Είδος Μαθήματος: Επιλογής Υποχρεωτικό
Το μάθημα αυτό παρουσιάζει τις βασικές έννοιες αξιοποίησης της υδροηλεκτρικής ενέργειας. Δίνονται στοιχεία και παραδείγματα από υφιστάμενα υδροηλεκτρικά έργα στην Ελλάδα και το εξωτερικό. Αναλύονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της αξιοποίησης της υδροηλεκτρικής ενέργειας. Εισάγεται η διάκριση μεταξύ των μεγάλων και μικρών υδροηλεκτρικών έργων (ΥΗΕ). Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικές διαμορφώσεις ενός ΥΗΕ: με ή χωρίς δεξαμενή αποθήκευσης, με τον υδροηλεκτρικό σταθμό ενσωματωμένο στο φράγμα ή σε θέση ανεξάρτητη από αυτό. Εισάγεται η έννοια του αναστρέψιμου υδροηλεκτρικού και αναλύεται η διαδικασία της αντλησιοταμίευσης.Δίνονται οι βασικές έννοιες αναφορικά με την πρωτογενή πηγή ενέργειας, την υδροδυναμική ενέργεια και αναλύονται οι βασικές φάσεις και μεθοδολογίες εκτίμησης διαθέσιμου δυναμικού μέσω της υδρολογικής ανάλυσης: πρωτεύουσα υδρολογική πληροφορία, ο υδρολογικός κύκλος, υδρολογικά μοντέλα, καμπύλη διάρκειας παροχής, μέτρηση απορροής.Στη συνέχεια γίνεται ολοκληρωμένη παρουσίαση των βασικών έργων πολιτικού μηχανικού σε ένα ΥΗΕ: φράγματα, υδροληψία, διώρυγες, θυροφράγματα και δίνονται οι βασικές αρχές σχεδιασμού. Ακολουθεί η παρουσίαση του ηλεκτρομηχανολογικού μέρους ενός ΥΗΕ, δηλαδή των αγωγών προσαγωγής και του υδροηλεκτρικού σταθμού. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στους διαθέσιμους τύπους υδροστροβίλων, στις περιοχές και στους περιορισμούς λειτουργίας τους, στη διαθέσιμη τυποποίηση ιδιαίτερα για μικρά ΥΗΕ. Επίσης παρουσιάζονται οι βασικές συνιστώσες του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού: ηλεκτρογεννήτριες, μετασχηματιστές, μετρητικά όργανα, αυτοματισμοί, ρυθμιστές στροφών και ο βοηθητικός εξοπλισμός υδροηλεκτρικού σταθμού παραγωγής.
Το μάθημα αυτό παρουσιάζει τις βασικές έννοιες αξιοποίησης της υδροηλεκτρικής ενέργειας. Δίνονται στοιχεία και παραδείγματα από υφιστάμενα υδροηλεκτρικά έργα στην Ελλάδα και το εξωτερικό. Αναλύονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της αξιοποίησης της υδροηλεκτρικής ενέργειας. Εισάγεται η διάκριση μεταξύ των μεγάλων και μικρών υδροηλεκτρικών έργων (ΥΗΕ). Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικές διαμορφώσεις ενός ΥΗΕ: με ή χωρίς δεξαμενή αποθήκευσης, με τον υδροηλεκτρικό σταθμό ενσωματωμένο στο φράγμα ή σε θέση ανεξάρτητη από αυτό. Εισάγεται η έννοια του αναστρέψιμου υδροηλεκτρικού και αναλύεται η διαδικασία της αντλησιοταμίευσης.Δίνονται οι βασικές έννοιες αναφορικά με την πρωτογενή πηγή ενέργειας, την υδροδυναμική ενέργεια και αναλύονται οι βασικές φάσεις και μεθοδολογίες εκτίμησης διαθέσιμου δυναμικού μέσω της υδρολογικής ανάλυσης: πρωτεύουσα υδρολογική πληροφορία, ο υδρολογικός κύκλος, υδρολογικά μοντέλα, καμπύλη διάρκειας παροχής, μέτρηση απορροής.Στη συνέχεια γίνεται ολοκληρωμένη παρουσίαση των βασικών έργων πολιτικού μηχανικού σε ένα ΥΗΕ: φράγματα, υδροληψία, διώρυγες, θυροφράγματα και δίνονται οι βασικές αρχές σχεδιασμού. Ακολουθεί η παρουσίαση του ηλεκτρομηχανολογικού μέρους ενός ΥΗΕ, δηλαδή των αγωγών προσαγωγής και του υδροηλεκτρικού σταθμού. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στους διαθέσιμους τύπους υδροστροβίλων, στις περιοχές και στους περιορισμούς λειτουργίας τους, στη διαθέσιμη τυποποίηση ιδιαίτερα για μικρά ΥΗΕ. Επίσης παρουσιάζονται οι βασικές συνιστώσες του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού: ηλεκτρογεννήτριες, μετασχηματιστές, μετρητικά όργανα, αυτοματισμοί, ρυθμιστές στροφών και ο βοηθητικός εξοπλισμός υδροηλεκτρικού σταθμού παραγωγής.
Το μάθημα ολοκληρώνεται με βασικά οικονομοτεχνικά στοιχεία και μεθοδολογία βελτιστοποίησης διαστασιολόγησης υδροηλεκτρικού έργου.
Οι φοιτητές θα κληθούν να σχεδιάσουν και να διαστασιολογήσουν ένα μικρό υδροηλεκτρικό έργο.
Απαιτούμενες γνώσεις: Υδροδυναμικές Μηχανές, Μηχανική Ρευστών Ι.