小水力発電所 - 種類とプロジェクト

水力発電所は、相互接続された一連のコンポーネントであり、エネルギー (運動エネルギーと位置エネルギー) を電気エネルギーに、またはその逆に変換する役割を果たします。

既存の分類によれば、小さいものは 水力発電所 (HPP) 以下を含む最大 10 ～ 15 MW の電力を供給します。

• 小規模水力発電所 - 1 ～ 10 MW。

• ミニ水力発電所 — 0.1 ～ 1 MW。

• マイクロ水力発電所 - 最大 0.1 MW の容量。

流量と落差は、水力発電所の容量において決定的な役割を果たします。流量と圧力は、水の上部に事前に蓄えられた給水を使用して調整されます。タンク内の水が多ければ多いほど、水位の圧力が高くなり、それに応じて水頭も高くなります。

水力発電で使用される水力発電の可能性の源は、大中小の河川、灌漑および給水システム、氷河の斜面流出および永久雪です。HPP は主に、圧力の生成方法、流量調整の程度、設置されている主要機器の種類、水流の使用の複雑さ (単一または多機能) などの点で互いに異なります。

小水力発電所（小水力発電所）は、送電線から遠く離れた自立した需要家に電力を供給する上で特に重要な役割を果たしています。この記事では、小さな川のエネルギーを利用する一般的なプロジェクトについて説明します。

現在の環境を使用するためのセットアップを図に示します。 1a.それは次のように機能します。垂直羽根１が流動媒体の影響を受けると、バラストリムを駆動する流体力が発生する。運動学的リンク 3 を介して、サポートは発電機シャフトにトルクを伝達しますが、発電機自体は静止したままです。この水力発電所は低地水路で稼働しており、その規模とエネルギーによって発電能力が決まります。

米。 1. 平坦な水力発電所の運転スキーム: a) 平坦な水力発電所、b) b) 水力発電所。

水力発電所 (図 1、b) は、移動中、羽根車 6 によって液体のエネルギーを利用します。羽根車 1 には、シャフトとその上に配置された羽根が含まれています。この装置はポンツーン 6 に固定されたフレーム 7 に取り付けられています。ブレードは水流の方向に対して垂直に傾斜しており、ホイール 4 の助けを借りて流れに合わせて方向を変えます。

ブレードの 1 つは、かみ合う内部部品と外部部品の複合体で作られており、軸に対して斜めに配置された横コネクタを備えており、部品と弾性接続部の間に配置された弾性パッドによって弱められています。弾性接続は、媒体の流れに面した可変長のプレートのパッケージの形で行われ、ブレードに付着し、ブレードの外側部分と接触します。装置は平らな水の流れに向けられています。応用発電機には同期タイプと非同期タイプがあります。

図に示すように。図２に示すように、制御弁１からの流体の流れは、交互にチャンバ２と３に分流され、またその逆も同様である。

米。 2. サイフォンの流路内のタービン

チャンバー内の液体の回転運動により、空気振動が発生し、タービン 5 とそれに接続された発電機が作動し、パイプライン 4 および 6 を介して空気がオーバーフローします。装置全体の効率を向上させるために、サイフォンの流路に設置されます。問題なく動作するための前提条件は、液体が流動し、大きな部分がなくきれいであることです。この設置にはゴミ箱が必要です。

出力 16 kW の浮体式水車 (図 3) は、流れの運動エネルギーを機械エネルギーに変換し、さらに電気エネルギーに変換するように設計されています。タービンは、表面にらせん状のフィンを備えた軽量 (水より軽い) 材料で作られた細長い円形の要素です。エレメントは、トルクを発電機に伝達するロッドによって両側から吊り下げられています。

イチジク。 3. 浮体式水車

水力発電所 (図 4) は、水バケツ 2 が配置されたエンドレス駆動ベルト 1 によって回転駆動されるミニ発電機によって電気を生成するように設計されています。ベルト 1 とバケツ 2 はフレームに取り付けられています。 3 波に乗って運ぶことができる。フレーム３は、発電機５が配置される支持体４に取り付けられる。

バケットはベルトの外側に配置され、開いた側面が水流の水平方向に面しています。バケットの数は発電機の回転を確保する条件により決定されます。ブレードが取り付けられた「はしご」タイプのデバイスを使用する変形も可能です。

米。 4. ベルトとバケットの組み立て

流れの運動エネルギーを利用する装置は、対岸の水中に設置された垂直なシリンダーで構成され、その上にローラーが配置されています（図5）。

米。 5. マイクロダムの設置

ブレードはローラーの上軸と下軸の間に取り付けられています。羽根間の迎角と速度ベクトルにより、流れる水がシリンダーを回転させ、ローラーを介して発電機を駆動します。

流れのエネルギーを利用する装置は、水流内に垂直に配置されたインペラ 1 と、上部リム 1 と下部リム 3 にヒンジ付き羽根 2 を備えたもので構成されています（図 6）。上端１は、発電機４に接続されている。羽根２の位置は、流れ自体によって、すなわち、前方の流れに対して垂直であり、上流の動きに対して平行であることによって調節される。

米。 6. 水流のエネルギーを変換する装置

スリーブマイクロ水力発電所 1 kW (MHES-1) は、リスホイール 1 の形をしたタービン、ガイドベーン 2、直径 150 mm のフレキシブルパイプライン 3、吸水装置 4、発電機５、制御ユニット６およびフレーム７（図７）。

米。 7. ブッシングマイクロ水力発電 1kW

このマイクロＨＰＰの動作は次のように実行される。取水装置４は水圧媒体を濃縮し、パイプライン３を介して上部水位と作動タービン１との間に高低差を提供し、水圧媒体の一定の圧力の相互作用により、タービンによって後者が回転駆動されます。タービン１のトルクは発電機に伝達される。

サイフォン水力発電所（図 8）は、ダムから 1.75 m の高さまたは自然条件の結果として作動油の滴下がある場所で使用されます。

米。 8. サイフォン油圧ユニット

これらの設備の動作は次のとおりです。タービン 1 を通る作動油の通路はダムの頂上を通って上昇します（図 1）。図９に示すように、トルクはシャフト２およびベルトギア３を介して発電機４に伝達される。使用済みの液体媒体は、膨張する水路を通って背水に入る。

低圧マイクロ水力発電設備（図 9）は、少なくとも H = 1.5 m の公称液柱水頭で動作します。ドループが減少すると、出力電力が減少します。推奨落下高さは1.4～1.6mです。

米。 9. 低圧水力発電所

動作原理は、作動油と位置エネルギーの相互作用に基づいており、回転エネルギーに変換され、その後電気的な形に変換されます。吸引装置 1 では、液体はタービン 2 に入り、液体は事前に渦巻きされ、落下する液体によって分岐パイプをさらに貫通し、タービン 2 のブレードと相互作用して、液体の運動エネルギーをエネルギーに変換します。トルクがシャフト 3 に加わり、発電機に伝わります。

低圧ステーションの重量は 16 kg、出力 P = 200 W です。プロペラ半直接水力発電コンバータは、圧力パイプライン 1、ガイド グリッド 2、プロペラ タービン 3、丸い出口チャネル 4、トルク パイプライン 1 で構成されています。伝達シャフト５および発電機６（図１０）。

米。 10. 半直接流量変換器

この設計の電力は1〜10 kWの範囲で、高さの差Nm = 2.2〜5.7 m、水消費量QH = 0.05〜0.21 m 3m / sです。高さの差 Nm = 2.2 ～ 5.7 m、タービンの回転速度は wn = 1000 rpm になります。

2PEDV-22-219 電気モーターをベースにしたカプセル水力コンバータ (図 11) は、落差 H = 2.5 ～ 6.3 m、水流量 Q = 0.005 ～ 0.14 m 3 / s で以前の水力発電所と同様に動作します。電力 1 ～ 5 kW。水車の直径は 0.2 ～ 0.254 m、水車の直径は Dk = 0.35 ～ 0.4 m です。

米。 11. カプセルマイクロ水力発電所

直流油圧コンバータ（図12）は、プロペラタービン1、ガイドグリッド2、トルク伝達シャフト3、発電機4、排気パイプライン5で構成されています。圧力パイプラインを使用して動作します。

米。 12.直流油圧コンバータ

ハイドロコンバーター (図 13) は、高速で移動する液体媒体のエネルギーを電気エネルギーに変換するように設計されています。

米。 13. 速い水流のための油圧エネルギー変換器

これは、カプセル 2 内に配置されたプロペラ タービン 1 で構成され、「急流」と呼ばれる水流上に設置されます。カプセルは、流体媒体の内側に取​​り付けられたガイドベーン４内に位置する。タービンからのトルクはシャフト5に伝達され、さらに発電機6に伝達されます。