Vzerm BME GTK Energetika elads prezentci Ksztette Farkas

Vízerőmű BME - GTK Energetika előadás prezentáció Készítette: Farkas Lóránt Sándor

Vízenergia • • Napból - Földre jutó energia 23 %-a a víz körforgás fenntartása. Ennek 99 %-a a párolgás-lecsapódás átalakulása. Vízenergia Kb 20. 000 TWh. Kinyert kb. 2000 TWh, tehát 10 %-a. A világ vízerőműveinek összteljesítménye mintegy 715 000 MW A Föld elektromos összteljesítményének 19%-a A megújuló energiahasznosításnak 2005 -ben a 63%-a

Múlt - hasznosítás Alulcsapott vízikerék Felülcsapott vízikerék Középen csapott vízikerék

Jelen - hasznosítás

Vízerőmű Vízenergiát hasznosítja, elektromos áram kinyerésére. • A vízenergia megújuló energia • Nem szennyezi a környezetet • Nem termel üvegházhatást kiváltó gázt.

Vízerőművek típusai - hasznosítható esés Kis esésű vízerőmű Esés: <15 m Vízhozam: nagy Felhasználás: alaperőmű (teljesítmény kihasználás >50%) Beépített turbinák: Kaplan-turbina, keresztáramú turbina, mint például a Bánki-turbina Közepes esésű vízerőmű Esés: 15 -50 m Vízhozam: közepes-nagy Felhasználás: alaperőmű, közepes kihasználás (30 -50%) Beépített turbinák: Francis-turbina, Kaplan-turbina, keresztáramú turbina Nagy esésű vízerőmű Esés: 50 -2000 m Vízhozam: kicsi Felhasználás: csúcserőmű (kihasználás <30%) Beépített turbinák: Francis-turbina, Pelton-turbina

Vízerőművek típusai - Beépítés szerint • Tározós erőmű • Folyóvizes erőmű • Földalatti erőmű • Árapály erőmű • Szivattyús-tározós erőmű • Hullámerőmű (Portugália) • Tengeráramlat erőmű • Ozmózis erőmű (Norvégia)

Vízturbina A vízturbina egy forgó erőgép, mely a mozgó víz energiáját mechanikai munkává alakítja. Vízturbina + Generátor

Vízturbina működési elve A folyadék munkavégzőképességét járókerék forgatásával mechanikai munkává alakítja. A víz a felvízből egy nyomócsövön keresztül lép be a turbinába annak nyomócsonkján keresztül. A turbina járókerekén, energiáját átadva mechanikai energiát közöl a járókerékkel. A szívócsövön keresztül az alvízbe ömlik. A turbinák járókerekén átáramló folyadék iránya szerint lehetnek: • radiális, • axiális, • félaxiális. Attól függően, hogy a járókeréken való átáramláskor a víz nyomása megváltozik, vagy sem lehet beszélni reakciós ill. szabadsugár turbinákról

Vízturbina fajtái Reakciós turbinák: • • Francis Kaplan, propeller, cső Tyson Vízkerék Szabadsugár-turbinák: • Pelton • Turgo • Bánki

Francis (1849) A Grand Coulee erőmű Francis turbinájának járókereke, mely közel egymillió LE teljesítményt ad le (szerelés alatt)

Francis Komplett Francis Turbina Generátorral ellátva Nyitott állapot Zárt állapot

Kaplan (1913) A Bonneville Gát Kaplan turbinája 61 év üzem után

Pelton (1879)

Turgo

Bánki

Vízturbinák alkalmazása

Vízturbina teljesítménye P = η ρ g H Q ahol: • P = a teljesítmény (J/s vagy W, k. W) • η = a turbina hatásfoka (kb. : 76, 5 % vagy több, korszerű nagy vízturbinák mechanikai hatásfoka 90%-nál nagyobb. ) • ρ = a víz sűrűsége (kg/m 3) • g = nehézségi gyorsulás (9, 81 m/s 2) • H = esés (m). • Q = az áramló mennyiség (m 3/s)

Vízerőmű rangsor • • • • Név, Legnagyobb teljesítmény, Ország Három-szoros gát 22 500 MW Kína A világ legnagyobb erőműve. Xiluodu gát 12 600 MW Kína Baihetan gát 12 000 MW Kína Wudongde gát 7000 MW Kína Longtan gát 6300 MW Kína Xiangjiaba gát 6000 MW Kína Jirau gát 3300 MW Brazília Pati gát 3300 MW Argentína Santo Antônio gát 3150 MW Brazília Goupitan gát 3000 MW Kína Boguchan gát 3000 MW Oroszország Son la gát 2400 MW Vietnam Alsó Subansiri gát 2000 MW India

Magyar vízenergia • Elméletileg a hasznosítható vízerőkészlet-teljesítményt 1060 MW-ra becsülik, amely átlagos évben 4500 GWh energiatermelésnek felel meg. • • • Duna 72% Tisza 10% Dráva 9% Rába, Hernád 5% Egyéb 4% • A hazánkban működő vízerőművek száma 37, összes teljesítménye 50 MW. • Energiatermelésük 177 GWh. • Ebből 90% a Tiszára és mellékfolyóira jut

Magyar vízerőművek • Hazai vízerőművek: 37 db • • • Bős–nagymarosi vízlépcső Kiskörei Vízerőmű 28 000 k. W Tiszai Vízerőmű (Tiszalök) 12 500 k. W Ikervári Vízerőmű Kenyeri Vízerőmű Körmendi Vízerőmű Kesznyéteni Vízerőmű Felsődobszai Vízerőmű Gibárti Vízerőmű

Vízerőmű tervezése • • • Esés figyelembevétele Vízhozam figyelembevétele Megfelelő turbina kiválasztása Szükséges gát statikájának számolása Tájba illő Design

Veszélyek - Problémák • Gát teherbírásának számolása – esetleges esőzések miatt tömegnövekedés - Katasztrófa • Fagyás • Jég morajlás • Vízhozam csökkenés • Halak pusztulása • Élővilág megváltoztatása