Weswen

Чистые технологии в каждый дом

Радиальные микро ГЭС Френсиса

Микро гидроэлектростанции (далее – микро ГЭС) должны проектироваться и возводиться в областях с постоянным наличием перепада высот (напором). Потоки воды – небольшие ручьи и горные источники обычно собираются с помощью сооружения небольшой плотины. Далее этот поток направляется через направляющий аппарат к рабочему колесу, которое вращается под действием кинетической и потенциальной энергии потока воды. Вал турбины, на котором находится рабочее колесо (крыльчатка) является так же валом генератора, вращающегося относительно статора. Таким образом, вырабатывается электроэнергия, которая передается потребителям по электрическим линиям. При покупке гидрогенератора пользователи должны правильно выбрать модель в зависимости от индивидуальных значений напора и расхода. В противном случае, установка не будет генерировать необходимое количество энергии, а так же легко может быть повреждена.
1. Основные технические параметры
1.1 Тип модели: WRFWT турбина радиального течения;
1.2 Мощность: 0.6–100 кВт;
1.3 Напряжение: 110/220/380/480В;
1.4 Частота: 50/60Гц;
1.5 Напор: 5–150 м;
1.6 Расход: 0.005–0.2 м³/сек;
1.7 Применяемая жидкость: вода, или иная жидкость с аналогичными физическими и химическими свойствами;
1.8 Температура: ниже 50℃.
2. Характеристики микро гидрогенератора радиального потока
Гидроагрегат радиального течения состоит из гидротурбины и электрического генератора, соединенных определенным образом. Основные элементы микро гидротурбины – спиральный канал, рабочее колесо, главный вал, технологические приспособления крепления и соединения деталей и т.д. Высоконапорная жидкость, проходя через спиральный канал, вынуждает вращаться рабочее колесо турбины. Вал турбины механически соединен с валом генератора, который приводится во вращение и начинает вырабатываться электричество.

Схематический чертеж микро ГЭС радиального течения

Схематический чертеж микро ГЭС радиального течения

В данных гидроустановках используются 2 типа генераторов – на постоянных магнитах и асинхронный. Ротор генератора на постоянных магнитах состоит из специального материала, сохраняющего свою намагниченность в течение долгого времени. В основном используются ферритовые и неодим-железо-борные (Nd-FE-B) магниты. Стоимость генератора на неодимовых магнитах намного выше, чем на ферритовых. Однако, эффективность такого генератора выше, а срок службы дольше. Асинхронные генераторы могут применяться щеточного или бесщеточного типов. Щетки генератора необходимо периодически менять. Система возбуждения уже установлена внутри корпуса асинхронного генератора и не требуется дополнительных конденсаторов или вентильных устройств для работы генератора.

Сборочный чертеж микро ГЭС радиального течения

Сборочный чертеж микро ГЭС радиального течения

Турбина радиального течения имеет горизонтальное расположение.

Основные преимущества:
1. Легкое и доступное присоединение приводящей и отводящей труб;
2. Трубина и генератор раздельной установки, удобное обслуживание каждого агрегата;
3. Турбина имеет 2-3 подшипника; генератор — 2 подшипника, повышенная надежность системы;
4. Отдельная смазочная маслосистема микро турбины способствует продлению срока службы подшипников.
3. Выбор микро турбины радиального течения
Мощность генерации микро гидротурбиной может быть оценена по данному уравнению:

P = η1η2ρgHQ

где:

P — мощность (Вт);

η1 — эффективность генератора (0.7-0.8);

η2 — эффективность подводящего канала/трубы (0.80-0.95);

ρ — плотность жидкости (1000 кг/м3);

g — ускорение свободного падения (м2/с), (9.8);

H — напор (м), расстояние по вертикали между верхним и нижним уровнями жидкости;

Q — расход (м3/с),  Q = A*vA — поперечное сечение подводящей трубы (м2),
v — скорость потока (м/с).

Каталог микро ГЭС Weswen