Малая гидроэнергетика -2

Источники энергии для малой гидроэнергетики: небольшие реки, ручьи, естественные перепады высот на озерных водосбросах и на оросительных каналах ирригационных систем, технологические водотоки (промышленные и канализационные сбросы), перепады высот питьевых и других трубопроводов, предназначенных для перекачки различных видов жидких продуктов.

Недостатком обычной гидроаккумулирующей станции (ГАЭС) является необходимость иметь 2 занимающих много земельной площади водохранилища – нижнее у плотины и верхнее на расчетной высоте.

Современные автономные микро-ГЭС имеют автоматические устройства, подключающие к ним балластную нагрузку, чтобы при уменьшении электрической нагрузки частота вращения агрегатов не превышала допустимую величину.

Автономные микро-ГЭС (в отличие от дизель-генератора и ветряка) работают непрерывно в течение суток и практически до 20 часов на балластную нагрузку.

Мини-гидроаккумулирующая станция (мини-ГАЭС) подразумевает использование турбонасосов в свободном скоростном потоке горных рек.

Такой же принцип может быть использован и для равнинных рек, скоростной поток в таком случае создается посредством искусственного сужения русла реки. Новая система позволяет отказаться от плотин, что снижает антропогенную нагрузку на ландшафт.

Для автономной микро-ГАЭС не требуется большое верхнее водохранилище, т.к. её мощность небольшая, а при использовании свободно-поточного турбонасоса вообще не требуется нижнее водохранилище и плотина.

В качестве верхнего водохранилища может быть использован плавательный бассейн, или небольшой пруд, 2 -3 емкости по 100 куб.м или водонапорная башня.

Из верхнего водохранилища вода под высоким давлением подается по трубам на турбогенератор напряжением 400 В, расположенный в удобном для потребителя месте, что дает возможность обходиться без трансформаторов напряжения.

Двигательная (реактивная нагрузка) ограничена . Мощность каждого двигателя,  не более 10%. Суммарная мощность двигателей при установке дополнительных компенсирующих конденсаторов, не более 30%

Вода после турбогенератора может использоваться для полива и других хозяйственно-бытовых нужд, обеспечивая комфортные условия проживания.

Высокое давление воды позволяет применить турбогенератор с высокой частотой вращения, т.е. с малым удельным весом и габаритами.

Состав Мини –ГЭС:

• энергоблок (турбина, генератор)
• блок возбуждения
• водовод
• устройство автоматического регулирования
• блок балластной нагрузки (шкаф с термоэлектрическими нагревателями)
• выпускной коллектор

Энергоблок (1-10 кВт) выполняют в виде рамы, на которой расположены направляющий аппарат, двухкратная турбина и электрический генератор.

Для удобства эксплуатации блок управления, блок возбуждения и блок балластных нагрузок монтируют вместе с энергоблоком на той же раме. Все узлы на раме закрывают кожухом.

Водовод состоит из водозаборного устройства, затвора, переходника и напорных рукавов (или труб Ду не менее 4” ).

Для работы Мини-ГЭС обязательным условием является наличие напора (разницы уровней) воды

Напор может быть получен за счет разницы отметок уровней воды между:

• двумя реками
• озером и рекой
• на одной реке, за счет спрямления излучины

Получение напора возможно также при сооружении плотины.