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

Vízenergiát hasznosítja, elektromos áram kinyerésére. 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 Folyóvizes erőmű Tározós erőmű Földalatti erőmű Szivattyús-tározós erőmű Árapály 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: Szabadsugár-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 Zárt állapot Nyitott 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,kW) η = a turbina hatásfoka (kb.: 76,5 % vagy több, korszerű nagy vízturbinák mechanikai hatásfoka 90%-nál nagyobb.) ρ = a víz sűrűsége (kg/m3) g = nehézségi gyorsulás (9,81 m/s2) H = esés (m). Q = az áramló mennyiség (m3/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 kW Tiszai Vízerőmű (Tiszalök) 12 500 kW 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

A Jövő

Felhasznált irodalom www.energiaporta.hu www.panemsuli.hu www.nyf.hu www.wikipedia.hu www.origo.hu www.youtube.com

Köszönöm a figyelmet !! Tegyétek fel kérdéseiteket !