ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estruturas hidráulicas de microcentrais hidroeléctricas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa Todos os tipos de usinas hidrelétricas incluem estruturas hidráulicas, hidromecânico и equipamento elétrico. As estruturas hidráulicas servem para criar condições de funcionamento dos equipamentos electromecânicos de uma central hidroeléctrica e incluem (consoante o tipo e configuração da central hidroeléctrica) uma estrutura de captação de água; canal de derivação; piscina de pressão e tubulação; dispositivos de proteção contra detritos e gelo; barragem; vertedouro e muito mais. Equipamentos eletromecânicos convertem energia hídrica em energia elétrica e incluem unidade hidráulica (turbina hidráulica e hidrogerador), unidades de controle hidráulico e elétrico. A tomada d'água é projetada para desviar o volume (vazão) necessário de água do leito principal do rio para um canal de desvio ou diretamente para uma bacia de pressão (Fig. 12). Além de garantir o abastecimento ininterrupto de água à unidade hidráulica na quantidade necessária e no tempo necessário, protege contra a entrada de gelo, lama, sedimentos, etc. O lodo é um acúmulo solto de gelo antes que o gelo se forme quando a água esfria abaixo de 0°C. Dependendo da quantidade de gelo, o lodo retém a capacidade de fluir como a água ou perde essa capacidade devido ao congestionamento. Com qualquer quantidade de lodo na água, sua fluidez diminui. Se houver uma grande quantidade de lodo, o trecho vivo do rio pode ficar entupido, o que levará a um acúmulo significativo de lodo. Neste caso, o nível da água pode subir. O lodo cria dificuldades significativas no funcionamento das estruturas hidráulicas, obstruindo os cabeçotes receptores das tomadas de água, que precisam ser limpos e aquecidos.
É muito importante que a tomada d'água funcione em todos os níveis de fluxo de água, desde o nível mais baixo até o nível de cheia. Deve também proteger os equipamentos das microusinas hidrelétricas contra lodo, areia, cascalho ou outros detritos transportados pela corrente. O correto dimensionamento da captação de água é um fator decisivo para o funcionamento de toda a microcentral hidrelétrica. O canal de desvio serve para fornecer água da estrutura de captação para a bacia de pressão (Fig. 13 e 13-1). O canal deve ter declive em toda a sua extensão para garantir o fluxo natural da água. O canal de desvio pode ter qualquer comprimento - de zero (se a tubulação de pressão começar na tomada de água) a vários quilômetros. Os canais de desvio mais economicamente viáveis são canais abertos porque podem ser construídos com um declive baixo e uma grande secção transversal e, portanto, resultam em baixas perdas de carga de água.
A bacia de pressão serve para fornecer água uniformemente à tubulação de pressão (Fig. 14 e 14-1). Ele garante que a tubulação de pressão seja inundada com água (para evitar aprisionamento de ar e, consequentemente, golpe de aríete na turbina) e o modo de fornecimento de água à tubulação - regulando a mudança no volume do fluxo de água. A água da piscina de pressão deve ser calma, sem ondas ou turbulências. A abertura da tubulação de pressão deve ser sempre inundada com água (a distância mínima da abertura da tubulação de pressão até a marca d'água superior deve ser de pelo menos 30-40 cm). O golpe de aríete (golpe de aríete) é um aumento de pressão em uma tubulação de pressão causada por uma rápida mudança na velocidade do fluxo de água em um período muito curto de tempo. Pode ocorrer devido ao fechamento ou abertura repentino da válvula, bem como ao aprisionamento de ar do reservatório de pressão ou do trato de saída. O golpe de aríete pode danificar uma turbina hidráulica, uma tubulação ou outros elementos de uma usina hidrelétrica.
Na piscina de pressão são instalados: uma grade de retenção de detritos (para proteger a turbina de detritos, pedras, galhos, etc.); uma comporta para regular o fluxo de água na tubulação de pressão e uma comporta para descarregar água e sedimentos. O tamanho da piscina de pressão é geralmente determinado com base nas especificações da turbina.
A tubulação de pressão serve para fornecer água da piscina de pressão para a unidade hidráulica (Fig. 16). Pode ser metal, cimento-amianto, plástico, madeira. O diâmetro da tubulação deve corresponder estritamente ao fluxo de água. A tubulação de pressão pode ser enterrada em uma vala, colocada no solo ou sobre suportes.
Alguns projetos de microcentrais hidrelétricas prevêem a instalação de um tanque de compensação na tubulação de pressão (Fig. 17) para mitigar possíveis golpes de aríete. É aconselhável localizar o tanque de compensação mais próximo da unidade hidráulica; neste caso, há menos pressão durante o golpe de aríete, mas é necessário instalar o tanque em uma altura maior, o que pode aumentar o custo da estrutura.
O canal de saída é projetado para drenar a água da saída de volta para o rio. O local onde a água deságua no rio deve ser reforçado com concreto ou pedra para evitar a erosão deste local. Em alguns casos (dependendo do projeto da hidrelétrica), na saída das águas residuais da via de saída, é necessário construir um amortecedor (Fig. 18), que cria a pressão de água necessária para:
O amortecedor pode ser feito ou construído em concreto armado ou entulho, bem como com materiais disponíveis (pedras, etc.). Autores: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A. Veja outros artigos seção Fontes de energia alternativa. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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