58
4 Қозғалыстағы судың энергиясын пайдалану
4.1 Гидроэнергетикалық ресурстар және су ағынының жұмысы
Су ресурстары
деп қоғам тіршілігін қамтамасыз ету үшін әртүрлі
мақсаттарда қолданылуы мүмкін немесе қолданылатын жер үсті және жер
асты суларын айтады.
Су ресурстары табиғатта судың әрдайым ауысуы мен айналымына
байланысты қайта жаңғыртылатын ресурс болып есептелінеді.
Гидроэнергетикалық ресурстарға
электр энергиясын өндіруге
пайдаланылатын су ресурстарының бір бөлігі жатады. Электр энергиясын
өндіру үшін Айдың тарту күші әсерінен мұхит пен теңіз деңгейінің периодты
көтерілуі мен төмендеуінен туындайтын су ағындарының,
теңіз
толқындарының, Гольфстрим және Куросиво сияқты ғаламдық теңіз
ағыстарының, өзен суларының энергиялары және мұхиттың жылуы
қолданылады.
Өзеннің гидравликалық энергиясы ондағы судың ағындарының
атқаратынын жұмысын білдіреді. Табиғи жағдайда бұл жұмыс су қозғалысына
көрсетілетін
ішкі кедергіні, арнадағы үйкелісті, әртүрлі эрозиялық әрекетті
(арна түбі мен жағалауын қазып, шаю) жеңуге және эрозия өнімдерін
қозғалысқа түсіруге жұмсалады.
Судың эксергиясы су арнасының қарастыратын
бөлігіндегі судың
бастапқы және соңғы деңгейінің айырымымен (яғни өзеннің «құлауымен)
және бір уақыт бірлігі ішіндегі су шығынымен анықталады.
Егер ұзындығы
L
(м) арна бөлігіндегі судың құлау биіктігі
Н
(м) және
су шығыны
Q
(м
3
/сек) болса, онда 1 секундтағы
судың ағынының жұмысы,
яғни қарастырылатын арна бөлігіндегі су ағынының қуаты
N
, өзеннен суды
турбинаға құятын гидротехникалық құрылымдардағы,
турбинадағы және
ГЭС генераторларындағы шығынды есепке алғанда, мына өрнек бойынша
анықталады:
N=
gQHη=9,81QHη,
кВт, (4.1)
мұндағы
g
– судың тығыздығы, 1000 кг/м
3
;
g – еркін құлау үдеуі, м/с
2
;
η –
пайдалы әрекет коэффициенті.
Ағын энергиясы
Э
қуаттың
N
уақытқа t (с) көбейтіндісімен анықталады:
367
/
3600
/
81
,
9
WH
QHt
Э
кВт·сағ, (4.2)
мұндағы
W=Qt
– аққан судың көлемі, м
3
.
Әдетте жазық жерлердегі өзендердің басы мен аяғындағы су
деңгейлерінің айырымы
бірнеше ондаған метрге жетсе, ал таулы жерлерде
қысым тудыратын биіктік бірнеше жүз метрге жетеді.
59
Өзен суының шығынын өзен ағысының орташа жылдамдығы
v
(м/сек)
мен өзеннің өлшенетін тұсындағы көлденең қимасының ауданын
S
(м
2
) өлшеу
арқылы анықтауға болады.
Достарыңызбен бөлісу: