Υδροηλεκτρική παραγωγή από νερό ύδρευσης

• Κύριος συγγραφέας: Ριζιώτης, Λάμπρος
• Άλλοι συγγραφείς: Βοβός, Νικόλαος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Υδροηλεκτρική ενέργεια; Υδροστρόβιλοι; Δίκτυα ύδρευσης; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Hydropower; Water turbines; Water supply; Renewable energy sources; 621.312 134

Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται σημαντική αύξηση στην εγκατάσταση μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής (ΔΠ) και στην ηλεκτροπαραγωγή από πηγές φιλικές προς το περιβάλλον. Η καύση συμβατικών καυσίμων για την κάλυψη των διαρκώς αυξανόμενων αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια, έχει δημιουργήσει σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Έτσι το ποσοστό συμμετοχής των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έχει αυξηθεί σημαντικά. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την υδροηλεκτρική παραγωγή από νερό ύδρευσης. Είναι γνωστό ότι η υδροηλεκτρική ενέργεια εξαρτάται από δυο βασικές παραμέτρους: α) Την παροχή νερού και β) την υψομετρική διαφορά. Ως εκ τούτου οποιαδήποτε διαδικασία εμπεριέχει παροχή νερού (σταθερή ή μη) καθώς και μια υψομετρική διαφορά, είναι μια πιθανή πηγή ενέργειας προς εκμετάλλευση. Επιδίωξη της διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της δυνατότητας ηλεκτροπαραγωγής από υπάρχουσες υποδομές δικτύων ύδρευσης, που ο πρωταρχικός τους σκοπός είναι η υδροδότηση μιας πόλης ή μιας περιοχής γενικότερα. Το θέμα της ανάκτησης ενέργειας από υπάρχουσες υποδομές δικτύων ύδρευσης είναι πολυπαραγοντικό και απαιτεί συνδυασμό γνώσεων από ένα ευρύ φάσμα επιστημών, όπως της επιστήμης του μηχανολόγου μηχανικού, του πολιτικού μηχανικού, του ηλεκτρολόγου μηχανικού, της γεωλογίας κ.α. Συγκεκριμένα: Στο κεφάλαιο 1 γίνεται αναφορά σε βασικές έννοιες της μηχανικής των ρευστών, απαραίτητες για την περαιτέρω ανάπτυξη του θέματος όπως η αρχή της υδροστατικής, η πιεζοµετρική γραμμή και η γραμμή ενέργειας και ο υπολογισμός απωλειών ενέργειας κατά τη ροή ενός ρευστού μέσα σε αγωγούς. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά σε βασικά στοιχεία υδρολογίας όπως ο υδρολογικός κύκλος του νερού και οι καμπύλες διάρκειας παροχών για τη εκτίμηση της παροχής όγκου νερού από ένα υδατόρρευμα. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται αναφορά στη διαμόρφωση ενός υδροηλεκτρικού έργου(ΥΗΕ) και σε βασικούς ενεργειακούς υπολογισμούς. Επίσης γίνεται αναφορά στις καμπύλες λειτουργίας ΥΗΕ καθώς και ενεργειακή ανάλυση μιας υδροηλεκτρικής εγκατάστασης. Στο κεφάλαιο 4 γίνεται αναφορά στη θεωρία υδροστροβίλων, τους τύπους και την κατηγοριοποίηση ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους. Δίνονται κριτήρια επιλογής υδροστροβίλων και αντίστοιχα διαγράμματα για το σκοπό αυτό. Στο κεφάλαιο 5 γίνεται αναφορά στα δίκτυα ύδρευσης, στη βασική δομή τους και τα εξαρτήματα που διαθέτουν. Επιπλέον γίνεται μια σύντομη αναφορά στις συνθήκες για τη σωστή λειτουργία των δικτύων ύδρευσης. Στο κεφάλαιο 6 γίνεται μια αναφορά σε περιπτώσεις δικτύων ύδρευσης κάποιων πόλεων που έχουν ενσωματώσει στη δομή τους υδροστρόβιλους οι οποίοι αξιοποιούν το ενεργειακό δυναμικό των δομών αυτών. Στο κεφάλαιο 7 τέλος δίνεται ένα μαθηματικό μοντέλο υδροστροβίλου και μελετάται η δυναμική συμπεριφορά του υδροστροβίλου με χρήση του λογισμικού Matlab/Simulink. Η εργασία ολοκληρώνεται με το κεφάλαιο 8 στο οποίο αναφέρονται τα γενικά συμπεράσματα από την εργασίας καθώς και οι προοπτικές συνέχισής της στο μέλλον.