Hidroelektrik Enerji Santrali nedir
Hidroelektrik santrali
Hidroelektrik Enerji Santrali
Hidroelektrik santral, yuksek bir noktadan duşen hareket halindeki suyun kinetik enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisinin uretildiği elektrik santralı turudur Hidroelektrik santral, duşen su kutlesinin kinetik enerjisinden yararlanılarak bir turbin calıştırılır Elektrik enerjisi isteği kış aylarında maksimumudur Bu devrede, nehirlerde su cekildiğinden hidroelektrik enerji uretimi en duşuk seviyeye iner Enerji isteğinin yuksek, uretimin az olması yuzunden yaz mevsiminde elde edilecek enerji buyuk onem taşır Diğer yandan enerjisinin değeri, geceleri gunduze, pazar gunleri iş gunune oranla daha duşuktur Hidroelektrik bir tesisin değeri, yalnız uretilen enerji miktarına değil, bu enerjinin kalitesine, yani zaman icindeki dağılımına da bağlıdır Hidroelektrik santralın kurulacağı yerin secimini tabiat belirler ve bazen bu yer kullanma merkezlerinden cok uzakta olabilir Boylece enerji nakli yuzunden maliyet fiyatı bakımından buyuk yuk altına girilir ve genellikle tum hallerde kuruluş masrafları, termik santrallere oranla daha yuksektir Buna karşılık, hidroelektrik santralın yakıt tuketimi yoktur, işletme ve bakım masrafları, termik santralden cok azdır Hidroelektrik bir tesisin, işletme ekonomisi kuruluş masraflarını karşılarsa elverişli şartlara sahip olduğu duşunulur
Hidroelektrik santral ceşitleri
Hidroelektrik santrallar, kaynağına gore, rezervuarlı ve kanal tipi olarak tesis edilebilirler
Rezervuarlı santrallarda oncelikle bir baraj yapılacağından suyun kullanımı enerji gereksinimine gore ayarlanabileceğinden verimleri yuksektir Kanal tipi santrallar, rezervuarlılara gore daha ucuza mal olmalarına karşın su biriktirme olanağı olmadığından gelen su debisine gore calışmak zorundadırlar
Hidroelektrik santralların ana bolumleri
Bir hidroelektrik santral binlerce parcadan meydana gelir Ana bolumleri şunlardır:
Su alma yapısı
Rezervuarlı santrallarda baraj, kanal tipi santrallerde tunel ya da acık kanal, nehir tipi santrallerde ise regulator şeklinde olabilir
Su alma ağzı yapısı
Cebri boruya suyun giriş kısmıdır Izgaralar, kapak ve kapak acmakapama mekanizmalarından oluşur Rezervuarlı santrallarda su girişi, yuzen cisimlerin borulara girmemesi icin baraj govdesinin orta kotlarında yapılırlar
İletim hattı
Hidroelektrik tesisin işletmede ongorulen debideki suyu iletmesinde kullanılır Trapez, duvarlı, kapalı duvarlı, tunel, veya doğrudan cebri borularla iletilebillir Kanal sonu yukleme odasına bağlanır Kanal boyunca sanat yapıları mevcuttur
Cebri (basınclı) borular
Su alma ağzı ile santral arasında, olculeri debi ve duşu ye gore hesaplanan kalın etli buyuk caplı celik ya da CTP (Cam elyaf Takviyeli Plastik) borulardır Santralın jeolojik yapısına gore gomulu oldukları gibi, gorunur olanlarıda vardır Turbin carkını ceviren suyun gecişine olanak sağlar
Montajı yapılmakta olan bir salyangozun betona gomulmeden onceki hali
Salyangoz
Cebri boru sonuna monte edilen, salyangoz bicimindeki basınclı su haznesi, suyun carka cevresel olarak ve her bir noktadan eşit debide girmesini sağlar Cevresel olarak sabit kanatcıkları suya yon verir, acılıpkapanabilir kanatcıkları ise carka verilen suyun debisini ayarlar Coğu santralda, cebri boru ile salyangoz birleşme noktasında kelebek ya da kuresel tabir edilen, hidrolik basınc ile calışan, cebri boru capına uygun vanalar bulunur Bazı santrallarda bu vana tesis edilmeyebilir
Turbin
Turbin carkı, turbin şaftı, turbin kapağı, hız regulator sistemi, basınclı yağ sistemi, turbin yatağı, soğutma sistemi, kumanda panosu ve yardımcı techizattan oluşur Turbin şaftı, suyun kanatlarına carparak dondurduğu turbin carkı ile generator rotoru arasında akuple olup generator rotorunun donmesini sağlar
Jenerator
Generator rotoru, statoru, yatağı, ikaz(uyartım), soğutma sistemi, koruma sistemi, kumanda ve işletim sistemi, doğru akım sistemi, kesici ve ayırıcılar ile yardımcı organlardan oluşur Rotor, cok guclu tesis edilmiş yatak uzerinde sabit hızla doner Donuş sayısı, frekans ve kutup sayısı ile doğru orantılıdır Enerji stator sargılarından alınır
Transformatorler
Gerilimi yukseltme ya da alcaltma işlevini ustlenmişlerdir Tek fazlı, uc fazlı olabilirler Her uniteye bir transformator olabileceği gibi birden fazla uniteye bir transformatorde olabilir Ana govde, soğutma sistemi, yangın sistemi, koruma sistemi bolumlerinden oluşur
Emme borusu, salyangoz, turbin carkı, kapağı ve şaftının birlikte kesit goruntusu
Şalt alanı
Daha cok bilgi icin: Şalt sahası
Transformatorlerden cıkan yuksek gerilim enerjinin iletim hatlarına bağlantı noktasıdır Kesiciler, ayırıcılar, topraklama sistemi, koruma sistemi, basınc sistemi, olcu sistemi, iletim hatları uzerinden haberleşme sistemi kısımları vardır
Diğer techizat
Ana techizatlardan ayrı olarak; ısıtma havalandırma sistemleri, aydınlatma sistemleri, doğru akım acil enerji, alternatif akım acil enerji (dizel generator) sistemleri, sızıntı toplama havuzları, besleme pompaları, drenaj boşaltma pompaları, haberleşme sistemleri, kompresor ve tanklar gibi basıclı hava sistemleri, yangın koruma ve sondurme sistemleri, bakım, onarım ve kucuk imalat atolyeleri, montaj demontaj sahaları, vincler, krenler gibi taşıma, kaldırma sistemleri, arıtma sistemleri, ilk yardım bolumu, batardo kapakları,labaratuarlar vb bolumlerdir
Hidrolik Santrallar su değirmeni calıştırma ilkesine dayandığından Turbin Carkına carpan su turbin şaftını dondurerek Mekanik enerji uretir Turbin şaftı direk veya bir dişli sistemi ile jenerator Rotoruna bağlıdır Jenerator Rotoru uzerinde bulunan sargıların dışarıdan bir Doğru akım Guc Kaynağı ile uyartılması sonucu rotor cevresinde bir Manyetik alan doğar Donen rotorun etrafında oluşan manyetik alanın Stator sargılarının uzerinde İnduklenmesi ile stator sargılarında gerilim oluşarak elektrik enerjisi elde edilir
Hidrolik santralların artıları, eksileri nedir
Bir barajın yapımı ve oncesinde; uzun sureli yağış, su, jeolojik calışmalar yapılması, su altında kalan arazi icin odenen istimlak bedelleri, baraj yapım maliyetinin yuksek olması ilk yatırım maliyetinin cok fazla cıkmasına neden olur ki bu bir dezavantajdır Ayrıca vahşi hayata ve doğal kaynaklara zararları, bolgesel kulturler ve tarihi yerlerin yok edilmesi (Zeugma, fırtına vadisi vs), su kalitesine etki sorunu dezavantajlardan bazılarıdır Su kaynağı bakımından zengin fakat yuksek debili akarsu bakımından fakir olan Turkiye'de maliyeti duşuk ve cevreye zararı daha az olan Kanal Tipi Santralleri kurmak zordur Kucuk bir kasabaya yetecek kadar enerji ureten bir tesis icin bile pek cok ağac kesip yol acmak zorunda kalınması doğaya geri donuşu olmayan zararlar vermektedir
Dezavantajlarına karşın; ilk yatırım yapıldıktan sonra, enerji uretiminin ana kaynağı su olduğundan uretim maliyeti cok ucuz olmaktadır Yakıtlı santralleri gibi hava ve cevre kirliliği yaratmazlar Turbinler hakkında daha detaylı bilgi icin teklif hazırlama muhendislerine başvurulabilir
Ayrıca barajların, elektrik uretiminin yanı sıra;
Yerleşim yerlerinin suyunu karşılama, Sel ve taşkınları onleme, Tarım arazilerini sulama Balıkcılık Ağaclandırmaya katkı, erozyonu onleme Turizmi geliştirme Ulaşım İklimde yumuşama gibi yararları bulunur
imageshidroelektrikenerjisantrali5af642c9ae5c4
Hidroelektrik Enerji Santralinin Calışması
Hidroelektrik santrali
Hidroelektrik Enerji Santrali
Hidroelektrik santral, yuksek bir noktadan duşen hareket halindeki suyun kinetik enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisinin uretildiği elektrik santralı turudur Hidroelektrik santral, duşen su kutlesinin kinetik enerjisinden yararlanılarak bir turbin calıştırılır Elektrik enerjisi isteği kış aylarında maksimumudur Bu devrede, nehirlerde su cekildiğinden hidroelektrik enerji uretimi en duşuk seviyeye iner Enerji isteğinin yuksek, uretimin az olması yuzunden yaz mevsiminde elde edilecek enerji buyuk onem taşır Diğer yandan enerjisinin değeri, geceleri gunduze, pazar gunleri iş gunune oranla daha duşuktur Hidroelektrik bir tesisin değeri, yalnız uretilen enerji miktarına değil, bu enerjinin kalitesine, yani zaman icindeki dağılımına da bağlıdır Hidroelektrik santralın kurulacağı yerin secimini tabiat belirler ve bazen bu yer kullanma merkezlerinden cok uzakta olabilir Boylece enerji nakli yuzunden maliyet fiyatı bakımından buyuk yuk altına girilir ve genellikle tum hallerde kuruluş masrafları, termik santrallere oranla daha yuksektir Buna karşılık, hidroelektrik santralın yakıt tuketimi yoktur, işletme ve bakım masrafları, termik santralden cok azdır Hidroelektrik bir tesisin, işletme ekonomisi kuruluş masraflarını karşılarsa elverişli şartlara sahip olduğu duşunulur
Hidroelektrik santral ceşitleri
Hidroelektrik santrallar, kaynağına gore, rezervuarlı ve kanal tipi olarak tesis edilebilirler
Rezervuarlı santrallarda oncelikle bir baraj yapılacağından suyun kullanımı enerji gereksinimine gore ayarlanabileceğinden verimleri yuksektir Kanal tipi santrallar, rezervuarlılara gore daha ucuza mal olmalarına karşın su biriktirme olanağı olmadığından gelen su debisine gore calışmak zorundadırlar
Hidroelektrik santralların ana bolumleri
Bir hidroelektrik santral binlerce parcadan meydana gelir Ana bolumleri şunlardır:
Su alma yapısı
Rezervuarlı santrallarda baraj, kanal tipi santrallerde tunel ya da acık kanal, nehir tipi santrallerde ise regulator şeklinde olabilir
Su alma ağzı yapısı
Cebri boruya suyun giriş kısmıdır Izgaralar, kapak ve kapak acmakapama mekanizmalarından oluşur Rezervuarlı santrallarda su girişi, yuzen cisimlerin borulara girmemesi icin baraj govdesinin orta kotlarında yapılırlar
İletim hattı
Hidroelektrik tesisin işletmede ongorulen debideki suyu iletmesinde kullanılır Trapez, duvarlı, kapalı duvarlı, tunel, veya doğrudan cebri borularla iletilebillir Kanal sonu yukleme odasına bağlanır Kanal boyunca sanat yapıları mevcuttur
Cebri (basınclı) borular
Su alma ağzı ile santral arasında, olculeri debi ve duşu ye gore hesaplanan kalın etli buyuk caplı celik ya da CTP (Cam elyaf Takviyeli Plastik) borulardır Santralın jeolojik yapısına gore gomulu oldukları gibi, gorunur olanlarıda vardır Turbin carkını ceviren suyun gecişine olanak sağlar
Montajı yapılmakta olan bir salyangozun betona gomulmeden onceki hali
Salyangoz
Cebri boru sonuna monte edilen, salyangoz bicimindeki basınclı su haznesi, suyun carka cevresel olarak ve her bir noktadan eşit debide girmesini sağlar Cevresel olarak sabit kanatcıkları suya yon verir, acılıpkapanabilir kanatcıkları ise carka verilen suyun debisini ayarlar Coğu santralda, cebri boru ile salyangoz birleşme noktasında kelebek ya da kuresel tabir edilen, hidrolik basınc ile calışan, cebri boru capına uygun vanalar bulunur Bazı santrallarda bu vana tesis edilmeyebilir
Turbin
Turbin carkı, turbin şaftı, turbin kapağı, hız regulator sistemi, basınclı yağ sistemi, turbin yatağı, soğutma sistemi, kumanda panosu ve yardımcı techizattan oluşur Turbin şaftı, suyun kanatlarına carparak dondurduğu turbin carkı ile generator rotoru arasında akuple olup generator rotorunun donmesini sağlar
Jenerator
Generator rotoru, statoru, yatağı, ikaz(uyartım), soğutma sistemi, koruma sistemi, kumanda ve işletim sistemi, doğru akım sistemi, kesici ve ayırıcılar ile yardımcı organlardan oluşur Rotor, cok guclu tesis edilmiş yatak uzerinde sabit hızla doner Donuş sayısı, frekans ve kutup sayısı ile doğru orantılıdır Enerji stator sargılarından alınır
Transformatorler
Gerilimi yukseltme ya da alcaltma işlevini ustlenmişlerdir Tek fazlı, uc fazlı olabilirler Her uniteye bir transformator olabileceği gibi birden fazla uniteye bir transformatorde olabilir Ana govde, soğutma sistemi, yangın sistemi, koruma sistemi bolumlerinden oluşur
Emme borusu, salyangoz, turbin carkı, kapağı ve şaftının birlikte kesit goruntusu
Şalt alanı
Daha cok bilgi icin: Şalt sahası
Transformatorlerden cıkan yuksek gerilim enerjinin iletim hatlarına bağlantı noktasıdır Kesiciler, ayırıcılar, topraklama sistemi, koruma sistemi, basınc sistemi, olcu sistemi, iletim hatları uzerinden haberleşme sistemi kısımları vardır
Diğer techizat
Ana techizatlardan ayrı olarak; ısıtma havalandırma sistemleri, aydınlatma sistemleri, doğru akım acil enerji, alternatif akım acil enerji (dizel generator) sistemleri, sızıntı toplama havuzları, besleme pompaları, drenaj boşaltma pompaları, haberleşme sistemleri, kompresor ve tanklar gibi basıclı hava sistemleri, yangın koruma ve sondurme sistemleri, bakım, onarım ve kucuk imalat atolyeleri, montaj demontaj sahaları, vincler, krenler gibi taşıma, kaldırma sistemleri, arıtma sistemleri, ilk yardım bolumu, batardo kapakları,labaratuarlar vb bolumlerdir
Hidrolik Santrallar su değirmeni calıştırma ilkesine dayandığından Turbin Carkına carpan su turbin şaftını dondurerek Mekanik enerji uretir Turbin şaftı direk veya bir dişli sistemi ile jenerator Rotoruna bağlıdır Jenerator Rotoru uzerinde bulunan sargıların dışarıdan bir Doğru akım Guc Kaynağı ile uyartılması sonucu rotor cevresinde bir Manyetik alan doğar Donen rotorun etrafında oluşan manyetik alanın Stator sargılarının uzerinde İnduklenmesi ile stator sargılarında gerilim oluşarak elektrik enerjisi elde edilir
Hidrolik santralların artıları, eksileri nedir
Bir barajın yapımı ve oncesinde; uzun sureli yağış, su, jeolojik calışmalar yapılması, su altında kalan arazi icin odenen istimlak bedelleri, baraj yapım maliyetinin yuksek olması ilk yatırım maliyetinin cok fazla cıkmasına neden olur ki bu bir dezavantajdır Ayrıca vahşi hayata ve doğal kaynaklara zararları, bolgesel kulturler ve tarihi yerlerin yok edilmesi (Zeugma, fırtına vadisi vs), su kalitesine etki sorunu dezavantajlardan bazılarıdır Su kaynağı bakımından zengin fakat yuksek debili akarsu bakımından fakir olan Turkiye'de maliyeti duşuk ve cevreye zararı daha az olan Kanal Tipi Santralleri kurmak zordur Kucuk bir kasabaya yetecek kadar enerji ureten bir tesis icin bile pek cok ağac kesip yol acmak zorunda kalınması doğaya geri donuşu olmayan zararlar vermektedir
Dezavantajlarına karşın; ilk yatırım yapıldıktan sonra, enerji uretiminin ana kaynağı su olduğundan uretim maliyeti cok ucuz olmaktadır Yakıtlı santralleri gibi hava ve cevre kirliliği yaratmazlar Turbinler hakkında daha detaylı bilgi icin teklif hazırlama muhendislerine başvurulabilir
Ayrıca barajların, elektrik uretiminin yanı sıra;
Yerleşim yerlerinin suyunu karşılama, Sel ve taşkınları onleme, Tarım arazilerini sulama Balıkcılık Ağaclandırmaya katkı, erozyonu onleme Turizmi geliştirme Ulaşım İklimde yumuşama gibi yararları bulunur
imageshidroelektrikenerjisantrali5af642c9ae5c4
Hidroelektrik Enerji Santralinin Calışması