Эффективность ГЭС до 95% — Турбина пелтона

0
10


1 бал2 бали3 бали4 бали5 балів6 балів7 балів8 балів9 балів10 балів (2 голос(-ів), середній бал: 10,00 з 10)
Турбіна Пелтона
Турбіна Пелтона

Сегодня у нас в головах зацементирован образ ГЭС, как гигантской плотины с гигантскими турбинами реактивного типа. Поток воды невероятного объема проходит через спиральные лопасти вращая их и производя энергию. Также мы представляем плотины ГЭС в определенном смысле регуляторами потока рек, которые не дают им разливаться или пересыхать в зависимости от погоды. То есть никто не выдавливает все крохи потенциальной и кинетической энергии с каждой капли воды и не ставит под угрозу целые экосистемы и поселения. Хотя коммунистов последнее не касается.

Когда можно забирать все?

Машынный зал ГЭС Бьедрон

В случаях когда возведения плотины и деятельность ГЭС минимально влияют на окружающую среду. Ярким примером эффективности и экологичности является Швейцарская ГЭС Бьедрон возведенная в 1993 году и запущенная в эксплуатацию 1998 года. КПД этой гидроэлектростанции составляет 92,37%, а ее мощность достигает 1269 МВт. Для сравнения Днепрогэс имеет мощность 1569 МВт, а также огромное водохранилище. Обычно к сооружений ГЭС Бьедрон также принадлежит плотина длиной 700 м. Но ключевой разница в высоте, ведь высота швейцарской плотина составляет 285 м. Плотина Днепрогэс — 60 м.

ДнепрГЕС

Подобная высота плотины приводит к тому, что рассчитан напор составляет 1883 м. То есть чтобы получить подобный напор придется поставить водонапорную башню на вершине Говерлы и пробурить у подножия шахту глубиной 500 м. А давление при котором работают турбины составляет 200,5 атмосфер. Скорость с которой вода попадает в турбину составляет 192 м/с или 0,56 маха. На 150 км/ч медленнее боинг. И при всем этом ГЭС тратит в секунду всего 25 кубических метров воды, 200 раз меньше, чем раньше упомянутая Днепр ГЭС. И это еще при том что Швейцарская ГЭС Бьедрон всего на 20% менее мощная днепровской электростанцию.

Секрет КПД

В отличие от большинства низконапорных гидроэлектростанций в крупнейшей в Швейцарии ГЭС используются турбины Пелтона. Это не очень новое изобретение. Она была сконструирована Лестером Аланом пелтона еще в 1870 х, как более эффективный вариант водяного колеса позволяющий выжать из водяного потока в замкнутой среде все. Только водяное колесо пельтона может делать до 3000 оборотов в минуту что в 6 раз быстрее ротор вертолета.

Ротог турбины Пельтона

Его принцип работы заключается в том, что из форсунок под высоким давлением подается вода. Ее струя ударяет в лопасти в форме ложки. Подобная форма позволяет максимально использовать всю кинетическую энергию струи воды вместо нее распыления в стороны. Снизу каждая лопасть имеет сток для воды уже передала кинетическую энергию. Таким образом турбина пелтона лучше всего работает с малыми объемами воды под высоким давлением, хотя ее возможности включают работу даже с давлением в 15 м.

За свою 150 летнюю историю турбина пелтона получила относительно небольшие изменения. Например материал лопаток изменился на карбид вольфрама из-за того, что стальные детали при таком высоком давлении быстро изнашивались. Затем их начали заменять на композитные или пластиковые с меньшим ресурсом работы, но гораздо меньшей стоимостью. Ключевой изменением стало увеличение количества форсунок для подачи воды. При наличии только одной форсунки вода может подаваться неравномерно, что приводит к неравномерному износу подшипников и катастрофических последствий, если вдруг колесо перекосит и заклинит. К тому использования 2-6 форсунок значительно увеличивает эффективность турбины.

Форсунки

Перспективы турбины пелтона в Украине

Наиболее перспективными являются западные области Украины. Горная местность и наличие большого количества горных рек и источников позволит свести эффективную гидроэлектростанцию с турбинами пелтона. Но Карпаты гораздо ниже, чем Альпы, лимитирующим использования подобных ГЭС. Важно помнить и о необходимости возведения плотины что принесет вред окружающей среде. Поэтому теперь в ближайшем времени перспективы возведения только малых и сверхмалых гидроэлектростанций на основе турбины пелтона.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Увійти за допомогою: 
Please enter your comment!
Please enter your name here

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.