|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Construcción de microcentrales hidroeléctricas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía La elección de la ubicación y el diseño de las micro HPP están determinadas por las condiciones naturales, las capacidades y los deseos del futuro usuario. Todos estos temas son complejos e incluyen tanto parámetros hidrológicos como eléctricos, de construcción y económicos. Debería ser considerado principales problemas de la construcción de microcentrales hidroeléctricas. Líneas eléctricas Es preferible construir una microcentral hidroeléctrica más cerca de la vivienda, del consumidor, ya que con el aumento de la distancia y la correspondiente longitud de las líneas eléctricas, aumentan tanto los costos de construcción, instalación y mantenimiento de estas líneas, como el pérdida de electricidad por resistencia en líneas eléctricas (PL). La resistencia eléctrica es una cantidad física (expresada en ohmios) que caracteriza la resistencia de un conductor a la corriente eléctrica (cables de líneas eléctricas). Este valor varía según el material, la sección transversal y la longitud del conductor. La Figura 34 muestra las pérdidas en el ejemplo de una micro central hidroeléctrica con una capacidad de 10 kW. Los cálculos que se muestran en la figura comparan las pérdidas en una línea de transmisión de energía con una longitud de 3 km y 200 metros (material de alambre - aluminio con una sección transversal de 25 mm).
Como puede ver, la caída de voltaje en la línea de transmisión de energía con una longitud de 3 km fue del 68%, mientras que en la línea de transmisión de energía de 200 metros, solo el 5%. En centrales hidroeléctricas suficientemente grandes (o pequeñas centrales hidroeléctricas potentes), este problema se resuelve transmitiendo electricidad a una subestación, donde su voltaje aumenta a cientos de kilovoltios, lo que permite transmitir gran potencia a través de líneas eléctricas con un mínimo sección transversal del cable y con pérdidas mínimas. Técnicamente, también se puede suministrar un sistema de transformadores (para aumentar el voltaje seguido de una disminución en el voltaje) para micro HPP, pero esto aumentará el costo total de micro HPP. El segundo factor para reducir los indicadores de voltaje/potencia que llegan al consumidor es el material y la sección transversal de los cables de la línea de transmisión de energía. ¿Por qué es necesario calcular alambres y cables para corriente permisible a largo plazo? En primer lugar, se realizan cálculos para un suministro de energía seguro y confiable. Otro factor importante es la parte económica. Sería fácil tomar un cable de cobre grueso y, sin contar nada, estar seguro de que la corriente eléctrica pasará a través de dicho cable sin pérdida. Pero el costo de tales líneas eléctricas no se justificará económicamente. Se entiende que con la misma corriente en la línea eléctrica y con un aumento en el voltaje, se puede transmitir más potencia. Esto significa que con una sección transversal constante del cable de una línea de transmisión de energía, es posible transmitir grandes potencias a largas distancias. Por lo tanto, para una microcentral hidroeléctrica técnica y económicamente eficiente, es necesario elegir un lugar para su construcción lo más cerca posible de los consumidores y utilizar materiales apropiados para las líneas de transmisión de energía. Evaluación de parámetros hidrológicos La capacidad potencial de una micro HPP se calcula sobre la base de dos indicadores principales:
Estos indicadores se utilizan en la siguiente fórmula para calcular la capacidad productiva del área seleccionada:
donde: P = potencia eléctrica, kW; Q = caudal, m3/s; H = valor de cabeza, m; g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s2); η = eficiencia global (uso 70%). Como puede ver, para el cálculo es necesario ingresar los valores de presión y flujo de agua en la fórmula. Para obtener estos datos, existen muchas formas adecuadas para calcular la potencia: simples y complejas, precisas y aproximadas. Los valores de presión y flujo de agua son los principales indicadores para elegir un sitio para la construcción de una central hidroeléctrica. En la práctica, hay lugares que son atractivos para la construcción de microcentrales hidroeléctricas, donde es bastante fácil hacer una evaluación preliminar de altura y caudal. Sin embargo, a menudo también hay lugares donde los parámetros del curso de agua no son tan claramente visibles. Esto puede verse obstaculizado por una pequeña pendiente del curso de agua o un flujo de agua desorganizado (cuando un río o arroyo consta de varios canales o muchas entradas y salidas). Para no tener que hacer mediciones detalladas de presión y caudal de agua en diferentes lugares cada vez, es recomendable hacer una evaluación preliminar en varios lugares donde la construcción de una microcentral hidroeléctrica sea visualmente factible. Esto es necesario para seleccionar la mejor ubicación para levantamientos ya detallados. Para ello, se utilizan diferentes métodos. Por ejemplo, puedes usar: Datos cartográficos, que indican elevaciones sobre el terreno. Dichos mapas están disponibles a través de geólogos, Gosregisters locales, LSG o autoridades responsables del riego. Dichos mapas indican todos los cambios significativos en la elevación en el suelo y los bordes del agua (bancos de los ríos). Con su ayuda, puede estimar preliminarmente la diferencia de altura y, en consecuencia, la presión potencial. También es posible estimar aproximadamente la longitud requerida del canal de desvío (en el caso del tipo de desvío de micro HPP).
Esta evaluación le permitirá eliminar los lugares menos atractivos y comenzar encuestas más detalladas en uno o dos lugares. Manómetro de agua Para la construcción de una microcentral hidroeléctrica suficientemente potente (por ejemplo, más de 10 kW), es preferible realizar encuestas con la ayuda de especialistas y su equipo. Si esto no es posible, o si se planea construir una pequeña microcentral hidroeléctrica, puede realizar su propia investigación utilizando medios relativamente simples.
Este método (Fig. 35) utiliza un tubo transparente (por ejemplo, una manguera de riego) lleno de agua y el principio de los vasos comunicantes. El nivel del agua en un extremo del tubo debe estar en la marca superior; en este caso, es necesario medir la distancia desde el nivel del agua en el otro extremo del tubo hasta el suelo (marca inferior). En la próxima medición, el nivel de la marca superior debe estar donde estaba la marca inferior en la medición anterior. La suma de estas alturas dará la altura total entre aguas arriba y aguas abajo (es decir, cabeza). El mismo principio se usa cuando se mide la presión usando un nivel de construcción y una barra de medición (Fig. 36).
Es necesario que el tablero esté ubicado estrictamente horizontal (esto se asegura utilizando el nivel del edificio) y la presión se mide de acuerdo con el mismo principio que se indica en el ejemplo con un tubo. Medición de caudal de agua Se observa el consumo de agua en los ríos y arroyos de montaña de Kirguistán:
El caudal máximo suele ser de 3 a 5 veces el caudal mínimo. Por lo tanto, al hacer una evaluación, es necesario tomar como base el período de caudal mínimo de agua. Por regla general, el consumo de agua es mínimo en la temporada de invierno, cuando se necesita más electricidad. El siguiente diagrama (Fig. 37) ilustra esta relación en el ejemplo del río Taldy-Suu y el pueblo de Taldy-Suu (distrito de Tyup).
Como en el caso de la evaluación de la presión del agua, se pueden utilizar dos enfoques para evaluar el flujo: con la ayuda de especialistas y su equipo, o de forma independiente, utilizando medios improvisados (Fig. 38). El método a) está más destinado a pequeños arroyos (arroyo, zanjas) y utiliza contenedores domésticos (cubo, barril). Es necesario detectar el tiempo de llenado del recipiente (cuyo volumen exacto se conoce) y determinar el flujo de agua.
Para grandes volúmenes, es recomendable utilizar el método b). Para medir el flujo de agua de esta manera, es necesario elegir un lugar en el lecho del río, de 5 a 10 m de largo, lo más uniforme en profundidad y ancho, y con una corriente tranquila. Es necesario medir la profundidad y el ancho del flujo en el área en varios lugares y determinar el valor promedio. El segundo paso es determinar el caudal. Para ello, se lanza un flotador al comienzo del tramo seleccionado (cualquier objeto flotante ligero, por ejemplo, papel, espuma, etc.) y se mide el tiempo que tarda en nadar por ese tramo del río. El indicador de consumo de agua está determinado por la fórmula:
donde: Q - consumo de agua, m3/s; h - profundidad de flujo, metros; b - ancho de flujo, metros; v - velocidad de flujo, metros por segundo; f es el factor de flujo. Para esta fórmula, es necesario aplicar el indicador de coeficiente de flujo (f = 0,5 ... 0,8). Cuanto más accidentada sea la costa, más rocoso el fondo, la poca profundidad y mayor el ancho del canal, menor será el valor de f que se debe utilizar en la fórmula. Ejemplo:
El consumo de agua (Q) será igual a: Q \u0,4d 1 x0,5 x 0,6 x 0,12 \u3d XNUMX mXNUMX / s. Evaluación de necesidades de electricidad Una evaluación correcta de las necesidades de electricidad es muy importante para determinar si su microcentral hidroeléctrica será suficiente para satisfacer sus necesidades de electricidad. En primer lugar, para determinar el volumen de consumo de electricidad, es necesario tener en cuenta en qué sistema se utilizará: en redes eléctricas públicas o en su propia red de consumo. Al transferirse al sistema central, cualquier energía producida por la micro UHE irá a la red pública y, en este caso, no es necesario calcular la relación entre consumo y producción de electricidad. En el caso de la operación de una microcentral hidroeléctrica en red propia, es necesario realizar cálculos de consumo y producción de energía eléctrica. Esto es necesario para eliminar tanto la subproducción de electricidad como su sobreproducción. Si la subproducción puede compensarse con el consumo paralelo de electricidad de las redes de consumo público (RES), entonces la construcción de más de la capacidad necesaria conducirá a un aumento injustificado en el costo de construir una microcentral hidroeléctrica. Además, como se describe en la sección "Sistema de control Micro HPP", la carga de balasto debe consumir el exceso de electricidad (por ejemplo, elementos calefactores para calentar agua) para garantizar el funcionamiento normal de la unidad hidroeléctrica. Esto también conduce a un aumento en el costo de construcción, ya que la instalación de una carga de lastre requiere trabajo y materiales adicionales. La capacidad potencial de las microcentrales hidroeléctricas (generación de electricidad) se calcula teniendo en cuenta la ya conocida fórmula de cálculo de potencia
En cuanto al consumo de electricidad, cada dispositivo tiene su propio indicador de consumo de energía eléctrica. Por ejemplo, puede utilizar los datos de la siguiente tabla para los cálculos. Esta tabla se puede complementar con datos de consumo de otros electrodomésticos.
Al mismo tiempo, si se prevé que la electricidad sea utilizada por un gran número de consumidores, entonces es muy difícil determinar cuánta energía y en qué momento se consumirá. En este caso, es necesario coordinar el mecanismo de consumo con los consumidores. Un ejemplo durante las horas pico (mañana y tarde), los consumidores deben apagar (o no encender) algunos electrodomésticos, tales como: planchas, aspiradoras, calentadores, cocinas eléctricas, etc. Se debe prestar especial atención a los motores eléctricos y los mecanismos eléctricos domésticos basados en motores eléctricos (sierra circular, máquinas de coser, bombas, compresores, etc.). Al arrancar el motor eléctrico, la corriente de arranque puede aumentar de 3 a 5 veces en comparación con la potencia nominal, que se indica en el motor eléctrico. El encendido simultáneo de varios motores eléctricos puede llevar al hecho de que por un corto período de tiempo la carga en el SHPP aumente, más allá de lo permitido, lo que puede afectar negativamente su funcionamiento. La información sobre el motor se indica en su pasaporte (en la documentación y en una placa de metal adherida al cuerpo). Los valores nominales se dan aquí, es decir, aquellos para los que está diseñado el motor en su funcionamiento normal a la carga máxima admisible. Por ejemplo, la placa dice: P = 1,1 kW; U = 220 V; yo = 4,3 A; f = 50 Hz; = 2810 rpm; Eficiencia = 77,5%; cos f = 0,87. Significa:
Así, teniendo en cuenta los coeficientes indicados, el consumo de energía eléctrica por parte del motor eléctrico durante el funcionamiento será de unos 1,5 kW. Autores: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.
Máquina para aclarar flores en jardines.
02.05.2024 Microscopio infrarrojo avanzado
02.05.2024 Trampa de aire para insectos.
01.05.2024
▪ Módulo de radio en miniatura de 868 MHz con antena integrada ▪ Purificación de agua potable de drogas. ▪ Identificación de una persona por los vasos sanguíneos.
▪ sección de descripciones de trabajo del sitio web. Selección de artículos ▪ Artículo de Jane Austen. Aforismos famosos ▪ artículo ¿Quién es Hércules? Respuesta detallada ▪ Artículo de sésamo. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación.
Comentarios sobre el artículo: Talai Herramienta de información breve, casi paso a paso, que explica las bases del diseño de microhidroeléctricas. Me empuja a un estudio más detallado de este tema. Gracias a los autores. [arriba]
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
,
,
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página