HEC: parimi i funksionimit, skema, pajisjet, fuqia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Pothuajse të gjithë e imagjinojnë qëllimin e hidrocentraleve, por vetëm disa e kuptojnë me të vërtetë parimin e funksionimit të hidrocentraleve. Misteri kryesor për njerëzit është se si e gjithë kjo digë e madhe gjeneron energji elektrike pa asnjë karburant. Le të flasim për këtë.

Çfarë është një hidrocentral?

Hidrocentrali është një kompleks kompleks i përbërë nga struktura të ndryshme dhe pajisje speciale. Hidrocentralet po ndërtohen mbi lumenj, ku ka një rrjedhje të vazhdueshme uji për të mbushur digën dhe rezervuarin. Struktura të ngjashme (diga) të krijuara gjatë ndërtimit të një hidrocentrali janë të nevojshme për të përqendruar një rrjedhë konstante uji, e cila shndërrohet në energji elektrike duke përdorur pajisje speciale për hidrocentralet.

Vini re se zgjedhja e një vendi për ndërtim luan një rol të rëndësishëm për sa i përket efikasitetit të HEC-it. Dy kushte janë të nevojshme: furnizimi i garantuar i pashtershëm me ujë dhe një pjerrësi e madhe e lumit.

parimi i funksionimit të HEC-it

Funksionimi i një hidrocentrali është mjaft i thjeshtë. Struktura hidraulike të ngrituratë sigurojë një presion të qëndrueshëm të ujit që hyn në fletët e turbinës. Presioni e vë turbinën në lëvizje, si rezultat i së cilës ajo rrotullon gjeneratorët. Këto të fundit prodhojnë energji elektrike, e cila më pas i dërgohet konsumatorit nëpërmjet linjave të transmetimit të tensionit të lartë.

Vështirësia kryesore e një strukture të tillë është sigurimi i një presioni konstant të ujit, i cili arrihet duke ndërtuar një digë. Falë tij, një sasi e madhe uji përqendrohet në një vend. Në disa raste, përdoret një rrjedhë natyrore e ujit, dhe nganjëherë një digë dhe devijimi (rrjedhja natyrore) përdoren së bashku.

Në vetë ndërtesën ka pajisje për një hidrocentral, detyra kryesore e të cilit është shndërrimi i energjisë mekanike të lëvizjes së ujit në energji elektrike. Kjo detyrë i është caktuar gjeneratorit. Pajisjet shtesë përdoren gjithashtu për të kontrolluar funksionimin e stacionit, pajisjet e shpërndarjes dhe stacionet e transformatorëve.

Figura më poshtë tregon një diagram skematik të HEC-it.

Siç mund ta shihni, rrjedha e ujit rrotullon turbinën e gjeneratorit, e cila gjeneron energji, e furnizon atë në transformator për shndërrim, pas së cilës transportohet përmes linjave të energjisë te furnizuesi.

Fuqia

Ka hidrocentrale të ndryshme që mund të ndahen sipas fuqisë së prodhuar:

1. Shumë i fuqishëm - mbi 25 MW.
2. Mesat - deri në 25 MW.
3. E vogël - me gjenerim deri në 5 MW.

Fuqia e një hidrocentrali varet kryesisht nga rrjedha e ujit dhe efikasiteti i vetë gjeneratorit, i cili përdoret në të. Por edhe mënjë instalim efikas nuk do të jetë në gjendje të prodhojë sasi të mëdha të energjisë elektrike me një presion të dobët uji. Vlen gjithashtu të merret parasysh se fuqia e një hidrocentrali nuk është konstante. Për shkaqe natyrore, niveli i ujit në digë mund të rritet ose ulet. E gjithë kjo ka një ndikim në vëllimin e energjisë elektrike të prodhuar.

Roli i digës

Elementi më kompleks, më i madh dhe përgjithësisht kryesor i çdo hidrocentrali është një digë. Është e pamundur të kuptosh se çfarë është një hidrocentral pa kuptuar thelbin se si funksionon një digë. Ato janë ura të mëdha që mbajnë rrjedhën e ujit. Në varësi të dizajnit, ato mund të ndryshojnë: ka struktura gravitacionale, të harkuara dhe të tjera, por qëllimi i tyre është gjithmonë i njëjtë - të mbajnë një sasi të madhe uji. Falë digës është e mundur të përqendrohet një rrjedhë e qëndrueshme dhe e fuqishme uji, duke e drejtuar atë në tehet e një turbine që rrotullon një gjenerator. Ai, nga ana tjetër, prodhon energji elektrike.

Teknologji

Siç e dimë tashmë, parimi i funksionimit të një hidrocentrali bazohet në përdorimin e energjisë mekanike të ujit në rënie, e cila më vonë shndërrohet në energji elektrike me ndihmën e një turbine dhe një gjeneratori. Vetë turbinat mund të instalohen ose në digë ose afër saj. Në disa raste, përdoret një tubacion përmes të cilit uji nën nivelin e digës kalon nën presion të lartë.

Ekzistojnë disa tregues të fuqisë së çdo hidrocentrali: rrjedha e ujit dhe koka hidrostatike. Treguesi i fundit përcaktohet nga diferenca e lartësisë midis pikave të fillimit dhe përfundimit.rënia e lirë e ujit. Kur krijoni një dizajn stacioni, i gjithë dizajni bazohet në një nga këta tregues.

Teknologjitë e njohura të sotme për prodhimin e energjisë elektrike bëjnë të mundur marrjen e efikasitetit të lartë gjatë shndërrimit të energjisë mekanike në energji elektrike. Ndonjëherë është disa herë më i lartë se ai i termocentraleve. Një efikasitet i tillë i lartë arrihet falë pajisjeve të përdorura në hidrocentralin. Është i besueshëm dhe relativisht i lehtë për t'u përdorur. Përveç kësaj, për shkak të mungesës së karburantit dhe lëshimit të një sasie të madhe të energjisë termike, jeta e shërbimit të pajisjeve të tilla është mjaft e gjatë. Defektet janë jashtëzakonisht të rralla këtu. Besohet se jeta minimale e shërbimit të grupeve dhe strukturave të gjeneratorëve në përgjithësi është rreth 50 vjet. Edhe pse në fakt, edhe sot, hidrocentralet e ndërtuara në vitet tridhjetë të shekullit të kaluar funksionojnë me mjaft sukses.

Hidrocentralet ruse

Sot, rreth 100 hidrocentrale operojnë në Rusi. Natyrisht, kapaciteti i tyre është i ndryshëm dhe shumica e tyre janë stacione me kapacitet të instaluar deri në 10 MW. Ka edhe stacione të tilla si Pirogovskaya ose Akulovskaya, të cilat u vunë në punë në vitin 1937 dhe kapaciteti i tyre është vetëm 0,28 MW.

Më të mëdhenjtë janë HEC-et Sayano-Shushenskaya dhe Krasnoyarsk me kapacitet përkatësisht 6400 dhe 6000 MW. Stacionet vijojnë:

1. Bratskaya (4500 MW).
2. Ust-Ilimskaya HPP (3840).
3. Bochuganskaya (2997 MW).
4. Volzhskaya (2660 MW).
5. Zhigulevskaya (2450 MW).

Megjithë numrin e madh të termocentraleve të tilla, ato prodhojnë vetëm 47,700 MW, që është e barabartë me 20% të vëllimit të përgjithshëm të të gjithë energjisë së prodhuar në Rusi.

Në mbyllje

Tani e kuptoni parimin e funksionimit të hidrocentraleve, të cilët shndërrojnë energjinë mekanike të rrjedhës së ujit në energji elektrike. Pavarësisht nga ideja mjaft e thjeshtë e marrjes së energjisë, kompleksi i pajisjeve dhe teknologjive të reja i bëjnë struktura të tilla komplekse. Megjithatë, në krahasim me termocentralet bërthamore, ato janë vërtet primitive.