Prezentare

1.

UNIVERSITATEA MARITIMĂ CONSTANŢA
FACULTATEA DE ELECTROMECANICĂ NAVALĂ
Calcul de eficiență și randament energetic pentru un echipament de conversie a
energiei hidro în energie electrică
Coordonator științific:
Prof. dr. ing. Violeta-Vali CIUCUR
Absolvent:
PLÎNGU Vlad-Andrei
CONSTANȚA
2026

2.

3.

CAPITOLUL I. NOȚIUNI TEORETICE PRIVIND ENERGIA
HIDRAULICĂ

4.

Figura 1. Centrală hidroelectrică cu acumulare
Figura 2. Hidrocentrală pe firul apei (Porțile de Fier I)
Figura 3. Conversia energiei mecanice în energie electrică

5.

CAPITOLUL II. PREZENTAREA ECHIPAMENTULUI DE CONVERSIE
ANALIZAT

6.

Figura 4. Turbina Francis
Figura 6. Turbina Pelton
Figura 5. Turbina Kaplan

7.

Figura 7. Schema bloc a procesului de conversie a energiei hidraulice în energie electrică

8.

CAPITOLUL III. SIGURANȚA ÎN EXPLOATAREA
HIDROCENTRALELOR

9.

CAPITOLUL IV. MODELAREA TURBINEI HIDRODINAMICE
DIN ZONA MĂRII NEGRE

10.

Modelul
mareei
Hidrodinamic
model
Figura 4.1. Elementele modelelor de turbine hidrodinamice

11.

Figura 4.3. Privire de ansamblu asupra sistemului electric
pentru sistemul cu viteza variabila
Figura 4.4. Diagrama diferitelor alternative de sistem electric
pentru viteza variabilă
Figura 4.8. Schema electrică a sistemului

12.

Figura 4.12. Turaţia arborelui
Figura 4.13. Cuplul maşinii
Figura 4.14. Curenţii din regimul tranzitoriu
Figura 4.15. Curenţii în regim stabilizaţi

13.

Figura 4.16. Curenţii de pe axa d respectiv axa q
Figura 4.17. Impulsul de comandă al tranzistorul 1 al
invertorului
Figura 4.18. Tensiunea de ieşire prin VSC

14.

Tabelul 4.3. Pierderile uşoare de uniformitate şi presiune pentru diferite configuraţii ale sifonului intern

15.

Figura 4.25. Eficienţa totală hidraulică a turbinei cu 3 şi 4 pale
ascuţite
Figura 4.27. Graficul turbinei cu 3 pale rotative şi cu
admisie în admisie de tip poartă cilindrică

16.

Ştiind că puterea nominală impusă a unei turbine este de
p = 150 kW și acestea vor fi montate la o distanță de d =
150 m între acestea, circa n1 = 8 buc pe o latura și n2 =
12 buc înseamnă un număr de:
Nr = n1 ∙ n2 = 96 buc
montate pe o arie de :
D = n1 ∙ n2 ∙ d ∙ d = 8 ∙ 12 ∙ 150 ∙ 150 = 2160000 m2
= 2,16 km2
și fiecare latură este de:
L1 = n1 ∙ d = 4 ∙ 300 = 1200 m ; L2 = n2 ∙ d = 6 ∙ 300 =
1800 m.
În scopul asigurării unei autonomii, mai mari şi pentru
acoperirea unor consumuri la bordul fermei se va considera că
parcul wave dragon are în total 96 grupuri.
Puterea parcului wave dragon va fi egală cu:
P = p ∙ Nr = 150 ∙ 96 = 14,4 MW
Aşadar se va încadra la scară aşa cum este prezentat în
figura 4.33. cu scara desenului cu vedere din satelit/Google
map. Distanța la cheu este de aproximativ 0,6 km.
N
Figura 4.33. Conexiunea cu reţeaua naţională de energie
electrică

17.

CONCLUZII
Configurația propusă cuprinde 96 de grupuri de turbine, fiecare cu o putere nominală de 150 kW, dispuse pe o
suprafață de aproximativ 2,16 km², rezultând o putere totală instalată de 14,4 MW. Energia produsă urmează a fi transmisă
rețelei naționale prin intermediul unui cablu submarin de tip XLPE (2XS(F)K2YRM 76/132), îngropat pe fundul apei, cu
respectarea cerințelor tehnice minime de racordare la sistemul energetic național, privind stabilitatea tensiunii și a frecvenței,
limitarea armonicilor și capacitatea de trecere peste defect.
În concluzie, lucrarea a demonstrat că evaluarea eficienței energetice nu reprezintă doar o analiză tehnică punctuală,
ci un instrument complex de optimizare a performanței, de reducere a costurilor și de utilizare durabilă a resurselor.
Atât în cazul hidrocentralelor clasice, cât și în cazul tehnologiilor emergente de valorificare a energiei valurilor, creșterea
randamentului global — chiar și cu un procent redus — generează, pe termen lung, o producție suplimentară importantă de
energie curată, fără costuri suplimentare semnificative legate de resursele naturale.
Studiul de caz al parcului Wave Dragon din Marea Neagră confirmă potențialul energetic al litoralului românesc și
deschide perspective concrete pentru integrarea surselor regenerabile marine în mixul energetic național.