р) перегородити дамбою, то напір (перепад рівнів) зосередиться в створі греблі. Потік вище греблі називають верхнім бьефом (СБ), нижче греблі - нижнім бьефом (НБ).
Розділивши мислення річку в декількох створах греблями, можна за формулами отримати енергетичний потенціал річки в даному створі, а підсумувавши по всіх створах, оцінити енергетичний потенціал рекі.На гідроелектростанції велика частина води не скидається з верхнього б'єфа в нижній «вхолосту», а перетікає через спеціальні пристрої, що підводять її до турбін. Турбіна, що обертається потоком, переводить гідравлічну енергію в механічну енергію обертання робочого колеса турбіни. Робоче колесо турбіни з'єднане валом з ротором генератора. У генераторі відбувається перетворення механічної енергії в електричну.
. 1 гідротурбін і гідромеханічна частини ГЕС
гідравлічних турбін (гідротурбіною) називають двигун, перетворюючий механічну енергію води в енергію обертання твердого тіла (робочого колеса гідротурбіни). Справжній розділ присвячений тільки гідравлічних турбін і насосів, тому надалі слово «гідравлічна» опускається.
Використання енергії потоку в похилому руслі є найдавнішим способом утилізації водної енергії, що йде, як уже зазначалося, до часу зародження цивілізації. Спочатку використовувалися лише кінетична енергія потоку, тобто на річках не було ніяк підпірних споруд. Колесо, забезпечене плоскими лопатями?? і, опускалося в поточну воду, і лопаті, підхоплюєте плином, змушували колесо обертатися.
Промислове застосування гідроенергії в Росії почалося в 60-х роках XVIII століття, коли знаменитий російський гідротехнік К.Д. Фролов створив на Алтаї підземний каскад з водяних коліс, що приводили в рух гірничорудні механізми і насоси. Весь шлях води в цій установці становив тисячу п'ятьдесят-одна м.
Крім водоподлівного з глибокої давнини застосовувалося і водоналивні колесо. Якщо в попередньому прикладі сила тяжіння води, що тече по сильно нахиленому руслу, використовувалася для створення швидкості в потоці V, то тут вона (тяжкість води) безпосередньо призводить колесо в обертання, переміщаючи і безперервно заповнюючи лотки колеса, тобто це колесо використовує енергію положення потоку.
Якби вдавалося заповнювати і спорожняти весь обсяг лотка в самому верхньому і нижньому положеннях, то робота і потужність такого колеса дорівнювала б роботі і потужності потоку. Практично цього зробити не можна, так як вода не відразу заповнює лоток і починає виливатися з нього, не дійшовши до нижньої точки, тобто використовувана енергія виявляється менше.
Водяні колеса, як гідродвигуни, що використовують кінетичну енергію потоку і енергію положення, через неможливість застосування їх для отримання значних потужностей распостранения не отримали. Розвиток пішов шляхом пошуку більш досконалих перетворювачів водної енергії, де використовується натиск потоку, що одержали назву - турбіни.
Підведення води в турбінах виконується напірними водоводами.
Подібні схеми дозволяють значно краще, ніж у відкритих руслах, використовувати енергію потоку в широкому діапазоні потужностей і напорів.
Параметри турбін є їх кількісними та якісними характеристиками: напір (Н), витрата (0, потужність (N).
Напір турбіни Н (м) визначається при проектуванні турбінної установки. Він висловлює енергію, якою володіє турбіна (робочий напір).
Потужність турбіни N (кВт) при заданих (розрахункових) значеннях Н і Q називають номінальною. Мінімальна потужність відповідає НМТ.
Гідродинамічні якості робочого колеса в основному визначають такі характеристики турбіни, як ККД, приведена витрата, частота обертання, кавітаційний коефіцієнт і коефіцієнт швидкохідності. Вони визначаються при випробуваннях модельної турбіни на лабораторній установці.
Прагнення до найбільш повного використання располагаемой водної енергії є основною тенденцією всієї сучасної гідроенергетики у світі. Досягнутий рівень ККД в сучасних великих турбінах визнається досить високим, але завдання його подальшого підвищення продовжує бути актуальною проблемою сучасного гідротурбостроенія. Вітчизняні турбіни Саяно-Шушенській ГЕС одиничною потужністю 650 МВт і Красноярської ГЕС 508 МВт мають ККД близько 95%.
В залежності від того, яка частина з доданків енергії реалізується в конструкції, турбіни поділяються на два класи - активні та реактивні (гідродвигуни, що використовують енергію положення в промислових турбінах мають незначне застосування).
Турбіни, що використовують тільки кінетичну енергію потоку, робочі органи яких працюють без надлишкового тиску, відкрито, називають активним...
