Южноуральские ученые разработали мини-ГЭС для малых рек

7 Декабря 2020 Автор: Евгений Аникиенко Фото: сайт ЮУрГУ
Южноуральские ученые разработали мини-ГЭС для малых рек


Ноу-хау можно применить и в масштабном проекте создания энергокаскада Долгобродского канала.

Челябинские ученые создали оригинальный проект мини-ГЭС, которые можно поставить на небольших реках. Их немало в Челябинской области, а в перспективе ноу-хау можно будет применить и в масштабном проекте строительства мини-ГЭС на энергокаскаде Долгобродского канала.

Студент ЮУрГУ из Таджикистана Дилшод Аминов, аспирант кафедры «Теоретические основы электротехники», посвятил свою диссертацию основам разработки так называемых водопогружных гидрогенераторов, используемых в качестве возобновляемых источников электроэнергии малых и средних рек. По мнению экспертов, его научная разработка может очень пригодиться и на Южном Урале.

«Наша работа посвящена проблеме использования гидроресурсов малых и средних рек, — говорит Дилшод Аминов. — По оценкам экспертов, этот ресурс в разы превосходит энергетику крупных рек, но практически не используется. Но требования экологии во многом осложняют разработку малых гидроэлектростанций. Известно, что ГЭС, особенно плотинного типа, серьезно меняют окружающий ландшафт и экологическую обстановку. В нашей работе мы постарались решить эти проблемы. Наша мини-ГЭС полностью погружена в воду, ее не видно. Она использует естественный водоток реки. Такое решение позволило сохранить природу и не нарушить внешний вид окружающего ландшафта, что очень важно».

Чтобы сделать надежную электрическую машину, работающую на глубине, разработчикам пришлось наполнить внутреннюю полость генератора специальным маслом, применить компенсаторы давления и другие технические решения. Все эти инновации вошли в построение проектной системы.

По словам Дилшода Аминова, в научной работе они применили нетрадиционное решение. Поскольку все малые реки отличаются рельефом, размерами, скоростью течения, авторы отказались от проектирования серийных мини-ГЭС, а приняли концепцию «индивидуального» проектирования — для каждой реки и каждого конкретного места.

«При этом нужно было создать единую проектную систему по разработке универсальных гидрогенераторов, — добавил Дилшод Аминов. — Мне с помощью научного руководителя, доктора технических наук Сергея Ганджи пришлось заново создавать такую систему проектирования, но мы с этой сложнейшей задачей справились. Для этого разработали компьютерную модель, на которой проверили, как будет работать мини-ГЭС в реальных условиях эксплуатации. Наряду с виртуальной моделью применили и трехмерное твердотельное моделирование. Мы пошли на эксперимент: на 3D-принтере изготовили пластмассовую масштабную модель гидрогенератора и обкатали его работу в условиях, приближенных к реальным».

По мнению экспертов, эта разработка может выйти на новый уровень, если ее воплотить в рамках разработанного учеными ЮУрГАУ масштабного энергопроекта «на каскаде» Долгобродского канала. В конце июня состоялся запуск канала, построенного от реки Уфа до Аргазинского водохранилища, который позволит решить проблему нехватки в Челябинске питьевой воды. Но у водной артерии есть и другие, энергетические, возможности. Идея в том, чтобы построить на Долгобродском канале сеть малых гидроэлектростанций, которые будут обеспечивать электроэнергией СХП, фермерские хозяйства и другие предприятия.

«Это очень интересная идея, — считает профессор Сергей Ганджа. — Наша разработка универсальна, она может найти применение и при сооружении мини-ГЭС на плотинах будущего каскада, где сейчас нет турбин: Аргазинской, Кыштымской, Шершневской. Они тоже смогут давать ток! Впрочем, для нашего «подводного» генератора даже плотин не нужно. Он не портит пейзаж, не требует огромных расходов на строительство дамбы и водохранилища, не нужно затапливать поля. Мы создали универсальную проектную систему, способную «сконструировать» мини-ГЭС для любых условий — хоть в горах, хоть на равнине. Она сама рассчитает все: глубину реки, скорость течения, рельеф местности. Причем эту мини-ГЭС можно дополнить накопителем электроэнергии: в аккумуляторных батареях она ночью будет накапливаться, а в дневной пик потребления поступать в сеть».

Как добавил Сергей Ганджа, недавно он выступил экспертом во Всероссийском конкурсе «Малая энергетика — большие достижения», где был представлен интереснейший проект, который можно совместить с их разработкой: «Его авторы предлагают упрятать речку в трубу, а на выходе поставить малую гидроэлектростанцию. Наша проектная система может рассчитать все ее параметры, а если это будет «подводный» вариант, у нее будет масса дополнительных плюсов».

Поделиться

Вчера | 18:17
Музыка света. Почему стоит увидеть инсталляции Льва Гутовского

В работах художника бытовые предметы сочетаются с перформансами.

Вчера | 17:45
Челябинские подводники завоевали шесть медалей на международных состязаниях

Результаты южноуральских спортсменов выше, чем у победителей первенства Европы-2022.

Вчера | 15:27
Открытие челябинских биологов поможет понять природу аутизма

По их мнению, правильное питание поможет сдержать развитие болезни.

25.06.2022 | 16:47
На дороги Южного Урала выделят 35 миллиардов

За ближайшие годы радикально обновят два участка федеральной автомагистрали М5 «Урал».

 
Новости   
Спецпроекты