47.Основные схемы использования водной энергии. Их принципиальные схемы.
Основные схемы использования водной энергии:
Плотинная – напор создается плотиной
Плотинная схема применяется при больших расходах воды и малых уклонах (на равнинных реках).
Деривационная – напор создается с помощью деривации выполненной с помощью канала, туннеля, трубопровода.
Деривационная схема используется на малых реках с малым расходом воды и больших уклонах его поверхности. Плотина выполнена не высокой, которая обеспечивает забор воды в деривацию. Деривация выполняется безнапорной в виде открытого канала или безнапорного туннеля. Чаще всего используется напорная деривация в виде напорного туннеля или трубопровода.
Плотинно – деривационная – напор создается и плотиной и деривацией.
Плотина создает водохранилище а падение уровня реки ниже плотинного использует деривацию. Чем выше располагается плотина, тем меньше ее высота, меньше объем водохранилища и затопление территории, но зато удлиняется деривация, увеличиваются потери напора, следовательно место платины и длина деривации выбирается на основе технико – экономический обоснований.
Основное оборудование: Гидротурбины (активные – используют кинетическую энергию потока (Ковшовая турбина), реактивные – используют кинетическую и потенциальную энергию (пропеллерные, поворотнополосные, диагональные, радиальноосевые)) и гидрогенераторы.
Электрическая часть состоит из электрических машин, трансформаторов, распределительных устройств. Основной элемент электрической части – электрические синхронные машины, работающие на ГЭС в виде генератора, синхронного компенсатора и вращающегося резерва. На гидроаккумулирующей электростанции работают в режиме генератора, электродвигателя и вращающегося резерва. Генераторы: вертикальные и горизонтальные.
48.Физические основы работы ветроэнергетических установок. Величина мощности, развиваемой потоком воздуха. Основные направления развития ветроэнергетики.
ВЭУ - устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую.
1 – рабочее колесо
2 – гондола с редуктором
3 – башня
4 – фундамент
Принцип использования энергии ветра: движущий поток ветра, оказывая силовое воздействие на подвижную часть двигателя, заставляет ее вращаться и передавать полную энергию другому техническому устройству.
1-е место Германия
2-е место Испания
3-е место США
В 1931 г. ВЭУ была сооружена в России мощностью 100 кВт. Средняя выработка энергии 270 МВт/час. В 1942 году разрушена немцами и до сих пор не восстановлена. Были схемы установки на 1000-5000 кВт. С 80-х годов ветроэнергетика шла по трем направлениям:
Производство ветроагрегатов малой мощностью (до 25 кВт) - используются для электроснабжения автономных потребителей, насосов и мелиоративных установок;
Расширение производства установок мощностью от 25 кВт – 500 кВт - используют для совместной работы с действующими энергосистемами;
Создание установок мощностью да 1МВт – выпуск едиными экземплярами.
Максимальная мощность с 1 км2: 10 МВт;