Теоретичні відомості:

Мікрогідроелектростанції отримали велику популярність серед населення. І в тих місцевостях, де присутні невеликі водоймища, установка мікроГЕС стане чудовим рішенням для автономного або резервного електропостачання. На сьогоднішній день використання мікроГЕС дозволяє заощадити витрати на електроенергію, або ж, стати повністю незалежним.

Мікро ГЕС мають безліч переваг, найголовнішу з яких, – екологічність. Так, на відміну від великих гребель ГЕС, ці станції ніяк не впливають на довкілля – якість води, напрям і швидкість потоку, розвиток біосистеми в оді і на навколишніх землях. Крім того, міні або мікроГЕС – це надійне, компактне і таке, що швидко окупається джерело електроенергії, яке доступне кожному. Для його роботи потрібний лише струм води – це може бути струмок, річка, перепад рівнів в озері іригаційна система, стічні води і так далі.

В якості джерела електроенергії застосовують генератори змінного струму. Вони повинні мати малі робочі обороти і малий момент пуску. Генератори випускаються як зверненої конструкції, коли обертається корпус генератора, так і звичайної, з обертовим валом. Генератори змінного струму виготовлені з постійними магнітами і мають захисне Ni-Zn покриття, що забезпечує гарантійний термін на магніти 10 років.

Вимоги генератора за потужністю у визначені періоди доби:

де к = 1 – активне навантаження; к = 0,9 – привод з вентиляторним момен-том; к = 0,35 – привод з постійним моментом.

Приклад виконання:

Споживач – віддалений сільськогосподарський об’єкт (корівник на 200 голів). Навантаження: доїльне обладнання – 10 кВт; холодильне обладнання – 8 кВт; водонагрівач – 12 кВт; прибирання гною – 11 кВт; освітлення – 8 кВт. Розпорядок дня – 1 зміна, двох разове доїння.

Проводимо аналіз характеру навантаження потягом доби:

1 – з 1 до 5 години:

1) активне навантаження (освітлення, водонагрівач ) – 20 кВт;

2. активно-індуктивне (холодильник) – 8 кВт;

сумарне (одночасне) – 28 кВт.

2 – з 5 до 7 години:

1) активне навантаження (освітлення) – 8 кВт;

2) активно-індуктивне (холодильник, доїльне обладнання) – 18 кВт;

сумарне (одночасне) – 26 кВт.

3 – з 7 до 8 години:

1) активне навантаження (освітлення) – 8 кВт;

2) активно-індуктивне (холодильник) – 8 кВт;

сумарне (одночасне) – 16 кВт.

4 – з 8 до 10 години – технологічна пауза.

5 –з 10 до 12 години –активно-індуктивне (прибирання гною) – 11 кВт.

6 – з 12 до 14 години – технологічна пауза.

7 – з 14 до 16 години – активне навантаження (освітлення, нагрівач)

12 кВт.

8 – з 16 до 18 години активне (нагрівання) – 13 кВт.

9 – з 18 до 20 години:

1) активне навантаження (освітлення) – 8 кВт;

2) активно-індуктивне (холодильник, доїльне обладнання) – 18 кВт;

сумарне (одночасне) – 26 кВт.

10 – з 20 до 21 години:

1) активне навантаження (освітлення) – 8 кВт;

2) активно-індуктивне (холодильник) – 8 кВт;

сумарне (одночасне): 16 кВт.

11 – з 21 до 1 години:

1) активне навантаження (освітлення) – 1 кВт;

2) активно-індуктивне (холодильник) – 8 кВт;

сумарне (одночасне) – 9 кВт.

Р,кВт

,t,год

Рис. 1.1. Навантажувальна діаграма:

Розв’язання:

Потужність генератора в дані періоди доби:

1. Р_г1 =1,36 13= 17,718 кВА

Р_г2 =1,36 8/0,9= 12,0812 кВА

 Р_г =18+12= 30 кВА

2. Р_г1 =1,36 8= 11 кВА

Р_г2 =1,36 18/0,9= 27,2 кВА

 Р_г = 38 кВА

3. Р_г1 =1,36 8= 11 кВА

Р_г2 =1,36 8/0,9= 12,0812 кВА

 Р_г =23 кВА

5. Р_г =1,36 11/0,35= 43 кВА

7. Р_г =1,36 12= 16,3 кВА

8. Р_г =1,36 13= 18 кВА

9. Р_г1 =1,36 8= 11 кВА

Р_г2 =1,36 18/0,9= 27,2 кВА

 Р_г =38 кВА

10. Р_г1 =1,36 8= 11 кВА

Р_г2 =1,36 8/0,9= 12,0812 кВА

 Р_г =23 кВА

11. Р_г1 =1,36 1= 1,4 кВА

Р_г2 =1,36 8/0,9= 12,0812 кВА

 Р_г =14 кВА

Максимальне значення 43 кВА. За каталогом приймаємо 45 кВА.

Таблиця 1.1

№ вар.	Корівник на, гол	Тип обладнання та її потужність, кВт
		доїльне обладнання	холодильне обладнання	водонагрівач	гноєприбиральне обладнання	освіт-лення
1	100	5	4	6	5,5	4
2	110	5,5	4,4	6,6	6,05	4,4
3	120	6	4.8	7,2	6,6	4,8
4	130	6,5	5,2	7,8	7,15	5,2
5	140	7	5,6	8,4	7,7	5,6
6	150	7,5	6	9	8,25	6
7	160	8	6,4	9,6	8,8	6,4
8	170	8,5	6,8	10,2	9,35	6,8
9	1,8	9	7,2	10,8	9,9	7,2
10	1,9	9,5	7,8	11,4	10,45	7,8
11	210	10,5	8,4	12,6	11,55	8,4
12	220	11	8,8	13,2	12,1	8,8
13	230	11,5	9,2	13,8	12,65	9,2
14	240	12	9,6	14,4	13,2	9,6
15	250	12,5	10	15	13,75	10

Вихідні дані

РОБОТА 2

Тема роботи: Визначення потужності мікроГЕС

Потрібно:

1. Визначити потужність мікроГЕС, якщо витрати води Q, напір Н. Коефіцієнт втрат напору у відкритому гідроканалі К = 0,85. КПД гідротур-біни η_Т. КПД гідрогенератора η_Э.

2. Як зміниться потужність, якщо затвором зменшити витрати води до 70% від номінального?

3. Буде вона більше або менше за 70% від номінальної потужності?

Вихідні дані наведені в табл. 2.1.