ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA As principais questões da construção de microcentrais hidrelétricas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa O projeto de construção de uma microcentral hidroelétrica depende de muitos parâmetros - hidrotécnicos, naturais, do tipo e complexidade dos equipamentos utilizados, das condições de consumo de eletricidade e outros fatores. Via de regra, se estiver prevista a instalação de uma microcentral hidrelétrica com capacidade de até 10 kW e as condições naturais não exigirem a construção de estruturas hidráulicas complexas, não há necessidade de atrair especialistas para o projeto. Uma usina que fabrica essas microcentrais hidrelétricas geralmente inclui na entrega, além da própria unidade hidrelétrica, uma tubulação de pressão flexível (mangueira) feita de vários materiais (Fig. 39). Nesse caso, basta fazer uma pequena tomada de água, conectar uma tubulação de pressão a ela ou, adicionalmente, construir um pequeno canal de desvio e uma bacia de pressão. Se for planejada a construção de uma micro UHE de maior capacidade, neste caso é mais conveniente convidar especialistas (ou uma organização empreiteira especializada) com qualificações e experiência adequadas para o projeto e construção de uma micro UHE. Para escolher o empreiteiro certo, será útil se familiarizar com seus documentos de qualificação (licenças Gosarchstroy para a construção de usinas hidrelétricas ou obras), com trabalhos concluídos anteriormente (micro usinas hidrelétricas projetadas ou construídas). Se houver essa oportunidade, você poderá ver pessoalmente esses objetos, conversar com seus proprietários ou usuários, descobrir questões práticas ou dificuldades na construção e operação.
Ao construir uma micro UHE com capacidade instalada de, por exemplo, mais de 10 kW, além da questão do custo do equipamento, é necessário avaliar de forma realista suas capacidades técnicas e de mão de obra e recursos, materiais que serão utilizados para a construção de uma instalação de captação de água, um canal de desvio, uma bacia de pressão, uma fundação de suporte sob o equipamento. Essas estruturas, além dos requisitos de materiais, têm requisitos bastante rígidos de tamanho, método de fabricação e construção. Também é muito importante considerar a questão das vias de acesso ao canteiro de obras - para o transporte de materiais de construção, máquinas e equipamentos. Construir até mesmo uma simples estrada técnica ou limpar a área de pedras e árvores, nivelando a superfície, pode aumentar significativamente o custo e complicar a construção de uma microcentral hidrelétrica. ingestão de água O objetivo de uma tomada de água é tirar água de um rio ou reservatório e entregá-la a uma tubulação de pressão. A principal exigência é que a tomada funcione em todos os níveis de vazão, desde o mais baixo (água baixa) até o nível das enchentes, de tempos em tempos para suportar uma grande quantidade de cascalho, pedras ou outros detritos trazidos pela corrente - de folhas e detritos em árvores inteiras. O correto dimensionamento da captação de água é fator decisivo para o bom funcionamento de toda a usina hidrelétrica e condição importante para a redução do custo de sua operação e reparo. A ingestão de água deve obedecer aos seguintes parâmetros:
Para garantir o fornecimento do volume de água necessário à unidade hidráulica, é necessário o recalque (elevação do nível d'água devido ao bloqueio total ou parcial do leito do rio (curso d'água)). O remanso no caso de microcentrais hidrelétricas de barragem é criado por uma barragem (barragem), quando o canal é bloqueado por uma barragem e o nível necessário e o fornecimento de água são atingidos. No caso das micro UHEs de desvio, esse remanso é criado pela construção de uma barreira no leito do rio em frente à entrada do canal de desvio. Esse suporte pode ser criado:
As figuras abaixo apresentam dois exemplos comuns de dimensionamento de tomadas de água, nas quais é possível regular o remanso para garantir sua captação no canal de desvio. No primeiro caso (Fig. 40), o remanso necessário é fornecido e regulado por fechaduras.
No segundo caso (Fig. 41), o suporte necessário é fornecido por vigas de madeira dispostas horizontalmente no percurso do fluxo de água. As vigas são sustentadas por estruturas de canal. Uma mudança na pressão da água (regulação) é fornecida adicionando vigas adicionais para aumentar o nível da água ou removendo-as - para reduzir o nível de água que está sendo retido.
Em outros casos, é possível criar um remanso de água não regularizado - colocando pedras (barragem) ou outros materiais (pedaços de concreto armado, etc.) no fundo do rio imediatamente após a entrada no canal de desvio. A Figura 42 abaixo mostra, como exemplo, um desenho de uma instalação de captação de água no rio Taldy-Suu (distrito de Tyup) para uma microcentral hidrelétrica com capacidade de 60 kW.
A entrada para o canal de desvio deve ser bem reforçada contra a erosão hídrica e feita de concreto armado ou concreto de entulho. Deve ser dotado de comporta reguladora (gateway) para garantir a variação do volume de água levado para o canal de desvio, bem como cortar totalmente o fornecimento de água à unidade hidrelétrica durante o período de reparo ou manutenção do micro HPP (Fig. 43).
A entrada do canal de desvio deve ter uma saliência (Fig. 44), como armadilha para pedras, cascalho, areia e outros sedimentos. No entanto, a borda não pode fornecer 100% de proteção contra sedimentos, esta é a primeira barreira em seu caminho. O projeto de estruturas hidráulicas pode prever outros dispositivos de proteção contra sedimentos instalados além da estrutura de captação. O ressalto é feito na zona da entrada do canal de desvio, em forma de depressão no fundo. Deve ser verificado periodicamente quanto à plenitude e requer limpeza regular.
canal de derivação O canal de desvio é usado para fornecer água da instalação de captação de água para o conduto forçado. Pode ser feito na forma de um canal de terra ou concreto, ou ser construído a partir de bandejas de concreto ou ouriços - na forma de uma tubulação de plástico ou metal, como é praticado nos países escandinavos. O canal de desvio pode ter qualquer comprimento - de zero (se a tubulação de pressão começar imediatamente da entrada de água ou barragem) a vários quilômetros. A maioria dos canais de desvio economicamente viáveis são canais terrestres abertos. Mas eles têm vários problemas associados a altos requisitos de manutenção; perda de água; deslizamentos de terra causados pela infiltração de água das paredes do canal sem revestimento, a necessidade de ter um talude estável e relativamente plano. Para isso, ao construir um canal de desvio de terra, é necessário levar em consideração o cálculo de sua inclinação dentro dos valores de 0,002.0,003, ou seja, uma mudança de altura de 2 a 3 m para cada 1000 m do comprimento do canal. Aumentar a inclinação pode levar à erosão subseqüente das paredes de terra do canal e reduzi-la pode causar congelamento no inverno. Os canais de desvio feitos de concreto armado (incluindo bandejas e seções de correntes de alta velocidade), bem como de metal ou plástico, não apresentam as desvantagens inerentes aos canais de desvio de terra - são mais fortes e duráveis, requerem menos manutenção e reparo. Esses canais podem ter uma inclinação mais acentuada do que os canais de terra e, portanto, são menos propensos ao congelamento. Para evitar o congelamento, os canais de desvio feitos de tais materiais podem ser isolados adicionalmente (cobertos com lajes, materiais isolantes, aprofundados no solo. No entanto, ao projetar, deve-se ter em mente que uma grande inclinação do canal de desvio (e, consequentemente, uma alta vazão) apresenta certas desvantagens. Em primeiro lugar, um desenho mais complexo da bacia de pressão - a água deve entrar de acordo com um determinado regime, via de regra - em um estado calmo, para não formar disjuntores dentro da bacia de pressão, e também não destruí-la com o tempo . Uma grande inclinação do canal de desvio e, consequentemente, uma alta vazão, em geral, podem levar à rápida destruição de estruturas hidráulicas de microcentrais hidrelétricas. Em segundo lugar, uma grande inclinação reduz a pressão (diferença de altura entre a montante e a jusante). Consequentemente, isso reduzirá a capacidade da microcentral hidrelétrica. A altura da cabeça é um fator importante na potência e, mais importante, no custo de uma microcentral hidrelétrica. O equipamento de cabeça baixa é muito mais caro do que o equipamento de cabeça alta. É também de grandes dimensões e implica a construção de estruturas maiores para a sua instalação (fundação de suporte, casa das máquinas, etc.). A tabela abaixo resume os principais dados sobre materiais para a construção de um canal de desvio, com seus pontos fortes e fracos. Um projeto útil para garantir a operação de uma microcentral hidrelétrica é um chute de lodo. O dispositivo de descarga de lodo evita que o lodo formado durante a estação fria entre na bacia de pressão e na câmara da turbina. É colocado no dispositivo de captação em frente ao canal de desvio com um canal de desvio suficientemente curto e desde que o lodo seja formado apenas no rio. Com canais de desvio longos, existe a possibilidade de formação de lodo no próprio canal. Neste caso, dispositivos de descarga de lodo são colocados na frente da bacia de pressão. O dispositivo de descarga de ruído na forma de uma bandeja transversal é instalado perpendicularmente ou em algum ângulo na direção do fluxo de água no canal de desvio (Fig. 45).
O fundo da bandeja de lodo é colocado abaixo do horizonte de água para que o lodo não passe por baixo dele, mas seja descarregado pela parede do fundo para o canal de lodo, que desviaria a água coletada com lodo para o rio. O dispositivo de liberação de lodo é removido quando não há lodo. bacia de pressão A bacia de pressão de uma microcentral hidrelétrica é uma estrutura para interligar um canal de desvio com uma tubulação de pressão, para criar a pressão e o volume de água necessários, bem como para limpar o fluxo de lixo, sedimentar e descarregar o excesso de água. Também garante que o regime de água necessário para o correto funcionamento da unidade hidráulica seja mantido. O design clássico da bacia de pressão inclui (Fig. 46):
A bacia de pressão deve ser feita de concreto armado. O tamanho da bacia de pressão geralmente é determinado com base nas especificações do fabricante do equipamento. Deve ter um pé direito mínimo para lidar com o fluxo de turbina que muda rapidamente sem baixar excessivamente o nível da água no forebay. Como regra geral, a margem de volume de headroom necessária corresponde a 30 segundos de fluxo de projeto da turbina. Tubulação de pressão Tubulações de pressão fornecem água da bacia de pressão para a câmara da turbina. Eles podem ser instalados na superfície da terra ou no subsolo. A instalação acima do solo é a opção preferida se a rota da tubulação for em terreno rochoso, onde a escavação da vala seria muito cara. As tubulações de pressão de metal também são preferencialmente localizadas acima do solo para facilitar o trabalho de manutenção e prevenção de corrosão. Uma tubulação de pressão subterrânea pode ter várias vantagens pelas seguintes razões:
As desvantagens dos dutos subterrâneos são os custos adicionais e que em seções íngremes os materiais do bloco podem ser arrastados, por isso é necessário fazer cercas para conter o material. A tabela abaixo fornece informações básicas sobre materiais para tubulações de pressão.
edifício da estação O prédio da microcentral hidrelétrica é o local de instalação da unidade hidrelétrica e do sistema de controle da microcentral hidrelétrica. Também oferece proteção do equipamento contra chuva, neve e baixas temperaturas. Existem muitas maneiras de construir acima do solo, o que deve ser feito dependendo dos códigos e regulamentos locais, disponibilidade de material e condições climáticas. Para condições de clima de montanha, paredes de tijolo ou alvenaria, ou blocos de concreto armado são geralmente adequados. Os transformadores devem estar localizados fora do prédio da estação ou em uma sala separada. A melhor opção para construir uma fundação para um edifício e uma fundação de suporte para uma unidade hidráulica é o concreto armado. Com tamanhos pequenos de equipamento, é permitido construir uma fundação de concreto de entulho. A melhor opção é utilizar o desenho de detalhamento da fundação de sustentação para sua correta construção e atendimento das especificações necessárias para fixação do equipamento. Isso geralmente é fornecido pelo fabricante do equipamento ou organização contratante. A Figura 47 abaixo mostra um edifício de micro UHE com capacidade de 60 kW no rio Taldy-Suu (aldeia de Taldy-Suu, distrito de Tyup).
Este desenho mostra os principais elementos do edifício da usina e a fundação de suporte da unidade hidrelétrica. Esta micro UHE possui uma turbina radial-axial com um eixo de turbina vertical. Os seguintes pontos devem ser considerados ao projetar qualquer edifício da planta:
Atenção especial deve ser dada à construção de uma via de desvio para o correto desvio da água da turbina para o rio. A via de escoamento deve ser reforçada para que a água que sai não eroda tanto a própria via como os locais onde a água desemboca no rio. Pode ser feito de concreto armado. É permitido fabricá-lo a partir de concreto de entulho, sujeito à relativa baixa potência da microcentral hidrelétrica. 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
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
Outras notícias interessantes: ▪ Os ricos vivem 9 anos a mais que os pobres ▪ Tomógrafo para triagem de sementes ▪ Cogumelos encontrados para secretar ouro ▪ O vento solar cria uma carga elétrica em Phobos Feed de notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica
Materiais interessantes da Biblioteca Técnica Gratuita: ▪ seção do site Fatos interessantes. Seleção de artigos ▪ artigo Segunda-feira começa no sábado. expressão popular ▪ artigo Quais pessoas usavam lentes complexas há mil anos? Resposta detalhada ▪ artigo Gerador de Sonda de Ruído. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica ▪ artigo Uma simples estação de rádio VHF-FM. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Deixe seu comentário neste artigo: Todos os idiomas desta página Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site www.diagrama.com.ua |