screw turbine

8/7/2019 screw turbine

1/29

VALORIFICAREA POTENTIALULUI

HIDROENERGETIC CU AMENAJARI DEJOASA CADERE

1


2/29

CUPRINS

Pag.

1. Date generale 2

1.1 Scopul lucrarii 21.2 Localizarea si amplasarea 21.3 Date de baza folosite in lucrare 3

2. Prezentarea si analizarea situatiei 6

2.1 Hidrologia 62.2 Solutiile constructive 6

3. Implementarea turbinelor de tip screw 8

3.1 Aparitia primelor turbine de tip screw 83.2 Implementarea turbinelor screw la o MHC 12

3.3 Avantajele implementarii turbinelor screw la o MHC 143.4 Dezavantajele implementatii turbinelor screw la o MHC 153.5 Caracterul fish-friendly al turbine screw 15

4. Eficienta economica a propunerilor implementarii MHC 17

cu turbine screw.

4.1 Analiza indicatorilor de eficienta 174.2 Stabilirea pretului energiei 19

4.3 Analiza privind protectia mediului 195. Concluzii si conditii pentru realizarea studiului de fezabilitate 20

6. ANEXE 21

7. Bibliografie 26

2


3/29

1. DATE GENERALE

1.1 Scopul lucrarii.

Scopul documentatiei este de a analiza posibilitatile de implementare al unui sistemde ultima generatie, capabil sa produca energie regenerabila.

Conform temei de proiectare in cadrul analizelor ce se prezinta in aceastadocumentatie se are in vedere sa se precizeze :- Stocul de apa pe care se poate conta in vederea producerii energiei electrice;- Elementele constructive de la captare, aductiune si centrala care au contribuit la

nerealizareaproductiei de energie prevazute;

- Solutiile tehnice care urmeaza a fi aplicate pentru aducerea centralei la parametriiproiectati;- Productia de energie suplimentara posibila in urma aplicarii solutiilor tehnice preconizate;

- Productia de energie maxima posibila;- Solutiile tehnice care se justifica a fi realizate.

1.2Localizarea si amplasarea

Microhidrocentrala va fi amplasata pe raul Arges, intre localitatile Zeama-Rece siCatanele si urmeaza sa fie pusa in functiune la inceputul lunii martie 2012(fig.1.2).Principalele parti componente ale acestei amenajari sunt:

O captare situata pe raul Arges la cota 235 mdmN; Un canal lung de 1.3 km care se racordeaza la o camera de incarcare;

Turbina de tip screw (surub Arhimede): este o parte a centralei unde energiaapei este convertita n energie mecanica;

Generatorul: energia mecanica transmisa la turbina mentine viteza rotoruluigeneratorului producand energie electrica n concordanta cu legileelectromagnetice;

Statia de transformare si linia de transport: energia electrica este condusa sitransformata pentru a putea fi conectata la retea, n scopul de a furniza energieelectrica consumatorilor.

3


4/29

fig. 1.2 Amplasamentul MHC

1.3 Date de baza folosite in lucrare

Raul Arges izvoraste din muntii Fagaras, n centrul tarii, varsandu-se, dupa untraseu de aproximativ 250 km lungime, n Dunare, n zona sudica a tarii (Oltenita).

Pentru a creste gradul de utilizare complexa a resurselor hidrografice aleArgesului, a fost gandita o amenajare a acestui rau, care sa satisfaca numeroase cerinte cumar fi: alimentari cu apa potabila pentru populatie si industrie, irigatii, combaterea eroziunii

4


5/29

solului, piscicultura, prevenirea inundatiilor, producerea energiei electrice, baze sportive side agrement si chiar navigatie pe sectorul inferior (Adunatii Copaceni Oltenita). n acestscop au fost demarate nca din anul l960 ample lucrari de regularizare si amenajare acursului acestui rau, precum si a afluentilor sai mai importanti (Raul Targului, Dambovita,Raul Doamnei, Valsan).

Schema de amenajare a raului Arges a fost conceputa pentru a satisface, din punct

de vedere energetic, urmatoarele cerinte:-utilizarea maxima a resurselor hidroenergetice;-realizarea de centrale hidroelectrice de mare putere, cu regim de functionare la varf;

fig. 1.3- Amenajarea hidrotehnica a raului Arges

Pentru atingerea acestor obiective s-a realizat un lac de acumulare important (465mil. m3 apa) Lacul Vidraru de care beneficiaza ntreaga cascada de centralehidroelectrice din aval. Pentru a putea utiliza la ntreaga capacitate acumularea Vidraru, aufost facute lucrari de captare ai unor afluenti ai Argesului (Raul Doamnei, Valsan,Limpedea, Valea lui Stan) si chiar un afluent al Oltului (raul Topolog). Aceste aductiunisecundare nsumeaza zeci de km de canale, tunele, conducte, precum si alte constructii

hidrotehnice.

5


6/29

Astfel s-a marit gradul de utilizare a potentialului hidroenergetic economic,permitandu-se folosirea energiei cursurilor de apa a caror amenajare independenta ncentrale de mica putere nu ar fi fost economica, concentrarea debitelor fiind una din caileprincipale de crestere a puterii n CHE.

Sistemul hidroenergetic Arges este format din urmatoarele obiective: doua CHE amonte de barajul Vidraru, Cumpana si Valsan cu o putere de 5 MW

fiecare;

CHE Vidraru cu o putere de 220MW; Sectorul Oesti Curtea de Arges, cu CHE: Oesti, Albesti, Cerbureni, V. Iasului,

Curtea de Arges; Sectorul Curtea de Arges Golesti, cu CHE: Noaptes, Zigoneni, Baiculesti,

Manicesti,Valcele, Merisani, Budeasa, Bascov, Pitesti, Golesti;

Sectorul Golesti-Oltenita cu CHE: Mihailesti, Adunatii-Copaceni, Budesti,

Rodovanu,Oltenita.

Din acest sector s-au finalizat n momentul de fata numai lucrarile la CHE Mihailesti,celelalte fiind abandonate n diverse stadii de executie.

6


7/29

2.PREZENTAREA SI ANALIZAREA SITUATIEI

2.1 Hidrologia

Documentatia intocmita de SC Hidroelectrica SA /1.2.2a/ prezinta numai valoareadebitului mediu ca fiind 45 m3/s fara a se prezenta alte date privind suprafata si altitudineabazinului hidrografic de pe care se colecteaza apele.

7


8/29

fig. 2.1

2.2 Solutii constructive

Pragul de capture

Pragul de captare este din beton armat, cu profil deversant, practic si este alcatuitdintr-un deversor, un disipator de energie si o scara de pesti.

Deversorul este capabil sa tranziteze viitura de dimensionare (Q max5%) si viitura deverificare (Qmax 1%).Deversorul are deschiderea de 20 m si inaltimea de 1.45 m iar disipatorulde energie are deschiderea de 10.90 m.

Priza de apa

Este de tip lateral, dimensionata pentru tranzitarea n aval a debitului maxim de

viitura cu asigurarea de 1%; frontul de priza realizeaza captarea la nivel normal deretentie a debitului instalat cu maxim 20% mai mare decat acesta.

8


9/29

Are n componenta urmatoarele:-prag deversor cu disipator de energie: care asigura retentia debitelor n regim

normal sau deversarea debitelor n regim exceptional si asigura protectia malului npunctul de ncastrare si existenta permanenta a debitului ecologic.

-canal de racord: este echipata cu stavile plane actionate manual, pentrucomanda admisiei apei n canalul de aductiune si o stavila pentru comanda spalarii

campului de priza.

Canal de aductiune

Canalul hidraulic are o lungime l=1.3 km , o panta de 0.05%, si o inclinatie ataluzelor m=1. Destinatia canalului impune anumite conditii specifice realizarii lui, legatede viteza de curgere si de forma si dimensiunile sectiunii transversale. Astfel, vitezele decurgere pe canalele energetice trebuie sa fie mai mici pentru a se reduce pierderile de sarcinpe traseu. Canalele se executa in sapatura, iar pentru reducerea pierderilor de apa se iaumasuri de captusire si impermeabilizare.

Centrala hidroelectrica

Este o constructie pe cadre de beton si zidarie, supraterana.Reprezinta ansamblul de cladiri si echipamente electrice si mecanice din cadrul unei

amenajari hidroenergetice, n care se realizeaza efectiv transformarea energiei potentiale sicinetice a apei n energia mecanica si apoi n energia electric.

Centrala este compusa din sala masinilor, canal de fuga prin care se face restitutiaapei si camera de ncarcare a aductiunii pentru treapta urmatoare a amenajarii.

Echipamentul electromecanic este format dintr-un echipament principal si unulauxiliar.Echipamentul principal cuprinde turbina si generatorul.

Echipamentele si instalatiile auxiliare cuprind vane, regulatoare de viteza. La toateacestea se mai adauga si statia de transformare care este n cladirea centralei sau aproape deaceasta.

Cladirea centralei

Constructie supraterana cu infrastructura din beton armat monolit. Pentru planseu se

folosesc elemente prefabricate, iar suprastructura este din otel acoperit cu panouri sandwish.Canalul de fuga este de tip deschis, cu pereti din beton cu rol de sprijinire si aparare a

platformei centralei, cu posibilitatea de debusare n albie sau n camera de incarcare atreptei urmatoare. Microhidrocentrala va fi echipata cu turbine tip screw,avand un debit de 7m/s,un diametru de 3900 mm.

Bazinul de linistire

Este constructia hidrotehnica realizata din beton simplu sau slab armat, cu rosturineetanse si barbacane, care asigura racordul hidraulic ntre centrala si lucrarea din aval (canalde fuga, regularizare aval, etc).

Bazinul de linistire trebuie sa ndeplineasca urmatoarele functii:- sa asigure uniformizarea vitezelor nivelelor n aval de centrala;

9


10/29

- sa asigure, n anumite cazuri, contrapresiunea impusa de turbinele centraleihidroelectrice.Canalul de evacuare are o sectiune trapezoidala cu latimea la fund de 1 m, panta taluz

1:1.5 si o adancime variabila ntre 1 - 1.8 m.

3. IMPLEMENTAREA TURBINELOR

DE TIP SCREW

3.1 Aparitia primelor turbine de tip screw Surubul lui Arhimedeeste un mecanism spiralat folosit pentru transferul apei la un

nivel mai inalt . La inceput mecanismul a fost folosit pentru alimentarea sistemelor de irigat.Exista scrieri care amintesc despre acest sistem cu 300 ani inaintea erei noastre ,inMesopotamia,sistem folosit pentru irigarea Gradinilor Suspendate din Babilon.(fig.3.1)

10


11/29

fig.3.1.1 Surubul lui Arhimede

n urma cu cativa ani,s-a constatat,ca daca se intoarce dispozitivul invers si lasa apasa curga prin turbine,urmand ca in partea de sus sa se ataseze un generator, se poate obtineenergie electrica.

fig.3.1.2 Surubul lui Arhimede inversat

11


12/29

fig.3.1.3 Surubul lui Arhime utilizat cu un generator de producere energie electrica

fig.3.1.4 Schita unei microhidrocentrale utilizand acest tip de turbina

12


13/29

Brevetat pentru prima data de Ritz-Atro in 1992,marele avantaj al acestei turbine esteacela ca ele functioneaza foarte bine si pe un curs mic de apa si pot fi folosite si peste unbaraj existent. Primele astfel de surse alternative de energie au aparut in Marea Britanie, iarin prezent mai exista cateva in Germania.(www.wikipedia.org)

fig. 3.1.5. Fotografii de MHC utilizand turbine de tip screw

13


14/29

3.2Implementarea turbinelor screw la o MHC

n urma cercetarilor realizate in decursul ultimilor ani, s-a constatat faptul caimplementarea unor astfel de turbine tip screw la o MHC, poate aduce mult mai multebeneficii decat in cazul unor alte tipuri de turbine. (Kaplan,Francis,Propeller,Crossflow.).

Costurile de instalare al unui sistem Arhimede sunt mult mai reduse in comparatie cu

cele pentru turbinele Kaplan.

n urma unor cercetari facute de niste savanti britanici, s-a constatat faptul ca unsistem Arhimede produce cu 15% mai multa energie decat un sistem Kaplan iar investitiacosta cu 10% mai putin.S-au ales doi ingineri,unul pentru a proiecta un sistem Arhimede si

unul pentru a proiecta un sistem Kaplan,ambele sisteme insa,sa produca aproximativ aceasicantitate anuala de energie.Fiecare inginer a estimat costurile echipamentelor si instalatiilornecesare,insa costurile de executie nu au fost luate in calcul. Cele doua modele au fost datela o firma independenta de inginerie civila, care calculeaza estimari ale costurilor pentruexecutia lucrarilor.

Rezltatele obtinute se pot observa in tabelul de mai jos.Tabelul 3.2.1

Aceste studii ne arata faptul ca sistemele de tip screw sunt mult mai eficiente decat

cele de tip Kaplan, atat din punct de vedere al productiei de energie electrica, dar mai alesdin punct de vedere financiar, drept urmare implementarea unor astfel de sisteme ar firecomandate in cat mai multe regiuni.Costurile unor asemenea amenajari hidrotehnicedepind foarte mult de amplasamentul lucrarii si nu pot fi considerate universale,dar vine cudovezi concrete asupra faptului ca astfel de proiecte trebuiec incurajate. (co2sense Yorkshire-www.co2shire.co.uk)

14


15/29

Tabelul 3.2.2 Comparatii ale eficientelor cu alte tipuri de turbine

Tabelul 3.2.3 Date tehnice constructive folosite n studiu

(http://www.gess.cz)

15
http://www.gess.cz/http://www.gess.cz/


16/29

fig. 3.2 Evidentierea grafica a eficientei tipurilor de turbine studiate

(http://www.mannpower-hydro.co.uk)

3.3 Avantajele implementarii turbine screw la o MHCAvantajele majore ale implementarii unui astfel de sistem pentru o MHC sunt:

- Aceste turbine tip Arhimede sunt in special folosite pentru debite mari cuprinse intre100 l/s si 15000 l/s si s-au dovedit a fi mai putin daunatoare pentru pesti.

- Modificarile de debit sau de nivel al apei in rau nu afecteaza eficienta sistemului.- Studiile efectuate au aratat faptul ca pestii, nu au de suferit in urma implementarii

unui astfel de sistem,ei putand traversa de le un capat la celalalt al turbine insiguranta maxima.

-

Datorita formei de surub a turbinei si modului de functionare a acesteia, frunzele,crengile,sau alte gunoaie pot calatori mai departe,fara a afecta functionalitateasistemului,astfel reducandu-se costurile de intretinere.

- Durata de viata a unui astfel de sistem poate ajunge pana la 40 de ani.- Nu au un impact negative asupra mediului.- Durata amortizarii investitiei este relativ scurta,- Costurile de intretinere sunt reduse,- Timpul de montare al unui astfel de sistem este unul scurt.- Sistemul este foarte solid,rezistent la uzura.

- Se incadreaza perfect in peisaj datorita dimensiunilor reduse si eleganteimecanismului de insurubare.

16
http://www.mannpower-hydro.co.uk/http://www.mannpower-hydro.co.uk/


17/29

- Se economiseste combustibilul fosil prin valorificarea potentialului hidroenergetic alunui rau.

3.4 Dezavantajele implementarii turbine screw la o MHC

- Randamentul unei astfel de turbine este relative scazut,valoarea maxima nedepasind

80%.- Exista riscul de accidente in perioada de exploatare.Sunt necesare masuri de

protectie.- Costurile sunt similare cu cele ale alor sisteme,insa eficienta este mai scazuta.- Limitarea la o cadere de 7 m, reprezinta un dezavantaj major.

3.5 Caracterul fish-friendly al turbine screw

n urma testelor efectuate, s-a demonstrat ca datorita miscarii lente a surubului (28-

30 rpm) si a spatiului mare prin care trece apa,toate categoriile de pesti, chiar si cei dedimensiuni mai mari pot traversa turbina fara a avea de suferit.

Drept urmare, mai multe agentii de protectie a mediului au anuntat ca nu estenecesara implementarea unui ecran de protectie.Mii de pesti au fost monitorizati si s-aufacut inregistrari video cu ajutorul unor camere subacvatice amplasate atat la intrarea inturbina,in interiorul camerelor prin care trece apa, dar si la iesirea din sistem, pentru aevalua efectul surubului asupra unor specii de pesti din clasa salmonidelor.

fig. 3.5 Specii de pesti neafectati de turbinele tip screw

Un studiu recent realizat de VisAdvies (2008),la Hooidonkse Mill pe raul Dommel,

Olanda, ne arata ca aceste turbine screw sunt inofensive pentru majoritatea speciilor depesti.S-au monitorizat un total de 214 de pesti care au travesat prin turbina.Dimensiunilepestilor erau cuprinse intre 4-15 cm. S-a constatat ca niciun peste nu a fost afectat,eitraversand in siguranta.

17


18/29

Tabelul 3.5 Numarul pestilor neafectati de turbinele screw

(http://www.ecoevolution.ie/)

18
http://www.ecoevolution.ie/http://www.ecoevolution.ie/


19/29

4. EFICIENTA ECONOMICA A

PROPUNERILOR IMPLEMENTARII MHC CUTURBINE SCREW

4.1 Analiza indicatorilor de eficienta

Pe baza datelor prezentate in punctele anterioare, rezulta ca pentru aducereaamenajarii la un nivel tehnic acceptabil si asigurarea conditiilor de exploatare si control cutransmitere la distanta a parametrilor de functionare dar si cu mentinerea cheltuielilor deintretinere la valorile minime strict impuse tehnologic este necesara o investitie totala de

5.625.000 din care 1.200.000 reprezinta constructii-montaj.Cu aceasta investitie se obtine o productie de energie de 18.180MWh/an.Pentru a stabili daca investitia se justifica se face simularea fluxului de venituri si

cheltuieli in urmatoarele conditii:

- Efectele economice ale investitiei, se simt pe perioada de analiza prinamortizmentele anuale care trebuie contabilizate si adugate la costurile de amortizaregenerate de investitia propusa.

- Toate calculele se efectueaza in Euro ( ).- Costurile de realizare a propunerilor proiectului se acopera din fonduri proprii in

proportie de 10% si din credite in proportie de 90 %.

- Creditul este obtinut cu o dobanda de 8 % si se ramburseaza in 7 ani;

- Calculele se fac cu o rata de actualizare de 10 % pe o prima perioada de 10 de anide la punerea in functiune;

- Amortizarea lucrarilor si a echipamentelor in 10 ani;

- Cheltuielile si veniturile in primul an se mentin la indicii unitari determinati pentrusituatia actuala iar pretul de valorificare a energiei in primul an este de 100 /MWh.

19


20/29

- Dupa realizarea investitiei indicii de cheltuieli anuale se aliniaza costurilor la nivelinternational.

- Cheltuielile pentru intretineri si reparatii vor reprezenta cca 20% din valoareaamortizarilor.

-Durata de realizare a investitiei este de 1 an;

-Impozitul pe profit este de 16%;

-Preturile de vanzare si cheltuielile de exploatare evolueaza pe durata de calculastfel:

- Pretul de vanzare a energiei electrice va creste anual in medie cu 3 %;

-Cheltuielile de exploatare vor creste anual in medie cu 2 %;

-Cheltuielile cu salariile vor creste anual in medie cu 2 %.

Calculele se fac dupa metoda dezvoltata de Baboussiaux /21/ care respecta principiileunanim acceptate la nivel international pentru calculele de eficienta economica ainvestitiilor.

Tabelul 4.1 Estimarea costurilor pentru implementarea unei MHC cu turbine screw

Nr.

crt.Denumire componenta

Costuri totale

()

1

Centrala.

(cost teren, cost construire cladire central, costechipamente hidromecanice si electrice, costtransport,montaj)

4.900.000

2

Aductiune.

(Cost sapaturi canal, cost captuseala, cost montaj) 300.000

3 Captare. 22.5000

4 Alte costuri.(cheltuieli exploatare, cheltuieli salariale,taxe si

200.000

20


21/29

impozite)

TOTAL 5.625.000

4.2 Stabilirea pretului energiei

Evolutia tarifelor de valorificare a energiei produsa de MHC echipata cu turbinescrew depinde in primul rand de cererea pe piata de energie electrica si in mod particular deenergie din surse nepoluante si regenerabile (E-SRE)cum este cazul MHC Voineasa I, II,III. In primul rand marimea tarifelor de valorificare a energiei produse depinde de faptuldaca economia are nevoie de puterea si energia produsa de centrala respectiva la momentulpuneri in functiune.

Aceasta se reflecta in tariful cu care se poate vinde energia produsa Acest tarif poatevaria in timp in functie de resursele energetice primare din momentul respectiv. In aceastaprivinta un element important este pretul petrolului pe plan mondial ( in prezent cca 120$/baril), pret care este functie de conjuctura economica globala, fapt greu de previzionat.Este totusi de prezumat ca acest pret al petrolului pe termen mediu si lung va creste. In plusfata de suma obtinuta din vanzarea energiei se mai obtine o suma rezultata pe piatacertificatelor verzi. Conform hotarari OPCOM (Operatorul pietei de energie din Romania),producatorii primesc pentru fiecare unitate de energie electrica livrata in retea (1 MWh ), uncertificat verde , care poate fi vandut separat de energia electrica. Valoarea certificatelor

verzi se stabileste pe o piata centralizata organizata si administrata de OPCOM. Pretulmaxim si minim al CV se stabileste pe plan central prin Hotarare de Guvern .

Pentru perioada 20082014 valoarea de tranzacionare a certificatelor verzi se ncadreazntre o valoare minim de tranzacionare de 27 euro/certificat i o valoare maxim detranzacionare de 55 euro/certificat. Valoarea n lei va fi calculat la valoarea medie acursului de schimb stabilit de Banca Naional a Romniei pentru luna decembrie a anuluiprecedent. (Legea 220/27.10.2008).

n calculele ulterioare vom considera pretul unui megawat de energie de aproximativ

45 euro/MW si un pret al certificatului verde de 55 euro /MW. Vom avea deci un pret totalde 100 euro/MW.

4.3. Analiza privind protectia mediului.

Prin valorificarea la un nivel sporit de eficienta a surselor de energie regenerabilacum este in cazul de fata energia hidraulica disponibila pe cursul de apa din aceasta zona sereduce la nivel global consumul de combustibili fosili asigurand o reducere a emisiilor denoxe in atmosfera.

Comparand cu emisiile de noxe ale unei centrale pe carbune proiectul propus carefoloseste energia hidraulica pentru a produce 18.19 GWh/an permite reducerea volumuluiemisiilor de noxe in atmosfera dupa cum urmeaza:

21


22/29

Prin realizarea unei surse de energie electrica in zona se reduc pierderile de transportpe sistemul energetic national si se imbunatateste gradul de confort al populatiei locale prinreducerea riscului de decuplare a retelei electrice datorita supraincarcarilor in perioade devarf.

5. CONCLUZII SI CONDITII PENTRU

REALIZAREA STUDIULUI DE FEZABILITATE

- Avand in vedere analizele prezentate la fiecare capitol din aceasta documentatie siindicatorii financiari rezultati se considera ca investitia poate fi calificata ca una acceptabila.Lucrarile si investitia propusa se considera ca fiind singura sansa pentru viabilizarea acestuiobiectiv hidroenergetic deoarece altfel cheltuielile de exploatare sunt si vor fi in continuaremari depasind veniturile obtinute.

- Valoarea investitiei necesara pentru lucrarile propuse este de 5.625.000 din care

C+M reprezinta aproximativ 1.200.000 .- Echipamente vor avea debitul instalat de 50 m3/s dar caderile de functionare cresc

astfel ca puterea maxima poate fi de 350 kW- La aceasta data se considera ca pentru reducerea investitiei necesare se poate lua in

considerare comasarea contractului pentru grupurile energetice cu contractul pentrucelelalte amenajari astfel incat sa se obtina un pret de livrare mai redus. Aceasta posibilitatetrebuie abordata de catre Beneficiar ca fiind singura sansa reala de reducere a costurilor sipentru ca retehnologizarea amenajarii sa se faca in conditii eficiente din punct de vedereeconomic iar incadrarea investitiei sa poata fi la categoria de investitie eficienta.

22


23/29

6.ANEXE

Determinarea parametrilor de functionare

A.1 - Masurarea parametrilor geometrici si hidraulici

Calculul canalului trapezoidal.

PARAMATRII GEOMETRICI SI HIDRAULICI DATI SAU ALESI:

Debitul instalat: Qi=50 m3/sLungimea aductiunii: Lc=1,3 kmInaltimea constructiva: hc=1,54mLatimea bazei canalului: b=15,38 mPanta taluzelor: mc=1Panta talvegului: ic=0,05%Coeficientul de rugozitate: nc=0,014

DATE GEOMETRICE SI HIDRAULICE CALCULATE:

Pierderea de sarcina: hr= ic Lc=0,65 m

Aria udata: Ac(h)=(b+mc h) h

Ac(hc)=27,243 m2

23


24/29

Perimetrul udat: Pc(h)=b+2 h

Pc(hc) =20,933 m

Latimea B a canalului: B=b+2 mc hc= 20 m

Raza hidraulica: Rc(h)=

Rc (hc) = 1,301 m

Coeficientul de frecare Chezy:

y(h) = 0,073

Debitul calculate prin formula lui Manning:

Qc(h)=50,604 m3/s

Qc(hc) Qi = 0.604 m3/s

A.2 - Masurarea parametilor electrici

Pentru determinarea parametrilor electrici, puterea activa, tensiunea si curentul s-afolosit o trusa wattmetrica, legata la generator prin intermediul transformatoarelor demasura pentru curent (si eventual pentru tensiune), din statia electrica.

24


25/29

Pi =2.450kW- puterea instalata, puterea activa nominala

= arccos(0,85)=31,78o

cos () = 0,85 sin()=0,527Pa = Pi - puterea activa nominala

Uef = 0,4 kV - tenisunea nominala

Sa= = 2.882 kVA -puterea nominala aparenta

Q = Sa sin( ) = 1.518 kVAR Q 1,518 MVA

Iefd = = 4.160 A - curent statoric normal

Ief = = 7.206 A

Factorul de putere, se defineste ca fiind raportul dintre puterile activ si aparent: fp = P/S

Servicii proprii : 5% P i = 0,123 MW

Pmin = 20% P i = 0,49 MW

25


26/29

A.3 - Calculul puterii hidraulice si randamentului

Cota prizei: 227,85 m dMCota centralei: 220 m dM

Ham=229,3 mHav=220 mHb=HamHav=9,3 m

Puterea hidraulica furnizata de o turbina este

PH= gQiHb = 3,193 MW

unde: = 1000 kg/m3

g = 9,81 m/s2

Qi = 50 m3

/s = 70%

Masurarile s-au efectuat la o singura cota in aval si in amonte, iar pentru a se obtine oportiune din curba caracteristica de randament se fac determinari pentru mai multedeschideri ale aparatului director (nu s-a putut efectua decat o singura determinare deoareceaparatul director nu este reglabil).

Randamentul agregatului de pompare s-a determinat cu relatia

26


27/29

agregat =

in care PH este puterea hidraulica consumata de turbina, iar Pe este puterea electrica livratade generatorul electric.

A.4 - Calculul economic

Pretcv= 55

PretSEN = 45

Pen = Pretcv + PretSEN = 100

P= g Qi Hb = 3,193 MW

Ean = P yr = 18.180 MW h = 65% ; yr=8760 ore (365zile x 24 ore/zi)

Venitul anual: Van=Ean Pen=1.818.000 / an

Numarul de agregate: Nt=7

Puterea instalata pe agregat: Pt=350 Kw

Puterea instalata pe centrala: Pi=Pt Nt=2.450 kW

Erori in determinarea randamentului

Din diverse cauze orice masurare este afectata de erori de masura, care pot fiintamplatoare, sistematice sau grosolane.

In urma precautiunilor luate erorile sistematice au fost neglijabile si nu au influentatrezultatele, iar erorile grosolane au fost eliminate. Masurarile au fost influentate numai deerori intamplatoare, care se supun legilor normale de distributie.

Randamentul agregatului este o marime care se determina indirect, iar calculul eroriicompuse are in vedere relatia de definire a acestuia

Hidragregat

el el

P gQH

P P

= =

cu care rezulta eroarea totala individuala

27


28/29

2 2 2 2 2

elg Q H p = + + + +

In cazul considerat a rezultat

8. BIBLIOGRAFIE

28

2.5%

=


29/29

An Analysis of Archimedes Screw Design Parameters and their Influence onDispensing Quality for Electronics Assembly Applications. (Daryl Santos andSunil Chhabra State University of New York at Binghamton)

Fish passages design, dimensions and monitoring, Deutscher Verband frWasserwirtschaft und Kulturbau e.V., DVWK (German Association for Water

Resources and Land Improvement) - English version published by Food andAgriculture Organization of the United Nations.

Renewables for power generation. Status & Prospects, International EnergyAgency, 2003

AMENAJARI HIDROENERGETICE, Editura Tehnic, Bucureti2008,Stematiu.D

http://www.wikipedia.org

http://energy.saving.nu

http://www.aquamedia.at

http://www.mannpower-hydro.co.uk

http://www.gess.cz

http://www.powergenworldwide.com

http://www.hydropower-dams.com

http://www.westernrenew.co.uk

http://www.nptec.de

http://www.ecoevolution.ie
http://www.wikipedia.org/http://energy.saving.nu/http://www.aquamedia.at/http://www.mannpower-hydro.co.uk/http://www.gess.cz/http://www.powergenworldwide.com/http://www.hydropower-dams.com/http://www.westernrenew.co.uk/http://www.nptec.de/http://www.ecoevolution.ie/http://www.wikipedia.org/http://energy.saving.nu/http://www.aquamedia.at/http://www.mannpower-hydro.co.uk/http://www.gess.cz/http://www.powergenworldwide.com/http://www.hydropower-dams.com/http://www.westernrenew.co.uk/http://www.nptec.de/http://www.ecoevolution.ie/

screw turbine

Documents

Transcript of screw turbine