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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Micro HPP. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía Járkov OJSC "Turboatom" ha iniciado la producción en serie de centrales microhidroeléctricas, que pueden funcionar como unidades autónomas diseñadas para el suministro de energía sostenible a los consumidores, o en paralelo con otras centrales microhidroeléctricas en una red "local" o industrial. La distribución original de las unidades, el uso de materiales y diseños modernos garantizan altas cualidades de consumo y un funcionamiento fiable de estas microcentrales hidroeléctricas. Las características técnicas y los precios de las micro centrales hidroeléctricas se dan en la tabla:
Una organización compró una microcentral hidroeléctrica PR5-G-20 y la instaló en una presa que bloquea el cauce del río Lomovatka, que atraviesa el territorio del centro recreativo Rodnichok y desemboca en la cuenca de Kholodny en la ciudad de Almaznaya. El agua se suministró a la microcentral hidroeléctrica a través de un sifón a través de una tubería de 375 mm de diámetro con una presión de 2,5...3,2 m (Fig. 1). La turbina axial de la central hidroeléctrica desarrolló la velocidad requerida, pero no pudo soportar la carga. Claramente había una falta de presión laboral. Para aumentarlo, fue necesario construir una presa o bajar una central hidroeléctrica aguas abajo.
En el primer caso, durante la construcción de la presa de al menos 3 m, fue necesario realizar una gran cantidad de trabajos de excavación y aumentar la zona de inundación en 4,7 veces, lo que provocaría la inundación de casi todo el territorio de la recreación. centro y casas de veraneo adyacentes. En el segundo caso, fue necesario tender 500 m de tubería de suministro con un diámetro de 375 mm desde la presa hasta la central hidroeléctrica a lo largo del lecho del río y de la zona de la dacha. Al mismo tiempo, sería necesario destruir más de 20 robles centenarios y 9 casas de veraneo. Ambas opciones resultaron inaceptables. A pesar de todas sus ventajas, la microcentral hidroeléctrica de OLO "Turboatom" no es adecuada para esta estructura hidráulica de baja presión. Teniendo en cuenta que el río Lomovatka fluye en una depresión y tiene un caudal de más de 0,45 m3/s, se puede utilizar una bomba de impacto hidráulica para construir una microcentral hidroeléctrica. En el cauce del río o en el arroyo que desciende de una estructura hidráulica se instala una bomba de impacto hidráulica con el rendimiento requerido, que convierte el flujo de baja presión en un flujo de alta presión con menor caudal. Desde la bomba de choque hidráulico, el agua se suministra directamente a la turbina (Fig. 2) o a un depósito de almacenamiento más alto con un volumen de al menos 600 m3, y luego a la turbina (Fig. 3).
En el primer caso, la turbina axial de la microcentral hidroeléctrica PR5-G-20 se adapta a la bomba de choque hidráulica como una silla de montar para una vaca. Con una presión en la tubería de aceleración de 2,5 m, la bomba de impacto hidráulica desarrollará una presión de al menos 40 m, para reducirla será necesario aumentar varias veces el volumen de la batería. Uno puede imaginarse un monstruo así. En el segundo caso, las características de la bomba y de la central hidroeléctrica se coordinan fácilmente. Una ventaja adicional es la posibilidad de criar peces o nutrias en un depósito controlado, así como utilizar el depósito como fuente de suministro técnico de agua. Pero este método no es barato y no siempre es posible. Especialmente si no se trata de conclusiones teóricas, sino de implementación práctica en condiciones de oportunidades limitadas y falta de financiación para la compra de equipos costosos. No se recomienda suministrar agua a la bomba de choque hidráulico a través de la presa con un sifón, ya que siempre queda algo de aire (burbuja) en el punto superior de la tubería, que actúa como amortiguador. Durante un golpe de ariete, la burbuja “mancha” los procesos transitorios e interrumpe el funcionamiento de la válvula de aceleración. La bomba funciona de forma inestable y no desarrolla sus características. El tubo de aceleración se puede instalar en el desagüe. Esta es la forma más económica de utilizar la presión de una estructura hidráulica para operar una bomba de impacto hidráulica. Pero no permite utilizar la reserva de agua acumulada en el embalse. Cuando se instala una bomba de choque hidráulica en una estructura hidráulica, lo más preferible es tender el tubo de aceleración a través del cuerpo de la presa debajo de la zona de congelación del agua. En este caso, es necesario instalar dos diafragmas en la tubería para evitar que el agua se escurra a lo largo de la tubería. Si no se hace esto, el agua se filtrará a lo largo de la tubería y, como resultado, arrastrará el cuerpo de la presa. El diafragma está hecho de chapa de acero con un espesor de 6...10 mm y dimensiones de 0,6×0,6 a 1,0×1,0 m, en cuyo centro se corta un agujero según el diámetro de la tubería. El diafragma se coloca en el tubo en el lugar correcto y se suelda por ambos lados con una costura continua. Los diafragmas se instalan a una distancia de al menos dos metros del borde del cuerpo de la presa (Fig. 4).
Al comienzo de la tubería, se instala un dispositivo de cierre, como una válvula de compuerta o "monje". Es posible que no se logre una estanqueidad completa al bloquear el dispositivo. Lo principal es que el dispositivo restringe el flujo principal durante los trabajos de instalación y reparación. No siempre es recomendable instalar una válvula a la salida de la tubería. Si las características del caudal del lecho del río permiten que la bomba funcione con normalidad, es mejor no meterse con las estructuras hidráulicas. Si las características son ligeramente inadecuadas, en lugar de un dique de tierra, se puede construir un soporte de flujo con neumáticos viejos de camiones. Para ello, los neumáticos se instalan verticalmente en el canal de flujo detrás del inicio del tubo de aceleración. Se pasa un cable a través de los neumáticos y se fija a anclajes introducidos en ambos lados. En el interior de los neumáticos se insertan ramas, preferiblemente de sauce. El exceso de agua fluye libremente sobre dicho obstáculo. Poco a poco, el remanso se va llenando de basura y comienza a funcionar como una presa de castores. Se puede instalar una estructura similar en arroyos y ríos pequeños. No apile neumáticos; durante una inundación, el flujo de agua los arrastrará. Para aprovechar al máximo las capacidades de una bomba de impacto hidráulica, cuando se opera como parte de una central microhidroeléctrica, es aconsejable utilizar no una turbina axial, sino una turbina Bank o Pelton como convertidor de presión. Se puede fabricar un diseño simplificado de turbina Pelton en pequeños talleres. En este caso, se utiliza un generador especial de baja velocidad como generador. Puede utilizar un generador de un autobús LAZ o LIAZ. Autores: D. A. Duyunov, A.V. Pizhankov, S. N. Levachkov
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