים להסתובב. אנרגיה מכנית מועברת כך לגנרטור, המייצר חשמל. טורבינות שונות במאפיינים טכניים מסוימים, כמו גם בחדרים - פלדה או בטון מזוין, ומיועדות ללחצי מים שונים.

תחנות כוח הידרואלקטריות, בהתאם לייעודן, עשויות לכלול גם מבנים נוספים, כגון מנעולים, מעברי דגים, מבני צריכת מים המשמשים להשקיה ועוד ועוד.

הערך של תחנות כוח הידרואלקטריות טמון בעובדה שהן משתמשות במשאבי טבע מתחדשים להפקת אנרגיה חשמלית. בשל העובדה שאין צורך בתוספת דלק לתחנות כוח הידרואלקטריות, העלות הסופית של החשמל המופק נמוכה משמעותית מאשר בשימוש בתחנות כוח מסוגים אחרים.

תכונות של תחנות כוח הידרואלקטריות (יתרונות וחסרונות)

(+) עלות החשמל בתחנות כוח הידרואלקטריות נמוכה יותר מפי שניים מאשר בתחנות כוח תרמיות.
(+) טורבינות הידרואלקטריות מאפשרות הפעלה בכל המצבים מאפס עד הספק מקסימלי ומאפשרות לך לשנות במהירות את הספק במידת הצורך, הפועלות כמווסת של ייצור חשמל.
(+) נגר נהר הוא מקור אנרגיה מתחדש
(+) השפעה פחותה משמעותית על האוויר והקרחונים מאשר סוגים אחרים של תחנות כוח.
(-) לעיתים קרובות תחנות כוח הידרואלקטריות יעילות מרוחקות יותר מהצרכנים ודורשות בנייה של קווי הולכת חשמל יקרים (PTL).
(-) מאגרים לרוב תופסים שטחים גדולים.
(-) סכרים משנים פעמים רבות את אופי הדיג, שכן הם חוסמים את הדרך לאזורי ההטלה של דגים נודדים, אך לעתים קרובות מעדיפים גידול במלאי הדגים במאגר עצמו ויישום גידול דגים.

מחברים: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

בקצב האור 01.11.2007

זה זמן רב ידוע שהתהליכים הסוערים המתרחשים בבטן השמש גורמים לרעידות שלה.

לאחרונה, אסטרופיזיקאים קנדיים הראו שבקצב תנודות פני השטח של המאורות רוטטות גם משבים של רוח השמש, זרם של חלקיקים טעונים הממהרים לחלל. זרימה זו מרטיטה את היונוספירה והמגנטוספירה של כדור הארץ באותו קצב, וכפי שהתברר, איכות התקשורת הסלולרית תלויה בה. בניתוח נתונים על תקשורת סלולרית, מדענים מצאו כי עם הזמן עם גלי רוח השמש, איכות התקשורת גדלה ויורדת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מעבדים Intel Xeon E5-2600/1600 v3

▪ מבחנה סטייק בקר

▪ חוות סולארית באוקיינוס הפתוח

▪ אוהבי אגוזים חיים יותר

▪ חור שחור בלתי אפשרי התגלה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מכשירי חשמל ביתיים. בחירת מאמרים

▪ מאמר של אלכסנדר הגדול. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מה נחשים מריחים? תשובה מפורטת

▪ מאמר חשמלאי של ציוד תחנות RTU. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה