Características gerais e variedades de microcentrais hidrelétricas. Esquema, descrição

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Atualmente, na Rússia e em muitos outros países, as usinas hidrelétricas com capacidade inferior a 100 kW são classificadas como microcentrais hidrelétricas, enquanto a potência de uma unidade hidrelétrica, via de regra, é de até 50 kW. A fronteira de 100 kW entre pequenas e micro UHEs é definida condicionalmente. No futuro, à medida que os desenvolvimentos de design e engenharia se acumulam, ele será ajustado.

O potencial hidrelétrico usado por micro UHEs na Federação Russa não foi especificamente determinado. Como mostrou a análise das possibilidades técnicas de aproveitamento energético do caudal de muitos pequenos rios (rios rasos com capacidade até 1,7 e rios de montanha até 2 mil kW), realizada no Hidroprojecto, é esta parte do potencial hidrelétrico que tecnicamente pode ser desenvolvido por micro UHEs.

A Micro UHE é um dos primeiros tipos de UHE na história do desenvolvimento hidrelétrico. Eles foram o protótipo de grandes usinas hidrelétricas e muitas vezes serviram como modelos de grandes hidroturbinas. Com o intenso desenvolvimento da hidreletricidade, suas principais soluções técnicas passaram a ser transferidas para pequenas hidrelétricas. A nomenclatura de microhidroturbinas criada na década de 40 incluía todos os principais tipos utilizados em hidrelétricas, hélice, radial-axial, caçamba.

Na URSS, a construção de microcentrais hidrelétricas na década de 50 foi realizada em grande escala. A maioria das 6000 pequenas UHEs construídas pertence à categoria "micro". Eles supriam as necessidades de utilidade e produção de eletricidade de assentamentos rurais, pequenas instalações industriais e outros.

No futuro, é possível a construção de microcentrais hidrelétricas para fornecer energia a consumidores isolados do sistema energético (ou que necessitem de redundância), cujo número ainda é grande no país. Por exemplo, uma microcentral hidrelétrica com capacidade de 100 kW pode fornecer eletricidade a um assentamento rural com população de 200 pessoas. ou um complexo pecuário para 300 cabeças de gado. Os micro HPPs podem ser não apenas uma fonte de eletricidade, mas também um acionamento direto para várias máquinas. As micro UHEs podem ser mais amplamente utilizadas para fornecer eletricidade a consumidores rurais estacionários e instalações de pastagem distantes, instalações de mineração e exploração, estações e postos de serviços hidrometeorológicos, complexos turísticos e outros complexos recreativos, fazendas madeireiras e de caça, empresas de produção e processamento de peixe, instalações militares e muitas outras.

Atualmente, as unidades movidas a diesel e gasolina fabricadas pela indústria nacional são utilizadas principalmente para abastecer pequenos consumidores dispersos. A par de importantes vantagens em termos de transportabilidade, controlo automático, facilidade de arranque e paragem, estas unidades apresentam inconvenientes significativos - utilização do escasso gasóleo e sobretudo gasolina e óleo, poluição ambiental com gases de escape e combustível, necessidade de criar reservas de combustível e alto risco de incêndio, a complexidade da entrega de combustível em longas distâncias, a necessidade de manutenção constante, altos níveis de ruído.

Substituindo ou complementando unidades diesel e gasolina-elétricas sempre que possível, uma micro usina hidrelétrica pode melhorar significativamente o fornecimento de energia e aumentar a eficiência de muitos pequenos consumidores.

A construção de micro UHEs é possível quando inseridas em diversas instalações hidrotécnicas de geração associada de energia elétrica (em vertedouros, em sistemas de abastecimento de água, em canais).

Para o uso de micro UHEs, objetos com predominância significativa de consumo de energia no verão sobre o inverno são especialmente promissores, uma vez que muitos pequenos rios praticamente não têm vazão no inverno, e sua regulação sazonal reduz significativamente a eficiência econômica das micro UHEs.

Em alguns casos, é aconselhável usar uma microcentral hidrelétrica em combinação com uma usina eólica, solar e outras fontes de energia. A criação de tais complexos energéticos é uma das áreas promissoras de desenvolvimento.

Em relação às diversas condições naturais, podem distinguir-se dois tipos de microcentrais hidroeléctricas: as que realizam a energia potencial ou a energia cinética do curso de água.

Exemplos do primeiro tipo são as micro UHEs com equipamentos tradicionais, as UHEs de fio d'água ou de desvio, bem como as chamadas UHEs de manga (uma espécie de UHE de desvio) que vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos.

As micro UHEs do segundo tipo são instaladas diretamente no curso d'água. Exemplos deles são as usinas hidrelétricas em cadeia projetadas por B.S. Blinova e outros, triplex vertical Yu.M. Novikov, plano de haste paralelo e plano de elevação M.I. Loginova, Yu.M. Novikov, membrana final, tipo rotativo e unidades hidráulicas de cápsula usadas no exterior.

Na década de 50, unidades hidráulicas para usinas microhidrelétricas foram produzidas em massa na URSS para quedas de 1,5 m, vazão de água de 0,49 m / s, com potência mínima de hidroturbina de 6,7 kW. Atualmente, a produção de equipamentos para microcentrais hidrelétricas foi retomada na Rússia.

Autor: Magomedov A. M.

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