Tiedepalsta.fi

Toope kirjoitti: ↑30 Huhti 2025, 20:16 Mitäs jos pitäisimme yllä energiatuotantoa ja omavarmuuttamme riittävällä ydinvoimalla ja turvevoimalla?

Se olisi kommunismia. Miten ulkomaiset suursijoittajat, ne enkelimäiset hyväntekijät, joita te oikeistolaiset aina ihailette, saisivat suuret voittonsa veronmaksajien selkänahasta, jos tekisimme sähköt itse? Tuollainen perusteollisuus kestää rakentaa iät ja ajat ja maksaa itsensä takaisin vasta seuraavalle sukupolvelle. Ei se kiinnosta kvartaalikapitalisteja.

Neutroni kirjoitti: ↑30 Huhti 2025, 23:04 Vesivoimaloissa on hitaasti pyörivät generaattorit, joiden inertia on pieni,

Juu, ne ovat niin pieniä, että pysähtyvät kuin ryssän panssarit kalikalla Talvisota elokuvassa.


Tampellan valmistama Kaplan-turbiini vuonna 1950.

Huom! Vain turbiiniosa.

Joka keksi antaa firmalle nimeksi TAMPELLA oli nero.

Lyde19 kirjoitti: ↑30 Huhti 2025, 22:57 Esim vesivoimalan generaattori taitaa toimia niin että se syöttää normaalisti vakioteholla mutta jos verkon tehontarve äkisti nousee ts taajuus laskee niin se inertian energialla syöttää automaattisesti enemmän tehoa verkkoon?

Ajoin tässä sitä takaa että systeemissä negatiivinen takaisinkytkentä niin että tarvittaessa hyvin nopeasti lisää sähköä verkkoon pyörivä generaattori pyrkii pitämään nopeutensa ja lykkää lisää tehoa verkkoon. Ilman että säätö ehtii reagoimaan. Vähän myöhemmin tästä säätö antaa lisää löylyä turbiinin siipiin.

Lyde19 kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 06:57 Ajoin tässä sitä takaa että systeemissä negatiivinen takaisinkytkentä niin että tarvittaessa hyvin nopeasti lisää sähköä verkkoon pyörivä generaattori pyrkii pitämään nopeutensa ja lykkää lisää tehoa verkkoon. Ilman että säätö ehtii reagoimaan. Vähän myöhemmin tästä säätö antaa lisää löylyä turbiinin siipiin.

Inertia toimii noin. Jos tahtigeneraattori pyörii verkon taajuutta vastaavalla kulmanopeudella ja verkon taajuus alkaa laskea, sen roottorin vaihekuln kasvaa suhteessa sähköverkon vaihekulmaan. Se saa tahtigeneraattorin tehon nousemaan ilman mitään aktiivista säätöä.

Susa kirjoitti: ↑30 Huhti 2025, 23:35

Neutroni kirjoitti: ↑30 Huhti 2025, 23:04 Vesivoimaloissa on hitaasti pyörivät generaattorit, joiden inertia on pieni,

Juu, ne ovat niin pieniä, että pysähtyvät kuin ryssän panssarit kalikalla Talvisota elokuvassa.


Tampellan valmistama Kaplan-turbiini vuonna 1950.

Huom! Vain turbiiniosa.

Nuo värkit pyörivät nopeudella 150 - 200 rpm. Taas tämän (Olkiluoto 3:n turbogeneraattori) sisuskalut nopeudella 1500 rpm.



Kulmanopeudella ω pyörivään kappaleeseen sitoutunut energia E saadaan yhtälöstä E = ½·J·ω², missä J on pyörivän kappaleen hitausmomentti pyörimisakselin suhteen. Täten sama hitausmomentti säilöö Olkiluoto 3:ssa noin satakertaisen energian vesivoimalan turbiiniin verrattuna. Olkiluoto 1:ssä ja 2:ssa sekä myös traditionaalisissa lämpövoimaloissa (pyörimisnopeus 3000 rpm) peräti 400-kertaisen energian.

Vanha jäärä kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 12:19 Nuo värkit pyörivät nopeudella 150 - 200 rpm. Taas tämän (Olkiluoto 3:n turbogeneraattori) sisuskalut nopeudella 1500 rpm.

Isohaaran voimalaitoksessa on tuollainen Kaplan-turbiini.
Se painaa 100 tonnia ja generaattorin roottori 144 tonnia.
Yhteensä 244 tonnia.
Paljonko tuollainen mötikkä sisältää energiaa 88rpm nopeudella?

Susa kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 17:52

Vanha jäärä kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 12:19 Nuo värkit pyörivät nopeudella 150 - 200 rpm. Taas tämän (Olkiluoto 3:n turbogeneraattori) sisuskalut nopeudella 1500 rpm.

Isohaaran voimalaitoksessa on tuollainen Kaplan-turbiini.
Se painaa 100 tonnia ja generaattorin roottori 144 tonnia.
Yhteensä 244 tonnia.
Paljonko tuollainen mötikkä sisältää energiaa 88rpm nopeudella?

No jos se oletetaan umpilieriöksi, jonka säde on 2 m (se lienee yläkanttiin arvioitu), I = 0.5*m*r^2 = 488000 kgm^2, omega = 9.2 rad/s ja E = 0.5*I*omega^2 = 20.7 MJ. Jos oletetaan, että siitä voidaan käyttää se osuus, jolla verkon taajuus putoaa 50 Hz:sta 49 Hz:iin, se tekee 820 kJ. Ei siitä ammenneta kovin kauaa satoja megawatteja.

Jos otetaan Vanhan jäärän arvio Olkiluoto 3:n generaattorin mitoista (vaihteluvälin keskiarvot), r = 1.375 m, omega = 157 rad/s ja m = 550E3 kg. I = 520000 kgm^2 (suunnilleen sama, tosin tuo oli ilmeisesti vain generaattorin roottorin massa, turbiini pyörii kanssa ja tuo oman osuutensa). E = 6.4 GJ ja 50-49 Hz väli 253 MJ. Suuruusluokkaero on siis noin 300-kertainen ja tulee suurimmaksi osaksi suuresta pyörimisnopeudesta.

Neutroni kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 18:24 No jos se oletetaan umpilieriöksi, jonka säde on 2 m (se lienee yläkanttiin arvioitu)

Turbiinin juoksupyörän halkaisija 5,9 m.
Generaattorin roottorin halkaisija 7,7 m.

Toki emme tiedä mihin minkäkin massa sijoittuu kehällä.

Tiätysti ydinvoimalassa on enemmän inertiaa, onhan niiden tuottokin ihan toista luokkaa.

Mutta lisäksi se, että kun verkosta tipahtaa jokin suuri energiantuottaja pois, ei vesivoima toimi pelkällä inertialla , vaan kyllä sinne turpiineihin menee kokajan lisää vettä.
Joten pelkkä turbiinin ja generaattorin massa eivät ole se, joka pyrkii estämään taajuuden kyykähtämisen liian alas.

Susa kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 19:20

Neutroni kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 18:24 No jos se oletetaan umpilieriöksi, jonka säde on 2 m (se lienee yläkanttiin arvioitu)

Turbiinin juoksupyörän halkaisija 5,9 m.
Generaattorin roottorin halkaisija 7,7 m.

Tuossa pitäisi tietää mikä on tuon turbiinin massajakauma. Generaattori on iso, mutta ei tuo silti pääse lähellekään lauhdevoimalan suuruusluokkia.

jäikö ne levitoivat massapyörät pelkäksi harjoitukseksi, joita ehkä 15 vuotta sit protoiltiin verkon inertia akuksi?

apetteri kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 20:09 jäikö ne levitoivat massapyörät pelkäksi harjoitukseksi, joita ehkä 15 vuotta sit protoiltiin verkon inertia akuksi?

En ole kuullut mitään pitkään aikaan. Ilmeisesti rahat on loppu ja myytävää tuotetta tai lisärahoitusta perustelevaa protoa ei ole aikaansaatu.

Neutroni kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 20:42

apetteri kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 20:09 jäikö ne levitoivat massapyörät pelkäksi harjoitukseksi, joita ehkä 15 vuotta sit protoiltiin verkon inertia akuksi?

En ole kuullut mitään pitkään aikaan. Ilmeisesti rahat on loppu ja myytävää tuotetta tai lisärahoitusta perustelevaa protoa ei ole aikaansaatu.

Taisi olla tämä
https://www.teraloop.org/
isommat jäi haaveiluksi

Susa kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 19:20

Neutroni kirjoitti: ↑01 Touko 2025, 18:24 No jos se oletetaan umpilieriöksi, jonka säde on 2 m (se lienee yläkanttiin arvioitu)

...
Mutta lisäksi se, että kun verkosta tipahtaa jokin suuri energiantuottaja pois, ei vesivoima toimi pelkällä inertialla , vaan kyllä sinne turpiineihin menee kokajan lisää vettä.
Joten pelkkä turbiinin ja generaattorin massa eivät ole se, joka pyrkii estämään taajuuden kyykähtämisen liian alas.

Jos oikein muistan - aikaa on kulunut yli 50 vuotta, niin tuollaisessa muutostilanteessa säädetään sekä siipikulmia että patoluukkuja, ja inertian pitäisi riittää tuon säädön ajaksi. Siipikulmasäätö on nopea, patoluukkusäätö hitaampi. Tuolloin säädöt olivat hydraulismekaanisia, nyt varmaan elektromekaanisia.

Tunnen parhaiten Oulujoen voimalaitoksia, ja vieraillutkin joskus niissä useimmissa. Niistä otin tuon kertomani pyörimisnopeusalueen. Kemijoen turbiinit näyttävät pyörivän suuremmassa virtauksessa (kaksinkertainen Oulujokeen verrattuna) hitaammin eli alle 100 rpm ja niiden hitausmomentti on myös suurempi. Sitä en tiedä, missä määrin roottorin isompi hitausmomentti kompensoi pienempää pyörimisnopeutta.

Ydinvoiman ja hiililaitostenkin alasajo on osoittautumassa virheeksi. Minkäs teet, kun poliitikot päättävät asiasta asiantuntijoiden sijaan.