Mis on väravaturbiinid?
Väravaturbiinid on hüdroelektrijaamad, mis integreeritakse otse olemasolevatesse või uutesse tammidesse, ülevoolukanalitesse ja lüüsidesse, kus peamine tugikonstruktsioon on juba paigas ja seda kasutatakse veevoolu reguleerimiseks. Traditsioonilise masinaruumi ja survekanali ehitamise asemel ehitatakse turbiin väravasse, muutes veemajandusrajatise jõuallikaks ilma olulise sekkumiseta hüdrosüsteemi.
See kontseptsioon on eriti oluline niisutuskanalite, üleujutustõrje veehoidlate, laevalüüside ja linnaveekogude puhul, kus kapitalistruktuurid on juba olemas, kuid nende energiapotentsiaal on endiselt kasutamata.
Põhiidee: olemasolevatest hoonetest saadav energia
Väravturbiinide peamine eesmärk on teenida raha olemasolevate tammide ja truupide veerõhust ja voolust, kus traditsiooniline hüdroelektrijaam on majanduslikult või tehniliselt ebapraktiline. Enamik hüdroenergiasse tehtud investeeringutest tehakse betooni ja pinnasesse, mitte turbiinidesse; olemasoleva tammi kasutamine vähendab oluliselt projekti eelarve ehituskulude osa.
GUGLER rõhutab võimalikult kiiret paigaldust: seadmed tarnitakse eelmonteerituna ning elektri- ja juhtimisseadmed tarnitakse plug-and-play konteinerlahendusena, mis vähendab oluliselt paigaldus- ja kasutuselevõtuaega.
GUGLERi siibriturbiine on saadaval mitmes konfiguratsioonis, mis on kohandatud konkreetsetele hüdraulilise ehituse tingimustele:
- Pirnturbiinid
Kompaktne horisontaalne seade voolujoonelises "pirnkujulises" korpuses, mis on täielikult voolu sisse uputatud ja generaator asub suletud korpuses. See konstruktsioon minimeerib hüdraulilisi kadusid ning sobib hästi madalate rõhu- ja suure vooluhulga korral, mis on tüüpilised paisväravatele ja laiadele kanalitele. - Kaevuturbiinid
Variant, mille generaator asub veetasemest kõrgemal ja on tiivikuga ühendatud võlli ja käigukasti kaudu, lihtsustades hooldust ja seadme eemaldamist kontrollimiseks. Sobib kohtadesse, kus on oluline lihtne juurdepääs elektriseadmetele. - Sifoonturbiinid ventiilidel
Sadulkinnitusega sifoonisüsteem olemasolevatele või uutele lukkudele: vesi tarnitakse sifooni kaudu ning seade paigaldatakse lüüsi harjale või korpusesse, välistades sügavate kaevamiste vajaduse. Käivitamiseks kasutatakse vaakumpumpa ning seejärel juhitakse tööd veetasemete erinevuse ja sifooni hoolduse abil.
Kõik variandid kasutavad Kaplani turbiine (kahe-, ühe- või fikseeritud konfiguratsiooniga), mille suurusest ja hoolduspiirangutest olenevalt on võimalik neid otse ühendada generaatori või rihmülekandega.
Väravaturbiinide eelised
Võrreldes traditsiooniliste väikeste hüdroelektrijaamadega pakuvad siibriturbiinid mitmeid olulisi eeliseid:
- Minimaalne ehitustöö
Turbiiniagregaadid paigaldatakse olemasolevatesse väravatesse või uutesse metallväravatesse, mis välistab vajaduse eraldi masinaruumi või keeruka rõhukanali järele, mis vähendab oluliselt betooni ja mullatööde hulka. - Kiire paigaldus ja modulaarsus
Seadmed tarnitakse tehases kokkupandud moodulitena, kus kõik elektri- ja automaatikakomponendid on ühendamiseks valmis konteineris, mis vähendab aega tarnimisest esimese kilovatt-tunnini. - Paindlikkus erinevate hoonetüüpide vahel
Pirn- ja Pit-turbiine saab integreerida uutesse või olemasolevatesse väravatesse, samas kui sifoonseadmeid saab paigaldada sadulana olemasolevatele väravatele, pakkudes projekteerijale laia valikut lahendusi ilma hüdraulilise konstruktsiooni olulise rekonstrueerimiseta. - Säästlikkus investeeringute vähendamise kaudu
Kuna traditsioonilise hüdroelektrijaama maksumusest lõviosa läheb tammi ja selle ehitamisele, suurendab monteeritavate konstruktsioonide kasutamine kasumlikkust ning muudab madala rõhu ja keskmise vooluhulgaga projektid, mida varem peeti marginaalseks, majanduslikult tasuvaks.
Keskkonna- ja operatiivsed omadused
Väravturbiinid võimaldavad taastuvenergia tootmist ilma uusi tamme ehitamata või täiendavaid alasid üle ujutamata, minimeerides projekti keskkonnajalajälge. Töörežiimide ja paigutuse hoolika valiku abil saab säilitada hüdroelektrijaama põhifunktsioone – navigatsiooni, niisutamist ja üleujutuste kaitset – ning samal ajal lisada energiatootmist.
Kaplani seadmete kasutamine reguleeritava tiiviku ja juhtlabadega võimaldab tõhusat tööd jõgedele ja kanalitele iseloomulike muutuvate voolukiiruste korral, samas kui jõu- ja juhtimisseadmete konteinerpaigutus lihtsustab tööd ja suurendab töökindlust.
Kus väravaturbiinid on eriti kasulikud
Sellised lahendused on eriti atraktiivsed riikidele ja piirkondadele, kus on väljaarendatud niisutuskanalite võrgustikud, olemasolevad üleujutustõrjerajatised ja jõeveehoidlad, kus väravate kaudu tekkivate rõhukadude energiapotentsiaal on endiselt kasutamata. Omavalitsustele ja veemajandusorganisatsioonidele pakub see võimalust muuta kohustuslikud hüdraulilised rajatised pelgalt kulust tuluallikaks ja "roheliste" kilovatt-tundide saamiseks.
