Капсульный гидроагрегат

Горизонтальный осевой гидроагрегат с поворотно-лопастной гидротурбиной, заключённый в металлический кожух-капсулу. Отсутствие значительных поворотов и крутки потока, плавность очертаний элементов проточной части капсульного гидроагрегата обеспечивают его высокую эффективность (большую пропускную способность и меньшие габариты по сравнению с обычным вертикальным гидроагрегатом, хорошие энергетические показатели). Для увеличения частоты вращения гидрогенератор иногда подсоединяется к турбине через повышающий редуктор. Капсульные гидроагрегаты применяют на низконапорных ГЭС (с напором до 15 – 20 м), в качестве обратимых гидроагрегатов на низконапорных гидроаккумулирующих электростанциях и на приливных электростанциях.

К концу XIX века окончательно сформулировались преимущества гидроэлектростанций (ГЭС) над тепловыми электростанциями (ТЭС), потребляющими в качестве топлива природные ресурсы (уголь, нефть, газ):

· водная энергия является возобновляемой, в отличие от иссякающих природных ресурсов;

· при работе ГЭС в окружающую среду не производится вредных выбросов (экологическая чистота);

· гидроагрегаты ГЭС хорошо регулируются по мощности и во времени, они могут быть быстро включены в работу и выключены из нее;

· гидравлические турбины имеют высокий КПД (0,90 – 0,96), что в 1,5 – 2 раза выше, чем КПД ТЭС.

Как известно, принцип работы ГЭС достаточно прост. Комплекс гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

· мощные – вырабатывают от 25 МВТ и выше;

· средние – до 25 МВт;

· малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

· высоконапорные – более 60 м;

· средненапорные – от 25 м;

· низконапорные – от 3 до 25 м.

Наиболее эффективное использование энергии водотока возможно при концентрации перепадов уровней воды на сравнительно коротком участке. При наличии естественного водопада решение этой задачи упрощается, однако подобные условия встречаются очень редко. Для использования падений рек, распределенных по значительной длине водотока, прибегают к искусственному сосредоточению перепада.

В итоге, в зависимости от имеющегося напора и расхода воды, грунтов основания, топографических условий местности возникли и сформировались следующие наиболее распространенные виды ГЭС.