ახალი თაობის ხრახნიანი ტურბინები მცირე ჰიდროელექტროსადგურებისთვის: ეფექტური გადაწყვეტა მცირე ნაკადების ელექტროენერგიად გარდასაქმნელად.
ხრახნიანი ტურბინა — ეს არის გრავიტაციული ჰიდრომანქანის ტიპი, რომლის ძირითადი ელემენტია მასიური ხრახნი, რომელიც ბრუნავს ჩამოსული წყლის სიმძიმის ძალის მოქმედებით.
განახლებადი ენერგიის მოპოვების სწრაფი განვითარების კვალდაკვალ, ყურადღება სულ უფრო მეტად იმ ტექნოლოგიებს ექცევა, რომლებიც აერთიანებს სიმარტივეს, ხელმისაწვდომობას და გარემოსდაცვით უსაფრთხოებას.
ერთ-ერთი ასეთი სისტემაა ხრახნიანი ტურბინები – სპეციალიზებული მოწყობილობები მცირე ჰიდროელექტროსადგურებისთვის (ჰესები), რომლებიც შექმნილია დაბალი წნევის წყალსატევებზე მუშაობისთვის.
ამ სფეროში განსაკუთრებული ყურადღება მიიპყრო ჩეხურმა კომპანია GESS-CZ, S.R.O.-მ, რომელმაც შეიმუშავა ხრახნიანი ტურბინების ეფექტური ხაზი, ისინი განკუთვნილია როგორც ახალი პროექტებისთვის, ასევე ძველი ჰესების მოდერნიზაციისთვის.
ხრახნიანი ტურბინის მუშაობის პრინციპი
ხრახნიანი ტურბინა არის გრავიტაციული ჰიდრავლიკური მანქანის ტიპი, დაფუძნებული მასიურ ლითონის ხრახნზე, რომელიც ბრუნავს წყლის ვარდნის გრავიტაციის ძალით. მოწყობილობა დამონტაჟებულია გარკვეული კუთხით და დახრილ ღარში ჩამავალი წყალი ნელა, მაგრამ სტაბილურად აბრუნებს ხრახნს. ეს მოძრაობა რედუქტორის საშუალებით გადაეცემა გენერატორს, რომელიც მექანიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის.
ამ ტექნოლოგიის უნიკალური მახასიათებელია მისი შესაძლებლობა, გამოიყენოს წყლის პოტენციური ენერგია – ანუ მისი მასა და ვარდნის სიმაღლე – მაღალი კაშხლების ან მაღალი წნევის საჭიროების გარეშე. ეს ხრახნიან ტურბინებს იდეალურს ხდის მდინარეებისა და ნაკადულებისთვის, რომლებსაც აქვთ სიმაღლის მცირე ცვლილებები, დაწყებული 1.1 მეტრიდან.
ტრადიციული ჰიდროტურბინებისგან განსხვავებით, ხრახნიანი სისტემა არ საჭიროებს რთულ ინფრასტრუქტურას და შეუძლია მუშაობა ძალიან დაბალი წყლის ნაკადის დროსაც კი.
ტურბინის უპირატესობები
GESS-CZ-ის თანამედროვე ხრახნიანი ტურბინები აერთიანებს დადასტურებულ მექანიკურ პრინციპებს, მცირე ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობის ინოვაციურ მიდგომებთან.
ძირითადი უპირატესობებია:
- დაბალი მონტაჟისა და აღჭურვილობის ხარჯები – მწარმოებლის თქმით, ხრახნიანი ტურბინის შეძენა ტრადიციულ გადაწყვეტილებებთან შედარებით 30-40%-ით ნაკლებია;
- მარტივი, უაღრესად საიმედო დიზაინი – ტურბინებს აქვთ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და საჭიროებენ მინიმალურ მოვლას;
- მაღალი ეფექტურობა – 20%-იანი ნაკადის სიჩქარის დროსაც კი მიიღწევა 74%-იანი ეფექტურობა, ხოლო ოპტიმალურ პირობებში ეფექტურობა 85%-ს უახლოვდება;
- არამომთხოვნი ოპერაციული პირობები – სისტემა მდგრადია წყლის ნაკადის რყევების მიმართ და აგრძელებს მუშაობას წყლის დაბალი დონის პერიოდებში;
- კომპაქტური და მოდულური – წინასწარ დამზადებული ტურბინები მიეწოდება ცალკეულ ერთეულებად, ადვილად ინტეგრირდება არსებულ წყლის არხებში ან ახალ ჰიდრავლიკურ სტრუქტურებში;
- ავტონომიური მუშაობის შესაძლებლობა – შეუძლიათ მუშაობა პერსონალის მუდმივი ყოფნის გარეშე, რაც უზრუნველყოფს ავტომატურ კონტროლს.
მონტაჟის ტიპები და დიზაინი
კომპანია გთავაზობთ როგორც კომპაქტურ ტურბინებს, რომლებიც მთლიანად მონტაჟდება საყრდენ ჩარჩოზე და უკავშირდება არსებულ წყლის გამტარ არხს, ასევე ახალი ჰიდრავლიკური კონსტრუქციების გადაწყვეტილებებს. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, დიზაინი იყოფა ორ ზონად: ტურბომექანიკური ზონა (პროპელერი და ამძრავი) და ელექტრო ზონა (გენერატორი და სიმძლავრის გარდაქმნის სისტემა). ლითონის ღარი მყარად არის დაკავშირებული ბეტონის საძირკველთან, რაც უზრუნველყოფს გამძლეობას და დატვირთვის ატანის უნარს.
მონტაჟი შესაძლებელია როგორც ღია არხებში, ასევე არსებულ გადმოდინების სისტემებში. ამ ტურბინებს შეუძლიათ შეავსონ ან თუნდაც მთლიანად ჩაანაცვლონ მოძველებული აგრეგატები, ასევე გამოიყენონ ნარჩენი წყლის ენერგია, რომელიც ადრე იკარგებოდა.
ერთროტორიან ტურბინას შეუძლია 500 კვტ-მდე სიმძლავრის გენერირება, ხოლო რამდენიმე ხრახნიანი ტურბინის დამონტაჟება შესაძლებელია პარალელურად ან მიმდევრობით.
GESS-CZ ხრახნიანი ტურბინები წარმოადგენს გადაწყვეტას სოფლის ტერიტორიების, შორეული ადგილების, კერძო სახლების, ფერმებისა და სატყეო მეურნეობის ენერგიით მომარაგებისთვის. ეკოლოგიურობა, მოვლის სიმარტივე და სხვადასხვა პირობებთან ადაპტირება მათ განსაკუთრებით აქტუალურს ხდის, დეცენტრალიზაციისა და მდგრადი განვითარების ეპოქაში.
გარდა ამისა, ეს ტურბინები არ არღვევს თევზის ბუნებრივ მიგრაციას და არ საჭიროებს მასშტაბური კაშხლების მშენებლობას, რაც მათ განსაკუთრებით მიმზიდველს ხდის გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით.
დაბალნახშირბადიან ტექნოლოგიებზე გლობალური ენერგეტიკული გადასვლის ფონზე, ხრახნიანი ტურბინები ლოგიკურ არჩევანად იქცევა მათთვის, ვინც მცირე ნაკადებიდან ელექტროენერგიის გამომუშავების სტაბილურ, ხელმისაწვდომ და ეკოლოგიურად სუფთა გზას ეძებს. მათი მარტივი დიზაინი, მაღალი ეფექტურობა და ხანგრძლივი ექსპლუატაციის ვადა ამ სისტემებს ენერგეტიკის მომავალში მტკიცე პოზიციებს უქმნიან.
წყარო: building-tech.org
