Capitolul 4 - Utilizarea Energiei Hidraulice PDF

Capitolul 4 UTILIZAREA ENERGIEI HIDRAULICE  4.1 Utilizarea potenţialului unui sector de râu în vederea amenajării acestuia Energia brută pentru un sector de râu E b 1-2 G H b 1-2 γ V H b 1-2 (1) α1v12 α 2 v 22 H b 1-2 z1 z 2...

Capitolul 4 UTILIZAREA ENERGIEI HIDRAULICE  4.1 Utilizarea potenţialului unui sector de râu în vederea amenajării acestuia Energia brută pentru un sector de râu E b 1-2 G H b 1-2 γ V H b 1-2 (1) α1v12 α 2 v 22 H b 1-2 z1 z 2 (2) 2g  T HG EH EM EE ηt ηg η η h η t η g η tr (3) Hn Hb hr unde: ηh- randamentul hidraulic:ηh (4) Hb Hb η t - randamentul turbinei hidraulice η g - randamentul generatorului electric η tr- randamentul transformatorului electric Hn - căderea netă a sectorului amenajat Hb - căderea brută a sectorului amenajat h r - suma pierderilor de sarcină hidraulică în întreaga amenajare E12 η E b12 γ V H b12 η (5) P12 γ Q H b12 η (6) 4.2. Schemele amenajărilor hidroelectrice Hb12 Hb12 a b Figura 4.1. Folosirea căderii brute datorată condiţiilor naturale locale favorabile: a – cazul cascadelor; b – cazul râurilor denivelate  a) prin ridicarea locală a nivelului apei: scheme de tip uzină-baraj Rau Lac de acumulare Cladirea centralei Se realizează prin intermediul unui baraj care ridică nivelul apei şi măreşte secţiunea de scurgere pe o anumită distanţă în amonte. Baraj Se întâlnesc astfel uzine – baraj de cădere mică sau fluviale şi uzine – baraj de cădere mijlocie Albia Hb naturala sau mare. Centrala Figura 4.2. Amenajare hidroenergetică de tip uzină - baraj  b) prin derivarea apei: amenajare de derivaţie Baraj Rau Cana Casa l de a vanel ductiu or ne Din lacul de acumulare apa este deviată Cond ucta f Centr ala pe un canal de derivaţie , cu o pantă (iD) ortata Cana l de f uga mai mică decât cea naturală a râului (ir), Baraj traseul canalului fiind aproximativ paralel de derivatie Camera de echilibru cu al râului (Lr ≅ LD). Gama de căderi pentru care pot fi Canal de aductiune realizate astfel de amenajări variază de Cond la mai puţin de 5m la peste 1000m, ucta Caderea amenajata Ra întâlnind astfel uzine de derivaţie de u forta ta cădere mică şi uzine de derivaţie de cădere mijlocie sau mare. Centrala Hb i r Lr i D LD (7) Canal de Sectorul amenajat fuga Figura 4.3. Amenajare hidroenergetică de tip uzina de derivaţie  c) printr-o soluţie mixtă: amenajări mixte CE LA B CV PA GA i >0 Hb CF Specifice zonelor muntoase, barajele sunt mai înalte şi realizează i >0 CC acumulări mari. LA Cf PA Din aceste lacuri apa este prelevată B printr-o priză de apă şi derivată GA printr-o tubaţie sub presiune, CE realizată de obicei prin străpungerea CF CC masivului muntos (galerie de Cf aducţiune). Figura 4.4. Schemă de amenajare de tip mixt, cu uzina supraterană c) printr-o soluţie mixtă: amenajări mixte CE B LA ia > 0 GA PA Hb PF LA CC B PA Gf GA CE PF CC Gf Figura 4.5. Schemă de amenajare de tip mixt, cu uzina subterană  Amenajările hidroenergetice cu acumulare prin pompaj – AHEAP Oferă posibilitatea de acumulare a energiei electrice disponibile în orele de gol ale Sistemului Energetic, prin pomparea apei dintr-un curs de apă sau bazin de retenţie într-un lac de acumulare situat la o cotă mai ridicată şi producerea energiei electrice în perioadele de vârf de sarcină. Acest tip de amenajări există în principal datorită faptului că centralele hidroelectrice pot fi pornite şi oprite foarte rapid. Clasificarea amenajărilor hidroenergetice cu acumulare prin pompaj se poate face în funcţie de mai multe criterii: după modul constructiv; în funcţie de ciclul de pompare – turbinare; în funcţie de numărul de maşini energetice.  Clasificare după modul constructiv: a) AHEAP în circuit închis. b) AHEAP în circuit deschis. HP HT QP QT HP = H T QP QT PA SP PA CHE Figura 4.6. AHEAP în circuit Figura 4.7. AHEAP în circuit închis deschis Clasificare în funcţie de ciclul de pompare – turbinare AHEAP zilnice; AHEAP săptămânale; AHEAP anuale. Clasificare în funcţie de numărul de maşini energetice Cu 4 maşini: motor, pompă, turbină, generator; Cu 3 maşini: pompă, turbină, maşină electrică reversibilă; Cu 2 maşini: maşină hidraulică reversibilă, maşină electrică reversibilă.