Roiof 1 dummy

img 099 221 6503
img Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite.
img Đakovo, Petra Svačića 37.a

Projektiranje i primjena sustava obnovljivih izvora energije

Hidro Elektrane

Hidro elektrane koriste akumuliranu sunčevu energiju u vodenim tokovima. Zagrijavanjem vodenih površina, mora i jezera dolazi do isparavanja vode koja se nakuplja u atmosferi te se putem padalina vraća na površinu zemlje. Proces pretvorbe energije je da se kinetička energija toka vode koristi za pokretanje lopatica turbine koja potom prenosi okretni moment na osovinu. Osovina je povezana s generatorom koji stvara električnu energiju, a električna energija se potom usmjerava u baterijski sustav ili u mrežu. Udio hidro elektrana je oko 22% u ukupnoj proizvodnji električne energije u svijetu te je iskorišteno samo 3% ukupnog svjetskog hidropotencijala pa postoji veliko područje širenje primjene ove tehnologije. Male hidro elektrane imaju jako mali utjecaj na okoliš jer se skoro ne djeluje na promjenu prirodnog vodotoka. Elektrana se može kombinirati u radu sa fotonaponskim sustavima te vjetrogeneratorima u složeniji hibridni sustav koji može osiguravati dovoljno električne energije za malo izolirano naselje.

hp

Francisova turbina (1848. godina James Bicheno Francis) je vodena turbina koja primarno služi za proizvodnju električne energije uz pomoć generatora. Francisove turbine imaju veliki stupanj iskoristivosti kapaciteta s preko 90%, te veliki raspon djelovanja u odnosu na visinu fluida pri protoku kroz turbinu. To je naročito naglašeno kod sustava koji postižu optimalan rad pri visinskim razlikama od 20 do 700 m, a izlazna snaga može biti od par kilovata do 1000 MW. Francisov tip turbine je najučestaliji tip turbine koja se instalira u pogone za proizvodnju električne energije koji rade na bazi protoka vodene mase kroz pogon za proizvodnju – najčešće su to hidro elektrane. Francisova turbina je reakcijska turbina kojoj je za pokretanje i rad potreban protok fluida pod tlakom. Reguliranjem protoka povećava se se ili smanjuje brzina okretanja turbine a time i iznos kinetičke energije koja se može pretvoriti u električnu energiju.


Kaplanova turbina (1913. godina Viktor Kaplan) ili propelarna turbina se primjenjuje za velike protoke i male geodetske padove od 1-3 do 60-70 m. Kaplanova turbina ima zakretne lopatice radnog kola kojima se postiže maksimalni učinak na širokom području protoka i hidrostatskih visina. Kaplanova turbina je izvedenica prvotne Francisove turbine jer omogućuje rad s manjim geodetskim visinama. Turbina djeluje na reakcijskom principu te radni medij mijenja tlak dok prolazi preko lopatica i na taj način predaje energiju. Spiralni je ulazak vode u turbinu te se voda tangencijalno usmjerava na lopatice, a protok vode uzrokuje rotacijski moment. Izlazni element turbine ima funkciju da usporava vodu koja će zbog njega više predavati kinetičku energiju lopaticama. Zbog postojanja pada tlaka može doći do pojave kavitacije koja će narušiti metalnu strukturu lopatica i oštetiti ih. Učinkovitost turbine može biti i do 90%, ali je i dosta manja kod nižih visinskih razlika vode. Osnovni problem Kaplanove turbine je održavanje unutrašnjeg tlaka turbine koji onemogućuje ulazak ulja podmazivanja u vodotok.


Peltonova turbina (1870. godine Lester Allan Pelton) se primjenjuje za velike geodetske padove od 60 do 2000 m i relativno male protoke. Voda tangencijalno dolazi na lopatice te postoje horizontalne i vertikalne izvedbe sustava. Kinetička energija toka vode se prenosi na lopatice i osovinu turbine. Specifična izvedba lopatica uzrokuje da će izlazna voda imati jako malu brzinu odnosno cijela turbina će imati visoku efikasnost i visoki udio kinetičke energije vode će se pretvoriti u moment vrtnje turbine. Obzirom da je voda nekompresibilna dovoljan je samo jedan stupanj da se iz kinetičkog toka vode dobije potrebna energija. Turbina je idealna za primjenu kod malih protoka i velikih visinskih razlika jer se može dobro iskoristiti impuls mlaza kojeg uzrokuje visinska razlika.


Deriazova turbina (Paul Deriaz) ili dijagonalna turbina ima mogućnost reverzibilnog rada te može promjeniti smjer toka, raditi kao pumpa i može napuniti spremnik vode tijekom niske potrošnje električne energije. Nakon faze rada kao pumpa se može prebaciti na turbinski model rada i proizvodnju električne energije. Sustav se može kombinirati u radu sa solarnim fotonaponskim sustavima i akumulacijom energije u hidrostatskoj visini vodenog stupca. Deriazova turbina je slična po konstrukciji Kaplanovoj turbini ali zbog konstrukcije lopatica ima područje rada od 20 do 100 m visinske razlike vode. Postoji mogućnost namještanja kuta lopatica te je moguće postizanje visokih učinaka na širokom rasponu protoka i visina vode. Korekcijama nagiba smanjuje se mogućnost pojave kavitacije tijekom rada.

Alden turbina - Alden Istraživački Laboratorij je razvio novi dizajn hidroturbine koja je daleko naprednija u smislu ostvarenja sigurnog prolaza za ribe.Turbina se sporije okreće i ima samo 3 lopatice, čime povećava mogućnost preživljavanja riba pri prolasku kroz turbinu bez gubitka proizvodnje. Cilj Aldenove turbine je bio razviti turbinu koja će dopustiti siguran prolaz riba koje idu nizvodno, te time smanjiti potrebu za skupim metodama da se postigne isto. Jedna od glavnih razlika naspram uobičajenih turbina je što ima puno manje lopatica (tri, naspram prosječno šest koliko ima Kaplan turbina, odnosno 14 do 18 koliko imaju Francis turbine), te nema uobičajenu rupu između lopatica i glavnog dijela turbine gdje ribe najčešće zapinju i pogibaju. Još jedan bitni element je da se Alden turbina puno sporije okreće, ali su ujedno stoga i puno većih dimenzija. EPRI, Alden i Voith Hydro će nadalje zajedno razviti Alden turbinu za komercijalno korištenje. Konačni inženjerski dizajn i izvještaj se očekuje u prvom kvartalu 2011. Testiranje u „pravom svijetu" će se napraviti za par godina i to će biti prvi put da će takvo testiranje biti dopušteno. Testno postrojenje će vjerojatno biti Brookfieldov projekt od 38 MW, na rijeci Mohawk sjeverno od Albanya, N.Y. Alden turbina bi se mogla koristiti na projektima do 1.000 MW ali se očekuje da će se uglavnom koristiti za projekte malih hidroelektrana sa snagom od 1 do 30 MW. Takvih projekata u SAD-u ima više od 1.000, gdje bi moglo biti postavljeno oko 2.000 Alden turbina. S tim turbinama se očekuje smanjenje troškova za puštanje riba kroz područje hidroelektrane, a u isto vrijeme se očekuje porast proizvodnje električne energije zbog povećanog protoka kroz turbinu jer se ne mora posebno odvajati put za ribe.
5

Bottom1 prazan NE DIRAJ

Popularni članci

Novi projekti