Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky. Ing. Zdeněk Konrád Energie vody. druhy, zařízení, využití

Transkript

1 Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Ing. Zdeněk Konrád Energie vody druhy, zařízení, využití

2 Kapitola 1 strana 2 Voda jako zdroj mechanické energie atmosférické srážky ročně cca km 3 nepravidelné malá koncentrace ledovce plošně km 2 objemově km 3 (86% vody)

3 Kapitola 1 strana 3 Voda jako zdroj mechanické energie vodní toky bílé uhlí hydraulická energie potenciální výkon všech řek světa = kw moře vlnění hladiny vítr, příliv, odliv obrovský potenciál energie

4 Kapitola 1 strana 4 Voda jako zdroj mechanické energie moře příliv a odliv 6h 12min působení gravitačních sil průměr 4 m, místy 19m světový výkon kw Saint Malo La Rance Atlantik 1987 (240 MW, spád 14,5 m)

5 strana 5 Voda jako zdroj chemické energie vznik solných roztoků tuhých látek malá koncentrace roztoků

6 strana 6 Voda jako zdroj tepelné energie tepelná čerpadla zvýšení teplotní úrovně tepelného spádu tropické moře povrch 25 C a pod zemí 4 C vytápění radnice v Currychu tepelný spád vody Curryšského jezera

7 strana 7 Návrh energetického využití urbanizace přilehlého území existující průmysl komunikace ochrana životního prostředí efektivní využití soustředění spádu soustředění průtoku

8 strana 8 Umělé soustředění spádu výstavba přehrady úzké údolí, horní a střední toky řek v mírně osídlených oblastech beztlakový nebo beztlakově-tlakový přivaděč střední a dolní úseky řek s podélným sklonem hustě osídlené a zemědělsky využívané území

9 strana 9 Umělé soustředění spádu tlakový přivaděč nebo přehrada s tlakovým přivaděčem členitý horský terén morfologicky vhodný profil úsek řeky pod profilem tlaková derivace

10 strana 10 Umělé soustředění průtoku zachycením úboční kanály akumulační nádrže převedením vody z jiného povodí umělé přečerpávání vody přebytek el. energie přečerpání do výš umístěných nádrží umělé sekundární zdroje vodní energie PVE

11 strana 11 Přečerpávací vodní elektrárny uměle se vytváří průtok i spád hydraulické akumulátory energie vhodné topografické podmínky nádrž co nejvýše dostatečný spád zajištěnízdroje vody -koloběh

12 strana 12 Řešení dle druhu akumulační nádrže umělá nádrž náhorní plošina, hráze přirozené jezero přehrada na toku primární hydroenergetický potenciál sekundární potenciál k přečerpávání podzemní nádrže systém horizontálních štol

13 strana 13 Schémata hydroenergetického využití morfologické, hydrologické a geologické poměry v dané oblasti vzdouvací jez, přehrady malý podélný sklon, velký průtok derivační beztlaková nebo tlaková derivace větší sklon dna, malé hydraulické ztráty

14 strana 14 Schémata hydroenergetického využití přehradně-derivační větší podélné sklony dna menší průtoky přečerpávací nezávisí na vodnosti toku spád a průtok určeny potřebou výkonu v elektrizační soustavě a objemem přebytkové energie

15 strana 15 Jezové vodní elektrárny v blízkosti nebo místě jezu spodní stavba strojovny = součást břehová vodní elektrárna těsně vedle jezu na jedné nebo obou stranách krátký kanál pilířová vodní elektrárna podpřepadová vodní elektrárna

16 strana 16 Přehradní vodní elektrárny tlak horní vody přebírá těleso přehrady strojovna není tlaku vystavena podpřehradní vzdušná pata přehradního tělesa přehradní částečně nebo zcela v tělese přehrady podpřepadová pod přelivy u vzdušní paty

17 strana 17 Derivační schémata beztlakové otevřené koryta, derivační kanály, náhony beztlakově-tlakové tlakové v obou případech je součástí regulační komora

18 strana 18 Derivační schémata derivace podél toku kanálová i více elektráren na toku zkrácení meandru a oblouku řeky převedení průtoku z výše položené řeky do níže pložené

19 strana 19 Přehradně-derivační schémata horské oblasti přehrada soustředění spádu svod vody do tlakového přivaděče nádrž = akumulace a regulace tlakový přivaděč = větší spád odpad krátký a beztlakový podzemní strojovny = odpad tlakový

20 strana 20 Přečerpávací schémata sekundární využití potenciálu vody výroba špičkové elektrické energie sekundární akumulace do horní nádrže není přiváděn přirozený tok dolní nádrž údolí, horní kopec PVE jako podzemní nebo nadzemní u dolní nádrže výjimečně dolní nádrž i elektrárna pod zemí

21 strana 21 Přečerpávací schémata smíšená akumulace horní nádrž i umělý přítok vody kombinace s přehradní nebo derivační vodní elektrárnou s přehradně-derivační na jednom toku s přehradně-derivační elektrárnou využívající převádění vody pod přehradou akumulační nádrž

22 Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Ing. Zdeněk Konrád Vodní elektrárny druhy, klasifikace

23 strana 23 Podle velikosti instalovaného výkonu ČSN (STN) malé vodní elektrárny MVE do 10 MW střední vodní elektrárny SVE MW velké vodní elektrárny VVE nad 200 MW

24 strana 24 Malé vodní elektrárny MVE domácí vodní elektrárny do 35 kw vodní mikroelektrárny 35 kw 100 kw vodní minielektrárny 100 kw 1000 kw průmyslové vodní elektrárny 1 MW 10 MW

25 strana 25 Dělení dle velikosti spádu nízkotlaké do 20 m středotlaké 20 m 100 m vysokotlaké nad 100 m dříve 15m a 50m - logičtější

26 strana 26 Dělení dle charakteru pracovního režimu průtočné přirozený průtok a spád akumulační řízený odběr vody přečerpávací akumulovaná voda přečerpávaná z dolní nádrže do horní

27 strana 27 Dělení dle pokrývání zatížení elektrizační soustavy základní pološpičkové denní řízení odtoku špičkové samostatné nespolupracují s elektrizační soustavou

28 strana 28 Dělení dle umístění strojovny hrázové u vzdušního límce hráze, v tělese nebo bocích jezové v jezu nebo břehu členěné strojovna rozdělena na více částí, např. po obou březích

29 strana 29 Dělení dle umístění strojovny pilířové pilíře hráze nebo jezu věžové zvláštní objekt ve zdrži nebo nádrži, popř. v břehu podzemní švédský typ krátký přívod, dlouhý odpad švýcarský typ dlouhý přívod, krátký odpad

30 strana 30 Dle uspořádání strojovny s krytou strojovnou hlavní montážní jeřáb s polokrytou strojovnou montážní jeřáb vně budovy s nekrytou strojovnou soustrojí chráněna pouze odnímatelnými kryty přelévané strojovna pod přelivy sdružené ve spodní stavbě hlavní soustrojí, přelivy, výpustě, odtoky

31 strana 31 Dělení dle řízení provozu ruční ovládání výhradně obsluha částečně automatizované obsluha + automatika automatizované provoz plně automatizován dálkově řízené vzdálený velín nebo dispečink

32 Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Ing. Zdeněk Konrád Děkuji za pozornost přeji pěkný den!