Hidroelektrik santrallerde türbin verimliliğinin termodinamik metotla ölçülmesi

Abstract

Teknolojinin gelişimi ve nüfusun artmasından dolayı enerjiye duyulan ihtiyaç yıldan yıla katlanarak artmaktadır. Enerji kaynaklarının sınırlı veya kaynaktan enerjiye dönüşüm maliyetinin yüksek olması kaynakların verimli kullanılmasının önemini artırmıştır. Bunun için enerji dönüştürücü makinelerin veya cihazların ne kadar enerji kaybına neden oldukları bilinmelidir. Su türbinlerinin Dünya'daki kullanımı 1970'li yıllarda artmıştır. Günümüzde Türkiye'de 50'den fazla 30 yıldan daha eski büyük su türbini bulunmaktadır. 30 yıl ve daha önce üretilen su türbinleri ile günümüz teknolojisi ile üretilen su türbinleri arasında türbin biçimi farkından kaynaklanan % 3 ila % 5 arasında değişen verim fazlalığı bulunmaktadır. Zamanla çalışan türbin çarklarında aşınmadan (kavitasyon) ve labirent açıklıklarının artmasından kaynaklanan ilave enerji kayıpları da olmaktadır. Rehabilitasyon çalışmalarında çark değişimine karar vermek, zamanla çalışan su türbininin verim kaybını, mevcut sistemin enerji maliyetini ve suyun değerini bulmak için türbin verimliliğinin ölçülmesi gerekmektedir. Bu çalışmada suyun potansiyel enerjisini kullanarak elektrik enerjisi üreten hidroelektrik santrallerdeki (HES) su türbinlerinin verimlilikleri ve verimlilik ölçüm yöntemleri incelenmiş ve bir santralde türbin verimliliği ölçümü yapılmıştır. Energy requirement has been increasing rapidly every year due to technological development and population increase. Limited energy sources and high energy conversion cost have increased importance of efficient of the sources. Therefore how much energy converting machines cause energy losses should be investigated. Use of hydro turbines increased in 70s in the world. There are more than 50 hydro turbines which are at least 30 years in use Turkey. State of art hydro turbines have 3%-5% more efficiency than the hydro turbines manufactured 30 years ago. Additional losses may occur due to cavitations and increasing labyrinth clearances. Turbine efficiency should be measured in order to decide runner replacement to find efficiency losses, energy cost In this study efficiency measurement methods at hydro power plant which produce energy from the potential energy of water have been investigated and turbine efficiency measurement in a power plant has been evaluated.