07 Hidroelektrane

8/10/2019 07 Hidroelektrane

1/17

HIDROELEKTRANEHIDROELEKTRANE


2/17

Hidroelektrane su elektrine centraleHidroelektrane su elektrine centrale

koje pomou vodenih turbinakoje pomou vodenih turbinapretvaraju potencijalnu energiju vodepretvaraju potencijalnu energiju vodeu kinetiku i mehaniku, koja se daljeu kinetiku i mehaniku, koja se daljekoristi za vrtnju elektrinogkoristi za vrtnju elektrinog

generatora.generatora.

Turbina se sastoji od provodnog dijelaTurbina se sastoji od provodnog dijela

koji vodi daje dovoljno veliku brzinu ikoji vodi daje dovoljno veliku brzinu ikotaa s lopaticama, koji se vrti, tekotaa s lopaticama, koji se vrti, tepreuzima energiju iz tijeka vode.preuzima energiju iz tijeka vode.


3/17

Shema hidroelektrane


4/17

Podjela hidroelektrana:Podjela hidroelektrana:Prema koliini vode i visini vodenog pada koji

koriste, razlikuju se:

hidroelektrane svisokimpadom i

relativno malomkoliinom vode

hidroelektrane sa

srednjiminiskimpadom

hidroelektrane sniskimpadom i

relativno velikomkoliinom vode

Za visoke padove (preko200 metara) primjenjuju setakozvane Peltonove

turbinekod kojih sepotencijalna energija vodeu provodnom dijelu potpunopretvara u kinetiku i uobliku vodenog mlazapokree lopatice turbinepretvarajui kinetikuenergiju u mehaniku.

Za srednji pad (do 200metara) koriste se takozvaneFrancisove turbine kod

kojih provodni dio slopaticama okru!uje kru!ni dioturbine. " provodnom dijeluovih turbina potencijalna seenergija vode samodjelomino pretvara ukinetiku tako da s odre#enim

nadtlakom dospijeva u kru!nidio (kota) i njemu predaje

Za niski pad (dopribli!no $0 metara)koriste se takozvane

Kaplanove turbinekoje rade slino kao i%rancisove turbine stim da je broj lopaticadaleko manji.


5/17

Peltonove turbine


6/17

Francisove turbine


7/17

Kaplanove turbine
http://66.102.9.104/translate_c?hl=hr&sl=sl&u=http://sl.wikipedia.org/wiki/Slika:S_vs_kaplan_schnitt_1_zoom.jpg&prev=/search?q=kaplanova+turbina&hl=hr&sa=G&usg=ALkJrhgyhmpVw8aUqkMNSCUD9vieuaSE4Qhttp://66.102.9.104/translate_c?hl=hr&sl=sl&u=http://sl.wikipedia.org/wiki/Slika:S_vs_kaplan_schnitt_1_zoom.jpg&prev=/search?q=kaplanova+turbina&hl=hr&sa=G&usg=ALkJrhgyhmpVw8aUqkMNSCUD9vieuaSE4Q


8/17

Prema tipovima elektrana dijelese na:

&o de'niciji protonehidroelektranesuone koje nemajuuzvodnu akumulaciju ilise njihova akumulacijamo!e isprazniti za

manje od dva satarada kod nazivnesnage. o znai da seskoro izravno koristikinetika energije vodeza pokretanje turbina.

akve hidroelektrane jenajjednostavnijeizvesti ali su vrloovisne o trenutnomprotoku vode. &rednosttakve izvedbe je vrlo

mali utjecaj na okolite nema dizanja razine

Akumulacijskehidroelektranesunajei naindobivanja elektrineenergije iz energijevode. &roblemi

nastaju u ljetnimmjesecima kadprirodni dotokpostane premali za*unkcioniranjeelektrane. " tom

sluaju se branamora zatvoriti ipotrebno je odr!avatibar razinu vode koja

je bioloki minimum.+eliki problem je i

dizanje razineodzemnih voda.

Za popunjavanje dnevnihpica potronje grade sereverzibilnehidroelektrane. ,ad jepotronja energije malavoda se pumpa iz donjeg

jezera u gornjuakumulaciju. o se obinoradi nou jer je tadapotronja energijenajmanja. -anju seelektrana prebacuje na

proizvodnju elektrineenergije i tada se praznigornja akumulacija. o nijeenergetski najboljerjeenje ali je bolje negonapraviti jo nekoliko

termoelektrana zaokrivan e dnevnih ica


9/17

HE RamaHE Jablanica

HE Mostar


10/17

Akumulacijske hidroelektraneAkumulacijske hidroelektrane

PR!RA"#KA$%R&'('K)RA"A

je vrstaakumulacijskehidroelektranekod koje sestrojarnica za

proizvodnjunalazi u samojpregradnojbrani.

%'R*A+#KA$%R&'('K)RA"A

je vrsta akumulacijskehidroelektrane kod kojese strojarnica zaproizvodnju energijenalazi izmje-tena nanekoj udaljenosti

nizvodno od brane/, avoda se izakumulacijskog jezeradovodi posebnimcijevima sa zahvata dostrojarnice.


11/17

Male hidroelektraneMale hidroelektrane

to su postrojenja u kojima seto su postrojenja u kojima sepotencijalna energija vodepotencijalna energija vode(transformirana energija(transformirana energijasuneva zraenja) najprijesuneva zraenja) najprije

pretvara u kinetiku energijupretvara u kinetiku energijunjezinog strujanja (u statorunjezinog strujanja (u statoruturbine), a potom uturbine), a potom umehaniku energiju (u rotorumehaniku energiju (u rotoruturbine) vrtnje vratila turbineturbine) vrtnje vratila turbinete, konano, u elektrinute, konano, u elektrinu

energiju u generatoru.energiju u generatoru.
http://hr.wikipedia.org/wiki/Slika:Hydro9.jpg


12/17

Dijeloi male hidroelektraneDijeloi male hidroelektrane

ustav (male) hidroelektrane se sastoji od svihustav (male) hidroelektrane se sastoji od svihobjekata i dijelova koji slu!e za skupljanje, dovo"enje iobjekata i dijelova koji slu!e za skupljanje, dovo"enje iodvo"enje vode, za pretvaranje mehanike u elektrinuodvo"enje vode, za pretvaranje mehanike u elektrinuenergiju, za transformaciju i razvod el. energije.energiju, za transformaciju i razvod el. energije.

#azlikuju se sljedei karakteristini dijelovi#azlikuju se sljedei karakteristini dijelovihidroelektrane$ brana ili pregrada, zahvat, dovod,hidroelektrane$ brana ili pregrada, zahvat, dovod,vodna komora, tlani cjevovod, strojarnica (turbina,vodna komora, tlani cjevovod, strojarnica (turbina,generator...) i odvod vode.generator...) i odvod vode.

%rema tipu hidroelektrane mogu neki od dijelova%rema tipu hidroelektrane mogu neki od dijelovapotpuno izostati, a u drugim sluajevima mo!e isti diopotpuno izostati, a u drugim sluajevima mo!e isti diopreuzeti vi&e funkcija.preuzeti vi&e funkcija.


13/17

Brane ili pregradeBrane ili pregradeimaju vi&estruku namjenu tj. slu!e zaimaju vi&estruku namjenu tj. slu!e zaskretanje vode s njezinoga prirodnog toka prema zahvatuskretanje vode s njezinoga prirodnog toka prema zahvatuhidroelektrane, povi&enje razine vode radi postizanja boljeghidroelektrane, povi&enje razine vode radi postizanja boljeg

pada i ostvarivanje akumulacijepada i ostvarivanje akumulacijeZahvatZahvatvodu zaustavljenu pregradom prima i upuujevodu zaustavljenu pregradom prima i upuujeprema hidroelektrani. %ostoje dva tipa zahvata, zahvat naprema hidroelektrani. %ostoje dva tipa zahvata, zahvat napovr&ini i zahvat ispod povr&ine.povr&ini i zahvat ispod povr&ine.

DovodDovodspaja zahvat s vodnom komorom. 'o!e bitispaja zahvat s vodnom komorom. 'o!e bitiizgra"en kao kanal ili tunel. Tunel mo!e biti izgra"en kaoizgra"en kao kanal ili tunel. Tunel mo!e biti izgra"en kaotlani ili gravitacijski, hidroelektrane s tlanim tunelom sutlani ili gravitacijski, hidroelektrane s tlanim tunelom supuno elastinije u pogonu jer mogu bez ikakvih djelovanjapuno elastinije u pogonu jer mogu bez ikakvih djelovanjaslijediti promjene optereenja. Tlani privod slu!i zaslijediti promjene optereenja. Tlani privod slu!i zavo"enje vode iz vodne komore do turbine. aje&e sevo"enje vode iz vodne komore do turbine. aje&e se

izra"uju od elika, a za manje padove i od betona.izra"uju od elika, a za manje padove i od betona.ravitacijski privod ima slobodno vodno lice. %rofil jeravitacijski privod ima slobodno vodno lice. %rofil jeuglavnom trapeznog oblika. *zvodi se u kanalima i rovovimauglavnom trapeznog oblika. *zvodi se u kanalima i rovovimaija se konstrukcija izvodi tako da se postignu najmanjiija se konstrukcija izvodi tako da se postignu najmanjihidrauliki gubici.hidrauliki gubici.


14/17

Vodna komoraVodna komorase nalazi na kraju dovoda. +imenzioniranjese nalazi na kraju dovoda. +imenzioniranje

vodne komore ima velik utjecaj na pravilno funkcioniranjevodne komore ima velik utjecaj na pravilno funkcioniranjehidroelektrane.hidroelektrane.

strojarnicistrojarnicise nalaze generatori zajedno sa turbinama.se nalaze generatori zajedno sa turbinama.Hidrogeneratori se rade prete!no u vertikalnoj izvedbi zbogHidrogeneratori se rade prete!no u vertikalnoj izvedbi zbogekonominije izvedbe hidraulikog dijela elektrane.ekonominije izvedbe hidraulikog dijela elektrane.

Hidrogeneratori s horizontalnom osovinom susreu se uHidrogeneratori s horizontalnom osovinom susreu se upostrojenjima manje snage ili kad dvije %elton ili -rancispostrojenjima manje snage ili kad dvije %elton ili -rancisturbine pogone jedan generator.turbine pogone jedan generator.

a ulazu ua ulazu u tlani cjevovodtlani cjevovodse nalazi zaporni ure"aj kojise nalazi zaporni ure"aj kojiima sigurnosnu ulogu. n automatski sprjeava daljnjiima sigurnosnu ulogu. n automatski sprjeava daljnji

dotok vode u cjevovod ako pukne cijev. %ostavljanjedotok vode u cjevovod ako pukne cijev. %ostavljanjezapornih ure"aja na dnu tlanog cjevovoda ovisi o brojuzapornih ure"aja na dnu tlanog cjevovoda ovisi o brojuturbina koje su spojene na jedan cjevovod.turbina koje su spojene na jedan cjevovod.


15/17

Ekolo!ki utjecajiEkolo!ki utjecaji

'H/ su vrlo'H/ su vrloprihvatljive,proizvodnjom elektrineprihvatljive,proizvodnjom elektrineenergije nema emisije ugljinog0energije nema emisije ugljinog0dioksida u okoli& &to je vrlo va!nodioksida u okoli& &to je vrlo va!nomanjuje se potro&nja fosilnihmanjuje se potro&nja fosilnihgorivagoriva

%oma!e u za&titi od poplava,ne%oma!e u za&titi od poplava,nezahtijevaju kori&tenje velikihzahtijevaju kori&tenje velikihpovr&inapovr&inaigurnija i pouzdanija opskrbaigurnija i pouzdanija opskrbaelektrinom energijomelektrinom energijom%ozitivan dru&tveni utjecaj na regiju%ozitivan dru&tveni utjecaj na regiju(zapo&ljavanje)(zapo&ljavanje)

1edan 2h elektrine energije1edan 2h elektrine energijeproizvedene u 'H/ znai$proizvedene u 'H/ znai$

0 izbjegavanje emisije od 345 t0 izbjegavanje emisije od 345 tugljinog0dioksidaugljinog0dioksida

0 u&tedu 665 t goriva ili 778 t0 u&tedu 665 t goriva ili 778 tugljenaugljena

#ezervni tok#ezervni tok

%rolazi za ribe%rolazi za ribe

kupljanje i skladi&tenjekupljanje i skladi&tenjesmeasmea

9i&enamjenski pogoni9i&enamjenski pogoni

Tehnike za smanjenje buke iTehnike za smanjenje buke i

vibracijevibracije

%rijateljske turbine za ribe%rijateljske turbine za ribe

:io0dizajn:io0dizajn

PR'%") 0$': "'%)A+ 0$':


16/17

Hidroelektrane se znaajno koriste u proizvodnji elektrineHidroelektrane se znaajno koriste u proizvodnji elektrine

energije iz vie razloga:energije iz vie razloga:

ema tro&kova goriva, voda je besplatna, pod uvjetom da je ima uema tro&kova goriva, voda je besplatna, pod uvjetom da je ima u

dovoljnoj koliini. %u&tanje hidroelektrane u pogon vrlo je brzo, tedovoljnoj koliini. %u&tanje hidroelektrane u pogon vrlo je brzo, tese koriste za pokrivanje naglih poveanja potro&njese koriste za pokrivanje naglih poveanja potro&nje

'oderne hidroelektrane mogu do ;5< energije vode pretvoriti u'oderne hidroelektrane mogu do ;5< energije vode pretvoriti uelektrinu energiju.elektrinu energiju.e postoji utjecaj poveanja cijene goriva, a svjedoci smo velikihe postoji utjecaj poveanja cijene goriva, a svjedoci smo velikih

poveanja u zadnjih nekoliko godinapoveanja u zadnjih nekoliko godinaeovisnost o uvozu gorivaeovisnost o uvozu goriva

Hidroenergija je glavni izvor obnovljive energije i predstavlja ;=


17/17

%rva hidroelektrana izra"ena je u gornjoj :avarskoj%rva hidroelektrana izra"ena je u gornjoj :avarskoj>4=?.proizvedena energija se koristila za rasvjetu>4=?.proizvedena energija se koristila za rasvjetuspilje pokraj dvorca @inderhof.spilje pokraj dvorca @inderhof.%rva javna hidroelektrana izgra"ena je u Avicarskoj%rva javna hidroelektrana izgra"ena je u Avicarskoj

>447. imala je snagu od >78 k2.>447. imala je snagu od >78 k2.+aljnji razvoj hidroelektrana bio je omoguen budui+aljnji razvoj hidroelektrana bio je omoguen buduidao se pro&irila upotreba vi&ih napona za prijenos el.dao se pro&irila upotreba vi&ih napona za prijenos el.energije (dalekovod 0prvi prijenos >4;>. godine naenergije (dalekovod 0prvi prijenos >4;>. godine naudaljenost od >==km @auffen0-rankfurt) i razvojemudaljenost od >==km @auffen0-rankfurt) i razvojemturbina i generatoraturbina i generatora

ajstarija -rancisova turbina sagra"ena je >43;.ajstarija -rancisova turbina sagra"ena je >43;.godine, a prva %eltonova >4;5. godinegodine, a prva %eltonova >4;5. godineajpoznatija hidroelektrana jest ona na slapovimaajpoznatija hidroelektrana jest ona na slapovima

iagare , koju je dizajnirao ikola Teslaiagare , koju je dizajnirao ikola Tesla

+anas se voda koristi na padovima od nekoliko metara+anas se voda koristi na padovima od nekoliko metara(od 3m) do nekoliko tisua metara. naga najveih(od 3m) do nekoliko tisua metara. naga najveihhidroelektrana prelazi 3555'2 (:ratskaja u #usiji)hidroelektrana prelazi 3555'2 (:ratskaja u #usiji)

Documents

07 Hidroelektrane