Ganberadun oreka tximinia

Oreka tximinia zentral hidroelektrikoetan ematen diren gehiegizko presio aldaketak indargabetzen dituen ur biltegia da. Presio aldaketa hauek bi motatakoak izan daitezke. Alde batetik presio gorakadak daude eta bestetik, presio beherakadak. Beherakadei aurre egin ahal izateko, oreka tximiniak sistemara ur gehigarria bideratzeko gai izan behar dira, eta gorakadak kontrolatzeko, berriz, oreka tximiniak ura sistematik hartu behar du.

Oreka tximiniak urtegitik ustiapen hidroelektrikorako zentralera ura bideratzen duen presiopeko galeria edo hodietan eraikitzen dira, zentraletik ahalik eta gertuen egonda. Egitura hauei ere, dorre piezometriko edo oszilazio putzu izena ematen zaie.

Nagusiki bi motatako egiturak dira: tutu bertikal handiak edo ur biltegiak (atmosferara irekiak edo itxiak, lurrazpian zein lurrazalean eraikiak egon daitezkelarik).

Oreka tximinia presiopeko ura daraman hodiarekin konektatuta dago eta haren oinarri teorikoa edo funtzionamendua nahiko sinplea da: uraren energia zinetikoa energia potentzial eraldatzeko aukera ematen du. Gainera, zenbait emari soberan badago, ura gordetzeko gai da, eta kontrara, emariren bat faltan egotekotan ura hornitu dezake.

Ahari kolpea 
Ura garraiatzen duen hodi luze baten amaieran bat-batean balbula bat itxiz gero, hodi horretatik abiadura zehatz batekin desplazatzen ziren ur partikulak gelditu beharko dira. Haien desplazamendua eten beharko duten lehendabiziko partikulak balbularen ondokoak dira, baina haien atzetik datozen ur partikulek hasierako abiadurarekin desplazatzen jarraitzen dute. Fluxuaren momentu linealari aurre egiteko, uraren presioa asko handituko da. Presioaren gorakada honek hodia zeozer dilatatzen du, hodi mota eta presioaren gorakadaren balioaren arabera hodia kaltetzera eraman dezakena.

Ahari kolpeei dagokienez kontuan izan behar da presio jaitsierak ere eman daitezkela. Honen arrazioa hodiko ur guztia gelditzerakoan berau konprimatzen zuen indarra eteten dela, eta ondorioz, emariaren hasierako norantzaren aurkako norantzan presio uhina sortzen dela da. Hau dela eta, uraren lurrunketa eman daiteke, baina hau egoera berezietan soilik ematen da, non presioaren jaitsiera oso handia den.

Balbularen parean hodiari oreka tximinia bat konektatuta egonez gero, balbularen ixtea gertatzerakoan ura bat-batean geldiarazi ordez, gorantz, ur biltegira desplazatuko da. Hori dela eta, hodiak jasaten dituen presio gorakadak txikiagoak dira. Ura oreka tximinian sartzen denez, ur biltegi honen maila igoko da. Igoera hau ez da geldituko jariakinaren altueraren ondoriozko presioa hodian eman den presio gorakadarekin orekatu arte. Puntu honetara heltzean, uraren jarioa alderantzikatuko da eta oreka tximiniaren maila jaitsiko da. Tximiniaren ur altueraren oszilazio hau denboran zehar errepikatuko da, baina ziklo bakoitzarekin lortzen den ur maila marruskaduraren eraginez aurrekoa baino txikiagoa izango da, nulua izan arte, hau da, orekara heldu arte.

Helburuak 
Oreka tximinien eraikuntzak dituen helburuak lau taldetan bana genezake.

Ahari kolpea jasan dezakeen garraio hodiaren luzera nabarmen txikitzea lehenengo helburua izango litzateke. Luzeraren murrizpena nabariagoa izango da oreka tximinia zentral hidroelektrikoaren babes balbulatik zenbat eta gertuen egonda. Oreka tximinia existitzen den kasuetan, ahari kolpe arrisku handiena daukan gunea tximinia eta balbularen arteko hodi zatia izango litzateke, hodi behartu izena daukana. Hala ere, oreka tximiniarik ez daukan hodiarekin alderatuta, oreka tximinia dagoenean ahari kolpe arriskua nabarmen jaisten da.

Bestetik, oreka tximiniei esker, turbinen irekitze eta ixte maniobrak epe laburrean burutu daitezke eta gainera presio gehigarririk sortu gabe. Turbinen ixte eta irekitzeak, oro har, ez dira askotan gauzatu behar, baina argi dago, ixte edo irekitzea gertatuz gero sistema gai izan beharko dela sortzen diren esfortzu gehigarriak jasateko.

Turbinaren ixte azkarra exijitzen duten egoerak bi izan daitezke: alde batetik, hutsegite mekaniko edo elektriko batek sortutako larrialdi egoera daukagu, non turbinak ixtearen helburua matxurak ekiditea den. Bestetik, alternadoreko karga bat-batean desagertzea egongo litzateke. Kasu hau esanguratsuena da eta segundo gutxiko ixte azkarra burutzea ezinbestekoa da turboalternadoreetan biratze azkarregiak saihestu nahi badira.

Irekitzeak berriz aurreikusiak dira, ez baitira istripu baten ondorioz oso azkar egin behar diren prozedurak. Ixte prozesuaren kontra, abiaraztea nahiko luzea izaten da, minutu bat ingurukoa hain zuzen ere. Irekitze prozesua babes balbularen irekitzearekin hasten da. Ondoren banatzaileen irekitze txikia burutuko litzateke. Alternadorea behin sarera konektatuta dagoenean, banatzailearen mailaz mailako irekitzea gauzatzen da, karga pixkanaka handituz, normaltasunera heldu arte.

Hirugarren helburua hoditerian soberan dagoen ura gordetzea edota faltan dagoena hornitzea izango litzateke. Honek ur masaren azelerazio eta moteltze prozesuan eragina dauka.

Azkenik, zentraletik gertu azalera librea hornitzea izango genuke. Atmosferarekin kontaktuan dagoen presio nuluko azalera honek uraren jauziaren operazioa errazteko baliagarria da. Gainera, maila piezometrikoaren kota ezagutzea oreka tximinia dagoen tokian hoditik doan uraren presio estatikoa ezagutzeko baliagarria da.

Motak 
Esan beharra dago hainbat oreka tximinia mota existitzen direla eta hauen ezaugarriak aldagai askoren menpekoak direla. Tximiniak nagusiki presiopean dagoen galeriaren luzeraren, uraren abiaduraren, turbinak darabilen jauziaren eta zentralaren operazio motaren araberakoak izango dira.

Tximiniak elementu garestiak dira eta beraz, hauek eraiki baino lehen beharra ondo aztertu eta diseinua optimizatu behar da. Kosteak murrizteko era bat tximiniaren altuera murriztea da. Baina hau egitea oso arriskutsua izan daiteke. Izan ere, ura tximiniatik kanpo lurrazalera alde eginez gero, kalte oso handiak sortu ditzake. Hau gertatzea aurreikusita egotekotan tximiniak altuagoak egitea gomendagarria da, uraren maila tximiniaren maila maximoa baino altuago inoiz ez izateko. Baina kasu berezi batzuetan, tximiniaren ingurua ondo moldatuz gero, urak gainezka egitea utzi daiteke. Kasu honetan, uraren ebakuatzea eta honek sortu ahal duen erosioa kontrolatzen duten neurriak hartu behar dira.

Ganberadun oreka tximina 

Oreka tximinia mota hauek hiru elementuz osatuta daude: espantsio ganbera, elikatze ganbera eta putzua. Espantzio eta elikatze ganbera kota ezberdinetan daude, betebehar eta funtzio ezberdinak dituztelarik. Tximiniak daukan ur bolumena metatzeko gaitasuna bi ganbera hauetan ura kontzentratuz lortzen da.

Elikatze ganbera behekoa da eta honen diametroa ez da oso handia izaten. Galeria zeozer inklinatuak izan ohi dira eta soberako ura gordetzeko funtzioa daukate, geroago ur hau presio jaitsierak daudenean askatzeko helburuarekin. Ganbera hauek normalean lur-azpian daude.

Espantsio ganbera, berriz, goikoa da eta lurrazalean egon ohi da. Ganbera hau soilik gehiegizko presioa dagoenean lan egiten du, hau da, geldialdietan eta presio gorakadetan gehiegizko emaria jasotzen du.

Azkenik, putzua izango genuke. Hau diametro txikiko tunel bertikala da, bere funtzioa espantzio ganbera, elikatze ganbera eta urtegitik zentral hidroelektrikora ura daraman hodia konektatzea delarik.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Hidraulika