UTILIZAREA ENERGIEI APELOR

8/7/2019 UTILIZAREA ENERGIEI APELOR

1/18

Titular curs: ef lucr ri dr. ing.Titular curs: ef lucr ri dr. ing. LianaLiana--Ioana VUIoana VU

[email protected]@yahoo.com

UTILIZAREA ENERGIEIUTILIZAREA ENERGIEIAPELORAPELOR

Acordare punctajAcordare punctaj ::50 p./ Laborator:50 p./ Laborator: 44 lucr ri de laborator efectuate n sal !lucr ri de laborator efectuate n sal !

50 p./ Examinarea final :50 p./ Examinarea final :grilgril 3030 ntreb rintreb ri nota 5nota 5grilgril 2200 ntreb rintreb ri nota 6nota 6 - - 88problemproblem notanota >> 88

S uport cursS uport curs ::http://energ.curs.ncit.pub.ro/http://energ.curs.ncit.pub.ro/


2/18

ISTORIA UTILIZ RIIISTORIA UTILIZ RII

ENERGIEI APELOR:ENERGIEI APELOR:DE LA RO ILE DE AP LADE LA RO ILE DE AP LATURBINELE HIDRAULICETURBINELE HIDRAULICE


3/18

RO ILE DE APRO ILE DE APR oataR oata dede apap ((w water ater wheel wheel )):: transformtransform energiaenergia

hidraulichidraulic nn energieenergie mecanicmecanicR oat de ap cu admisieR oat de ap cu admisieinferioar :inferioar :und ershot wheel und ershot wheel sausau n oria n oria

Descris de arhitectul romanDescris de arhitectul romanMarcus Vitruvius Pollio,Marcus Vitruvius Pollio,secolul I .Hr.secolul I .Hr.RandamentRandament < 20%< 20%

R o i de ap cu admisieR o i de ap cu admisiesuperioar , de tip:superioar , de tip:

overshot wheel overshot wheel (n contracurent )(n contracurent )RandamentRandament 70%70%

b ackshot b ackshot wheel wheel ,, sausaupitch b ack pitch b ack wheel wheel

RandamentRandament 90%90%


4/18

R o ileR o ile dede apap auau fostfost utilizateutilizate nc nc dindin AntichitateAntichitate ::

G reciiG recii anticiantici auau inventatinventat roataroata dede apap ,, caca ss prelevezepreleveze apaapadindin ruru ii ss--oo ridiceridice pnpn lala oo cotcot superioarsuperioar ruluirului (de(deexemplu,exemplu, pentrupentru alimentareaalimentarea unuiunui viaduct )viaduct )

I mperiulI mperiul R omanR oman auau ap rutap rut morilemorile dede apap ((watermills watermills ))::arborelearborele ro iiro ii dede apap nvrteanvrtea piatrapiatra dede moarmoar ;; sese generalizeazgeneralizeaztipuriletipurile fundamentalefundamentale aleale morimorilorlor dede apap :: cucu roataroata orizontalorizontal :: cucu transmisietransmisie directdirect (de(de tiptip orientaloriental )) cucu roataroata verticalvertical :: cucu angrenajangrenaj pentrupentru multiplicareamultiplicarea vitezeivitezei(de(de tiptip occidentaloccidental sausau "vitruvian"vitruvian:: primaprima sasa descrieredescriereamam nunnun itit aa f f cutcut--oo arhitecarhitectultul romanroman VitruviuVitruviuss ))

C hinaC hina anticantic ((secolulsecolul IIII ..HrHr..)) morimori pentrupentru m cinatm cinat grne,grne,ac ionateac ionate cucu ro iro i marimari dede ap ,ap , orizontaleorizontale


5/18

D aciaD acia aa cunoscutcunoscut moaramoara cucu apap ,, celcel pupu inin lala nivelulnivelulmarilormarilor oraora ee ii rere edinteedinte dede legiunilegiuni,, ncnc dindin secsecoleleolele IIII- -IIIIIIee..nn

..,, asaasa cumcum dovedescdovedesc pietrelepietrele dede moarmoar descoperitedescoperite lalaApulumApulum,, NapocaNapoca ii MiciaMicia,, carecare prezintprezint analogiianalogii cucudescoperiridescoperiri similaresimilare dindin ntregntreg ImperiulImperiul romanroman

EvulEvul MediuMediu morilemorile dede apap sese r spndescr spndesc nn EuropaEuropa. . PrinPringeneralizareageneralizarea morilormorilor dede apap ,, ntrentre secolelesecolele X X -- X IIX II ,, nn ntreagantreagaEuropEurop ,, inclusivinclusiv nn araara noastrnoastr ,, mormor ritulritul devinedevine,, dintrdintr--oomaimai vecheveche ndeletnicirendeletnicire gospodgospod reascreasc ,, oo importantimportantindustrieindustrie f feueudaldal ,, lala nceputnceput, , monopolmonopol alal marilormarilor feudefeude laicelaice

ii ecleziasticeecleziastice ii alal domnilordomnilor dede arar sausau alal principilorprincipilor

MorileMorile dede apap auau fostfost larglarg folositefolosite pnpn nn secolulsecolul 1919 ee..nn ..

Informa iiInforma ii intersanteintersante lala MuzeulMuzeul ASTRAASTRA dindin DumbravaDumbrava SibiuluiSibiului::httphttp:://www//www. .muzeulastramuzeulastra. .ro/galerie/moriro/galerie/mori. .php?indice=php?indice=88


6/18

P erioada islamic medieval :P erioada islamic medieval : au fost descoperite resturi de ro iau fost descoperite resturi de ro ide ap datnd dinde ap datnd din secolul V II e.nsecolul V II e.n . n prezent, pot fi v zute n. n prezent, pot fi v zute nSiria cteva ro i de ap care alimentau viaducteleSiria cteva ro i de ap care alimentau viaductele

Triple N Triple Norias orias nn HamaHama pe rul Orontes, S iria. C ea mai marepe rul Orontes, S iria. C ea mai mare

roat are 20 m diametru i 120 pale.roat are 20 m diametru i 120 pale. Noria Noria = roat de ap= roat de ap


7/18

nn ultimiiultimii 900900 dede ani,ani, energiaenergia apelorapelor a a fostfost utilizatutilizatii nn altealte domeniidomenii: :

DeDe lala nceputulnceputul secoluluisecolului 12 12 ee..nn .. ndesireandesirea es turilores turilor nnapap caldcald ((f u lli ng f u lli ng cloth cloth i n i n hot hot water water )) nn morimori denumitedenumite nn englezenglezfu lling fu lling- -mills mills

DeDe lala mijloculmijlocul secoluluisecolului 13 13 ,, r spnditer spndite apoiapoi pepe larglarg nn secolulsecolul1616 t iereat ierea lemnuluilemnului nn morimori denumitedenumite nn englezenglez sawmills sawmills

EvulEvul MediuMediu trziutrziu ro iro i dede apap utilizateutilizate nn minmineriterit ,, pentrupentru aapompapompa apaapa dindin minemine,, pentrupentru aa m cinam cina minereulminereul, , pentrupentruac ionareaac ionarea hidraulichidraulic aa ciocanuluiciocanului nn fier riifier rii etcetc

S fr itulS fr itul secoluluisecolului 18 18 morimori pentrupentru fabricareafabricarea bumbaculuibumbacului


8/18

AltAlt exempluexemplu de de utilizareutilizare a a energieienergiei apelorapelor: :nc de la nceputul secolului I e.n. sp larea i ndesirea

es turilor din ln ( washi ng a nd f u lli ng woolle n cloth ) ntr-oinstala ie hidraulic ac ionat cu roata de ap , instala iedenumit steaz sau vltoare (whirlpool )

Moara de laS ichevi a, R omnia


9/18

R o i de apR o i de apdin R omnia:din R omnia:

Cea mai mare roat de ap

din Romnia: 4.3 m(moara din Rogojelu, jud. Cluj )

I magini de la Muzeul A STR A din D umbrava S ibiului .Explica ii complete se g sesc n pagina web:http://www.muzeulastra.ro/galerie/mori.php?indice=8


10/18

R oata de ap de tipR oata de ap de tip roat c u f caie roat c u f caie sau cusau cu ci u t u ri ci u t u ri ((N orse wheel N orse wheel ) ) de la moara din G ale oaia, jud. G orjde la moara din G ale oaia, jud. G orj


11/18

P rin r spndirea C entralelor hidroelectrice = C HEP rin r spndirea C entralelor hidroelectrice = C HE((Hy d ro Hy d ro- -Power Pla n ts Power Pla n ts = = H PP H PP ) ) pentru generareapentru generareaelectricit iielectricit ii, , la sfr itul secolului 19la sfr itul secolului 19, , turbineleturbinelehidraulice au nlocuit ro ile de ap . Astfel:hidraulice au nlocuit ro ile de ap . Astfel:

Pe laPe la mijlocul secolului 20mijlocul secolului 20 doardoar cteva ro i de apcteva ro i de ap maimaierau utilizateerau utilizate

nn prezentprezent aproapeaproape un sfert din electricitatea produs laun sfert din electricitatea produs lanivel mondial este generat n C HEnivel mondial este generat n C HE

nn prezentprezent Turbinele hidraulice echipeaz :Turbinele hidraulice echipeaz :C HE cu deriva ieC HE cu deriva ie , amplasate n zona montan, amplasate n zona montanC HE amplasate la piciorul barajuluiC HE amplasate la piciorul barajului pe cursul unuipe cursul unuiru/fluviuru/fluviuC HE mareeC HE maree -- motricemotrice

Datorit cererii crescnde deDatorit cererii crescnde de energie regenerabilenergie regenerabil ,, suntsuntstudiate noi concepte de turbine hidraulicestudiate noi concepte de turbine hidraulice


12/18

D ezvoltarea tD ezvoltarea turbineurbinelorlor hidraulice n R omniahidraulice n R omnia

La sfr itul secolului 19 , turbinelehidraulice au nlocuit pe scar larg ro ilede ap :

P rima CHE n Romnia a fost centralaGroz ve ti (atestat n 1889 ), pe rulDmbovi a n Bucure ti, echipat cu 4turbine de 132.35 kW fiecare

1896 , CHE Sadu 1 (jud. Sibiu),opera ional cu 2 turbine Francis de192.2 kW fiecare

1898 , CHE Sinaia, pe rul Prahova, cu4 turbine Pelton de 265 kW fiecare

n secolul 20 , produc ia de energie ncentrale hidroelectrice s-a dezvoltat nRomnia:

1930 circa 30 MW n CHE din RomniaCHE Dobre ti pe rul Ialomi a (lng

Sinaia) opera ional din 1930 , cu 4turbine Pelton de 4 MW fiecare , cu o

c dere de 305 m


13/18

T urbine hidraulice moderneT urbine hidraulice modernePr incipalele CHE din Romnia au fost puse n func iunentre 1960 i nceputul anilor 90

19711971 :: 1212 turb ineturb ine KaplanKaplan ,, dede 191191. .22 MWMW fiecar efiecar e,, SHENSHEN Por ilePor ile dede Fier Fier II,, pepe Dun r e,Dun r e, b ina ionalb ina ional Serb iaSerb ia--RomRomniania,, 99..55 mm diametdiametrulrul rotoruluirotorului ,, c der ec der e 2828. .55 mm

19721972 : 3: 3 turb ineturb ine PeltonPelton ,, 170 MW170 MW fiecar efiecar e,, CHECHELotruLotru--CiungetCiunget ,, pe r ulpe r ul Lotr uLotr u,, c der ec der e 809 m809 m

n 2005 ,un an foarte

ploios, a fostatins recordulde producerede energie nCHE nRomnia, cuo produc iede 20.1 TWh(33.7% dintotalul

produc iei deenergie)


14/18

S HEN P or ile de Fier IS HEN P or ile de Fier I


15/18

C HE LotruC HE Lotru --C iungetC iunget


16/18

RESURSELE DE AP

Constau n apa existent sub diverse st ri de agregare (apa lichid ,ghea sau vapori de ap ) la suprafa a planetei, n subsol i natmosfer (hidrosfer ).

Caracteristici :-caracter limitat n spa iu (ca valoare medie a volumului disponibil laun moment dat) i timp (pe o perioad de timp, de exemplu anual);-inepuizabile, ref cndu-se n mod ciclic (circuitul apei n natur )-distribu ie neuniform n spa iu i timp (aproximativ 2/3 din volumulanual de ap dulce se realizeaz n timpul viiturilor, iar 1/3 din volumeste asigurat n tot timpul anului)-posibilit i de transport limitate-regim puternic influen at de c tre om, att sub aspect cantitativ, ct

i calitativ-resurs refolosibil-important factor de mediu


17/18

R esursele de ap ale planetei

Rezervorul

Volumul de ap

[km 3] % din total % din apa dulce

Total TERRAdin care:

1.400.000.000 100

Oceanul planetar 1.362.200.000 97,3

Apa dulcedin care:

37.800.000 2,7 100

calotele de ghea i ghe arii 29.182.000 77,20

apa subteran 8.467.000 22,40

lacurile i mla tinile 132.100 0,35

vaporii de ap din atmosfer 15.120 0,04

cursurile de ap 3.780 0,01


18/18

R esursele de ap dulceRepr ezint poten ialul hidrologic for mat din apele de supr afa i sub ter ane, nr egim natur al i amenajat, inventar iate la sfr itul anului, indifer ent de destina iautiliz r ii acestor a.

R esursele de ap dulce ale R omniei sunt constituite din apele de supr afa(r ur i inter ioar e, lacur i natur ale i ar tificiale, fluviul Dunr ea) i ntr -o m sur maimic (cca10% ) din apele sub ter ane.

n Romnia, par tea din r esur sele de ap cor espunz toar e r ur ilor inter ioar e estelimitat la 1700 m3/(an locuitor ). Dac se consider i Dunr ea (fluviuinter na ional), se ajunge la cca 3250 m3/(an locuitor ), cu mult sub valor ile ntlniten alte r i b ogate n ape, cum sunt r ile nor dice, Austr ia, Elve ia, Fr an a etc.

Rapor tat la popula ia actual a

r ii, resursa de ap specific utilizabil este decca 1.700 m3/(an locuitor ), fa de media eur opean de 4 .000 m3/(an locuitor ),

ceea ce situeaz ar a noastr pe pozi ia20 n Eur opa.

n Romnia, consumur ile de ap au sc zut dr astic n ultimii ani, la cca50% fa deconsumul din 1989 , din cauza r educer ii activit ilor industr iale i r educer iiactivit ilor agr icole.

Documents

UTILIZAREA ENERGIEI APELOR