Kapılı türbinler nedir?
Kapı türbinleri, ana destek yapısının zaten mevcut olduğu ve su akışını düzenlemek için kullanıldığı mevcut veya yeni barajlara, savaklara ve kilitlere doğrudan entegre edilen hidroelektrik ünitelerdir. Geleneksel bir makine dairesi ve basınç kanalı inşa etmek yerine, türbin kapıya entegre edilir ve böylece su yönetim tesisi, hidrolik sisteme önemli bir müdahale olmaksızın bir enerji kaynağına dönüştürülür.
Bu kavram, özellikle mevcut sermaye yapılarının bulunduğu ancak enerji potansiyelinin henüz kullanılmadığı sulama kanalları, taşkın kontrol rezervuarları, gemi geçiş kilitleri ve kentsel su kütleleri için oldukça önemlidir.
Ana fikir: Mevcut binalardan enerji elde etmek.
Kapılı türbinlerin temel amacı, geleneksel bir hidroelektrik santralinin ekonomik veya teknik olarak pratik olmadığı mevcut baraj ve menfezlerdeki su basıncını ve akışını paraya çevirmektir. Hidroelektrik santrallerine yapılan yatırımların çoğu türbinlere değil, betona ve toprağa yapılır; mevcut bir barajın kullanılması, proje bütçesinin inşaat kısmını önemli ölçüde azaltır.
GUGLER, mümkün olan en hızlı kurulumu vurgular: üniteler önceden monte edilmiş halde, elektrik ve kontrol ekipmanları ise tak ve çalıştır konteyner çözümü olarak tedarik edilir; bu da kurulum ve devreye alma sürelerini önemli ölçüde azaltır.
GUGLER kapı türbinleri, belirli hidrolik mühendislik koşullarına uyarlanmış çeşitli konfigürasyonlarda mevcuttur:
- Ampul türbinleri
Akıntıya tamamen batırılmış, aerodinamik "ampul" şeklinde bir gövdeye sahip kompakt yatay bir ünite olup, jeneratör sızdırmaz bir muhafaza içinde yer almaktadır. Bu tasarım hidrolik kayıpları en aza indirir ve savak kapıları ve geniş açık kanallar için tipik olan düşük düşüşler ve yüksek akışlar için oldukça uygundur. - Çukur türbinleri
Su seviyesinin üzerinde yer alan ve şaft ve dişli kutusu vasıtasıyla pervaneye bağlanan bir jeneratöre sahip bir varyant; bu sayede bakım kolaylaşır ve ünite inceleme için sökülebilir. Elektrikli ekipmanlara kolay erişimin şart olduğu yerler için uygundur. - vanalar üzerindeki sifon türbinleri
Mevcut veya yeni kilitler için sele tipi sifon sistemi: Su bir sifon aracılığıyla sağlanır ve ünite, derin kazılara gerek kalmadan kilit tepesine veya kilit gövdesine monte edilir. Çalıştırma için bir vakum pompası kullanılır ve daha sonra çalışma, su seviyelerindeki fark ve sifonun bakımı ile kontrol edilir.
Tüm varyantlarda Kaplan türbinleri (çift, tek veya sabit hızlı) kullanılır ve boyut ve bakım kısıtlamalarına bağlı olarak jeneratöre doğrudan bağlanma veya kayış tahriki seçeneği sunulur.
Kapılı türbinlerin avantajları
Geleneksel küçük hidroelektrik santrallerine kıyasla, kapılı türbinler çeşitli önemli avantajlar sunmaktadır:
- Minimum inşaat işi
Türbin üniteleri mevcut kapılara veya yeni metal kapılara monte edilerek ayrı bir makine dairesine veya karmaşık basınç kanalına olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve bu da beton ve toprak işlerinin miktarını önemli ölçüde azaltır. - Hızlı kurulum ve modülerlik
Üniteler, tüm elektrik ve otomasyon bileşenleri bağlantıya hazır halde bir konteyner içinde bulunan, fabrikada monte edilmiş modüller halinde tedarik edilir; bu da teslimattan ilk kilovat saate kadar geçen süreyi kısaltır. - Bina tipleri genelinde esneklik
Ampul ve çukur türbinler yeni veya mevcut kapılara entegre edilebilirken, sifon üniteleri mevcut kapılara sele şeklinde monte edilebilir; bu da tasarımcıya hidrolik yapının büyük ölçüde yeniden yapılandırılmasına gerek kalmadan geniş bir çözüm yelpazesi sunar. - Sermaye harcamalarının azaltılması yoluyla tasarruf
Geleneksel bir hidroelektrik santralinin maliyetinin büyük bir kısmı baraj ve inşaata gittiğinden, prefabrik yapılar kullanmak karlılığı artırır ve daha önce marjinal olarak kabul edilen düşük düşüşlü, orta debili projeleri ekonomik olarak uygulanabilir hale getirir.
Çevresel ve operasyonel özellikler
Kapılı türbinler, yeni barajlar inşa etmeden veya ek alanları sular altında bırakmadan yenilenebilir enerji üretimine olanak tanıyarak projenin çevresel etkisini en aza indirir. Çalışma modlarının ve yerleşimin dikkatli seçimiyle, hidroelektrik kompleksinin temel işlevleri olan navigasyon, sulama ve selden korunma korunurken, enerji üretimi de katma değer olarak eklenebilir.
Ayarlanabilir pervane ve kılavuz kanatlı Kaplan ünitelerinin kullanımı, nehirler ve kanallar için tipik olan değişken akış hızlarında verimli çalışma sağlarken, güç ve kontrol ekipmanının konteyner içine yerleştirilmesi işletmeyi basitleştirir ve güvenilirliği artırır.
Kapı türbinlerinin özellikle avantajlı olduğu yerler
Bu tür çözümler, özellikle sulama kanalları, mevcut taşkın kontrol yapıları ve nehir rezervuarları gibi gelişmiş ağlara sahip ülkeler ve bölgeler için caziptir; zira bu bölgelerde kapaklardan kaynaklanan basınç kayıplarının enerji potansiyeli henüz kullanılmamıştır. Belediyeler ve su yönetimi kuruluşları için bu, zorunlu hidrolik yapıları sadece bir gider olmaktan çıkarıp bir gelir kaynağına ve "yeşil" kilovat saate dönüştürme fırsatı sunmaktadır.
