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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Micro HPP. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative Kharkov OJSC "Turboatom" ha lanciato la produzione in serie di centrali microidroelettriche, che possono funzionare come unità autonome progettate per la fornitura di energia sostenibile ai consumatori, e in parallelo con altre centrali microidroelettriche su una rete "locale" o industriale. La disposizione originale delle unità, i materiali moderni applicati e il design garantiscono elevate qualità di consumo e un funzionamento affidabile di queste micro centrali idroelettriche. Le caratteristiche tecniche e i prezzi dei micro impianti idroelettrici sono riportati nella tabella:
Un'organizzazione ha acquistato un micro HPP PR5-G-20 e lo ha installato su una diga che blocca il flusso del canale del fiume Lomovatka, che attraversa il territorio del centro ricreativo "Rodnichok" e sfocia nel distretto Kholodny della città di Almaznaya. L'acqua veniva fornita alla microcentrale idroelettrica attraverso un sifone attraverso un tubo del diametro di 375 mm con una pressione di 2,5 ... 3,2 m (Fig. 1). La turbina assiale della centrale idroelettrica ha sviluppato la velocità necessaria, ma non ha resistito al carico. Ovviamente non c'era abbastanza pressione lavorativa. Per aumentarlo è stato necessario aumentare la diga o abbassare a valle la centrale idroelettrica.
Nel primo caso, durante la costruzione della diga di almeno 3 m, è stato necessario eseguire una grande quantità di lavori di sterro e aumentare la zona di piena di 4,7 volte, e ciò comporterebbe l'allagamento di quasi l'intero territorio del centro ricreativo e cottage estivi adiacenti. Nel secondo caso, lungo il canale e i cottage estivi, è stato necessario posare 500 m di tubazione di alimentazione con un diametro di 375 mm dalla diga alla centrale idroelettrica. Allo stesso tempo, si dovranno distruggere più di 20 querce secolari e 9 aree suburbane. Entrambe le opzioni si sono rivelate inaccettabili. Con tutti i suoi pregi, la micro centrale idroelettrica prodotta dall'OLO "Turboatom" non è adatta a questa struttura idraulica a bassa pressione. Considerando che il fiume Lomovatka scorre in una conca e ha una portata superiore a 0,45 m3/s, è possibile utilizzare una pompa a idropercussione per costruire una microcentrale idroelettrica. Nel flusso del canale o nel flusso che scende dalla struttura idraulica, è installata una pompa idropercussione, di portata richiesta, che converte il flusso a bassa pressione in uno ad alta pressione, con portata inferiore. Dalla pompa a idropercussione l'acqua viene fornita direttamente alla turbina (Fig. 2), oppure ad un serbatoio di stoccaggio più alto con un volume di almeno 600 m3, e quindi alla turbina (Fig. 3).
Nel primo caso, la turbina assiale del micro HPP PR5-G-20 si avvicina alla pompa idropercussiva come la sella di una mucca. Con una prevalenza nella condotta di accelerazione di 2,5 m, la pompa a idropercussione svilupperà una prevalenza di almeno 40 m Per ridurla sarà necessario aumentare più volte il volume dell'accumulatore. Puoi immaginare un simile mostro. Nel secondo caso le caratteristiche della pompa e dell'HPP sono facilmente abbinabili. Un ulteriore vantaggio è la possibilità di allevare pesci o nutrie in un bacino controllato, nonché l'utilizzo di un bacino come fonte di approvvigionamento idrico tecnico. Ma questo metodo non è economico e non è sempre possibile. Soprattutto se non si tratta di conclusioni teoriche, ma di attuazione pratica in condizioni di opportunità limitate e mancanza di finanziamenti per l'acquisto di attrezzature costose. Non è consigliabile fornire acqua alla pompa idraulica dell'ammortizzatore attraverso la diga con un sifone, poiché una certa quantità di aria (bolla) rimane sempre nella parte superiore del tubo, svolgendo il ruolo di ammortizzatore. Durante un colpo d'ariete, la bolla "imbratta" i transitori e interrompe il funzionamento della valvola di accelerazione. La pompa è instabile e non sviluppa le sue caratteristiche. Il tubo di accelerazione può essere installato sullo scarico. Questo è il modo più economico per utilizzare la pressione di una struttura idraulica per azionare una pompa per ammortizzatori idraulici. Ma non consente di utilizzare la riserva d'acqua accumulata nel serbatoio. Più preferibilmente, quando si installa una pompa idraulica per shock su una struttura idraulica, un tubo di accelerazione viene posato attraverso il corpo della diga sotto la zona di congelamento dell'acqua. In questo caso è necessario installare sulla tubazione due diaframmi per evitare il drenaggio dell'acqua lungo la tubazione. Se ciò non viene fatto, l'acqua penetrerà lungo il tubo e, di conseguenza, laverà il corpo della diga. Il diaframma è costituito da una lamiera di acciaio di spessore 6...10 mm e dimensioni da 0,6×0,6 a 1,0×1,0 m, al centro della quale viene praticato un foro lungo il diametro del tubo. Il diaframma viene posizionato sul tubo nel posto giusto e scottato su entrambi i lati con una cucitura continua. I diaframmi vengono installati ad una distanza di almeno due metri dal bordo del corpo diga (Fig. 4).
All'inizio del tubo è installato un dispositivo di intercettazione come un cancello o un "monaco". Non è possibile ottenere la tenuta completa quando si blocca il dispositivo. La cosa principale è che il dispositivo limita il flusso principale durante i lavori di installazione e riparazione. Non sempre è consigliabile mettere una valvola all'uscita del tubo. Se le caratteristiche del flusso del canale consentono il normale funzionamento della pompa, è meglio non interferire con le strutture idrauliche. Se le caratteristiche sono un po' corte, invece di una diga di terra, è possibile organizzare un flusso di ristagno da vecchi pneumatici di gomma dei camion. Per fare ciò, i pneumatici vengono installati verticalmente nel canale di flusso dietro l'inizio del tubo di accelerazione. Un cavo viene fatto passare attraverso i pneumatici, fissato ad ancore conficcate su entrambe le sponde. All'interno dei pneumatici vengono inseriti dei rami, preferibilmente di salice. Il flusso d'acqua in eccesso scorre liberamente attraverso tale ostruzione. A poco a poco, il ristagno diventa disseminato e inizia a funzionare come una diga di castori. Una struttura simile può essere sistemata su ruscelli e piccoli fiumi. Non impilare i pneumatici in pila, durante l'alluvione verranno portati via dal flusso d'acqua. Per massimizzare lo sfruttamento delle capacità di una pompa a idropercussione, quando viene utilizzata come parte di una centrale microidroelettrica, è consigliabile utilizzare come convertitore di pressione non una turbina assiale, ma una turbina Bank o Pelton. Un design semplificato della turbina Pelton può essere realizzato in piccole officine. In questo caso, come generatore viene utilizzato uno speciale generatore a bassa velocità. È possibile utilizzare un generatore da un autobus LAZ o LIAZ. Autori: D.A. Duyunov, AV Pizhankov, SN Levachkov
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