proiect-disertatie producere energie hidro

Click here to load reader

Post on 23-Nov-2015

57 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Titlul proiectului:

    ANALIZA POTENTIALULUI HIDROGRAFIC PENTRU UN SISTEM DE CENTRALE HIDROELECTRICE DE MICA PUTERE

    20122012

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CUPRINS

    CAPITOLUL I No iuni introductive .................................................... 5

    Generalit i ............................................................................................................................ 5

    Legisla ia specific : ................................................................................................................ 9

    Legisla ie specific european ; .............................................................................................. 9

    Legisla ie specific na ional ; ................................................................................................ 9

    Reglementari ale autorit ii na ionale de reglementare n domeniul energiei (ANRE): .......... 10

    Studii de pia ...................................................................................................................... 11

    Impactul asupra mediului .................................................................................................... 11

    CAPITOLUL II M rimi i caracteristici care intervin n studiul centralelor hidroelectrice ................................................................ 16

    Energia hidraulic ................................................................................................................. 17

    Puterea hidraulic teoretic ............................................................................................... 18

    Energia maxim teoretic ................................................................................................... 18

    Puterea hidraulic specific ................................................................................................ 19

    Caracteristicile unei c deri de apa ........................................................................................ 19

    Puterea instalat ................................................................................................................. 19

    Productivitatea anual ........................................................................................................ 19

    Produc ia medie pe an ........................................................................................................ 19

    Produc ia real anual ........................................................................................................ 20

    Puterea garantat ............................................................................................................... 20

    Repartizarea amenajarilor hidroenergetice .......................................................................... 20

    CAPITOLUL III - Factori care influen eaz amplasarea CHEMP ............ 22

    Considera ii generale ............................................................................................................ 22

    Alegerea solu iilor de proiect ale amenajarii ......................................................................... 24

    CAPITOLUL IV - Solu ie propus pentru amenajare ............................ 27

    Conducta de aduc iune ......................................................................................................... 31

    Centralele hidroelectrice ....................................................................................................... 34

    CAPITOLUL V Analiza solu iei de echipare ...................................... 36

    PROIECT DISERTATIE 2/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Analiza solu iei de echipare cu turbine Banki ........................................................................ 36

    Analiza solu iei pentru aduc iuni cu tuburi PAFSIN ................................................................ 42

    Caracteristici tehnice ............................................................................................................ 45

    Sistemul de comand : .......................................................................................................... 50

    CAPITOLUL VI - Racordul instala iei la Sistemul Energetic Na ional (SEN) ............................................................................................. 58

    Date generale ....................................................................................................................... 60

    Solu ia tehnic propus ........................................................................................................ 61

    Racord 20 kV ....................................................................................................................... 61

    Post de transformare 20 / 0,4 kV 1000 kVA .......................................................................... 62

    Instala ie electric cl dire generator .................................................................................... 62

    Managementul calit ii ........................................................................................................ 63

    M suri de protec ie mpotriva tensiunior de atingere i de pas .............................................. 63

    M suri de protec ia muncii la lucr ri electromecanice ........................................................... 63

    M suri PSI ............................................................................................................................. 64

    Protec ia mediului ................................................................................................................. 64

    Date tehnice ale investi iei ................................................................................................... 64

    Principalele utilaje din dotare. ............................................................................................. 64

    FIA TEHNIC NR 1 - Separator tripolar de exterior 24 kV montaj vertical ............................ 73

    FIA TEHNIC NR.2 - Desc rc toare ..................................................................................... 74

    FIA TEHNIC NR. 3 - Transformator de putere trifazat 20/0.4kV .......................................... 75

    FIA TEHNIC NR. 4 - Post de transformare, 20/0.4kV 1000 kVA ....................................... 78

    FIA TEHNIC NR. 5 - Celule prefabricate 24 KV ................................................................. 80

    FIA TEHNIC NR. 6 - Tablou de joas tensiune ................................................................... 82

    PLAN DE SITUA IE CHEMP SEBESEL 1 ................................................................................... 82

    Post de transformare 1000 KVA ........................................................................................... 83

    SCHEMA ELECTRIC MONOFILAR ........................................................................................ 84

    CAPITOLUL VII - Analiza energetic ................................................. 85

    Scopul si obiectivele analizei ................................................................................................ 85

    Considerente privind analiza financiara ................................................................................ 85

    PROIECT DISERTATIE 3/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Analiza energetic a unui CHEMP ......................................................................................... 86

    Principalii indicatori tehnico-economici ai ntregii investi ii ................................................... 97

    Al i indicatori specifici domeniului de activitate al investitiei ................................................. 97

    CAPITOLUL VIII - Concluzii ............................................................... 98

    Bibliografie : ................................................................................. 100

    PROIECT DISERTATIE 4/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CAPITOLUL I No iuni introductive

    Generalit i

    n cadrul SRE - sursele regenerabile de energie, energia hidro de ine cea mai mare pondere i este considerat energie furnizat de unit i hidroenergetice cu puterea instalat P i mai mic de 10 MW (adic hidroenergie mic ob inut n microhidrocentrale).

    Poten ialul hidroenergetic amenajabil, prin centrale hidroelectrice de mic putere, echivaleaz cu aproape 80% din energia produs de Portile de Fier I, cu deosebirea ca ele sunt distribuite pe ntreaga suprafa a rii, deci construc ia acestora ar determina creteri economice n toate zonele rii.

    Pe de alt parte, apa acumulat pe un anumit sector de ru sau adus ntr-un anumit punct reprezinta o utilitate pentru toate domeniile de activitate, determinnd direct sau indirect, satisfacerea multor folosin e.

    Producerea energiei electrice n centrale hidroelectrice, al turi de producerea energiei electrice n centrale termo i nuclearo electrice, st la baz asigur rii consumului de energie electric . n rile dezvoltate, aproape toate resursele hidraulice rentabile au fost sau sunt utilizate.

    Din acest motiv, practic, asigurarea creterii cererii de energie electric n aceste tari (cu excep ia rilor nordice) se realizeaz din alte surse dect cele hidraulice. n schimb, n rile n curs de dezvoltare exista nc resurse hidraulice imense care pot fi exploatate. De remarcat ca producerea energiei electrice n centrale hidroelectrice se bucur de o serie de atuuri :

    energia ob inut poate fi considerata curat i regenerativ ; costuri practic nule pentru combustibil i deci un cost mai redus al

    energiei furnizate; disponibilitate practic tot timpul anului; un timp de rspuns foarte scurt la solicit rile consumatorilor practic

    pornirea i atingerea puterii maxime se poate face n cteva minute; marile acumul ri de ap servesc i altor scopuri: iriga ii, alimentare cu

    apa industrial i ap potabil , turism etc. O amenajare hidroelectric const n principal din urm toarele

    componente: baraj, priza de ap , lucr ri pentru aduc iunea apei la central (uzina) propriu-zis , lucr ri pentru evacuarea apei, sta ie i linii de evacuare a energiei produse. n Romnia exist o tradi ie n valorificarea micropoten ialului hidroenergetic, m rturie fiind centralele puse n func iune ncepnd cu anul 1896 i care se afla nc n exploatare, cum ar fi: Sadu 1, Sinaia 0, Sadu 2, Vulcan I i II, Rnov 3 i 4, Novaci I.

    Primele inventarieri ale poten ialului hidroenergetic disponibil al Romniei dateaz din perioada anilor 1920-1925. Ulterior s-au mai facut inventarieri ale hidropoten ialului n perioadele 60-65, 70-75, 80-85.

    Asfel s-a stabilit c poten ialul hidroenergetic tehnic amenajabil al rurilor principale este de cca. 36.000 GWh/an.

    La sfritul anilor 80, n ara noastr , a fost ini iat un vast program de amenajare a micropoten ialului hidroenergetic prin realizarea de centrale de mic putere i microhidrocentrale legate la sistemul energetic na ional. n

    PROIECT DISERTATIE 5/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    perioada 1980-1990 s-a nceput realizarea a cteva sute de microhidrocentrale, dupa 1990 multe dintre acestea fiind abandonate.

    Produc ia efectiv de energie a acestor centrale hidroelectrice este de regul mult mai mic dect valoarea de proiect, nerealizarea produc iei de energie avnd la origine cauze precum: vicii de proiectare i de execu ie a p r ii de construc ii; nefunc ionarea instala iilor de automatizare; exploatarea necorespunzatoare.

    Dupa 1990, datorit declinului general al economiei i a scaderii consumului de energie electric , programul de realizare de microhidrocentrale a fost stopat, multe centrale mici aflndu-se ntr-un stadiu avansat de execu ie. n acest domeniu, n etapa actual i de perspectiv apropiat , este necesar s se ac ioneze n trei directii i anume:

    remedierea tuturor deficien elor la microhidrocentralele existente, astfel nct parametrii acestora sa fie adui la valori apropiate de cele de proiect;

    terminarea amenaj rilor cu peste 70% din lucr rile executate; executarea de microhidrocentrale nelegate la sistemul energetic na ional,

    care s alimenteze localit i i gospod rii izolate.

    n general, studiul poten ialului hidroenergetic al cursurilor de ap urm rete evaluarea cantitativ a resurselor energetice, repartizarea lor geografic , posibilit ile tehnice i economice de amenajare de centrale hidroelectrice i lucr ri de regularizare a debitelor, corelarea valorific rii hidroenergetice cu celelalte folosin e ale apelor.

    Factorii cei mai importan i care influen eaz resursele hidroenergetice sunt:

    potenialul hidrologic exprimat prin cantitatea i distribu ia precipita iilor, m rimea coeficien ilor de scurgere, marimea i varia ia debitelor;

    potenialul morfometric exprimat de pantele reliefului; structura geologic i caracteristicile geotehnice ale bazinelor

    hidrografice; factorii limitativi sau restrictivi ai valorific rii resurselor hidroenergetice:

    caracteristicile scurgerii solide, particularit ile chimice ale cursurilor de ap , regimul termic i de nghe al rurilor, limit ri geo-topografice;

    limit ri tehnico-economice de etap .

    Inventarul detaliat al poten ialului teoretic al cursurilor de ap constituie cadastrul hidroenergetic. n cadrul acestuia se calculeaz poten ialul teoretic al cursurilor de ap (randamentul de transformare este egal cu unitatea).

    Potenialul tehnic amenajabil reprezint puterea sau energia care pot fi ob inute efectiv prin amenajarea unui curs de ap . Determinarea acestui poten ial se face pe baza elabor rii unor scheme de amenajare, care in seama de condi iile locale (topografice, geologice, hidrologice, ecologice), situa ia c ilor de comunica ie, necesit ile de ap pentru alte folosin e, performan ele tehnice ale hidroagregatelor etc.

    PROIECT DISERTATIE 6/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Potenialul economic amenajabil reprezint puterea sau energia tuturor amenaj rilor care se pot realiza n condi ii economice. Acesta, ca i cel tehnic amenajabil este susceptibil de modific ri, fiind influen ate de: progresul tehnic, solicit rile social-economice, perspectiva de utilizare de noi resurse energetice.

    O component important a poten ialului hidroenergetic, care nu este nc valorificat dect ntr-o mic m sur , o reprezint microhidropoten ialul.

    Studiile de inventariere a micropoten ialului s-au ntocmit pentru cursurile de ap sau sectoarele de ru care n-au fost cuprinse n schemele cadru de amenajare a bazinelor hidrografice ale rii, i anume:

    sectoarele de ru situate n amonte de capt rile incluse n schemele principale de amenajare ale bazinelor respective;

    sectoarele de cursuri de ap (ruri) situate n aval de capt rile incluse n schemele principale de amenajare, dup refacerea debitului natural la o m rime convenabil ;

    cursul inferior al rurilor, cu poten ial redus n aval de cota la care se ncheie amenajarea principal ;

    utilizarea pentru producerea de energie electric a c derilor realizate de diferite lucr ri de gospod rire a apelor (baraje, capt ri, aduc iuni, etc). Cazurile cele mai frecvente de utilizare energetic a lucr rilor hidrotehnice de interes ale gospod ririi apelor sunt:

    folosirea unor debite prelevate din anumite acumul ri cu c deri disponibile;

    utilizarea debitelor de servitute care trebuie asigurate n aval de baraj; folosirea debitelor deversate peste baraj sau captare;

    n general, calculul poten ialului a nceput din zona n care cursul de ap prezint un debit permanent tot timpul anului, avnd un debit multianual de cel pu in 50 l/s i o pant mai mare de 10 m/km.

    Potenialul teoretic liniar a fost calculat pentru punerea n eviden a sectoarelor de ru cu poten ialul hidroenergetic cel mai ridicat.

    Pentru calculul potenialului liniar, sectoarelor cursurilor de ap au fost delimitate de punctele caracteristice:

    punctele de confluen cu afluen i mai importan i; punctele n care au loc modific ri de pant a cursurilor de ap ; punctele posibile de amplasare a capt rilor i centralelor.

    Potenialul teoretic liniar a fost calculat pe baza urm toarelor ipoteze:

    utilizarea ntregului volum de ap scurs; folosirea ntregii cderi disponibile; randamentul total al proceselor de transformare a energiei hidraulice n

    energie electric este unitar.

    PROIECT DISERTATIE 7/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Micropotentialul tehnic amenajabil reprezint puterea sau energia electric , care ar putea fi produs prin amenajarea hidroenergetic a cursurilor de ap cu poten ial redus.

    Cnd este vorba de microhidrocentrale, se observ n general, la proiectarea acestora, o supraestimare a coeficien ilor de instalare. De aceea, n lucrarea de fa , calculele estimative privind determinarea micropoten ialului tehnic r mas de amenajat sunt facute considernd coeficient mediu de instalare ki = 1,5.

    Trebuie accentuat faptul ca poten ialul teoretic liniar este o m rime invariabil n timp i independent de condi iile tehnice sau economice. De aceea, dei prezint dezavantajul de a nu fi o m rime fizic real , poten ialul hidroenergetic teoretic este folosit pentru studii comparative. Chiar dac poten ialul tehnic amenajabil reprezint acea parte a poten ialului teoretic care poate fi valorificat prin transformarea energiei hidraulice a cursurilor de ap n energie electric prin amenajarea hidroenergetic a sectorului de ru analizat, acesta depinde foarte mult de evolu ia tehnicii i de aceea trebuie reanalizat la intervale de timp stabilite.

    PROIECT DISERTATIE 8/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Legislaia specific:

    Legisla ie specific european;

    DIRECTIVA 2009/28/CE A PARLAMENTULUI EUROPEAN I A CONSILIULUI din 23 aprilie 2009 privind promovarea utiliz rii energiei din s urse regenerabile, de modificare si ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE si 2003/30/CE

    Legislaie specific na ional ;

    Obiectivul strategic pentru acest sector il reprezinta asigurarea securit ii energetice a rii, bazat pe un sistem eficient de aprovizionare cu resurse primare, producere, transport, distribu ie i furnizare, care s asigure alimentarea continu a tuturor consumatorilor n condi ii de accesibilitate, disponibilitate i de suportabilitate a pre urilor, innd cont de evolu ia calit ii mediului nconjur tor.

    Printre directiile de actiune stabilite pentru realizarea acestui obiectiv se citeaza:

    - Creterea securit ii energetice a rii prin creterea ponderii produc iei de energie electric , bazat pe un mix optim de energie compus din: c rbune, gaze naturale, nuclear i hidro, pentru a asigura func ionarea economic i stabil , crescnd ponderea surselor de energie nuclear i produc ia de energie din surse regenerabile;

    - Consolidarea independen ei energetice a Romniei prin ncurajarea utiliz rii resurselor regenerabile;

    - Promovarea proiectelor de investi ii n domeniul energiei regenerabile (energia eolian , solar , biomas , geotermal , inclusiv deeurile urbane) i armonizarea cadrului legislativ;

    - Stimularea cercet rii pentru realizarea tehnologiilor necesare atingerii obiectivelor prev zute a fi atinse prin programul 20/20/20";

    Prevederile Directivei 2001/77/CE au fost transpuse n legisla ia din Romnia nc din anul 2003 prin HG nr. 443/2003 privind promovarea produc iei de energie electric din surse regenerabile, cu modific rile i complet rile ulterioare, asumndu-i inta de 33% pentru anul 2010, care ulterior a fost preluat n Directiva 2006/108/CE.

    n acest context, prin Strategia energetic a Romniei pentru perioada 2007-2020 aprobat prin Hot rrea Guvernului nr.1069/2007, ara noastr i-a asumat ca obiective stategice nivelul intelor na ionale privind ponderea energiei electrice produse din surse regenerabile de energie n consumul final de energie electric n perspectiva anilor 2010, 2015 i 2020, care este de, respectiv, 33%, 35% i 38%.

    De asemenea, n conformitate cu art. 4, alin. (3) al Directivei 2009/28/CE, a fost elaborat Documentul previzional, unde se reitereaz angajamentul Romniei de a atinge nivelul intelor na ionale privind ponderea energiei electrice produse din surse regenerabile de energie n consumul final de

    PROIECT DISERTATIE 9/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    energie electric n perspectiva anilor 2010, 2015 i 2020, de respectiv, 33%, 35% i 38%.

    n vederea realiz rii obiectivelor na ionale, nc din anul 2004, Romnia a adoptat pentru promovarea produc iei de E-SRE sistemul de cote obligatorii combinat cu tranzac ionarea de certificate verzi (CV), aprobat prin Hot rrea Guvernului nr. 1892/2004 pentru stabilirea sistemului de promovare a producerii energiei electrice din surse regenerabile de energie, cu modific rile i complet rile ulterioare.

    Din analiza rezultatelor ob inute din aplicarea HG 1892/2004, a ap rut necesitatea mbun t irii sistemului de promovare existent n Romania. In acest sens, in noiembrie 2008 a fost adoptat Legea nr. 220/2008 pentru stabilirea sistemul de promovare a producerii energiei din surse regenerabile, care creeaza cadrul legal pentru instituirea unui mecanism de promovare a producerii energiei electrice produse din surse regenerabile de energie, prin posibilitatea aplicarii a doua sisteme de sprijin pentru producatorii de energie din surse regenerabile, respectiv sistemul cotelor obligatorii combinat cu tranzactionarea certificatelor verzi si sistemul de pret fix, adoptarea unuia dintre cele doua sisteme urmnd s se aprobe prin hot rre a Guvernului, la propunerea ANRE. Aceast alegere s-a concretizat prin adoptarea HG 1479/2009, emis in baza Legii 220/2008, care prevede aplicarea sistemului cotelor obligatorii combinat cu tranzactionarea certificatelor verzi.

    Totodat , prin aceast Hot rre de Guvern este stipulat o clauz suspensiv prin care sistemul de promovare a E-SRE este aplicat numai dup avizarea/autorizarea sistemului de c tre Comisia european . De aceea, n cursul anului 2009 s-a aplicat sistemul de promovare a producerii E-SRE aprobat prin HG nr.1892/2004, cu modific rile ulterioare (HG 958/2005) respectiv, sistemul cotelor obligatorii combinat cu sistemul de comercializare a certificatelor verzi (CV).

    Pentru func ionarea pie elor de CV i formarea cererii pe aceste pie e, prin sistemul de promovare adoptat s-au stabilit cote anuale obligatorii de achizi ie de CV de c tre furnizorii de energie electric la consumatorii finali. Cotele anuale pot fi modificate de ANRE n prima decad a lunii decembrie, n condi iile n care cererea de CV este mai mare dect oferta n cursul anului respectiv.

    Pentru a accelera creterea produc iei de E-SRE, Parlamentul Romaniei a adoptat Legea 220/2008 pentru stabilirea sistemului de promovare a producerii energiei din SRE. Legea modific nivelul tintelor anuale si num rul de CV emise pentru energia electric produs din SRE, introducnd diferen ieri pe tipuri de surse.

    In iunie 2010, s-a aprobat o lege (139/2010) care modifica Legea 220/2008. Prin aceast modificare sunt transpuse prevederile art. 1-4 , art. 6-10, art. 12, art. 15 alin. (1) i art. 16 alin. (2) - (6) din Directiva nr. 2009/28/CE a Parlamentului european i a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea utiliz rii energiei din surse regenerabile.

    Reglementari ale autorit ii na ionale de reglementare n domeniul energiei (ANRE):

    PROIECT DISERTATIE 10/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Reglement ri (ANRE) privind: Certificarea produc iei prioritare; Piaa de certificate verzi; Emiterea garan iei de origine; Etichetarea energiei.

    Proceduri ale operatorului pieei i ale operatorului de transport i de sistem (OTS);

    Proceduri ale (OTS) Transelectrica; Pentru emiterea de certificate verzi; Pentru organizarea pieei centralizate de certificate verzi.

    Studii de pia

    Creterea pre ului petrolului, asociat cu estim ri potrivit c rora rezervele cunoscute de i ei se vor reduce n urm torii 15 ani la jum tate i apari ia problemei polu rii la nivel mondial, oblig catre noi orient ri de ob inere a energiei electrice din surse regenerabile energia verde.

    Conform literaturii de speacialitate, pe curba logistic de penetrare tehnologic , energetica romneasc a ajuns la palierul de satura ie cu tehnologii energo-intensive, ca urmare a unor decizii de dezvoltare luate n urm cu 35-40 de ani. ( Purica I. O viziune dinamic a dezvolt rii sistemului energetic romnesc, n Politica energetic n perspectiva ader rii la U.E., din colec ia ESEN-2: Un proiect deschis: Probleme ale integr rii Romniei n Uniunea European .Cerin e i evalu ri, Institutul Na ional de Cercet ri Economice,Centrul de Informare i Documentare Economic ,Bucureti, 2002, pag. 64-65).

    n prezent, n energetic exist dou tendin e de producere de costuri legate de creterea economic preconizat pentru anii viitori:

    de obicei, ritmul de cretere economic este i cel al creterii cererii de energie, fapt ce va produce o cretere a facturii energetice a rii;

    peste 70% dintre centralele electrice din sistem au intrat n ultimul sfert al duratei lor de func ionare nominal . Aceasta implic o sc dere n timp scurt a capacit ii de generare, precum i o eficien mai sc zut . Analiza eficien ei investi iei de construire a centralelor hidroelectrice de

    mic putere pe sectorul de ru studiat i la modul general, promovarea investi iilor n sectorul hidroenergetic, se realizeaz conform noilor concepte introduse i solicitate de legisla ia existent , armonizat cu legisla ia european ;

    Impactul asupra mediului

    Impactul produs de amenajarea micropoten ialului hidroenergetic asupra mediului nconjur tor se ncadreaz n aria impactului general produs de

    PROIECT DISERTATIE 11/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    amenaj rile hidroenergetice asupra acestuia. Att efectele pozitive, ct i cele negative, existente n fiecare caz n parte, au o amploare mai mic .

    n conformitate cu declara ia Conferin ei Na iunilor Unite, din iunie 1972 de la Stockholm, prin impactul asupra mediului nconjur tor (IMI) se n elege orice efect al unei activit i produs asupra mediului i anume: asupra s n t ii i securit ii faunei, florei, solului, aerului, apei, climei, peisajului i monumentelor istorice sau altor construc ii, asupra interac iunii dintre aceti factori, efectele asupra patrimoniului cultural sau condi iile socio-economice care rezult din modificarea acestor factori.

    Construc ii le hidrotehnice au un caracter nepoluant deoarece, dei pot afecta n sens negativ mediul nconjur tor, nu ac ioneaz asupra acestuia prin poluare; din contra, unele construc ii hidrotehnice sunt destinate depolu rii apei, altele m resc capacitatea de autoepurare natural , iar unele servesc n mod direct la depozitarea, diluarea ori anihilarea unor substan e i materii poluante.

    De asemenea, avnd n vedere faptul c una din principalele metode de combatere a polu rii este g sirea unor procedee i tehnologii noi, mai pu in sau deloc poluante, prin care s se ob in produse i servicii similare, trebuie ar tat c , construc iile hidrotehnice constituie suportul unor procedee ecologice curate, pentru ob inerea energiei i a produselor agricole: energia hidroelectric n locul energiei obtinute n termocentrale, respectiv sporul de produc ie agricol prin iriga ii n locul folosirii ingr mintelor chimice.

    Amenaj rile hidroenergetice, dar i cele legate de resursele de ap , formate dintr-un ansamblu de construc ii hidrotehnice, produc asupra mediului nconjur tor att o influen benefic , ct i una nefavorabil . Diferitele solu ii constructive exercit un impact asupra mediului nconjur tor semnificativ diferit. Prin urmare, avantajele i dezavantajele fiec rei solu ii trebuie bine cnt rite i hot rrea de a concretiza una sau alta dintre ele trebuie serios argumentate.

    Concep ia general a schemei i amplasarea obiectelor principale trebuie sa aib n vedere, din faza incipient , unele criterii restrictive sau de protejare a mediului nconjur tor, precum:

    evitarea zonelor ce constituie rezerva ii sau parcuri naturale; evitarea zonelor cu monumente ale naturii, istorice, arheologice,

    culturale, etnografice; interdicia execut rii lucr rilor n zone care ar periclita existen a unor

    specii endemice sau rare; evitarea secionarii arealelor naturale de dezvoltare a faunei acvatice

    interesante; protejarea zonelor cu un potenial biologic foarte ridicat, chiar dac se

    refer la specii banale.

    n cazul obisnuit al amenaj rilor hidroelectrice n cascad , apare o problem delicat care poate da natere i unui impact asupra mediului nconjur tor extrem de nefavorabil: necorelarea claselor de importan ale amenaj rilor din aval cu cele din amonte.

    Stabilirea cotei de amplasare a capt rii pentru amenaj rile hidroelectrice este recomandabil s se fac n raport cu arealul de r spndire al unor specii

    PROIECT DISERTATIE 12/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    de peti valoroi sau rari cum sunt p str vul, lipanul, lostri a. Debitele turbinate la debuarea din ultima central trebuie sa fie modulate n limite acceptabile pentru impactul asupra mediului nconjur tor. Un regim de debuare n salturi duce la distrugerea albiilor, la erodarea malurilor i chiar la ruperea drumurilor i podurilor. De asemenea, astfel de debite au un efect stresant asupra petilor i pot provoca i accidente oamenilor sau animalelor surprinse n albie.

    La stabilirea parametrilor amenaj rii este important s se considere variante diferite semnificativ, din punct de vedere al impactului asupra mediului nconjur tor, pentru:

    debitul de servitute; debitul de sp lare al albiei n aval; regimul de exploatare la ape mari, pentru evitarea depunerilor i pentru

    ob inerea unei cantit i maxime de energie; regimul nivelurilor n lacuri, care trebuie sa fie pline n sezon pentru atragerea turitilor i s aib nivel constant n perioada de eclozare a icrelor la specii de peti valoroi (cu consecin e energetice);

    regimul defluerii debitelor n aval de ultima central din cascad . Cheltuielile speciale de ameliorare a impactului asupra mediului

    nconjur tor pot varia, conform uzan elor interna ionale, ntre 3 10 % din costul investi iilor de baz .

    n scopul valorificrii superioare a poten ialul hidroenergetic din bazinul hidrografic al sectorului de rau studiat, pentru obiectivele hidroenergetice au fost ntrunite toate condi iile Art. 4 privind Obiective de Mediu din cadrul Directivei Cadru 2000/60/EC n domeniul apei n Romnia, astfel:

    Impactul negativ asupra st rii corpurilor de ap a fost eliminat complet prin folosirea tehnologiilor moderne nepoluante i fiabile caracterizate prin simplitate i mentenan minim , de larg utilizare n rile dezvoltate i cu o impresionant tradi ie n sectorul hidroenergetic. Subliniem acest aspect de ordin tehnic mentionand tipul de captari simple tip tirolez. Aduc iunile sunt realizate din material durabil (poliester armat cu fibr de sticl i insertie de nisip tip PAFSIN) ngropate paralel cu albia corpurilor de ap , n trama drumurilor adiacente, evitandu-se aduc iunile realizate din tuburi de beton precomprimat sau din metal pozate de-a lungul albiilor. Echipamentul principal din central este turbina tip Banki realizat ntr-o tehnologie moderna i ntre inere simpl . Turbinele sunt cu autocur are, cu o construc ie foarte simpl i robust , iar furnizorul de echipamente le garanteaz 25 ani.

    Avnd n vedere c lucrarea nu presupune riscuri poten iale de degradare a cadrului natural, respectiv a peisajului din zona natural , deci nu sunt desfasurate activit i poluante, etapele pentru reducerea impactului negativ sunt atent monitorizate doar n timpul execu iei lucr rilor.

    Motivele deteriorrii de la starea foarte bun la starea bun a corpurilor de ap ca rezultat al activit ilor umane durabile se stabilesc n mod specific i explicate n Planul de gospodarire la nivel de bazin hidrografic, conform art. 13 iar obiectivele sunt revizuite la fiecare 6 ani.

    Investi ia cuprinde execu ia de centrale hidroelectrice. n perioada de operare, folosindu-se sursele regenerabile pentru producerea de energie electric , nu exista emisii poluante.

    PROIECT DISERTATIE 13/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Construc iile hidrotehnice propuse vor avea un impact negativ minor i temporar asupra mediului nconjurator deoarece nu vor fi defri ri masive (numai defri ri locale acolo unde va fi necesar) i nici nu se vor utiliza resursele naturale.

    Lucr ri de refacere a amplasamentului :

    M surile de refacere a impactului asupra solului presupun :- nivelarea terenului i readucerea lui pe ct posibil la forma ini ial - nierbarea n zonele necesare. M suri de refacere a impactului asupra aerului nu este cazul ; M suri de refacere a impactului asupra apei nu este cazul ;

    Cl dirile CHEMP/MHC sunt construc ii a c ror arhitectur este specific montan , integrat armonios n peisaj.

    Fig. 1.1. Incinta exterioara CHEMP

    Surse de poluan i i protec ia factorilor de mediu :

    Construc iile hidrotehnice nu prezint surse de poluare pentru calitatea apei, a aerului,a solului sau a subsolului i nici un fel de pericol din punct de vedere a zgomotului, vibra iilor,radia iilor.

    Lucrarile hirotehnice vor fi realizate tinndu-se cont de mediul nconjur tor i vor respecta normele privind protec ia mediului.

    PROIECT DISERTATIE 14/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fauna i flora acvatic vor fi afectate ntr-o cantitate neglijabil i se vor lua m suri de refacere complet a zonei respective dupa terminarea construc iilor.

    Fauna va fi refacut i protejat , n mod special, prin realizarea unor sc ri de peti, necesare relu rii cursului normal al ecosistemului acvatic.

    Prevederi pentru monitorizarea mediului :

    Deoarece realizarea construc iilor hidrotehnice,men ionate, ct i producerea de energie electric nu sunt activit i poluante, nu este necesar monitorizarea mediului din zon .

    PROIECT DISERTATIE 15/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CAPITOLUL II M rimi i caracteristici care intervin n studiul centralelor hidroelectrice

    Transformarea energiei primare (ob inut dintr-o surs natural de energie) n energie secundar , n urma unui proces industrial este ireversibil i are loc, n func ie de tipul energiei primare, conform schemelor prezentate n Figura nr. 2.1.

    Aceste transform ri ale energiei primare n energie electric au loc n centrale electrice, care pot fi clasificate n func ie de tipul energiei primare utilizate astfel:a) termocentrale, care utilizeaz combustibili fosili (c rbuni, hidrocarburi, gaze naturale). n acest caz, energia primar este energia chimic ; b) centrale nuclearoelectrice, care folosesc combustibili nucleari (uraniu, thoriu, plutoniu),energia primar fiind cea nuclear ; c) hidrocentrale, n cazul c rora energia primar este energia poten ial a apei; d) centrale neconven ionale (eoliene, solare, geotermoelectrice etc.).

    Figura 2.1. Lan uri de transformare a energiei primare n energie electric

    Din punct de vedere constructiv, toate tipurile de centrale au un element comun, respective ansamblul turbin -generator. Turbina este un ax pe care sunt montate palete i care are n timpul func ion rii o micare de rota ie pe care o transmite la generator, acesta din urm transformnd energia mecanic n energie electric .

    Indiferent de tipul de central , energia primar con inut n surs nu se poate transforma integral n energie electric . Pe parcursul succesiunii opera iilor industriale, o parte din ea se pierde prin transformarea n forme nedorite, dar inevitabile (c ldura degajat prin frecarea pieselor n micare, invingerea unor rezisten e mecanice etc.).

    Pentru a caracteriza utilizarea resurselor energetice n procesele tehnologice se folosete no iunea de randament, care reprezint raportul dintre ntreaga cantitate de energie ob inut din acest proces (sau util folosit ) i cantitatea de energie consumat .

    PROIECT DISERTATIE 16/ 101

    Energie primar :chimic ;nuclear

    Energie

    termic

    Energie mecani

    c cinetic

    Energie

    electric

    Energie primar

    mecani

    c

    Energie mecanic

    cinetic

    Energie

    electric

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Pentru aprecierea de ansamblu a eficien ei diferitelor tipuri de centrale este necesar s se in cont c fiecare transformare, de la o form de energie la alta, are loc cu un anumit randament i c randamentul total este produsul randamentelor par iale. Randamentul de transformare ( ) se determin ca raport ntre cantitatea de energie ob inut dup transformare (Qf) i cantitatea de energie ini ial care se transform (Qi) i este ntotdeauna subunitar.

    i

    f

    QQ

    = (2.1)

    Rezisten a mediului la transformare genereaz ob inerea , dup transformare, a unei cantit i de energie mai mici dect cea care se transform , datorit unor pierderi de energie concretizate n cantit ile de energie consumate pentru invingerea rezisten ei mediului. n acest sens, cu ct num rul de transform ri este mai mare, cu att randamentul total va fi mai sc zut. Din acest punct de vedere, termocentralele prezint cele mai mari dezavantaje, ntruct num rul verigilor din lan ul de transform ri este maxim.

    Fezabilitatea proiectelor de tip CHEMP/MHC este mbun t it datorit mecanismelor de promovare a proiectelor de tip S.R.E. prin valorificarea certificatelor verzi la un pre cuprins ntre 27 i 55 Euro/CV conform HG 139/2010 care modifica HG 220/2008 (f r s mai ad ugam veniturile ob inute din tranzac ionarea dreptului de emisii de CO 2 ce ar imbun t i i mai mult eficien a proiectelor.)

    Energia hidraulic

    Fig. 2.2. Sec iune longitudinal printr-o por iune a unui curs de ap .

    Pe poriunea AB a acestui curs de ap consider m c debitul se p streaz constant. n raport cu sistemul de referin adoptat, energia hidraulic total a cantit ii de ap care se scurge printr-o sec iune transversal a cursului de ap n timpul t se determin ca suma dintre energia poten ial i cinetic corespunz toare:

    PROIECT DISERTATIE 17/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    2

    2A

    AAmvmghW +=

    ; 2

    2B

    BBmvmghW += (2.2)

    Unde: - VA i VB sunt vitezele apei n punctul A respectiv B;- hA i hB, sunt n l imile apei deasupra unui nivel de referin , de exemplu nivelul m rii.

    Energia hidraulic total , dezvoltat de cantitatea de ap m, curgnd ntre dou puncte situate la distan a l i o diferen de nivel h este:

    (2.3)

    unde h=hA-hB. La centralele hidroelectrice cu c dere mare, diferen a de nivel h este cu mult mai mare dect diferen a de n l ime dinamic h d:

    (2.4)

    Puterea hidraulic teoretic

    Puterea hidraulic teoretic sau poten ialul hidroenergetic teoretic al c derii de ap este dat de rela ia:

    (2.5)

    unde D este debitul cursului de ap n m 3/s iar h este c derea de ap n m.

    Dac se ine cont c densitatea apei este =1000 kg/m 3 i accelera ia gravita ional g=9,8 m/s 2, atunci se poate scrie puterea hidraulic teoretic :

    (2.6)

    Energia maxim teoretic

    PROIECT DISERTATIE 18/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Energia maxim teoretic ce poate fi furnizat de sectorul considerat este:

    (2.7)

    Unde:- Dmed reprezint debitul mediu anual al cursului de ap n m 3/s; - h este c derea de ap n m, iar - htot este randamentul global al centralei n jur de 90 95% (85 92% randamentul turbinei hidraulice, 95 97% randamentul generatorului i n jur de 1% consumul serviciilor interne.

    Puterea hidraulic specific

    Puterea hidraulic specific , pl este dat de rela ia:

    (2.8)

    Caracteristicile unei c deri de apa

    Puterea instalat

    Puterea instalat P (n kW), se calculeaz cu rela ia:

    (2.9)

    unde k este un coeficient care depinde de randamentul global al instala iei;

    Productivitatea anual

    Productivitatea anual Wpm (kWh) este cantitatea de energie electric anual care poate fi ob inut lund n considerare o valoare medie a debitului n condi ii ideale de exploatare (f r pierderi de energie sau instala ii n repaos);

    Produc ia medie pe an

    PROIECT DISERTATIE 19/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Produc ia medie pe an Wap (kWh), corespunde unei produc ii calculate lund n considerare debitele zilnice utilizabile; indicele de productivitate Ip=Wap/Wpm ;

    Produc ia real anual Produc ia real anual Waa (kWh) este cantitatea de energie produs n mod

    real, tinnd cont de evenimente neprav zute n ceea ce privete nivelele de acumulare i pierderile legate de indisponibilitatea unor echipamente;

    Puterea garantat

    Puterea garantat Pg (W) este puterea disponibila n mod sigur pe o durata determinat . Are o importan deosebit n ceea ce privete modul de conducere a sistemelor electroenergetice;

    Repartizarea amenajarilor hidroenergetice

    n Romnia, poten ialul hidroenergetic al rurilor principale este ridicat, n amenaj ri de mare putere i de mic putere (sub 10 MW/unitate hidro), n urm toarea repartizare:

    amenaj ri de mare putere (34.000 GWh/an); amenaj ri de mic putere (6.000 GWh/an).

    Amenaj rile hidroenergetice se mpart in: centrale hidroelectrice de mare putere (CHE) unit i hidroelectrice

    cu o putere egal sau mai mare de 3.600 kW; unit i hidroelectrice cu puterea unitar sub 3.600 kW, diferen iate

    n trei subcategorii: centrale hidroelectrice de mic putere (CHEMP), cu putere instalata ntre

    200 kW i 3.600 kW; microhidrocentrale (MHC), cu putere instalata ntre 20 kW i 200 kW; centrale hidroelectrice artizanale (CHA), cu putere instalat mai mic de

    20 kW.

    La sfritul anilor `80, n Romnia, a fost ini iat un vast program de amenajare a micropoten ialului hidroenergetic prin realizarea de centrale de mic putere i microhidrocentrale legate la sistemul energetic na ional. Conform legisla iei romneti n vigoare la acea dat , microhidrocentralele (MHC) erau considerate centralele hidroelectrice cu puteri instalate pn la 200 kW, iar centralele de mic putere (CHEMP) centralele cu puteri instalate ntre 200 i 3600 kW.

    Actual, conform Legii privind utilizarea ra ional a resurselor de energie, Legii energiei i HGR 1535/2003 privind Strategia de valorificare a surselor

    PROIECT DISERTATIE 20/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    regenerabile de energie, n Romnia se consider microhidrocentrale (MHC) centralele hidroelectrice cu puteri instalate de pn la 10 MW. La nivelul Uniunii Europene se considera MHC centralele hidroelectrice care au puterea instalata inferioara sau egala cu 10 MW; sursa ISPH Bucureti.

    Avnd n vedere faptul c toate cele sase centrale hidroelectrice, au puteri cuprinse ntre 200 kW i 3.600 kW vor fi denumite in continuare, centrale hidroelectrice de mic putere (CHEMP) nefiind o noua amenajare, pastrandu-se astfel denumirea centralelor vechi, la care, se adauga cele noi pe acelasi fir hidraulic.

    PROIECT DISERTATIE 21/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CAPITOLUL III - Factori care influen eaz amplasarea CHEMP

    Consideraii generale

    Prezenta lucrare promoveaz conceptul unui sistem unitar de centrale hidroelectrice ce vor functiona n cascad , articulate constructiv prin intermediul firului hidraulic principal, constituit din aduc iuni, i func ional prin sistemele de telecomand i telegestiune a m surii energiei electrice.

    Prezentam mai jos trei elemente care definesc structura conceptului de proiect unitar:

    Sistemul de centrale n cascad valorifica poten ialul hidroenergetic al rurilor mici i afluen ilor din acelai bazin hidrografic;

    Schema de evacuare a energiei electrice produse se realizeaz printr-un singur racord electric la Sistemul Energetic Na ional (SEN) unde se va stabili delimitarea de gestiune cu administratorul re elei de transport i distribu ie zonal;

    Telegestiunea i teleconducerea se asigur dintr-o sta ie operator, printr- un singur set de aplica ii cooperante automatizate, care achizi ioneaz , prelucreaz , vehiculeaz , prezint i nregistreaz datele ce caracterizeaz procesul de generare i distribu ie a energiei electrice.

    Abordarea integrat a valorific rii poten ialului pe bazin hidrografic este legat de controlul procesului aluvionar, a controlului n spa ii geografice concentrate, rezolvarea unitar a racord rii la re elele zonale de distribu ie i a teleconducerii exploat rii.

    Definirea unei scheme de amenajare complete pe bazin care s rezolve eficient problemele tehnice la uvraje i echipamente, integrnd viitoarele obiective ntr-un sistem unitar, este cea mai bun modalitate de mbun t ire a indicatorilor economico-financiari pe termen mediu. Lucrarea eviden iaz acest aspect printr-un model complex de centrale n cascad ce valorific poten ialul hidroenergetic dintr-un bazin hidrografic.

    Principalele probleme care conduc la necesitatea abord rii sistemului unitar n amenajarea micropoten ialului hidroenergetic studiat sunt:

    Regimul aluvionar consistent oblig la amenajarea bazinal de la izvor c tre v rsare, n vederea control rii procesului.

    Func ionare a n regim regularizat a ntregii cascade, n condi iile verific rii construc iilor la Q 1%, exclude influen a viiturilor asupra tuturor unit ilor din aval de priza energetic .

    Echiparea corespunzatoare a unit ilor de producere cu hidroagregate fiabile, capabile s func ioneze la randamente cvasiconstante n condi ii de varia ie a debitului n raport de 1/5, precum i includerea n schem a by-pass-urilor, cu imediata consecin asupra nfund rii i colmat rii prizelor.

    PROIECT DISERTATIE 22/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    n aceste condi ii, regimurile de exploatare asigur func ionarea n parametrii optimi la debite care pot varia ntre debitul minim i debitul instalat, att n situa iile normale, ct i n perioadele de nghe , semiviitur i viitur .

    Deplasarea problematicii colmat rii n amonte de priza energetic , asigur un coeficient de disponibilitate (din punct de vedere hidraulic) al agregatului apropiat de 100 %.

    PROIECT DISERTATIE 23/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Alegerea solu iilor de proiect ale amenajarii

    Lucrarea evidentiaza un model complex de valorificare a potentialului hidroenergetic dintr-un bazin hidrografic prin reabilitarea, retehnologizarea si dezvoltarea unui sistem de centrale hidroelectrice de mica putere cu functionare in cascada. Acest sistem de centrale hidroelectrice este articulat constructiv prin intermediul firului hidraulic principal, constituit din aductiuni, si functional, prin sistemele de telecomanda si telegestiune a intregii amenajari.

    Din analiza preliminara a amenajarii, am desprins cateva aspecte de ordin general:

    Abordarea integrata a valorificarii potentialului pe bazin hidrografic este legata de controlul procesului aluvionar, a controlului in spatii geografice concentrate, rezolvarea unitara a racordarii la retelele zonale de distributie si a teleconducerii exploatarii.

    Definirea unei scheme de amenajare complete pe bazin care sa rezolve eficient problemele tehnice la uvrajele si echipamentele existente, integrand firesc obiectivele existente intr-un sistem unitar, este cea mai buna modalitate de imbunatatire a indicatorilor economico-financiari pe termen mediu.

    Analiza tehnico-economica asupra obiectivelor hidroenergetice situate intr-un bazin al unui rau, demonstreaza necesitatea unei abordari globale asupra intregului potential bazinal.

    Analiza tehnico-economic efectuat asupra obiectivelor hidroenergetice situate n Bazinul rului studiat, demonstreaz necesitatea unei abordari globale asupra ntregului poten ial bazinal. n proiect sunt descrise succint solu ii constructive ntr-o maniera clasic .

    S-a insistat asupra solu iilor propuse, att din punct de vedere al schemei de amenajare ct i privind realizarea uvrajelor, aduc iunilor i centralelor care s promoveze ideea de centrale cascad , articulate constructiv prin intermediul firului hidraulic principal, constituit din aduc iuni, i func ional, prin sistemele de telecomand i telegestiune a m surii energiei electrice.

    Informa iile necesare n procesul elabor rii Proiectului privind actele normative utilizate la ntocmirea proiectului de execu ie, normative i instructiuni, Planul de securitate i sanatate, cerin ele privind durata i recep ia lucr rilor, sunt completate de informa ii privind alegerea turbinelor, tuburile PAFSIN i de tratare a suprafe elor.

    PROIECT DISERTATIE 24/ 101

  • Schema hidroenergetic a bazinului va fi alcatuit sub forma unor amenaj ri n trepte, structurate dup cum urmeaz :

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    PROIECT DISERTATIE 26/ 101

    emisar

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CAPITOLUL IV - Solu ie propus pentru amenajare

    PREZENTAREA GENERALA A CONSTRUC IILOR HIDROTEHNICE CE INTRA N COMPONEN A AMENAJ RII

    HIDROENERGETICE

    Este necesara modernizarea integrala a constructiilor hidrotehnice si a echipamentelor centralelor existente, pentru a imbunatati capacitatea de producere a energiei electrice cat si completarea cascadei, cu noi obiective amplasate pe acelasi fir hidraulic.

    Grupurile hidroenergetice propuse pentru a fi montate in cladirile existente care vor fi supuse modernizarii ( CHEMP 2, CHEMP 3, CHEMP 6) si in centrale noi (CHEMP 1, CHEMP 4 si CHEMP 5) vor valorifica la randament maxim potentialul energetic al schemei de amenajare completa al bazinului hidrografic. Acestea vor fi amplasate in cladiri supraterane adaptate la conditiile amplasamentului, respectiv la perimetrul destinat si la conditiile geologice specifice zonei.

    a) Captarea La captarea primei unitati distribuite in cascada, se va adopta o solutie

    constructiva de tip priza tiroleza si camera de incarcare. Aval de pragul de retentie se va executa o rizberma disipatoare de energie fixa si una mobila. Priza va fi prevazuta cu un camp de spalare si punere la uscat, un camp de servitute si cu o constructie care sa permita migrarea pestilor intre cele 2 biefuri (scara de pesti).

    b) Camera de incarcareCamerele de incarcare se vor executa intr-o solutie constructiva de tip

    cuva, care va avea rolul de preluare a debitelor captate si de conducere a acestora spre basa de incarcare a aductiunii unitatii distribuite din aval. Conformarea acesteia permite retinerea aluviunilor ce trec prin frontul de captare, precum si evacuarea acestora catre rau prin intermediul unei vane de spalare.

    c) AductiuneaPentru aductiuni se propune solutia constructiva din tuburi PAFSIN

    (poliester armat cu fribra de sticla si insertie de nisip) ce va permite exploatarea ei intr-un regim de maxima disponibilitate.

    d) Cladirea unitatii de producere a energiei electrice Cladirile noi vor adaposti hidroagregate noi de tip Banki. Constructiile se

    vor executa intr-o solutie de tip cuva de beton armat, in partea de infrastructura, si structura cu stalpi de beton armat si inchideri laterale din zidarie de caramida, acoperis cu sarpanta din elemente metalice si invelitoare

    PROIECT DE DISERTATIE 27/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    din materiale care sa integreze tot ansamblul intr-o structura arhiterctonica ce poate fi adaptata peisajului zonal. Pentru cladirile existente, avand in vedere scopul propus de retehnologizare, reabilitare si dezvoltare, se propune executia urmatoarelor lucrari de constructii:

    Modificarea partiala a infrastructurii si suprastructurii cladirii existente, in vederea montarii hidroagregatului de tip Banki. In acest scop se vor executa lucrari de demolare partiala a betoanelor de infrastructura in vederea racordarii la aductiunea existenta a turbinei si a realizarii evacuarii apelor uzinate in noua configuratie. De asemenea, se vor executa lucrari de modificare si adaptare a structurii acoperisului, in vederea asigurarii unor conditii optime de exploatare.

    e) Captarile secundare (CHEMP 2, CHEMP 3, CHEMP 5)

    La captarile secundare se va adopta o solutie constructiva de tip priza tiroleza si camera de incarcare. Priza se va incastra intre malurile paraului pe care vor fi prevazute ziduri de protectie si conducere a debitelor de verificare si de calcul Q5% si Q1%. Aval de pragul de retentie se va executa o rizberma disipatoare de energie fixa si una mobila. Priza va avea un camp de spalare si punere la uscat, un camp de servitute si o constructie care sa permita migrarea pestilor intre cele 2 biefuri (scara de pesti).

    d) Canalul de fuga. Canalul de fuga al centralei ce incheie cascada unitatilor de producere a energiei electrice, se va moderniza intr-o solutie constructiva mixta, dupa cum urmeaza: in capatul amonte, adiacent bazinului de linistire, se va realiza o constructie de tip cuva din beton armat, iar spre capatul aval se va realiza o constructie de tip canal trapezoidal dalat cu placi de beton si cu rizberma disipatoare de energie.

    Tabel 4.1. Parametrii hidraulici ai amenajarii model de analiza

    Tabel 4.2. Parametrii energetici ai amenajarii model de analiza

    PROIECT DE DISERTATIE 28/ 101

    Nr. crt.

    Denumire central

    Cota Cadere AductiuneDebit

    (mediu si instalat)

    amonte[mdM]

    aval[mdM

    ]

    Hbruta[m]

    Hneta[m]

    lungime

    diametru

    Qm Qi

    [m] [mm] [m3/s][m3/s

    ]1 CHEMP 1 909 838 71 64 2400 600 0,40 0,62 CHEMP 2 837 757 80 72 4900 1000 0,56 1,13 CHEMP 3 757 699 58 52 4375 1200 0,87 1,54 CHEMP 4 699 658 41 37 4500 1200 0,87 1,55 CHEMP 5 658 626 32 25 2500 1200 1,02 2,16 CHEMP 6 626 578 48 42 3000 1300 1,02 2,1

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Unde:Qm = debitul mediu multianual [m3/s];Qi = debitul instalat pentru hidroagregat [m3/s];Hbr = c derea brut [m];L = lungimea conductei de aduc iune [m];

    = diametrul conductei de aduc iune [m];Hnet = c derea net [m];

    PROIECT DE DISERTATIE 29/ 101

    NrCrt

    ObiectivHi

    [m]Qi

    [m3/s]Qm

    [m3/s]Qmin[m3/s]

    Energie estimata

    Putereinstalata

    [MWh]/an [kW]1 CHEMP 1 71 0,6 0,4 0,36 1645 3202 CHEMP 2 80 1,1 0,56 0,504 2610 6603 CHEMP 3 58 1,5 0,87 0,783 2946 6604 CHEMP 4 41 1,5 0,87 0,783 2153 5205 CHEMP 5 32 2,1 1,02 0,918 2155 5626 CHEMP 6 48 2,1 1,02 0,918 2787 678Total 14296 3400

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 4.1 Captarea ansamblu general

    Fig. 4.2 Captarea priz tirolez execuat n concep ie clasic

    PROIECT DE DISERTATIE 30/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CONDUCTA DE ADUC IUNE

    Conductele de aduc iune, conduc debitul captat printr-o conducta cu diamentrul variabil, executat din tuburi PAFSIN.

    n proportie de 80% traseul conductei de aduc iune este suprateran, restul este ngropat sau semngropat la iesirea din desnisipator pn cnd ajunge la zi.

    Conducta de aduc iune este pozat pe niste ei realizate din beton simplu, solidarizarea acestora cu terenul f cndu-se cu ancore iar la coturi sunt prev zute masive de ancoraj. Umpluturile din jurul conductei de aduc iune (zona ngropat sau semingropat ) sunt realizate din balast cu diametrul agregatelor i au fost depuse n straturi de max.10 cm compactate manual.

    Conductele de aduc iune aferente amenaj rilor au urm toarele caracteristici constructive:

    Tabel 4.3 Caracteristici constructive ale conductelor de aduc iuneAmenaja

    reaCaracteristici Dimensiuni (m)

    CHEMP 1

    Lungime aduc iune 2400,00Diametru aduc iune 0,600Tip conduct PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    inalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    C dere brut 71,00C dere net 64,00

    CHEMP 2

    Lungime aduc iune 4900.00Diametru aduc iune 1,000Tip conducta PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    nalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    C dere brut 80,00C dere net 72,00

    CHEMP 3 Lungime aduc iune 4375.00Diametru aduc iune 1,200Tip conduct PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    nalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    PROIECT DE DISERTATIE 31/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Amenajarea

    Caracteristici Dimensiuni (m)

    C dere brut 58,00C dere net 52,00

    CHEMP 4

    Lungime aduc iune 4500.00Diametru aduc iune 1,200Tip conduct PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    inalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    C dere brut 41,00C dere net 37,73

    CHEMP 5

    Lungime aduc iune 2500.00Diametru aduc iune 1,200Tip conduct PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    inalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    C dere brut 32,00C dere net 25,00

    CHEMP 6

    Lungime aduc iune 3000.00Diametru aduc iune 1,300Tip conduct PAFSINProtec ie conduct -cu gabioane n zonele

    inalte-cu inel de beton n zonele inundabile

    C dere brut 48,00C dere net 42,00

    PROIECT DE DISERTATIE 32/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 4.3 Conducta de aduc iune tip PAFSIN

    PROIECT DE DISERTATIE 33/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CENTRALELE HIDROELECTRICE

    Dimensiunile n plan ale centralelor au fost impuse de gabaritele utilajelor.

    Fa de nivelul terenului actual, cl direa nu se ridic dect max. 3,00 m fa de terenul sistematizat.

    nvelitoarea este din realizat din panouri sandwich pentru nvelitoare, cu miez din vat mineral iar acoperiul are o zon demontabil proiectat cu scopul crearii unui gol necesar nlocuirii utilajelor.

    Fundarea construc iei s-a facut pe un strat de pietri, la o presiune conven ional de 350,00 kPa iar structura de rezisten este diferen iat pentru suprastructur fa de infrastructur . Astfel, partea ngropat s-a proiectat sub forma unei cuve impermeabile din beton armat (protejat la exterior cu hidroizolatie) n timp ce suprastructura cl dirii este realizat din zid rie de c r mid de 25 cm grosime.

    Fundaiile utilajelor sunt din beton armat, izolate fa de radier pentru a amortiza vibra iile acestora printr-un strat izolator de cauciuc.

    PROIECT DE DISERTATIE 34/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 4.4 Tip cl dire microhidrocentral sectiune

    PROIECT DE DISERTATIE 35/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    CAPITOLUL V Analiza solu iei de echipare

    Analiza solu iei de echipare cu turbine Banki

    Pentru amenajarea hidroenergetic trebuie aleas echiparea optim astfel, pentru echiparea cu turbine se iau n considerare dou tipuri de turbine:

    - Turbina tip Francis;- Turbina tip Banki.Pentru turbin tip Francis, calitatea apei procesate trebuie s fie ct mai

    ridicat , deoarece n condi ii de turbiditate mare n situa ii de viitur ar conduce la costuri suplimentare pentru lucr ri de mentenan (desfundarea rotoarelor). Costurile procur rii acestei turbine sunt relativ mari comparativ cu cele ale turbinei Banki si, neavnd reglaj de debit n limite largi, determin apari ia unor ocuri hidraulice mari n conducta de aduc iune n cazul decuplarii grupului de la sistem.

    Turbinele Banki sunt turbine cu autocur are, foarte simple i robuste ce se pot exploata n orice condi ii pe o plaj larg a debitelor, putnd uor suporta turbiditatea crescut a apei la semiviitur i viitur iar furnizorul de echipamente le garanteaza 25 ani. Debitul variabil este valorificat prin aceste turbine alt dat considerate turbine rudimentare, acum mbun t ite i promovate ca cele mai rentabile pentru gama c derilor mari i debite mici specifice zonelor montane. Capacit ile de producere a energiei electrice vor func iona pe o plaj a debitelor foarte mare cuprins ntre 20-100% din debitul instalat (Qi), fapt pentru care se estimeaz un coeficient de utilizare de cca. 70% ntr-un an (curba de randament aplatizat n zona de maxim, n intervalul men ionat al debitelor uzinate). Aceast capacitate estimat (chiar pesimist) va fi concretizat pentru ntreaga amenajare n 4.162,80 kW.

    Turbina Banki are urm toarele caracteristicile principale: construc ie simpl i robust ; func ionare f r restric ii la calitatea apei care trece prin turbine; comand simpl ; randament ridicat i cvasiconstant ntr-o plaj de 20%-100% Qi. exploatare fiabil pe o durat de via de cteva decenii i care poate fi

    exploatat f r a se folosi mijloace i dispozitive speciale pentru ntre inere.

    Din considerente tehnico-economice, se recomand echiparea cu turbina Banki. Acest tip de turbin se poate exploata n orice condi ii pe o plaj larg a debitelor, inclusiv de viitur , putnd usor suporta turbiditatea crescut a apei.

    PROIECT DE DISERTATIE 36/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.1. Hidroagregat tip Banki

    Turbinele de debit sunt ntodeauna adaptate individual la condi iile de exploatare concrete ale localit ii (c dere/debit).

    Simplu din principiu acesta a fost motto-ul n activitatea de dezvoltare a turbinei de debit care este dimensionat n vederea unei exploatari fiabile pe o durat de via de cteva decenii i care poate fi exploatat f r a se folosi mijloace i dispozitive speciale pentru ntre inere. i nespecialistii pot sa monteze i pune n func iune aceste turbine.

    Caracteristici tehnice: nal imea de c dere: H = 3 200 m Debit: Q = 0,03 13 m/s Putere: N = 5 3 000 kW

    Fig. 5.2 Hidroagregat tip Banki - subansamble

    Principiul de func ionareTurbina de debit este de tip radial cu o mic suprapresiune, cu atacare

    tangen ial a paletelor rotorului, cu ax orizontal al rotorului. Dup num rul de rota ii al rotorului apar ine turbinelor cu num r mic de rota ii.

    Curentul de ap este dirijat de catre aparatul director astfel ca acesta intr prin coroana paletei n spatiul din interiorul rotorului, continu mai departe trecnd a dou oar prin coroana pale ilor nspre afar n carcasa turbinei. Din carcasa turbinei apa curge fie liber, fie prin conducta de aspira ie n bazinul cu ap de sub turbina.

    PROIECT DE DISERTATIE 37/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.3 Intrare orizontal Fig. 5.4 Intrare vertical

    n practic , aceast curgere a apei asigur realizarea efectului de cur ire a rotorului turbinei.

    Impuritile care la intrarea apei n turbin se preseaza ntre paleti sunt, dupa jum tate de rota ie, extrase de catre for a centrifug i se deplaseaz mai departe n bazinul cu ap de dup turbin .

    Dac debitul de ap care intr n turbin este variabil, turbina se construiete cu dou camere de admisie a apei. mp r irea standard a volumului celor dou camere este n raportul 1:2. Camera mai ngust se folosete pentru debite mai mici iar cea mai larg pentru debite mijlocii de ap . La debit nominal (mare) se folosesc ambele camere concomitent. Prin aceast mp r ire se poate utiliza debitul de ap cu randament optim n domeniul de la debitul nominal pn la 1/6 Qn. n acest fel turbinele de debit folosesc cu eficien maxim debitele variabile ale rurilor. Randamentul turbinelor de debit n plaja de c deri i debite mici atinge pe toat plaja de reglaj a debitului nivelul de 84%. La turbinele de c deri i debite mijlocii i mari se atinge randamentul de 87%.

    Figura 5.5 eviden iaz avantajul turbinelor de debit n domeniul debitelor variabile i respectiv al nc rc rii variabile a turbinelor fa de turbinele Francis. Rurile au debite variabile n cursul lunilor anului i cteva luni au debit foarte mic. Posibilitatea de a produce energie electric la aceste debite mici depinde de nivelul de randament al turbinei la aceste debite. De exemplu turbinele Francis care la debitul nominal ating un nivel de randament ceva mai ridicat au dezavantajul ca la debite sub 70% din debitul nominal nivelul de randament este substan ial mai mic astfel ca energia produs anual la turbinele de debit alimentate din ruri cu debite variabile este cu mult mai mare dect la turbinele al carei randament este mult mai scazut n cazul varia iei debitului apei n afara zonei de 70100% Qn.

    PROIECT DE DISERTATIE 38/ 101

    Carcasa

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.5 Varia ia randamentului turbinei de debit compus din trei curbe

    corespunzatoare celor trei situa ii de nc rcare a camerelor de admisie i reglaj debit de ap la intrarea n turbina, n compara ie cu turbina Francis.

    APARATUL DIRECTOR

    n turbinele de debit cu dou camere de admisie, apa este dirijat de c tre dou clapete de reglaj bine echilibrate i cu profil de picatur de ap . Aceste clapete mpart curentul de ap , l echilibreaz i l fac sa intre n camere indiferent de l imea acestora. Ambele clapete ac ioneaz independent una de alta, sunt introduse fest n carcasa, iar pentru debite i c deri mici pot ndeplini i functia de organ de nchidere a curentului de ap la intrarea n turbin . n acest caz nu mai este nevoie s se monteze o armatur de nchidere nainte de turbin . Clapetele de reglaj sunt independente una fa de alta i sunt montate pe bra e prelungite la care este cuplat ac ionarea automat sau manual . Clapetele de reglaj au axul introdus n lag re cu autoungere care nu necesit nici un fel de ntre inere. Prin adaugarea de contragreut i la cap tul axului se ob ine capacitatea de autonchidere n cazul de avarie respectiv de intrare a turbinei n supratura ie cnd este necesar s se inchid turbina.

    CARCASA

    Carcasa turbinei de debit este fabricat din o el de construc ii, este foarte robust i rezistent la lovituri i nghe .

    PROIECT DE DISERTATIE 39/ 101

    Carcasa

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.6 Construc ia turbinei de debit cu dou camere de admisie i reglaj

    ROTORUL TURBINEI

    Partea cea mai important a turbinei este rotorul. Pe acesta sunt montate paletele fabricate, dup o metod confirmat n timp, din profile de o el trase, netede. Paletele sunt montate n cele dou discuri de cap t i sudate dup o tehnologie special de acestea i de discurile intermediare de sus inere.

    n func ie de m rime, rotorul poate avea pn la 37 de palete. Paletele lineare i usor nclinate creaz o for axial neglijabil astfel c nu sunt necesare lag re axiale nt rite care necesit un montaj i o ungere mai preten ioas . La rotorul cu l ime mai mare, pale ii sunt introdui ntr-un num r mai mare de discuri de sus inere intermediare. Rotorul este echilibrat cu grij i de asemenea este supus controlulului defectoscopic nedistructiv nainte de a se efectua montajul final n turbin .

    LAGRELE

    Turbinele de debit sunt echipate cu lag re normale cu capac cu role cilindrice care au avantajul indiscutabil al unui efort de alunecare redus i a unei ntre ineri foarte simple. Construc ia n consol a lag relor nu permite contactul mediului de ungere cu ap care trece prin turbin . Acesta este

    PROIECT DE DISERTATIE 40/ 101

    Carcasa

    Lagarele principale

    Conducta admisie

    Vane de ghidaj

    Rotorul

    Col carcas

    Ventil de aerisire

    Con aspirator

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    elementul de baz privind construc ia carcasei turbinelor de debit.Tot cu ajutorul lag relor se realizeaz centrajul rotorului n carcasa turbinei. Aceast rezolvare tehnic este completat de elementele de etanare care nu necesit ntre inere. n afara de schimbarea anuala a vaselinei de ungere, aceste lag re nu au nevoie de alt ntre inere. Solu ia tehnic constructiv permite de asemenea o demontare foarte uoar a rotorului turbinei f r sa fie necesar i demontarea ntregii turbine de pe pozi ie.

    Conducta de aspira ie i evacuare a apei

    Conform principiului de func ionare, turbina de debit este cu nivel liber de ap dupa turbin . n domeniul c derilor medii i mari de nivel este necesar totui i conducta de aspira ie care are rolul de a mpiedica inundarea s lii turbinei i, de asemenea, de a folosi poten ialul ntregii coloane de ap pn la nivelul apei din bazinul de dup turbin . Din motive de curgere i randament, coloana de ap n conducta de aspira ie de dup turbin trebuie sa fie controlabil . Acest lucru l asigur un ventil de aerisire i reglare automat a depresiunii de dup turbin . Astfel, pot fi utilizate turbine cu n l ime de aspira ie ntre 1 3 m, f r sa apar pericolul de cavita ie. De asemenea, utilizarea conductei de aspira ie ca o conduct de colectare a apei scade n mod substan ial cheltuielile de realizare a construc iei p r ii inferioare a centralei.

    Caracteristici de exploatare

    La turbinele de debit nu se ajunge la apari ia fenomenului de cavita ie si, ca urmare, dispare necesitatea de a monta rotorul turbinei sub nivelul apei de dup turbin i legat de aceasta dispar cheltuielile suplimentare i inconvenien ele de exploatare necesitate de aceast aezare.

    n cazul c derii de nivel de pn la 90 m, pentru construc ia rotorului turbinei se folosete o el normal de contruc ii. Pentru c deri ntre 90 120 m, rotorul este fabricat din o el inox cu rezisten ridicat .

    La c deri peste 120 m este confec ionat din o el inox rezistent, de calitate, ntrega turbin (rotor, carcas i conducte).

    Tura ia maxim de ambalare a turbinei este 2,3 ori din tura ia nominal . Acest lucru permite utilizarea unui generator fabrica ie de serie care nu necesit construc ie special i deci nu are un pre de fabrica ie sporit.

    Avantaje economice

    Crearea unui climat pozitiv ntre oameni i mediul nconjur tor conduce la o folosire ideal a for elor naturii, f r afectarea negativ a mediului nconjur tor, n scopul producerii de energie electric din surse regenerabile cum ar fi de exemplu n centralele hidroelectrice. Folosirea centralelor hidroelectrice este totui limitat de nite factori esen iali: cheltuielile de investi ii importante legate de studii, planificare, proiectare, fabrica ie ehipamente, construc ie central , instala ii, montaj i punere n func iune echipamente.

    Ca urmare, inginerii proiectan i constructori ai echipamentelor se str duiesc s reduc cheltuielile prin standardizarea fabrica iei turbinelor.

    PROIECT DE DISERTATIE 41/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Aceast cale este posibil la turbinele mari, dar la cele mici este mult mai dificil de realizat acest lucru deoarece n acest caz este necesar dimensionarea turbinei la parametrii exac i pe care i ofer amenajarea respectiv privind c derea de nivel i variatia de debit n cursul anului.

    La fabricarea turbinei de debit s-a reuit realizarea acesteia din elemente standardizate care permit dimensionarea turbinelor de debit n conformitate cu configura ia localit ii respective n ce priveste debitul i c derea de nivel i n conformitate cu solicit rile beneficiarului. Acest sistem LEGO permite o rezolvare avantajoas din punct de vedere economic al construc iei exacte a turbinei asigurnd n acelai timp toate func iile date prin proiect.

    Turbinele de debit se eviden iaz i prin aceea ca au o mare durat de via i cu preten ii foarte mici n ce priveste lucr rile de ntre inere i repara ii. n decursul exploat rii, turbinele nu necesit nici un fel de piese de schimb scumpe i complicate iar eventuala lor reparare se poate realiza n majoritatea cazurilor direct n instala ie. Un avantaj specific numai acestor turbine de debit este posibilitatea pe care o ofer de a fi folosite n sistemele de alimentare cu ap potabil care au conducte de aduc iune cu lungime foarte mare deoarece construc ia lor nu permite apari ia de ocuri hidraulice care pot sa intrerupa alimentarea cu ap (nu necesita castel de chilibru). n acelai timp, construc ia turbinelor nu permite afectarea calit ii apei potabile.

    Acest lucru s-a verificat de foarte multe ori n instala iile montate n multe ri ale lumii.

    Analiza solu iei pentru aduc iuni cu tuburi PAFSIN

    Diametrele tuburilor utilizate la conductele de aduc iune sunt cuprinse ntre Dn = 200 mm i

    Dn = 600 mm. Pentru stabilirea schemei de amenajare se are n vedere faptul ca,

    folosin a apei are urm toarele priorit i (conform Legii apelor nr.107/1996, cu modific rile aduse de Legea 310/2004): aliment ri cu ap potabil , aliment ri cu ap industrial , producere de energie electric , piscicultur .

    Pentru aduc iunile centralelor noi, ct i pentru cele existente (unde va fi necesar) se vor adopta solu ii moderne de realizare folosind tuburi pe baz de raini suntetice i fibra de sticl ( tip PAFSIN).

    PROIECT DE DISERTATIE 42/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.7 Fig. 5.8

    Pozarea conductei de aduc iune Utilaj folosit la montajul conductei de aduc iune

    PROIECT DE DISERTATIE 43/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Opiunea pentru utilizarea acestui tip de tuburi are la baz urmatoarea analiz comparativ .

    Tabelul 5.1. Compararea tuburilor metalice cu tuburile de tip PAFSIN

    Aduc iune din tuburi metalice

    Aduc iune din tuburi PAFSIN

    Avantaje

    Caracteristici principale:-Cost relativ scazut, mai ales la diametre mari

    Montaj:-Tehnologie cunoscuta-Experienta la montaj-Materialul de acoperire nu necesita selectare

    Caracteristici principale:-Rezisten ridicat la coroziune -Nu necesita protectie anticoroziva-Rugozitate mai mic dect la conductele metalice-Durata mare de viata (70 de ani la tubulatura i 45 de ani la garniturile de la mufele de imbinare)-Tuburile sunt izolatori electrici

    Montaj:-Greutate redusa-Montaj rapid datorit realizarii simple a imbinarilor-Scurtarea timpului de realizare a aduc iunii intrucat nu mai sunt necesare probele de presiune i etanseitate pe tronsoane, fiind garantate de fabricant

    Dezavantaje

    -Rezisten scazuta la coroziune-Necesita protectie anticoroziva-Instabil la variatii termice producand ruperea sudurilor i deformatii-Greutate ridicat necesitand utilizarea macaralelor cu sarcina de ridicare mare-Realizarea sudurilor n condi ii stricte de calitate i cu personal calificat i autorizat-Durat de via cuprinsa ntre 30 i 40 de ani n condi ii de mediu neagresiv chimic i coroziune scazuta

    -Pre relativ ridicat fata de conductele metalice-Tehnologia de execu ie este relativ noua i va implica o pregatire prealabila a personalului de montaj-Granulatia materialului de umplutura trebuie sa fie mai mic dect la conductele metalice.

    Metode de produc ie i alte detalii ale tuburilor PAFS IN SUPERLIT:

    PROIECT DE DISERTATIE 44/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Tuburile i fitingurile din PAFSIN sunt fabricate prin metoda de inf urare continu i/sau prin metoda de centrifugare.

    Tuburile din PAFSIN SUPERLIT pot fi produse la diametre cuprinse ntre 300 -2800 mm, pentru presiuni pn la 32 bari i avnd o clas de rigiditate de 2500/5000/10000 N/m2 .

    Lungimile fabricate: 6 m sau/i 12 m (15 m la cerere) (15% din tuburile PAFSIN furnizate pot fi mai scurte n conformitate cu AWWA C 950). Tuburile scurte pot fi furnizate pentru a ajunge la cantit ile exacte cerute n metri.

    Componentele imbinrii: Garnitura de etanare din cauciuc SUPERLIT din EPDM Tipuri de r ini: R ina poliesteric nesaturat tip Orthophthalic Tipuri de fibr de sticl : Fibr de sticl tip E fire i stocat Tipul de nisip agregat: Nisip de siliciu.

    Fiecare lungime de tub din PAFSIN SUPERLIT va fi prevazut cu o muf PAFSIN cu garnitur de etanare din cauciuc care permite o etanare perfect , eliminnd riscul scurgerilor.

    Garniturile de cauciuc folosite pentru mufele tuburilor din PAFSIN SUPERLIT vor fi fabricate n concordan cu cerin ele tuburilor furnizate i n conformitate cu standardele EN 681-1.

    Garniturile vor fi fabricate din EPDM i vor avea duritate de 60+/-5 Shore. Mufele din PAFSIN SUPERLIT au urm toarele avantaje: nu va fi necesar sudura i/sau mbinarea mufelor evilor la locul antierului, mnuire i instalare uoare.

    Caracteristici tehnice

    HidroagregateCaracteristici tehnice ale turbinei:

    a) turbin hidraulic tip BANKI;b) locul de instalare -n centrala suprateran ;c) intrarea apei n turbin orizontal;d) ieirea apei din turbin vertical;e) n l imea de aspira ie min. 0,5 m;

    Accesorii turbin: racord de conduct la flan a turbinei; conducta de evacuare integrat n placa de funda ie; senzori pentru m sur tura ii i pozi ie clapete; servomotoare hidraulice pentru reglaj turbin ; ulei pentru prima umplere; agregat hidraulic (GUP), senzori reglaj. condi ii de mediu privind func ionarea hidroagregatului: altitudine maxim pentru amplasare 1000 mdM; la adoptarea solu iilor de echipare se va tine cont de condi iile de mediu

    din zon (temperaturi minime sc zute, care n cursul anotimpului rece pot atinge -30C, temperaturi maxime de pn la 40C)

    umiditate maxim 90 % la 30 C.

    PROIECT DE DISERTATIE 45/ 101

  • "Analiza potentialului hidroenergetic pentru un sistem de centrale hidroelectrice de mica putere "

    Fig. 5.9 Fig. 5.10

    Tablou electric de comand - protec ie, Generator i echipament hidraulic

    i hidroagregat (turbina i generator)

    Hidrogeneratorul i instala iile conexe.a) tipul generatorului asincron;

    - frecvena 50 Hz, factor de