Analiza teknike dhe ekonomike e hidrocentraleve te vogla

UNIVERSITETI I MITROVICËS “ISA BOLETINI”
FAKULTETI I INXHINIERISË MEKANIKE DHE KOMPJUTERIKE
PROGRAMI: INXHINIERI EKONOMIKE
PUNIM DIPLOME
Mitrovicë, 2019
Mentor:
Prof. Dr. Sc. Avni Terziqi
Kandidate:
Diellza Haxhimehmeti

UNIVERSITY OF MITROVICA “ISA BOLETINI”
FACULTY OF MECHANICAL AND COMPUTER ENGINEERING
PROGRAM OF ECONOMICS ENGINEERING
BACHELOR THESIS
Mitrovicë, 2019
Mentor:
Candidate:

UNIVERSITETI I MITROVICËS “ISA BOLETINI”
FAKULTETI I INXHINIERISË MEKANIKE DHE KOMPJUTERIKE
PROGRAMI: INXHINIERI EKONOMIKE
PUNIM DIPLOME
LËNDA: FLUIDODINAMIKA
ANALIZA TEKNIKE DHE EKONOMIKE E
HIDROCENTRALEVE TË VOGLA
Mitrovicë, 2019
Mentor:
Kandidate:

UNIVERSITY OF MITROVICA “ISA BOLETINI”
FACULTY OF MECHANICAL AND COMPUTER ENGINEERING
PROGRAM OF ECONOMICS ENGINEERING
BACHELOR THESIS
SUBJECT: FLUID DYNAMICS
TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS
OF SMALL HYDROPOWER PLANTS
Mitrovicë, 2019
Mentor:
Candidate:

Mentor Prof. Dr. Sc. Avni Terziqi
Universiteti i Mitrovicës “Isa Boletini”
Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike dhe Kompjuterike
Programi: Inxhinieri Ekonomike
http://umib.net/
Anëtarë të komisionit:
1. Prof. Dr. Sc. Avni Terziqi (mentor) ̶ FIMK, Mitrovicë,
2. Prof. Dr. Sc. Hakif Zeqiri (kryetar) ̶ FIMK, Mitrovicë,
3. Prof. Dr. Sc. Lumnije Thaçi (anëtare) ̶ FIMK, Mitrovicë.
Data e mbrojtjes: _________

i
DEDIKIM
Përkundër kohës dhe mundit të shpenzuar, këtë punim ia dedikoj me dashurinë
më të madhe familjes sime për përkushtimin, dashurinë dhe përkrahjen e tyre të
vazhdueshme dhe pa kushte.

ii
FALËNDERIM
Ky rrugëtim i diturisë me shumë përpjekje dhe sfida, nuk do të ishte aspak i lehtë pa mbështetjen
dhe ndihmën e stafit akademik dhe profesional të Universitetit të Mitrovicës.
Së pari shpreh falënderimet më të sinqerta për udhëheqësin tim të nderuar Prof. Dr. Sc. Avni
Terziqi, i cili pa lodhje dhe me durim qëndroi përkrahë meje deri në përfundim të këtij punimi.
Një falënderim të veçantë e dedikojë për kryetarin e komisionit përbërës Prof. Dr. Sc. Hakif
Zeqiri për përkushtimin dhe ndihmën e tij të vazhdueshme gjatë programit tim studimor si dhe
për anëtaren e komisionit Prof. Dr. Sc. Lumnije Thaçi e cila pa kursyer më këshilloi dhe më
ndihmoi në çdo vështirësi duke e bërë këtë rrugëtim sa më të lehtë.
Gjithashtu falenderoj nga zemra familjen time e veçanërisht prindërit e mi të cilët më kanë
përkrahur pa fund si moralisht edhe financiarisht në mënyrë që unë të përfundoj me sukses
këto studime.
Dhe së fundmi, e falënderoj shokun tim të jetës i cili pati përherë besim në aftësitë e mia dhe
qëndroi pranë meje duke më ndihmuar gjatë gjithë kohës.

iii
ABSTRAKTI I PUNIMIT
Analiza teknike dhe ekonomike e hidrocentraleve të vogla
nga
Bachelore e shkencës në Inxhinieri Ekonomike
Fakulteti i Inxhinierisë Mekanike dhe Kompjuterike, Mitrovicë, 2019
Prof. Dr.Sc. Avni Terziqi, Mentor
Nëpërmjet këtij punimi synohet të analizohen faktorët teknik dhe ekonomik të cilët ndikojnë
në zhvillimin e hidrocentraleve të vogla. Megjithatë, theksi i veçantë i këtij punimi i vihet
shfrytëzimit të ujërave për hidroenergjetikë me qëllim që të rritet niveli i furnizimit me energji
elektrike, të ngritet ekonomia vendore, të eliminohen faktorët e ndotjes si dhe të arrihet një
ekuilibër i çmimeve për energji elektrike në treg.
Energjia elektrike e prodhuar me djegie në termocentrale ndikon në ndotje në shkallë të lartë
të ajrit. Impiantet me thëngjill janë një burim kryesor i dioksidit të squfurit dhe oksideve të
azotit, pararendësit kryesorë të ndotjes së ozonit me grimca të dëmshme PM, që mund të kenë
ndikim në shëndetin e njeriut, madje qofshin ato edhe në përqendrime të ulta. Për të stabilizuar
emetimin e dioksidit të karbonit është rritur kërkesa e furnizimit me energji elektrike nga
burimet e ripërtrishme, ku e gjithë vëmendja bie mbi fuqinë e hidrocentraleve për të
transformuar energjinë e ujit në energji elektrike pa liruar gazra.
Kjo temë trajton tre pika kryesore: shfrytëzimin e potencialit ujor në Kosovë për ndërtimin e
hidrocentraleve të vogla, mënyrën e projektimit dhe funksionimit të tyre, si dhe analizën e
kostos së këtij projektimi.
Fjalët kyçe: Lumenjë, hidrocentral, pajisje, projektim, kosto.

iv
ABSTRACT OF THE THESIS
Technical and economic analysis of small hydropower plants
By
Bachelor of Science in Economics Engineering
Faculty of Mechanical and Computer Engineering, Mitrovicë, 2019
Prof. Dr.Sc. Avni Terziqi, Mentor
Throughout the thesis, the main goal is to analyze technical and economic factors that affect
the development of small plants. Although, we will emphasize the usage of water sources with
the main goal of increasing the supply level of electric energy, the development of local
economy, to eliminate the polluting factors and to achieve an equilibrium of prices in energy
market.
The electric energy produced in traditional energy plants affects the air pollution in a high
scale. The coal plants are the main source of Sulphur Oxide and other Nitrogen oxides, the
main causalities of Ozone layer pollution with bad particles PM, that may affect the health of
the population, even if apparent on low concentrations. In order to stabilize carbon dioxide
release into the atmosphere, the demand for renewable energy sources has been increased, with
the main interest falling upon the power of hydroelectric plants to transform water energy into
electric energy without harmful gas release.
The thesis focuses in three main key points: the usage of water potential in Kosovo for building
small hydro plants, the way of designing and their function, and the analysis of its costs.
Key words: Rivers, Hydrocentrals, equipments, design, costs.

v
PËRMBAJTJA
DEDIKIM...............................................................................................................................................i
FALËNDERIM .....................................................................................................................................ii
ABSTRAKTI I PUNIMIT...................................................................................................................iii
ABSTRACT OF THE THESIS ..........................................................................................................iv
1. HYRJE...............................................................................................................................................1
2. RESURSET UJORE.........................................................................................................................3
2.1. Ujërat sipërfaqësore .....................................................................................................................3
2.2. Lumenjtë dhe pellgjet lumore ......................................................................................................3
3. SHFRYTËZIMI I UJËRAVE PËR HIDROENERGJETIKË .....................................................6
4. PËRKUFIZIMI I HIDROCENTRALEVE TË VOGLA, PËRBËRËSIT KRYESORË
DHE SKEMAT THEMELORE TË IMPIANTEVE ........................................................................8
4.1. Objektet ndërtimore ..................................................................................................................13
4.2. Pajisjet hidromekanike...............................................................................................................13
4.3. Pajisjet elektro-mekanike...........................................................................................................15
4.3.1. Turbinat...............................................................................................................................15
4.3.2. Multiplikatori .....................................................................................................................20
4.3.3. Gjeneratori ..........................................................................................................................21
4.3.4. Transformatorët..................................................................................................................22
4.3.5. Kontrollimi automatik.........................................................................................................22
5. MËNYRA E PROJEKTIMIT DHE ANALIZA E NDËRTIMIT TË NJË
HIDROCENTRALI TË VOGËL ......................................................................................................24
5.1. Mjetet për bërjen e analizave teknike-ekonomike të lokacioneve për ndërtimin e
hidrocentraleve të vogla....................................................................................................................24
5.2. Analiza paraprake e fizibilitetit për një hidrocentral të vogël....................................................25
5.2.1. Përshkrimi i lumit dhe pozicioni i zgjedhur........................................................................25
5.2.2. Përzgjedhja e pozicionit për hidrocentralin e vogël............................................................26
5.2.3. Lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhës ......................................................................................26
5.3. Analiza e projektimit..................................................................................................................27
5.4. Përzgjedhja e pajisjeve elektromekanike ...................................................................................28
5.4.1. Përcaktimi i prodhimit të energjisë .....................................................................................28
5.5. Përzgjedhja e turbinës Francis ...................................................................................................28

vi
5.5.1. Shpejtësia specifike, 𝑁𝑠......................................................................................................30
5.5.2. Shpejtësia e rrotullimit, 𝑁...................................................................................................30
5.5.3. Dimensionet e turbinës Francis..........................................................................................31
5.5.4. Llogaritja e kavitetit............................................................................................................35
5.6. Analiza e projektimit të tubacionit.............................................................................................37
5.6.1. Diametri i hyrjes Di .............................................................................................................37
5.6.2. Diametri dalës i tubit projektues .........................................................................................38
5.6.3. Niveli i ujit në dalje.............................................................................................................38
5.7. Projektimi i gjeneratorit .............................................................................................................39
5.7.1. Numri i poleve ....................................................................................................................39
5.7.2. Shpejtësia e gjeneratorit......................................................................................................40
5.7.3. Nxitësi i gjeneratorit............................................................................................................40
5.7.4. Tipi i gjeneratorit ................................................................................................................41
5.7.5. Prodhimi i gjeneratorit .......................................................................................................41
5.8. Impianti i transmetimit të energjisë (rritës i shpejtësisë) ...........................................................42
5.9. Instalimi i kontrollit të turbinës dhe gjeneratorit........................................................................42
5.9.1. Rregullatori i shpejtësisë.....................................................................................................42
5.10. Projektimi i strukturave ndërtimore .........................................................................................43
5.10.1. Llogaritjet hidraulike të gypit ujor....................................................................................43
5.10.2. Përcaktimi i trashësisë së gypit ujor, 𝒕𝒑............................................................................43
5.10.3. Humbja e lartësisë në gypin e ujit.....................................................................................45
5.10.3.1. Humbja e lartësisë në gypin e ujit si pasojë e hyrjes dhe daljes, 𝒉𝒗..........................................45
5.10.3.2. Humbja e lartësisë si pasojë e përkuljes, 𝒉𝒃..............................................................................45
5.10.3.3. Humbja e lartësisë si pasojë e fërkimit, 𝒉𝒇................................................................................45
5.10.4. Projektimi i kanalit hyrës (kanal i hapur)..........................................................................46
5.10.5. Mbushja e digës ................................................................................................................48
5.10.5.1. Llogaritjet e lartësisë së digës ....................................................................................................48
5.10.5.2. Marrja anësore ...........................................................................................................................48
5.10.6. Projektimi i basenit të vendosjes (pellgut)........................................................................49
5.10.7. Rezervuari i epërm............................................................................................................50
5.10.7.1. Kapaciteti i rezervuarit kryesor..................................................................................................50
5.10.8. Gypat e kanalit të rrjedhës së ujit......................................................................................52
5.10.9. Prodhimi vjetor i rrymës elektrike. ...................................................................................52
6. VLERËSIMI I KOSTOS SË PROJEKTIT..................................................................................53
6.1. Kostoja direkte...........................................................................................................................53

vii
6.1.1. Përgatitjet (për punët ndërtimore)......................................................................................53
6.1.2. Diga.....................................................................................................................................53
6.1.3. Ndërtimi i pellgut................................................................................................................53
6.1.4. Rezervuari...........................................................................................................................53
6.1.5. Kanali i shkarkimit..............................................................................................................53
6.1.6. Puna për ndërtimin e kanalit të rrjedhës së ujit...................................................................53
6.1.7. Gypat e kanalit të rrjedhës së ujit nga çeliku. .....................................................................54
6.1.8. Kanali..................................................................................................................................54
6.1.9. Ndërtesa e centralit..............................................................................................................54
6.1.10. Turbina e ujit (turbina Francis) .........................................................................................54
6.1.11. Gjeneratori ........................................................................................................................54
6.1.12. Linjat transmetuese ...........................................................................................................54
6.1.13. Mbikëqyrja........................................................................................................................54
6.2. Kostoja indirekte e kontraktuesit ...............................................................................................55
6.2.1. Kostoja inxhinierike............................................................................................................55
6.2.2. Shpenzimet e paplanifikuara...............................................................................................55
6.2.3. Administrimi.......................................................................................................................55
6.3. Përmbledhja e karakteristikave të projektimit ...........................................................................56
6.4. Vlerësimi i rentabilitetit .............................................................................................................57
7. PËRFUNDIMI.................................................................................................................................59
LITERATURA....................................................................................................................................60
REGJISTRI I TABELAVE ...............................................................................................................61
SHTOJCA............................................................................................................................................63
Programi për llogaritjen e parametrave kryesor të hidrovcentralit të vogël 1MW ...............................63

1
1. HYRJE
Sot bota përballet me probleme të mëdha energjetike si për nga mungesa dhe siguria për
furnizim ashtu edhe për shfrytëzim të tepruar dhe jo efikas me pasoja të ndotjes së mjedisit që
ndërlidhen me ndryshimet klimatike.
Që nga viti 1992, pas Konferencës së Kombeve të Bashkuara në Rio de Zhanejro, Bashkimi
Evropian u zotua se do të ndërmerr masa për ta stabilizuar emetimin e dioksidit të karbonit CO2
, i cili është shkaktari kryesor i ndotjes së mjedisit. Zgjidhjes së këtyre problemeve duhet tu
paraprijnë kërkimet në burime të energjisë së ripërtëritshme të klasifikuara si burime
energjetike me ,,fuqi të pambarueshme’’ si nga dielli, era, ujërat, biomasa dhe burimet
gjeotermike.
Në plotësimin e kërkesave në rritje për energji, kudo në botë po synohet që të ndryshojë raporti
i gjenerimit të energjive nga ato fosile me burimet e ripërtëritshme në grupin e të cilave bënë
pjesë edhe energjia ujore. Pra qëllimi është të dyfishohet prodhimi aktual i energjisë nga
burimet e ripërtëritshme deri në vitin 2020.
Edhe Kosova, nga 25 tetori i vitit 2005, është nënshkruese e Traktatit të Komitetit të Energjisë.
Si të gjitha shtetet tjera është e obliguar të plotësojë vendimet që dalin nga Këshilli i Ministrave
të Komunitetit të Energjisë D/2012/04/MC-EnC, në plotësimin e caqeve obliguese, që deri në
vitin 2020 duhet:
1. Të reduktohet emetimi i gazrave serë, për 20%
2. Të reduktohet përdorimi i karburanteve fosile për 20%
3. Të gjenerohet energji nga burimet e ripërtëritshme së paku 20%.
Që nga fillimi i prodhimit të energjisë elektrike, hidrocentralet kanë qenë dhe janë ende në
radhë të parë për prodhimin e energjisë elektrike nga burimet e ripërtëritshme. Të dy llojet e
hidrocentraleve si ato të mëdhatë dhe ato të voglat përbëjnë 13% të prodhimit të përgjithshëm
të energjisë elektrike.
Ndërkohë që hidrocentralet e mëdha konvencionale kërkojnë përmbytje të sipërfaqeve të
mëdha toke me pasoja serioze mjedisore dhe kosto të larta ekonomike. Hidrocentralet e vogla
të projektuara mirë (më pak se 10 MW të fuqisë së instaluar) janë lehtësisht të integruara në
ekosistemet lokale. Hidrocentralet e vogla japin kontributin më të madh në prodhimin e
energjisë elektrike nga burimet e ripërtëritshme të energjisë në nivel evropian dhe global.

2
Në nivel global, kapaciteti i instaluar në vitin 1992 ishte 47,000 MW, ndërsa potenciali i
përgjithshëm u vlerësua me një kapacitet prej 180,000 MW, kurse në Evropë vlerësohet se
kapaciteti i instaluar është 9,500 MW dhe deri në vitin 2020 qëllimi ishte të dyfishojë
kapacitetin.
Arsyet që ndikojnë në shfrytëzimin e hidrocentraleve për prodhimin e energjisë elektrike, ndër
të tjera janë:
 Nuk shpenzohen lëndë djegëse, uji nuk paguhet me kusht që të ketë sasi të mjaftueshme.
Lëshimi në punë i një hidrocentrali është shumë i shpejtë, gjë që mundëson mbulimin
e ngarkesave ditore në rrjetin elektrik.
 Hidrocentralet moderne kanë mundësinë që 90% të energjisë së ujit ta shndërrojnë në
energji elektrike.
 Nuk ekziston ndikimi i rritjes së çmimit të lëndës djegëse, kurse në vitet e fundit në
rastet tjera jemi dëshmitarë të një rritje të lartë të shpenzimeve.
 Hidroenergjia është burimi kryesor i energjisë së rinovueshme e cila përbën 97% të
energjisë të prodhuar nga burimet tjera të energjisë së rinovueshme.
 Hidroenergjia është e pastër dhe nuk ka mbeturina. Ekzistojnë edhe ndikimet negative
por në raport me termocentralet janë të papërfillshme.
 Krijimi i liqeneve me rastin e ndërtimit të hidrocentraleve krijojnë mundësin për
zhvillimin e ekonomisë, si në turizëm, rekreacion, zhvillimin e bujqësisë (ujitjen) etj.
Fig.1.1. Resurset ujore

3
2. RESURSET UJORE
2.1. Ujërat sipërfaqësore
Nga territori i Kosovës, gjatë vitit kur ka lagështi mesatare rrjedhin 3.6 x 109
m3
(miliard) ujë
(121.2 m³/s), ndërsa vëllimi i përgjithshëm i akumuluar në akumulimet ekzistuese është
569.690.000 m³, që paraqet vetëm 15,7% të sasisë së përgjithshme mesatare. Pjesa më e madhe
e lumenjve i takon pellgut të Detit të Zi 50.7%, Detit Adriatik 43.5% dhe Detit Egje 5.8%.
Shumica e lumenjve karakterizohen me rrjedhje të çrregullt sezonale. Rrjedhjet e lumenjve
janë më të larta gjatë dimrit ose në fillim të pranverës. Sipërfaqja ujëmbledhëse topografike e
Kosovës është 11.645 km2
, që domethënë se vetëm për 758 km2
apo 6.5 % ka mospërputhje
me sipërfaqen e përgjithshme të saj (10.887 km2
).
2.2. Lumenjtë dhe pellgjet lumore
Hidrografia e rrjedhave ujore të Kosovës ndahet në 4 pellgje lumore: Drini i Bardhë, Ibri,
Morava e Binçës, dhe Lepenci.
Rrjedhat lumore të Kosovës derdhen në tre ujëmbledhës detarë: Deti i Zi, Deti Adriatik dhe
Deti Egje. Lumenjtë kryesorë të cilët i përkasin ujëmbledhësit të Detit të Zi janë: Ibri, Sitnica
me degët: Llapi, Drenica dhe Morava e Binçës. Detit Adriatik i përkasin: Drini i Bardhë me
degët: Lumëbardhi i Pejës, Lumëbardhi i Deçanit, Lumëbardhi i Prizrenit, Lumi i Klinës,
Ereniku, Mirusha, Toplluha dhe Plava. Ndërsa lumi i Lepencit me degën kryesore Nerodime i
përkasin Detit Egje. Vija ujëndarëse (pellgje ujëmbledhëse), kanë rrjedhje në drejtime të
ndryshme. Koeficienti rrjedhës sillet prej 3.93 l/sec/km2
(Morava e Binçës) deri 42.46 l/sec/km2
(Lumëbardhi i Deçanit). Drini i Bardhë ka gjatësinë më të madhe në kilometra brenda territorit
të Kosovës me 122 km, ndërsa Lumëbardhi i Prizrenit më të vogël me 31 km. Të dhënat për
gjatësinë brenda territorit të Kosovës për lumenjtë kryesorë janë prezantuar në tabelën 2.1.

4
Tabela 2.1. Gjatësia dhe sipërfaqja e pellgjeve të lumenjve kryesorë të Kosovës[13]
Emërtimi Gjatësia brenda territorit të Kosovës (km) Sipërfaqja(km2 )
Drini i Bardhë 122 4622
Sitnica 90 2873
Lumëbardhi i Pejës 62 483
Morava e Binçës 60 1552
Lepenci 53 679
Ereniku 51 5103
Ibri 42 1155
Lumëbardhi i
Prizrenit
31 262.6
Rrjeti hidrometrik përbëhet nga një numër i stacioneve matëse nëpër lumenj ku kryhen matje
të vazhdueshme kualitative dhe të koordinuara mbi vëllimin e ujit, duke përfshirë edhe
parametrat fiziko-kimik të lumenjve. Ky rrjet ka filluar së funksionuari në vitin 2003, me
implementimin e projektit për rehabilitimin e rrjetit hidrometeorologjik të Kosovës, me
donacion nga AER-i. Në kuadër të këtij projekti janë vendosur 22 stacione hidrometrike. Në
këto pika matëse fillimisht janë vendosur sensorët digjital të cilët e regjistrojnë nivelin e ujit
dhe disa parametra tjerë fiziko-kimik në mënyrë permanente.
Figura 2.1. Harta hidrografike e Kosovës [13]

5
Gjatë vitit 2007 është implementuar projekti për rehabilitimin e përgjithshëm të rrjetit
hidrometrik të Kosovës përmes së cilit fillimisht po monitorohen ujërat sipërfaqësore, ndërsa
në fazat tjera pritet të monitorohen edhe ujërat nëntokësore. Në këto stacione maten Niveli (h)
dhe Prurja(Q).
Në tabelën 2.2. janë prezantuar të dhënat për vlerat maksimale, minimale dhe mesatare të
prurjeve vjetore në disa stacione të Kosovës.
Tabela 2.2. Vlerat e prurjeve vjetore në disa stacione të Kosovës.[13]
Nr. PELLGU STACIONI LUMI Qmin Qmes Qmax
1
DRINI I BARDHË
Berkovë Istogu 0.48 3.75 186
2 Drelaj Bistrica e Pejës 0.32 4.20 83.50
3 Grykë Bistrica e Pejës 0.46 5.95 194
4 Klinë Klina 0.00 1.49 49.20
5 Mirushë Mirusha 0.02 1.21 23.30
6 Deçan Bistrica e Deçanit 0.60 4.28 58
7 Rakovinë Drini Bardhë 0.80 24.64 358
8 Gjakovë Ereniku 0.06 12.33 542
9 Piranë Toplluha 0.04 3.47 55.40
10 Gjonaj Drini Bardhë 0.10 48.8 1118
11 Prizren Bistrca e Prizrenit 0.03 4.47 424
12
IBRI
Drenas Drenica 0.02 1.52 32.8
13 Lluzhan Llapi 0.90 5.01 63.80
14 Nedakovc Sitnica 0.50 13.62 328
15 Milloshevë Llapi 0.00 4,48 82.70
16 Prelez Ibri 0.80 13.39 452.80
17 Leposaviq Ibri 0.50 30.85 667
18
MORAVA E BINQËS
Konçul Morava e Binçës 0.03 9.21 1012
19 Domarovc Kriva Reka 0.2 2.6 30.08
20 Viti Morava e Binçës 0.05 1.06 18.70
21
LEPENCI
Kanaçanik Nerodime 0.15 4.17 17.50
22 Hani Elezit Lepenci 0.10 10.49 184

6
3. SHFRYTËZIMI I UJËRAVE PËR HIDROENERGJETIKË
Elektroenergjia që prodhohet nga energjia hidrike është e ripërtëritshme dhe gjatë përfitimit të
saj nuk lirohen gazra, si gjatë përfitimit të energjisë nga djegia e lëndëve djegëse.
Leverdishmëria e shfrytëzimit të burimeve hidroenergjetike kushtëzohet nga kushtet
gjeologjike dhe topografike për ndërtimin e digave dhe sidomos nga kushtet topografike, për
të pakësuar sa të jetë e mundur përmbytjen e tokave, nga investimet fillestare të mëdha dhe nga
mundësia për të bërë rregullimin e rrjedhjes në shkallë të lartë me anë të rezervuarit akumulues.
HEC-et tashmë janë një teknologji shumë e avancuar dhe pothuajse janë zhvilluar në të gjitha
vendet e botës. Megjithatë, shfrytëzimi i hidroenergjisë për prodhimin e energjisë elektrike sjell
shumë probleme ekonomike, shoqërore dhe ambientale. Potenciali teorik hidroenergjetik
zvogëlohet ndjeshëm po të marrim parasysh gjithë problemet që lindin me ndërtimin e tyre, ku
në radhë të pare janë investimet e mëdha fillestare.
Nga ndërtimi i HEC-it me rezervuar, sipërfaqe të tëra toke përmbyten dhe për pasojë në
shumicën e rasteve kjo shoqërohet me shpërnguljen e popullsisë që jeton në ato zona. Ndërtimi
i digave të reja krijon probleme të mëdha ndërmjet zonave rurale në afërsi të lumit, kompanive
energjetike, kompanive turistike dhe atyre të furnizimit me ujë, sepse secila nga këto kërkon të
mbrojë interesat e saj që pothuajse janë diametralisht të kundërta me njëra-tjetrën. Përfitimi më
i madh nga shfrytëzimi i energjisë ujore realizohet nëpërmjet ndërtimit të hidrocentraleve të
vogla. Në fillim, ndërtimi i këtyre hidrocentraleve ka pasur si qëllim furnizimin me energji
elektrike të zonave të thella malore, por më vonë gjithë hidrocentralet janë të lidhur me sistemin
energjetik. Këto hidrocentrale janë kryesisht të tipit me derivacion dhe shfrytëzojnë burimet
dhe rrjedhjet ujore pranë këtyre zonave. Jetëgjatësia e këtyre hidrocentraleve është 25 vjet.
Zhvillimi i një programi për aktivizimin e këtyre hidrocentraleve është pjesë e politikës
energjetike të Strategjisë së Energjisë së Kosovës dhe parashikohet mundësia e rivënies në
punë me efiçencë e këtyre hidrocentraleve.
Aktualisht në Kosovë funksionon hidrocentrali i Ujmanit, që ka kapacitet prodhues të energjisë
prej 2 × 17 MW, dhe pesë hidrocentrale të vogla në rrjetin e shpërndarjes me kapacitet 11.82
MW. Hidrocentrale tjera të vogla janë: Dikanci, Burimi dhe Prizreni.
Në Kosovë është në prodhim edhe hidrocentrali i Kozhnjerit në Deçan, i cili është dhënë me
koncesion dhe prodhon një sasi të vogël të energjisë.

7
Tabela 3.1. Prodhimi i energjisë elektrike nga hidrocentralet ekzistuese [13]
HIDROCENTRALET Fuqia MW Energjia GWh
HC ekzistuese në rrjetin e Distribucionit 11.82 38
HC Ujmanit 35.0 101
Totali 46.82 139
Kosovën e karakterizojnë lumenj dhe përrenj me një potencial hidroenergjetik i cili mund të
merret në konsideratë për t’u shfrytëzuar për prodhimin e energjisë elektrike. Pjesa
perëndimore e Kosovës disponon potencialin hidroenergjetik të Drinit të Bardhë, i cili nga ana
e tij përbën më shumë se gjysmën e potencialit hidroenergjetik të Kosovës. Potenciali i
shfrytëzueshëm hidroenergjetik i Kosovës përbën rreth 0.7 TWh/vit. Hidrocentrali më i
rëndësishëm që mund të ndërtohet në Kosovë është ai i Zhurit, në rrjedhën e Drinit të Bardhë,
me potencial 0.377 TWh/vit. Rrjedhjet e Drinit të Bardhë, Ibrit, Moravës, Lepencit, Llapit, i
karakterizon një potencial i rëndësishëm për prodhimin e energjisë elektrike. Në tabelën.3.2
është dhënë potenciali hidroenergjetik i lumenjve të Kosovës
Tabela 3.2. Potenciali hidroenergjetik i lumenjve të Kosovës[13]
Nr. LUMI
Potenciali hidroenergjetik
teknikisht i shfrytëzueshëm
GWh/vit
Potenciali hidroenergjetik,
ekonomikisht i
shfrytëzueshëm GWh/vit
1 Drini Bardhë 554.00 554.00
2 Ibri 102.27 102.17
3 Morava e Binçës 8.75 8.75
4 Lepenci 23.80 16.53
Totali 689.64 681.27

8
4. PËRKUFIZIMI I HIDROCENTRALEVE TË VOGLA, PËRBËRËSIT
KRYESORË DHE SKEMAT THEMELORE
TË IMPIANTEVE
Parametri bazë mbi bazën e të cilit përcaktohen hidrocentralet e vogla në të gjitha vendet është
fuqia e instaluar. Hidrocentralet e vogla në botë janë konsideruar si hidrocentrale brenda
diapazonit të fuqisë së instaluar më të ulët prej 5 kW (RP e Kinës), dhe fuqisë më të lartë 30
MW (SHBA). Megjithatë në përgjithësi nuk ekziston një konsensus ose marrëveshje
ndërkombëtare për përcaktimin e tyre; limiti i tyre luhatet nga 2.5 MW deri në 25 MW në disa
vende, por vlera 10 MW po behet një vlerë e pranueshme nga të gjithë si limit i sipërm dhe
gjithashtu është vlera e pranuar edhe nga ESHA (Shoqata Evropiane e Hidrocentraleve të
Vogla).
Qëllimi i një hidrocentrali të vogël është shndërrimi i energjisë potenciale të rënies së ujit në
energjinë mekanike me anë të turbinës hidraulike dhe pastaj gjeneratori e shndërron energjinë
mekanike në atë elektrike (Fig. 4.1 ). Fuqia e hidrocentralit të vogël është proporcionale me
normën e rrjedhjes-prurjes (sasia e ujit që furnizohet turbina) dhe rënien gjeodezike midis
sipërfaqes së sipërme të rrjedhës ujore (ku merret ujë) dhe sipërfaqes së poshtme të rrjedhës së
ujit (në kanalin e daljes).
Fig. 4.1. Puna e një hidrocentrali

9
Llogaritja e fuqisë së hidrocentralit
Fig. 4.2. Skema e punës së një hidrocentrali
Hb – rënia bruto, në metra
L – humbjet në kanal dhe tubacion, në metra
H  rënia neto, në metra
Q  prurja në m3
/s
𝐻 = 𝐻 𝑏 − 𝐿 (m) (4.1)
𝑃 = 𝑔 ∙ 𝜂 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻 (kW) (4.2)
Ku janë:
g = 9.81 (m/s2
) – nxitimi i gravitetit tokësor
η (0 < η < 1) – shkalla e efikasitetit në ( % )
Ekzistojnë tri lloje të hidrocentraleve: rrjedhëse, akumuluese dhe reversibile.
Hidrocentralet rrjedhëse (të drejtpërdrejta mbi lum) nuk kërkojnë sasi të mëdha të ujit Shumë
shpesh energjia kinetike e ujit shfrytëzohet direkt për rrotullimin e turbinës. Në këto sisteme
disniveli i ujit është 8 m deri në 20 m, ku një pjesë e ujit të lumit shkon në një kanal devijues,
nëpër tubacione, kanale, ose tubacione të presuara që e çojnë atë në turbinë ose në rrotën
hidraulike.
Hidrocentralet akumuluese (me ujë mbledhës) – mund të jenë me digë dhe derivuese. Ky lloj
hidrocentrali përdoret në rastet kur kemi lartësi (rrjedhimisht trysni) të mëdha të ujit dhe prurje
të vogla të tij. Përparësi e këtyre hidrocentraleve është mundësia e akumulimit të burimit shumë
të lirë të energjisë kur ka sasi të mjaftueshme të shfrytëzimit të tij. Ndërsa, e metë kryesore e
këtyre hidrocentraleve është stina e verës kur rrjedha e ujit të lumenjve është shumë e vogël.

10
Fig. 4.3. Lokacioni i vendosjes së hidrocentraleve të vogla [12]
Hidrocentralet reversibile
Dhoma e centralit të pajisjeve të pompave për akumulimin e ujit, është njëherësh godina e
turbinës hidraulike reversibile, që përdoret në hidrocentral. Gjatë periudhës së natës kur
kërkesat për energji elektrike janë të ulëta, pompat do të furnizohen me energji që të ngritin
ujin nga poshtë në rezervuarin e vendosur lartë. Por, gjatë ditës kur kërkesa për energji është
më e madhe, uji do të rrjedh nga lartë-poshtë dhe prodhon energji elektrike dhe pastaj vazhdon
në rezervuarin e poshtëm. Natyrisht, për të ngritur ujin në lartësi shpenzohet një sasi e madhe
e energjisë elektrike dhe pastaj gjenerohet gjatë lëshimit teposhtë të ujit. Megjithatë, kjo është
ekonomike pasi ajo prodhon energji me çmim të lartë, gjatë ngarkesës maksimale dhe
konsumon atë me çmim të ulët.
Fig. 4.4. Turbina vertikale e Kaplanit[3]

11
Sipas madhësisë së rënies gjeodezike të ujit, hidrocentralet e vogla mund të klasifikohen në tri
kategori:
 Me rënie të lartë 100 m, e më shumë;
 Me rënie të mesme 30 – 100 m;
 Me rënie të ulët 2 – 30 m.
Sipas kapacitetit instalues të prodhimit, hidrocentralet i ndajmë në:
 Hidrocentrale të mëdha me kapacitet mbi 30 MW;
 Hidrocentrale të vogla me kapacitet 0.1 MW deri në 10 MW;
 Mini hidrocentrale me kapacitet deri në 100 kW.
Zgjedhja e llojit të hidrocentralit varet kryesisht nga karakteristikat e pozicionit (për të arritur
një rënie sa më të madhe gjeodezike, duke e minimizuar koston e ndërtimit dhe punëve të tjera),
kërkesat urbane, kërkesat ekologjike etj.
Meqenëse kapaciteti i instaluar i hidrocentralit varet nga lartësia e rënies së ujit dhe rrjedha
(prurja) e instaluar, atëherë dimensionet e pjesëve të stabilimenteve përcaktohen varësisht nga
lartësia e rënies së ujit dhe rrjedhës së instaluar. Ky është parimi i parë që duhet përdorur për
të përcaktuar dimensionet dhe llojin e objekteve dhe pajisjeve për hidrocentralet e vogla.
Trendët e zhvillimit energjetik në botë kanë bërë një hap të madh drejt shfrytëzimit të burimeve
të ripërtëritshme të energjisë. Për dallim nga hidrocentralet e mëdha tek të cilat si efekt i
dëmshëm konsiderohet ndryshimi i ekosistemit dhe disa karakteristikave të përmendura më
lartë, për hidrocentralet e vogla konsiderohet se nuk kanë kurrfarë efekti negativ në rrethinë,
që i bënë mjaft efektive.
Sot, teknologjia që ka të bëjë me hidroenergjinë, e cila konsiderohet si një ndër burimet më të
rëndësishme të energjisë së ripërtërishme, mund të thuhet se është më e njohura dhe më e
përhapura në nivel global me një shkallë të lartë të efikasitetit. Pra, 22% e energjisë elektrike
të prodhuar në nivel botëror vjen nga hidrocentralet.
Koncepti i hidrocentraleve të vogla mund të shihet nga këndvështrime të ndryshme dhe
ndryshon nga vendi në vend, në varësi të standardit të tyre, karakteristikave hidrologjike,
meteorologjike, karakteristikave topografike dhe të lokacionit ku janë, si dhe nga shkalla e
zhvillimit teknologjik dhe nga shkalla e zhvillimit ekonomik të vendit.

12
Tabela 4.1. Kategorizimi i hidrocentraleve të vogla në disa shtete[10]
Vendi
Mikro Mini Të vogla
kW kW kW
SHBA < 100 100-1000 1-30
Kina  < 500 0.5-25
Franca 5-500  
India < 100 101-1000 1-15
Brazil < 100 101-1000 1-30
Në përgjithësi < 100 < 1000 <10
Tabela 4.2 Fuqia e instaluar dhe hidropotenciali në nivel global[10]
Burimet e
energjisë në
nivelin global
Fuqia e instaluar e
hidrocentraleve
Fuqia e instaluar e hidrocentraleve të vogla
680 GW 47 GW
Potenciali
hidroenergjetik
Potenciali hidroenergjetik për hidrocentrale të
vogla
300 GW 180 GW
Hidrocentralet e vogla paraqesin kombinimin e përparësive të prodhimit të energjisë elektrike
prej hidropotencialit energjetik dhe prodhimtarisë së decentralizuar të energjisë elektrike,
ndërsa në të njëjtën kohë nuk kanë efekte negative në rrethinë sikurse hidrocentralet e mëdha.
Hidrocentralet e vogla, krahasuar me ato të mëdha i kanë këto përparësi:
 pothuajse nuk kanë defekte;
 nuk kanë shpenzime për shpërndarjen e energjisë elektrike;
 nuk kanë efekte negative në ekosistem sikurse hidrocentralet e mëdha;
 mirëmbajtja e lirë, etj.
Pjesët kryesore të strukturës dhe stabilimenteve të hidrocentraleve të vogla janë:
 Objektet ndërtimore;
 Pajisjet hidromekanike;
 Pajisjet elektrike;
 Lidhja me rrjetin elektrik.

13
4.1. Objektet ndërtimore
 Diga – Shumica e hidrocentraleve furnizohen me ujë nga liqenet akumuluese. Diga është
një objekt i ndërtuar për të siguruar akumulimin e ujit. Liqenet e akumuluar në të shumtën
e rasteve janë të ndërtuara në mënyrë urbane me qëllim që të shfrytëzohen edhe si liqene
për rekreacion.
 Kanali furnizues – Detyra e kanalit të furnizimit është që të sjellin ujë nëpër tubacionin e
presionit në hyrje të turbinës, me sa më pak humbje. Në terrene me pjerrësi të madhe dhe
për rrjedha të instaluara më të vogla punohet kanali me beton të armuar dhe seksion tërthor
katror. Kanali është i mbuluar me pllaka montimi, sepse i ekspozohet shembjeve të dheut-
gurëve. Në terrene me rënie të vogël gjatësore dhe rrjedhje më të madhe të instaluar,
parashikohet kanal i hapur i seksionit tërthor trapezoid.
 Tubacioni i presionit  Për hidrocentrale të vogla me presione të mesme dhe të larta, uji
deri tek turbina rrjedh përmes tubacionit të presionit. Nëse tubacioni është me diametër më
të madh ose me gjatësi më të madhe, atëherë për shkak të rrezikut të goditjes së presionit,
vendoset një dhomë kompensuese e ujit para turbinës, me diametër nga 0.4 m deri në
2.8 m.
 Ndërtesa e centralit – Hidrocentralet vogla janë stabilimente ku puna është e automatizuar
deri në masën që siguria është e kënaqshme, punojnë pa ekuipazh, vetëm me mbikëqyrje të
kohëpaskohëshme. Pra nuk ka nevojë për dhoma të stafit ashtu që hapësira shfrytëzuese e
ndërtesës mund të reduktohet në masën minimale. Tani po punohen edhe turbina me
gjenerator të integruar, kështu që edhe dimensionet e pajisjeve janë dukshëm më të vogla,
pra që sipërfaqja e ndërtesës është zvogëluar. Në kohët e fundit, ndërtesa e centralit të
hidrocentraleve të vogla, po transformohet në stacione të kontrollit plotësisht të
automatizuar.
 Kanali dalës – uji i shfrytëzuar përmes gypave kthehet në rrjedhën e poshtme të lumit.
4.2. Pajisjet hidromekanike
 Organet lëvizëse në diga  Funksioni i organeve lëvizëse në diga është rregullimi i nivelit
të ujit të sipërm. Këtu bëjnë pjesë: valvula të ndryshme, lloza (shula) boshtor në digë,
mbyllës të ndryshëm segmentor si dhe kombinimet e tyre. Në kohët e fundit, në rregullimin
e ujit të sipërm përdoren mbrojtës prej gome, të cilët mund të mbushen me ajër të
kompresuar ose ujë nën presion të ulët.

14
 Elementet e ujëmbledhësve  Elementet e ujëmbledhësve janë: bllokuesit dhe organet
bllokuese, grilat e vrazhda dhe të imëta dhe elementet e pastrimit të grilave. Shulat boshtor
(bllokues) përdoren për shkarkimin e herë pas hershëm të ujit nga hapësirat e detajeve
rrymore të hidrocentralit së vogël. Për distanca të vogla të fushave të rrjedhjes, ato punohen
nga druri i lisit, ndërsa për distanca të mëdha dhe të thella, nga profilet e çelikut të salduar.
Grilat e vrazhda dhe të imëta shërbejnë për të ndaluar papastërtitë më të mëdha mekanike
të lumit (drunjve, gurëve të mëdhenj e të ngjashme). Herë pas here pastrohen mekanikisht.
Grilat e imëta ndalojnë papastërtitë më të vogla të lumenjve si shishe, qese plastike, gurë
të vegjël etj. Për shkak të vrimave më të vogla të këtyre rrjetave, ato më shpesh mbyllen, e
në këtë rast rriten humbjet hidraulike. Prandaj ato pastrohen me pajisje të automatizuara të
pastrimit. Për shkak se janë të ekspozuara ndaj korrozionit, ato i nënshtrohen procesit të
zinkimit.
 Elemente dalëse nga turbina  Në mënyrë që të zvogëlohen humbjet hidraulike për shkak
të vrushkullimit të ujit në dalje nga turbina, vendosen difuzorët (figura 4.5).
Fig. 4.5 Difuzori i integruar në dalje të turbinës [1]

15
4.3. Pajisjet elektro-mekanike
4.3.1. Turbinat
Funksioni i turbinës është shndërrimi i energjisë kinetike të ujit në energjinë mekanike me anë
të pjesëve rrotulluese të turbinës – lopatave. Ekzistojnë lloje të ndryshme të turbinave për të
mbuluar një gamë të gjerë të kushteve që dalin nga konfigurimi i terrenit respektivisht
kombinimet e ndryshme të rrjedhjes dhe lartësisë së rënies. Në shumicën e lokacioneve të
hidrocentraleve të vogla ku rrjedhat ndryshojnë në mënyrë të konsiderueshme, zakonisht
zgjidhen ato turbina që punojnë në mënyrë efikase në diapazonet e gjera të rrjedhës (prurjes)
siç janë turbinat e Kaplan, Pelton, Turgo, Crossflow dhe Francis.
Zgjedhja e llojit, formës dhe dimensioneve të turbinës varet kryesisht nga rënia e ujit neto,
rrjedha e instaluar, shpejtësia e rrotullimit e cila përcakton llojin dhe formën themelore të rotorit
të turbinës dhe pjesëve të tjera. Turbinat e vogla të ujit mund të arrijnë efikasitetin deri në 90%.
Ekzistojnë dy lloje të turbinave ato janë:
Turbinat reaktive (fig. 4.6 ) të cilat e përdorin presionin e ujit dhe shpejtësinë e lëvizjes për
të prodhuar fuqi. Rrota e punës në këtë rast është komplet e zhytur në ujë dhe uji pasi kalon
nga hyrja në dalje do të këtë presion dhe shpejtësi të reduktuar. Në këtë grup bëjnë pjesë
turbinat Kaplan dhe Francis.
.
Fig. 4.6. Turbina reaktive
Turbinat aktive (fig. 4.7) bëjnë shndërrimi i energjisë kinetike të ujit në energjinë mekanike
duke vepruar vrushkulli i ujit në lopatat e turbinës. Tek këto turbina nuk ka rënie të presionit.
Në këtë grup bëjnë pjesë turbinat Pelton, Turgo dhe Crossflow.

16
Fig. 4.7. Turbina aktive
Turbinat Kaplan dhe helike janë reaktive me rrjedhje aksiale dhe përdoren për rënie të vogla
(fig. 4.8 )
Fig. 4.8. Turbina helike
Turbina Francis është reaktive me rrjedhje radiale dhe lopata të fiksuara të rotorit dhe me
udhëzues të rregullueshëm të lopatave, të cilat përdoren për rënie mesatare (fig. 4.9)

17
Fig. 4.9. Turbina Francis
Turbina Pelton (fig. 4.10), është aksiale me një ose më shumë vrushkullore ku secila
vrushkullore siguron kontrollin e prurjes nëpër spërkatëse me gjilpërë. Përdoren për rënie të
mesme dhe të larta.
Fig. 4.10. Turbina Pelton

18
Fig. 4.11. Helikat e turbinave
Fig. 4.12. Llojet e turbinave

19
Fig 4.13. Skema e Turbinës Francis
Tek të gjitha llojet e turbinave që përdoren në hidrocentrale të vogla, kërkohet të kenë cilësi të
mira rregulluese për arsye se shfrytëzojnë hidropotencialin e rrjedhës me madhësi të
ndryshueshme për gjatë vitit. Pra këto turbina duhet ta kenë mundësin e ndërrimit të prurjes
(minimum teknik) në diapazon të gjerë duke mbajtur shkallën e shfrytëzimit në nivel të duhur.
Minimumi mesatar teknik (raporti ndërmjet rrjedhës minimale dhe maksimale) në përqindje
për disa turbina klasike është: Pelton 20%, Francis 60%, Kaplan 40%, etj.
Zonat e punës për lloje të ndryshme të turbinave
Fig. 4.14. Diagrami i zonës së aplikimit të turbinave të ndryshme[1]

20
Efikasiteti i turbinave të vogla të ujit është treguar në diagramin (fig, 4.15)
Fig. 4.15. Diagrami i efiçencës së turbinave[1]
Zgjedhja e tipit të turbinave
Tabela 4.3. Tipi i turbinave për rënie të caktuar
RËNIA
Turbina E lartë E mesme E ulët
AKTIVE
Pelton
Turgo
Crossflow
Turgo
Pelton
Crossflow
REAKTIVE Francis
Helikë
Kaplan
4.3.2. Multiplikatori
Te rëniet gjeodezike më të vogla se 20 m, numri i rrotullimeve të turbinës në pikën e punës
optimale është e ulët. Për shkak të numrit të ulët të poleve të gjeneratorëve të përdorur në
hidrocentrale të vogla, është e nevojshme të vendoset një multiplikator [Figura 4.16]. Kjo
pajisje e rrit numrin e rrotullimit të turbinës në numër përkatës të numrit të rrotullimeve të
rotorit të gjeneratorit.

21
.
Fig. 4.16. Skema e multiplikatorit [1]
4.3.3. Gjeneratori
Gjeneratori bënë shndërrimin e energjisë mekanike në energji elektrike. Gjeneratori mund të
jetë sinkron dhe asinkron.
Gjeneratori sinkron mund të veprojë i izoluar (i ndarë nga rrjeti i energjisë), ndërsa
gjeneratori asinkron për veprim normal duhet të lidhet me gjeneratorët tjerë (respektivisht i
kyçur në sistemin energjetik).
Gjeneratorët sinkronë përdoren si burime primare të prodhimit të energjisë në sistemet
elektroenergjetike, por gjithashtu edhe në rrjete më të vogla të izoluara, si dhe për aplikime të
pavarura në hidrocentrale të vogla.
Gjeneratorët asinkron shpesh janë zgjidhja më e thjeshtë dhe më e lirë për hidrocentralet e
vegjël që japin energji elektrike për shpërndarjen në një rrjet ekzistues të energjisë elektrike.

22
Fig. 4.17. Skema e gjeneratorit me turbinë
4.3.4. Transformatorët
Transformatori si një komponent i një hidrocentrali të vogël merret parasysh vetëm kur kemi
të bëjmë me fuqi të mëdha (mbi 100 kW) të stabilimenteve, sepse në këto raste parashihet lidhja
me rrjetin e tensionit të lartë, prandaj transformimi i tensionit është i pashmangshëm. Tek
hidrocentralet më të vegjël bëhet lidhja e drejtpërdrejtë në rrjetin shpërndarës të tensionit të
ulët dhe transformatori si i tillë nuk kërkohet. Gjithashtu, në rastin e llojeve të reja të turbinave
për hidrocentrale të vogla, transformatori realizohet i integruar në turbinë, i veshur me
materiale të papërshkueshme dhe në këtë rast bëhet praktikisht vetëm një stacion kontrolli, i
cili e merr tensionin për t'u lidhur me rrjetin e energjisë.
4.3.5. Kontrollimi automatik
Hidrocentralet e vogla zakonisht nuk mbikëqyren por kontrollohen nga një sistem i
automatizuar i kontrollit. Pasi që jo të gjitha hidroelektranat janë të njëjta, është pothuajse e
pamundur të përcaktohet fusha e automatizimit që duhet të përfshihet në një sistem të veçantë,
por disa kërkesa janë standarde:

23
a) Të gjitha pajisjet duhet të drejtohen me komanda manuale dhe të jenë tërësisht të
pavarura nga kontrollimi i programuar, i cili do të përdoret për nisje të punës dhe për
procedurat e mirëmbajtjes.
b) Sistemi duhet të përmbaj pajisjet e nevojshme për të zbuluar prishjet serioze dhe më
pas të veprojë që njësitë dhe të gjitha stabilimentet të jenë të siguruara.
c) Të dhënat përkatëse operative të centraleve të vogla të energjisë duhet të mblidhen dhe
gjithmonë të jenë në dispozicion për të marrë vendime afariste dhe të ruhen në bazën e
të dhënave për më vonë.
d) Duhet të aktivizohet një sistem kontrolli inteligjent për të mundësuar punën e repartit
në një mjedis të pa mbikëqyrur.
e) Duhet të mundësohet qasje në kontrollin e sistemit nga një distancë e largët.
f) Sistemi duhet të jetë në gjendje të komunikojë me njësi të ngjashme si në rrjedhën e
sipërme ashtu edhe në atë të poshtmen, nëse ato ekzistojnë, me qëllim të optimizimit të
procedurave operative.
g) Parashikimi i gabimit është një faktor që ndikon në përmirësimin e sistemit të kontrollit.
Duke përdorur sisteme inteligjente në të cilët futen të dhënat operative, është e mundur
të parashikohen dështimet para se të ndodhin ato dhe të ndërmerren veprime korrigjuese
në mënyrë që të mos ndodh dështimi.
Fig. 4.18. Pamje e kontrollit automatik

24
5. MËNYRA E PROJEKTIMIT DHE ANALIZA E NDËRTIMIT TË NJË
HIDROCENTRALI TË VOGËL
5.1. Mjetet për bërjen e analizave teknike-ekonomike të lokacioneve për
ndërtimin e hidrocentraleve të vogla
Përpunimi i analizës teknike-ekonomike të hidrocentraleve të vogla kërkon një analizë të
detajuar të lokacioneve makro dhe mikro, testet hidrologjike dhe matjet e rrjedhjes së ujit. Për
të filluar testin është e nevojshme të zgjidhet mikrolokacioni ku do të kryhen testet e hidro-
probabilitetit. Rrjedha e ujit dhe rënia gjeodezike janë parametrat më të rëndësishëm për
parashikimin e shfrytëzimit të mikrolokacionit të hidro-potencialit dhe bazuar në këta dy
parametra, bëhen testimet fillestare. Të dhënat për rrjedhën duhet të merren për një periudhë
shumëvjeçare si pjesë e zhvillimit të analizës teknike dhe ekonomike. Këto të dhëna merren
nga Instituti Hidrometeorologjik Shtetëror. Pas mbledhjes së të dhënave mbi rrjedhën,
formohet lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhës në mikro-lokacionin e zgjedhur për periudhën prej
më së paku 10 vjet e pastaj llogaritet rrjedhja mesatare vjetore, dhe në fund këto vlera mesatare
përdoren për të bërë lakoren e kohëzgjatjes se rrjedhës. Pas formimit të lakores së rrjedhjes
është e nevojshme për të kryer matjet e rënies gjeodezike të rrjedhës në mënyrë që të llogaritet
lartësia në mes kuotës së sipërme dhe të poshtme të rrjedhjes, pra dallimi në mes të nivelit të
rrjedhave të ujit që hyjnë në kanal dhe nivelit të rrjedhës së ujit në dalje nga kanali. Kështu që,
sa më e madhe të jetë prurja e ujit nëpër turbinë të hidrocentralit të vogël si dhe sa më e madhe
të jetë lartësia gjeodezike aq ma i madh do të jetë rendimenti i shfrytëzimit të hidrocentralit
respektivisht aq më e madhe do të jetë fuqia e impiantit.
Pas zgjedhjes së mikrolokacionit dhe formimit të lakores së rrjedhës, është e nevojshme të
bëhet zgjedhja e llojit të stabilimenteve në varësi të konfigurimit të mikrolokacionit për
shfrytëzimin maksimal të hidrocentralit. Pas kësaj, përcaktohen strukturat hidromekanike të
nevojshme për stabilimente, strukturat më të rëndësishme hidromekanike janë: diga (nëse e
njëjta nuk ekziston), kanali i sipërm për rrjedhën e ujit me një grilë të vrazhdë, godina për
turbinë dhe gjenerator si dhe kanali i poshtëm derivues. Pastaj, bazuar në llogaritjen e rrjedhës
mesatare dhe rënies gjeodezike, bëhet përzgjedhja e lloji të turbinës. Pas zgjedhjes së llojit të
turbinës është e nevojshme të përcaktohet lloji i gjeneratorit si dhe të përcaktohet lidhja e
stabilimenteve në rrjet. Në fund, bëhet vlerësimi i kostos së ndërtimit dhe vlerësimi i
profitabilitetit të projektit.
Pra tani përcaktohen elementet bazë të analizës tekniko-ekonomike, siç janë:

25
 Përzgjedhja e pozicionit për hidrocentral të vogël
 Parametrat hidroenergjetike dhe hapësinore të pozicionit
 Lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhjes
 Lartësia e rënies gjeodezike
 Përzgjedhja e llojit të stabilimenteve
 Ndërtimet hidromekanike
 Përzgjedhja e llojit të turbinës, gjeneratorit dhe lidhja me rrjetin
 Llogaritja e ndikimit të pritshëm të energjisë
 Vlerësimi i kostove të ndërtimit
 Vlerësimi i profitabilitetit të projektit
5.2. Analiza paraprake e fizibilitetit për një hidrocentral të vogël
Në punim jepen karakteristikat teknike dhe ekonomike të ndërtimit të Hidrocentralit të caktuar
në Qarkun e caktuar dhe një përshkrim i shkurtër i zonës së mikrolokacionit të vetë projektit,
performancat e mundshme të stabilimenteve si dhe karakteristikat e tyre teknike dhe
ekonomike. Gjithashtu duhet bërë një kalkulim i shkurtër i kostos së projektit në lidhje me
kostot e parashikuara të ndërtimit dhe blerjes së pajisjeve. Dhe në përfundim duhet të paraqitet
për tu miratuar propozimi për realizimin e projektit duke u bazuar në llogaritjet e rentabilitetit.
Kjo analizë bëhet për të aplikuar për marrje të lejës paraprake të energjisë.
5.2.1. Përshkrimi i lumit dhe pozicioni i zgjedhur
Lumi i caktuar duhet të jetë kushtimisht në Kosovë. Për lumin e caktuar duhet ditur lartësia
mbidetare përgjatë rrjedhës së tij në lartësi. Gjithashtu, duhet të dihet, për të gjitha ujërat dhe
përrojet që derdhen në lum. Lumi i caktuar i cili e vazhdon rrjedhën nga vendi i caktuar nëpër
vendet tjera ku edhe e ka prurjen më të madhe në drejtim të derdhjes.
Në lokacionin e përzgjedhur kur ekziston një digë atëherë, ky është një pozicion ideal për
ndërtimin e një hidrocentrali të vogël.

26
Fig. 5.1. Pozicioni i mundshëm i zgjedhur i lumit për digën [1]
5.2.2. Përzgjedhja e pozicionit për hidrocentralin e vogël
Për rastin hipotetik pozicioni është përzgjedhur për shkak të ekzistencës së digës që është në
gjendje të mirë dhe për shkak të bollëkut të ujit që e ka lumi i caktuar. Pra ky është një pozicion
shumë i favorshëm hidroenergjetik. Për shkak të pozitës së digës dhe konfigurimit të bregut
dhe shtratit të lumit përgjatë digës, në drejtim teposhtë duhet përzgjedhur pozicionin për
hidrocentral të vogël, mu pranë digës.
Meqë në përgjithësi rëniet gjeodezike janë relativisht të vogëla në vendndodhjen e përzgjedhur,
rekomandohet që të instalohet një nga llojet moderne të turbinave,
Meqenëse ka edhe prodhues të ndryshëm të turbinave të përshtatura për rënie të vogla
gjeodezike, atëherë vendimi përfundimtar për llojin e turbinës duhet të merret gjatë hartimit të
projektit ideor.
5.2.3. Lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhës
Për qëllimet e kësaj analize, shfrytëzohet diagrami i lakores së kohëzgjatjes së rrjedhës së matur
në stacionin matës të lumit të caktuar në periudhën 10 vjeçare [Figura 5.2]. Bazuar në këto
matje në lumin e caktuar, është llogaritur lakorja e rrjedhës për pozicionin e vëzhguar, e cila
është treguar në diagramin e mëposhtëm:

27
Fig. 5.2. Lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhës[1]
Për faktin se të dhënat janë marrë nga Instituti Shtetëror Hidrometeorologjik, i vetmi institucion
i autorizuar në Republikën e Kosovës që ka të dhëna shumëvjeçare për rrjedhat e lumenjve të
Kosovës, nuk ka nevojë për ndonjë matje plotësuese.
5.3. Analiza e projektimit
Në këtë kapitull do të shqyrtohet analiza e komponentëve të hidrocentraleve të vogla. Analiza
e projektimit bazohet në lartësinë neto (H) dhe prurjen vëllimore (Q). Analiza është bërë duke
përdorur disa formula empirike.
Lartësia H = 40.92 m dhe prurja vëllimore Q = 2.788 m3
/s.

28
5.4. Përzgjedhja e pajisjeve elektromekanike
5.4.1. Përcaktimi i prodhimit të energjisë
𝑃 = 𝑔 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻 ∙ Ƞ0 ∙ 𝜌 𝑤 (5.1)
ku janë:
𝑃= fuqia në kW
𝑔= nxitimi gravitacionit (9.81 m/s2
)
𝑄= prurja vëllimore e ujit në m3
/s
𝐻 = lartësia në m
Ƞ0 = koeficienti i përgjithshëm i shfrytëzimit
𝜌 𝑤 = densiteti i ujit
Në rastin tonë:
Rendimenti i turbinës: Ƞt = 0.94 (Turbinë Francis)
Rendimenti i transmetuesit: Ƞm = 0.98 (Transmetues me rripa)
Rendimenti i gjeneratorit: Ƞg = 0.97 (Gjenerator i njëkahshëm-sinkron)
Prandaj:
Ƞ0 = Ƞ 𝑡 ∙ Ƞ 𝑚 ∙ Ƞ 𝑔 (5.2)
Ƞ0 = 0.94٠0.98٠0.97 = 0.89
Kështu që fuqia e zhvilluar nga gjeneratori jepet me shprehjen:
𝑃 = 𝑔 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻 ∙ Ƞ0 ∙ 𝜌 𝑤 (5.3)
𝑃 = 9.81 ∙ 2.788 ∙ 40.92 ∙ 0.89 ∙ 1000 = 1000053 W ≈ 1 MW
5.5. Përzgjedhja e turbinës Francis
Pas analizës, u përzgjodh turbina Francis duke marr parasysh lartësinë, prurjen vëllimore,
shpejtësinë e rrotullimit, shpejtësinë specifike, energjinë e prodhuar dhe koston. Zgjedhja u bë
duke u bazuar në tabelat dhe grafikët siq tregohet më poshtë.

29
Tabela 5.1. Shkalla e shfrytëzimit për turbinat e vogla
Tipi i turbinën Koeficienti i shfrytëzimit
Kaplan njëfisht e rregullaur 0.91
Kaplan dyfish e rregulluar 0.93
Francis 0.94
Pelton me n-gryka 0.90
Pelton me një grykë 0.89
Turgo 0.85
Tabela 5.2. Zona e punës për turbinat e vogla
Tipi i turbinës Zona e punës në metra
Kaplan 2 < Hn < 40
Francis 25 < Hn < 350
Pelton 50 < Hn < 1300
Turgo 50 < Hn < 250
Fig. 5.3. Zgjedhja e turbinës[7]

30
Këto llogaritje bazohen në ekuacionet Lugaresi dhe Massa
5.5.1. Shpejtësia specifike, 𝑵 𝒔
𝑁𝑠 =
1.924
𝐻 𝑛
0.512
(5.4)
Për Hn = 40.92 m kemi:
𝑁𝑠 =
1.924
(40.92)0.512
= 0.2877
Për turbinën Francis fusha e shpejtësive specifike është:
0.05 ≤ 𝑁𝑠 ≤ 0.33
Prandaj shpejtësia specifike është brenda intervalit të pranueshëm.
5.5.2. Shpejtësia e rrotullimit, 𝑵
𝑁 = 𝑁𝑠 ∙ 𝐸
3
4/√𝑄
(5.5)
Kemi:
𝐸 = 𝑔 ∙ 𝐻 𝑛 (5.6)
𝐸 = 9.81 ∙ 40.92 = 401.425
Prandaj:
𝑁 = 0.2484 ∙
(401.425)0.75
√2.788
= 15.451
rr
s
Por N shprehet gjithmonë në rrotullime për minut, prandaj kemi:
𝑁 = 15.451 ∙ 60 = 927.048 𝑟𝑟/𝑚𝑖𝑛

31
5.5.3. Dimensionet e turbinës Francis
Fig. 5.4. Përmasat e diametrave të turbinës Francis
Diametri dalës 𝐷3 merret nga:
𝐷3 = 84.5 ∙ [0.31 + (2.488 ∙ 𝑁𝑠)] ∙
√𝐻 𝑛
60 ∙ 𝑁
(5.7)
Diametri hyrës 𝐷1 merret nga:
𝐷1 = (0.4 +
0.095
𝑁𝑠
) ∙ 𝐷3
(5.8)
Diametri hyrës 𝐷2 merret nga:
𝐷2 =
𝐷3
0.96 + 0.3781 ∙ 𝑁𝑠
(5.9)
Për 𝑁𝑠 < 0.164 merret 𝐷1 = 𝐷2
Duke përdorur ekuacionet e mësipërme diametrat e helikës për turbinën Francis janë:
𝐷3 = 84.5 ∙ [0.31 + (2.488 ∙ 0.2877)] ∙
√40.92
60 ∙ 15.451
= 0.598 m
𝐷1 = (0.4 +
0.095
0.2877
) ∙ 0.598 = 0.437 m

32
𝐷2 =
1.601
0.96 + 0.3781 ∙ 0.2877
= 0.560 m
Raporti në mes gjerësisë dhe diametrit, (B/D)
𝑛 = 𝐵1/𝐷1 (5.10)
𝑛2 = 𝐵2/𝐷2 (5.11)
Ku vlera e 𝑛 varion nga 0.1 deri në 0.45
Raporti i rrjedhës, Kf
Raporti i rrjedhjes është raporti i shpejtësisë së rrjedhjes në hyrje të shpejtësisë teorike reaktive.
Kështu, raporti i rrjedhës është:
𝐾𝑓 =
𝑉𝑓1
√(2𝑔𝐻)
(5.12)
Vlera e Kf varion nga 0.15 deri në 0.30.
Raporti i shpejtësisë, Ku
Raporti i shpejtësisë është raporti i shpejtësisë periferike me shpejtësinë teorike në hyrjen.
Kështu, raporti i shpejtësisë është:
𝐾 𝑢 =
𝑢
√(2𝑔𝐻)
(5.13)
Vlera e Ku varion nga 0.6 në 0.9
Nga ekuacionet e mësipërme kemi:
Fig. 5.5. Paraqitja grafike e helikës së turbinës Francis nga rezultatet e ekuacioneve

33
Gjerësia, 𝐵1
𝐵1 = 𝑛 𝐷1 = 0.45 ∙ 0.437 = 0.269 m
Shpejtësia e rrjedhjes, 𝑉𝑓1
𝑉𝑓1 = 𝐾𝑓√(2𝑔𝐻) (5.14)
𝑉𝑓1 = 0.3 ∙ √(2 ∙ 9.81 ∙ 40.92) = 8.500
m
s
Shpejtësia rrethore (tangjenciale), 𝑢1
𝑢1 = 𝜋 ∙ 𝐷1 ∙
𝑁
60
(5.15)
𝑢1 = 𝜋 ∙ 0.437 ∙
927.048
60
= 29.030
m
s
Shpejtësia e rrotullimit në hyrje. 𝑉 𝑤1
Ƞ 𝐿 = 𝑉 𝑤1 ∙
𝑢1
𝑔 ∙ ℎ
(5.16)
Meqë efikasiteti më i mirë i turbinës Francise është Ƞ 𝐿 = 0.94 , kemi:
𝑉 𝑤1 = Ƞ 𝐿 ∙ (𝑔 ∙ ℎ)/ 𝑢1
𝑉 𝑤1 = 0.94 ∙
9.81 ∙ 40.92
29.030
= 12.998
m
s
Këndi udhëzues α është:
𝑇𝑎𝑛(𝛼) =
𝑉𝑓1
𝑉 𝑤1
(5.17)
𝑇𝑎𝑛(𝛼) =
8.500
12.998
𝑇𝑎𝑛 − 1(
8.500
12.998
)
𝛼 = 33.184°
Ndërkaq këndi i helikës θ është:
𝑇𝑎𝑛(𝜃) = 𝑉𝑓1/(𝑉 𝑤1 − 𝑢1) (5.18)

34
𝑇𝑎𝑛(𝜃) = 8.500/(12.998 − 29.030)
𝑇𝑎𝑛 − 1[
8.500
12.998 − 29.030
]
𝜃 = −27.933°
Gjerësia në prizë
𝑛 = 𝐵2/𝐷2 (5.19)
Ku n = 0.45 , prandaj kemi:
𝐵2 = 𝑛 𝐷2 = 0.45 ∙ 𝐷2 = 0.45 ∙ 0.560 = 0.252 m
Vlera 𝑢2 fitohet nga;
𝑢2 = 𝜋 ∙ 𝐷2 ∙
𝑁
60
(5.20)
𝑢2 = 𝜋 ∙ 0.560 ∙
927.048
60
= 27.162
m
s
Shpejtësia e rrotullimit në dalje(𝑉𝑤2)
𝑉𝑤2 = 𝑔 ∙ 𝐻 ∙
ℎ
𝑢2
(5.21)
𝑉𝑤2 = 9.81 ∙ 40.92 ∙
0.94
27.162
= 13.892
m
s
Këndi udhëzues në dalje (𝜙2) këndi i helikës në dalje (𝛽2) = 90°
Tan ϕ = V𝑓2 / 𝑢2 (5.22)
Tan − 1 (8.500 /27.162 )
ϕ = 17.377°

35
5.5.4. Llogaritja e kavitetit
Kaviteti nuk është veti fizike, por dukuri negative gjatë rrymimit të lëngut, me çka bëhet
shkatërrimi i materialit në sipërfaqet kufitare të instalimit. Kaviteti ndodh gjatë rrymimit të
lëngut nëpër tubacione të cilët kanë ngushtime të dukshme të prerjes tërthore. Atëherë në ato
vende shpejtësia e rrymimit rritet, kurse presioni zvogëlohet. Gjatë rrymimit nëpër kanale
rrymuese të cilat rrotullohen (tek të gjitha turbomakinat), gjithmonë ekziston rrezik në rrjedhën
rrymore që të ekzistojnë zona në të cilat presioni është më i vogël se presioni atmosferik, d.m.th.
të mbisundojë nënpresioni.
Nënpresioni mund të arrijë vlerë e cila është më e vogël nga vlera e presiont të avullit të ngopur
të lëngut për temperaturën punuese. Atëherë në atë pjesë të hapësirës rrymore do të bëhet
avullimi i lëngut. Avulli do të përqendrohet në pjesët e hapësirës rrymore, duke formuar të
ashtuquajtura kaverne. Këto kaverne, të sjella nga rrymimi, mund të vinë në zonën me presion
më të lartë se presioni i avullit të ngopur. Në ato zona bëhet përqendrimi i avullit dhe grimcave
të krijuara gjatë kondensimit së bashku me grimcat përreth, duke tentuar që shpejt ta plotësojë
hapësirën pa ajër (hapësirën e zbrazur nga avulli i cili kondensohet), lëvizin me shpejtësi të
madhe. Pastaj ato midis veti ndeshen dhe goditen në muret e tubacionit, goditjet janë
shkatërruese dhe shkaktojnë dëmtime në sipërfaqet e forta. Kjo dukuri e shkatërrimit të
materialit në sipërfaqet kufitare është e njohur nën emrin kavitet.
Mënyra më e mirë që të shmanget dukuria e kavitetit është të sigurohet konstruktim i mirë i
kanaleve përcjellëse (gyp përcjellësve) dhe forma e sipërfaqeve kufitare nga aspekti rrymor
teknik. Kaviteti në raste të caktuara, si për shembull te pompat centrifugale, paraqet faktor të
limituar për dimensionim të pjesëve të caktuara. Kaviteti manifestohet me dridhje (vibrime) të
pakëndshme të makinave dhe tubacionit, të shoqëruara me zhurmë të pakëndshme
Nëse presioni i ujit në helikë është më i ulët se presioni i avullit, mund të paraqitet kaviteti. Për
të shmangur presionin e ujit që të bjerë nën presionin e avullit, turbina mund të zhytet.
Niveli i kërkuar i zhytjes, i shprehur si Lartësia Neto Pozitive e Thithjes (NPSH-Net Positive
Suction Head) varet nga përmasat kryesore dhe numri i shpejtësisë së helikës
Shpejtësia specifike është një shprehje jo-dimensionale për shpejtësinë e rrotullimit në një
lartësi të caktuar në pikën më të mirë të efikasitetit.

36
Fig. 5.6. Paraqitja e kavitetit
Nga kalkulimet e mëhershme kemi:
𝑁𝑠 = 0.2877
Duke ditur shpejtësinë specifike, NPSH e nevojshme mund të kalkulohet si;
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑘ë𝑟𝑘𝑢𝑒𝑠𝑒 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑖𝑟𝑖𝑘𝑒 𝑏 𝑝ë𝑟 𝑁𝑠 > 0.5 𝑏 = 0.1 𝑁𝑠
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑘ë𝑟𝑘𝑢𝑒𝑠𝑒 = 𝑎 ∙
(𝐶 𝑚2)2
2 ∙ 𝑔
+ 𝑏 ∙
(𝑈2)2
2 ∙ 𝑔
(5.23)
Ku parametrat a dhe b janë konstante empirike, dhe, sipas Brekke, varen nga vlera e
shpejtësisë.
Për 𝑁𝑠 < 0.55 kemi 𝑎 = 1.12 dhe 𝑏 = 0.055;
Për 𝑁𝑠 > 0.55 𝑘𝑒𝑚𝑖 𝑎 = 1.12 dhe 𝑏 = 0.1 ∙ 𝑁𝑠.
𝐶 𝑚2 = V𝑓2 = shpejtësia e rrjedhjes në dalje = 8.500
m
s
𝑢2 = 𝑉𝑤2 = shpejtë𝑠𝑖𝑎 𝑒 𝑟𝑟𝑜𝑡𝑢𝑙𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 𝑛ë 𝑑𝑎𝑙𝑗𝑒 = 13.892
m
s
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑘ë𝑟𝑘𝑢𝑒𝑠𝑒 = 1.12 ∙
(8.500)2
2 ∙ 9.81
+ 0.055 ∙
(13.892)2
2 ∙ 9.81
= 4.666

37
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑘ë𝑟𝑘𝑢𝑒𝑠𝑒 = 4.666
NPSH duhet të përmbushë kërkesën e mëposhtme që të shmangë kavitetin:
𝑁𝑃𝑆𝐻 𝑘ë𝑟𝑘𝑢𝑒𝑠𝑒 < ℎ 𝑎𝑡𝑚 − ℎ 𝑣𝑎 − 𝐻𝑠 (5.24)
Nga tabela e avullit të ujit për temperaturë prej 24o
mirret pva = 3625 N/m2
= 0.03625 bar dhe
patm = 101325 N/m2
= 1.01325 bar.
ℎ 𝑣𝑎 =
𝑝 𝑣𝑎
𝜌 ∙ 𝑔
=
3625
1000 ∙ 9.81
= 0.370 m
(5.25)
ℎ 𝑎𝑡𝑚 =
𝑝 𝑎𝑡𝑚
𝜌 ∙ 𝑔
=
101325
1000 ∙ 9.81
= 10.329 m
(5.26)
6.35 < (10.329 − 0.370)
4.666 < 9.931
 kështu nuk mund të paraqitet kaviteti
Mungesa e vlerës së zhytjes së turbinës HS nënkupton që turbina është vendosur nën nivelin e
ujit të pjesës dalëse. Nga llogaritja e mësipërme, turbina nuk i nënshtrohet kavitetit edhe nëse
nuk zhytet. Kështu që zhytja e turbinës nën nivelin e ujit në bishtin dalës nuk është i nevojshëm
për të shmangur kavitetin.
5.6. Analiza e projektimit të tubacionit
Për këtë dizajn u përzgjodh tubi projektues konik për shkak të avantazheve të tij mbi llojet tjera.
Këndi i zgjerimit është prej 6o
.
5.6.1. Diametri i hyrjes Di
𝐷𝑖 = 0.598 m
Lartësia vertikale e gypit
𝑦 = 2.75 ∙ 𝐷𝑖 (5.27)
𝑦 = 2.75 ∙ 0.598 = 1.645 m

38
5.6.2. Diametri dalës i tubit projektues
Nga figura 5.6 kemi:
tan 6° = x / y
y = 1.645 m
tan 6° = x / 1.645
𝑥 = 1.645 ∙ tan 6°
𝑥 = 0.1729 m
Zgjerimi total = 0.0.1729 m ∙ 2 = 0.3457 m
𝐷0 = 2𝑥 + 𝐷𝑖 = 0.3457 m + 0.598 m = 0.944 m
Fig. 5.7. Paraqitja grafike e llogaritjes
5.6.3. Niveli i ujit në dalje
𝑇 = 0.8 ∙ 𝐷𝑖 (5.28)
𝑇 = 0.8 ∙ 0.598 = 0.478 m

39
Fig. 5.8. Kanali dalës
Ky ujë para së të arrij në kanalin dalës është përdorur për të rrotulluar lopatat e turbinës, pra e
kryen qëllimin e tij dhe bashkohet me rrjedhën natyrore të ujit.
5.7. Projektimi i gjeneratorit
5.7.1. Numri i poleve
𝑁𝑝 = 120 ∙ 𝑓/𝑁 (5.29)
Ku janë:
𝑁𝑝 = numri i poleve
𝑓 = frekuenca e furnizimit, e përcaktuar 50 Hz
𝑁 = shpejtësia e rrotullimit (RPM − rrotullime për minut)
Tabela 5.3. Shpejtësia rrotulluese standarde e një gjeneratori [7]
Numri i poleve
Frekuenca
Numri i poleve
Frekuenca
50 Hz 60 Hz 50 Hz 60 Hz
2 3000 3600 16 375 450
4 1500 1800 18 333 400
6 1000 1200 20 300 360
8 750 900 22 272 327
10 600 720 24 250 300
12 500 600 26 231 377
14 428 540 28 214 257

40
Duke iu referuar shpejtësisë origjinale të turbinës dhe shpejtësisë së gjeneratorit të vlerësuar,
qoftë lidhje direkte apo indirekte me transmetuesin e energjisë (ingranim apo rrip) përzgjidhja
bëhet në mënyrë që përshtatshmëria mes raportit të shpejtësisë dhe shpejtësia në mes të turbinës
dhe gjeneratorit të mund të krahasohen.
Kostoja totale e turbinës, transmetuesit dhe gjeneratorit do te merren gjithashtu në konsideratë.
Për hidrocentralin e vogël, janë zgjedhur 4  8 pole për të kursyer koston, prandaj, 17 pole nuk
janë ekonomike. Kështu që përdoret rritësi i shpejtësisë për të ngritur shpejtësinë e turbinës në
shpejtësinë standarde të gjeneratorit pa bashkimin e tyre të drejtpërdrejtë.
Meqenëse shpejtësia e turbinës është llogaritur si 362 rr/min, shihet se kjo shpejtësi është e ulët
dhe kështu duhet të rritet. Shpejtësia ideale mund të arrihet duke rritur shpejtësinë e rrotullimit
të turbinës me një faktor rritës për katër herë.
5.7.2. Shpejtësia e gjeneratorit
Shpejtësia ideale e gjeneratorit është
𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙𝑒 = 3.23 ∙ 927.048 = 3004
rr
min
Prandaj, rrjedhimisht numri i poleve është:
𝑁𝑝 = 120 ∙ 𝑓/𝑁
𝑁𝑝 = 120 ∙
50
3801
≈ 6 pole
Për hidrocentrale të vogla janë përzgjedhur gjeneratorë me 4  8 pole për të ulur koston e
gjeneratorit. Madhësia dhe kostoja e gjeneratorëve me shpejtësi të lartë është më e vogël në
krahasim me gjeneratorët me shpejtësi të ulët. Prandaj, 4 polet bien brenda limitit të
pranueshëm dhe rezultojnë në një gjenerator më të lirë.
Lloji i lidhjes që do të përdoret është lidhja fleksibile e transmetuesit me rripa për të rregulluar
shpejtësinë e turbinës në shpejtësinë e pranueshme të gjeneratorit.
5.7.3. Nxitësi i gjeneratorit
Në rastin e një gjeneratori sinkron, një eksitues (nxitës) është i nevojshëm për të furnizuar
rrymën e fushës tek gjeneratori dhe për të mbajtur tensionin e prodhimit konstant edhe kur
ngarkesa luhatet.

41
Llojet e eksituesëve (nxitësve):
I. Me brusha
II. Pa brusha
Për hidrocentralet e vogla rekomandohet lloji i eksituesit pa brusha për shkak të kostove të
ulëta të mirëmbajtjes. Efikasiteti më i mirë i këtij lloji të gjeneratorit është 97%.
Fig. 5.9. Shembull i dallimit të një motori me brusha dhe pa brusha
5.7.4. Tipi i gjeneratorit
Përzgjidhet gjeneratori sinkron tre fazor sepse është më ekonomik dhe më i besueshëm.
5.7.5. Prodhimi i gjeneratorit
Prodhimi i gjeneratorit tregohet në kVA (kilo volt amper) dhe llogaritet si vijon;
𝑃𝑔(𝑘𝑉𝐴) = 9.81 ∙ 𝐻 ∙ 𝑄 ∙ 𝜌 ∙
ƞ0
𝑃𝑓
(5.30)
Ku janë:
𝑃𝑔 = prodhimi i kërkuar i fuqisë
𝐻 = lartësia Neto
𝑄 = prurja e projektuar (m3
s)
ƞ0 = efikasiteti i përgjithshëm,
gjegjësisht ƞ0 = ƞ 𝑡 ∙ ƞ 𝑚 ∙ ƞ 𝑔
ƞ 𝑡 = shkalla e shfrytëzimit të turbinës
ƞ 𝑚 = shkalla e shfrytëzimit të transmetuesit
ƞ 𝑔 = shkalla e shfrytëzimit të gjeneratorit

42
𝜌 = densiteti i ujit
𝑃𝑓 = faktori i fuqisë = 0.8
Prandaj fuqia prodhuese e kërkuar e gjeneratorit është:
𝑃𝑔(𝑘𝑉𝐴) = 9.81 ∙ 40.92 ∙ 2.788 ∙ 1000 ∙
0.89
0.8
= 1250 kVA
5.8. Impianti i transmetimit të energjisë (rritës i shpejtësisë)
Rritësi i shpejtësisë përdoret gjithmonë për të zvogëluar koston e instalimit sidomos kur
shpejtësia e turbinës është shumë e ulët. Prandaj, shpejtësia e turbinës rritet nga një faktor në
një vlerë të caktuar të përshtatshme. Për këtë dizajn një faktor prej 4.1 është miratuar për të
rritur shpejtësinë e rrotullimit. Kjo kursen koston pasi që gjeneratorët me shpejtësi më të ulët
kanë çmim dhe madhësi më të lartë. Veç kësaj, në rastin e hidrocentraleve të vogla zakonisht
përdoren rripat -V ose rripat me lidhje të sheshtë për të zvogëluar kostot e përgjithshme pasi
që pajisjet për tipin e transmetuesve janë shumë të shtrenjta. Efikasiteti i transmetuesit të tipit
të rripit për këtë dizajn është 98%.
5.9. Instalimi i kontrollit të turbinës dhe gjeneratorit
5.9.1. Rregullatori i shpejtësisë
Rregullatori i shpejtësisë përdoret për të mbajtur shpejtësinë e rrotullimit të turbinës konstante.
Ndryshimi në shpejtësinë e rrotullimit të turbinës ndodh për shkak të ndryshimeve në ngarkesë,
si lartësisës së rënies së ujit dhe prurjes së ujit.
Për këtë dizajn, rekomandohet një rregullator i ngarkesës i tipit beden pasi kushton më lirë.
Kapaciteti i ngarkesës beden llogaritet si më poshtë;
𝑃𝑑 = 𝑃𝑔 ∙ 𝑃𝑓 ∙ 𝑆. 𝐹 (5.31)
ku janë:
𝑃𝑑 = kapaciteti i ngarkesës beden
𝑃𝑔 = fuqia nominale e gjeneratorit
𝑃𝑓 = faktori i fuqisë nominale të gjeneratorit
𝑆. 𝐹 = faktori i sigurisë sipas metodës së ftohjes që përdoret (1.2 − 1.4)
𝑃𝑑 = 12500 ∙ 0.8 ∙ 1.4 = 14000 KW
𝑃𝑑 = 14000 KW
𝑃𝑑 =
14000
1000
= 14 MW

43
5.10. Projektimi i strukturave ndërtimore
5.10.1. Llogaritjet hidraulike të gypit ujor
Në rastin tonë madhësitë themelore janë: 𝑄 = 2.788 m3
/s dhe 𝐻 = 40.92 m.
Ndërsa shpejtësia e rrjedhës në tubin e ujit është përvetësuar të jetë V = 2.47 m/s.
Gjetja e diametrit të brendshëm
𝐴 =
𝑄
𝑉
(5.32)
𝐴 =
2.788
2.47
= 1.129 m2
ku: 𝐴 = 𝑆𝑖𝑝ë𝑟𝑓𝑎𝑞𝑗𝑎 𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑟𝑗𝑒𝑠 𝑡ë𝑟𝑡ℎ𝑜𝑟𝑒 𝑡ë 𝑔𝑦𝑝𝑖𝑡
𝐴 = 𝜋𝑟2
ose 𝐴 = 𝜋𝐷2
/4 (5.33)
Kështu diametri i brendshëm del të jetë:
𝐷 = 2 ∙ √
𝐴
𝜋
= 2 ∙ √1.129/𝜋 = 1.199 m
𝐷 ≈ 1.2 m
5.10.2. Përcaktimi i trashësisë së gypit ujor, 𝒕 𝒑
𝑡 𝑝 = 𝑃 ∙
𝑟
𝜎
(5.34)
𝑃 = 𝑃ℎ + 𝑃𝑠 (5.35)
ku janë:
𝑃 = presioni total
𝑃ℎ = presioni nga goditja hidraulike e ujit
𝑃𝑠 = presioni statik i ujit
𝜎 = sforcimi
Goditja hidraulike është problem më i shpeshtë dhe më i vështir i rrjedhjes së fluideve gjatë
punës së rrjetit të tubacioneve. Presioni i lartë i krijuar gjatë goditjes hidraulike mund të
shkaktoj dëmtime të mëdha të komponenteve siç janë: pompat, turbinat, valvolat etj.

44
Prandaj, imponohet nevoja për analizën e modelit të rrjedhjes së paqëndrueshme (jo stacionare)
të fluidit në tubacione të rrjetit, për të përcaktuar presionin maksimal gjatë goditjes hidraulike.
Nëse ky presion është më i lartë se i lejuari, atëherë duhet të përcaktohet mënyra për të mbrojtur
rrjetin nga goditjet hidraulike.
Goditja hidraulike është një fenomen që ndodh në lëngje që rrjedhin gjatë ndryshimeve të
shpejta të shpejtësisë në njerin prej seksioneve. Kjo dokuri është e karakterizuar nga shfaqja e
valëve të larta apo të ulëta të presionit të cilat shtrihen nga vendndodhja e ndryshimit të
shpejtësisë në çdo seksion ku shkakton luhajtje të presionit dhe deformime të mureve në
tubacion.
Te goditja hidraulike me uljen e hovshme të shpejtësisë së lëvizjes së ujit në tubacione të
çelikut, për çdo rënie të shpejtësisë për 1 m/s , rritet presioni në tubacion për rreth 1.0 – 1.2
MPa d.m.th. për 10 – 12 bar. Kjo mund të shkaktoj ndërlikime në funksionimin normal të
tubacionit deri te plasaritjet e mureve dhe avari të turbinave, pompave etj.
Presioni nga goditja hidraulike llogaritet:
𝑃ℎ = 𝜌 𝑤 ∙ 𝐶 𝑝 ∙ 𝑉 (5.36)
Për ujë me densitet 𝜌 𝑤 = 1000 kg/m3
nën kushte të zakonshme, 𝐶 𝑝 = 1120 , kështu që
presioni nga goditja hidraulike është:
𝑃ℎ = 1000 ∙ 1120 ∙ 2.47 = 2.766 MPa
Presioni statik, 𝑃𝑠
𝑃𝑠 = 𝜌 𝑤 ∙ 𝑔 ∙ 𝐻 (5.37)
𝑃𝑠 = 1000 ∙ 9.81 ∙ 40.92 = 0.401 MPa
Presioni total është:
𝑃 = 𝑃ℎ + 𝑃𝑠 (5.38)
𝑃 = 2.766 + 0.401 = 3.168 MPa
Për faktorin e sigurisë 𝑛 = 4 dhe vlerën e sforcimit 𝜎 𝑦𝑝 = 957 MPa sforcimi i lejuar është:
𝜎𝑙𝑒𝑗 =
𝜎 𝑦𝑝
𝑛
= 957 ∙
106
4
= 239.25 MPa
(5.38)
Rrezja e diametrit të brendshëm të tubit është:
𝑟 =
𝐷
2
=
1.199
2
= 0.599 m ≈ 0.6 m
(5.39)

45
Nga ku fitohet trashësia e tubit ujor:
𝑡 𝑝 = 𝑃 ∙
𝑟
𝜎
(5.40)
𝑡 𝑝 = 5.441 ∙ 106
∙
1.199
2
239.25 ∙ 106
= 0.00794 m ≈ 8 mm
5.10.3. Humbja e lartësisë në gypin e ujit
5.10.3.1. Humbja e lartësisë në gypin e ujit si pasojë e hyrjes dhe daljes, 𝒉𝒗
ℎ𝑣 = 𝐾 ∙
𝑉2
2 ∙ 𝑔
(5.41)
𝐾 = 0.2 prandaj rrjedhë:
ℎ𝑣 = 0.2 ∙
2.472
2 ∙ 9.81
= 0.0622 m
por kemi dy valvola që qëndrojnë në hyrje dhe dalje, prandaj
ℎ 𝑣𝑇 = 2 ∗ ℎ𝑣 (5.42)
ℎ 𝑣𝑇 = 2 ∙ 0.0622 = 0.1244 m
5.10.3.2. Humbja e lartësisë si pasojë e përkuljes, 𝒉 𝒃
ℎ 𝑏 = 𝐶 ∙
𝑉2
2 ∙ 𝑔
(5.43)
Për një kënd devijimi prej 45°, 𝐶 = 0.09
ℎ 𝑏 = 0.09 ∙
2.472
2 ∙ 9.81
= 0.0280 m
5.10.3.3. Humbja e lartësisë si pasojë e fërkimit, 𝒉 𝒇
ℎ𝑓 = 𝑓 ∙
𝐿𝑝
𝐷𝑝
∙ (
𝑉2
2 ∙ 𝑔
)
(5.44)

46
Shënim: Për qëllim të saktësisë është përdorur programi nga faqja e internetit
http://www. lmnoeng.com/moody.php
𝑓 = 0.009
nga rrjedhë që:
ℎ𝑓 = 𝑓 ∙
𝐿𝑝
𝐷𝑝
∙ (
𝑉2
2 ∙ 𝑔
)
ℎ𝑓 = 0.009 ∙
650
1.199
∙ (
2.472
2 ∙ 9.81
) = 1.5174 m
Humbjet totale të lartësisë neto janë, ℎ 𝑇
ℎ 𝑇 = ℎ𝑓 + ℎ 𝑏 + ℎ 𝑣𝑇 + 0.311 (5.45)
ℎ 𝑇 = 1.5174 + 0.0280 + 0.1244 + 0.311 = 1.981 m
Prandaj, lartësia bruto është dhënë 40.92 m dhe lartësia neto është gjetur duke zbritur humbjet
e lartësive. Humbjet e lartësisë janë llogaritur nga të dhënat më sipër.
Llogaritja e lartësisë bruto: 40.92 + 1.981 = 42.901 m
Nga rregulli i projektimit;
ℎ 𝑇 ≤ 0.05 ∙ 𝐻 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑜 (5.46)
1.981 m ≤ 0.05 ∙ 40.92 m
1.981 m ≤ 2.145 m
Nga rregulli i mësipërm, humbja totale e lartësisë e plotëson kushtin, prandaj projektimi është
i sigurt.
5.10.4. Projektimi i kanalit hyrës (kanal i hapur)
𝑄 = 𝐴 ∙ 𝑅
3
3 ∙ 𝑆 𝐿
0.5
/𝑛 𝑣
(5.47)
ku janë:
𝑄 = rrjedha e projektuar shkarkuese e kanalit
𝐴 = sipërfaqja e seksionit = 𝑏 ∙ ℎ

47
𝑏 = gjerësia e kanalit
ℎ = thellësia e kanalit
𝑅 = 𝐴/𝑃
𝑃 = perimetri i lagur = 𝑏 + 2ℎ
𝑆 𝐿 = pjerrtësia gjatësore e kanalit të lartësisë ≅ 1/1500
𝑛 𝑣 = koeficienti i vrazhdësisë = 0.015
Figura 5.10. Pamja e kanaleve rrjedhëse të ujit
Forma më ekonomike e kanaleve është drejtkëndëshe.
Për seksionin e kanalit drejtkëndor; Seksioni drejtkëndor i kanalit është më ekonomik atëherë
kur; ℎ = 𝑏/2 dhe 𝑅 = ℎ/2
Prandaj;
𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ (5.48)
Por ℎ = 𝑏/2 ose 𝑏 = 2 ∙ ℎ
Kështu kemi;
𝐴 = 2 ∙ ℎ2
Prandaj:
𝑄 = 𝐴 ∙ 𝑅
3
3 ∙ 𝑆 𝐿
0.5
/𝑛 𝑣
𝑄 = 2ℎ2
∙ (
ℎ
2
)
2
3
∙ 𝑆 𝐿
0.5
/𝑛 𝑣

48
2.788 = 2ℎ2
∙ (
ℎ
2
)
2
3
∙ (
1
1500
)
0.5
/0.015
ℎ = 1.099 m
Nga ku llogarisim gjerësinë e kanalit:
𝑏 = 2 ∙ ℎ
𝑏 = 2 ∙ 1.099 = 2.198 m
5.10.5. Mbushja e digës
5.10.5.1. Llogaritjet e lartësisë së digës
Nën kushte normale, lartësia e digës duhet të planifikohet që të tejkalojë vlerën e llogaritur me
metodën e mëposhtme për të siguruar heqjen e qetë të sedimentit nga pjesa e sipërme e digës
dhe pellgu i vendosjes.
5.10.5.2. Marrja anësore
Lartësia e digës, 𝐷1, përcaktohet në lidhje me lartësinë e shtratit të portës së gërmuar në
mbushjen e digës.
𝐷1 = 𝑑1 + ℎ1 (5.49)
Ku:
𝑑1 = lartësinë e shtratit të portës nga gërmimi deri te gryka (zakonisht 0.5 − 1.0 m)
ℎ1 = thellësia e grykës së ujit
(𝑧𝑎𝑘𝑜𝑛𝑖𝑠ℎ𝑡 𝑒 𝑝ë𝑟𝑐𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑟 𝑞ë 𝑡ë 𝑗𝑎𝑝ë 𝑠ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑛ë 𝑒 ℎ𝑦𝑟𝑗𝑒𝑠 𝑎𝑓ë𝑟𝑠𝑖𝑠ℎ𝑡 0.5 − 1.0 m/s)
𝑄 𝑑 = 𝐴 ∙ 𝑉𝑑 (5.50)
Ku:
𝑄 𝑑 = 2.788 m3
/s
𝑉𝑑 = 1 m/s
Prandaj:
𝐴 =
𝑄 𝑑
𝑉𝑑
𝐴 =
2.788
1
= 2.788 m2

49
Zgjedhim 𝑏 = 2.5 m
Ku:
𝑏 = gjerësia e marrjes anësore
ℎ1 = lartësia e marrjes anësore
5.10.6. Projektimi i basenit të vendosjes (pellgut)
Funksioni i seksionit të vendosjes është që të vendosen sedimentet / madhësia e thërrmijave
(0. 𝜂 − 1 𝑚𝑚).
Gjatësia minimale (𝐿) llogaritet nga formula e mëposhtme bazuar në raportin midis shpejtësisë
së vendosjes, 𝜐, shpejtësisë së rrjedhës, 𝑉, dhe thellësisë së ujit, ℎ𝑠. Gjatësia e basenit të
vendosjes, 𝐿𝑠, zakonisht përcaktohet në mënyrë që të inkorporojë një margjinë për të dyfishuar
llogaritjet nga formulat më poshtë;
𝐿 ≥ (𝑉/𝑣) ∙ ℎ 𝑠 (5.51)
𝐿 𝑠 = 2 ∙ 𝐿 (5.52)
Ku janë:
𝐿 = gjatësia minimale e pellgut të vendosjes (m)
𝐿 𝑠 = gjatësia e basenit të vendosjes
ℎ 𝑠 = thellësia e ujit të basenit të vendosjes (m)
𝑣 = shpejtësia e vendosjes margjinale për vendosjen e sedimenteve (m/s).
(ajo zakonisht është rreth 0.1 m/s për një madhësi thërrmije të synuar prej 0.5 deri 1.0 mm.)
𝑉𝑏 = shpejtësia mesatare e rrjedhës në basenin e vendosjes (m/s).
(Zakonisht është rreth 0.3 m/s, por deri në 0.6 m/s tolerohet në rastin kur gjerësia e basenit të
vendosjes është e kufizuar.)
𝑉𝑏 = 𝑄 𝑑/(𝑏 ∙ ℎ 𝑠) (5.53)
Ku janë:
𝑄 𝑑 = prurja e projektuar (m3
/s)
𝑏 = gjerësia e pellgut të vendosjes (m)
Kur janë: 𝑄 𝑑 = 2.788
m3
s
dhe 𝑉𝑏 = 0.6 m/s
𝑏 ∙ ℎ 𝑠 =
2.788
0.6
= 35 𝑚2 (5.54)

50
ℎ 𝑠 =
𝑄 𝑑
𝑉𝑏 ∙ 𝑏
=
2.788
0.6 ∙ 4.6
= 1.010 m
(5.55)
Zgjedhim 𝑏 = 4.6 m dhe ℎ 𝑠 = 1 m.
𝐿 ≥ (
𝑉𝑏
𝑣
) ∙ ℎ 𝑠
𝐿 ≥ (
0.6
0.1
) ∙ 1.010
𝐿 ≥ 6.061 m
𝐿 𝑠 = 2 ∙ 𝐿 = 2 ∙ 6.061 = 12.122 m
5.10.7. Rezervuari i epërm
Funksioni i rezervuarit të epërm është të:
 Kontrollon ndryshimin e shkarkimit në gypin rrjedhës të ujit për shkak të luhatjeve të
ngarkesës.
 Në fund largon mbeturinat (p.sh të rërës, drurin e depozituar, etj.) në ujin që rrjedh.
5.10.7.1. Kapaciteti i rezervuarit kryesor
Përkufizimi i kapacitetit të rezervuarit kryesor
Kapaciteti i rezervuarit kryesor përcaktohet si thellësia e ujit nga ℎ 𝑐 në ℎ0 në gjatësinë e
rezervuarit.
𝑉𝑠𝑐 = 𝐴 𝑠 ∙ 𝑑 𝑠𝑐 = 𝐵 ∙ 𝐿 ∙ 𝑑 𝑠𝑐 (5.56)
Ku kemi:
𝑉𝑠 𝑐 = kapaciteti i rezervuarit kryesor
𝑑 𝑠𝑐 = thellësia e ujit nga rrjedhja e njëtrajtshme e kanalit hyrës kur përdoret
shkarkimi maksimal (ℎ0) në thellësi kritike nga maja e një dige deri te rezervuari
kryesor (ℎ 𝑐).
𝐵 = gjerësia e rezervuarit
𝐿 = gjatësia e rezervuarit

51
Përcaktimi i kapacitetit të rezervuarit kryesor
Në rast se kontrollohet vetëm ngarkesa:
𝑉𝑠 𝑐 = 20 ∙ 𝑄 𝑑 (5.57)
𝑉𝑠 𝑐 = 20 ∙ 2.788
𝑉𝑠 𝑐 = 55.760
𝑚3
𝑠
Kapaciteti i rezervuarit kryesor duhet të sigurohet vetëm për të absorbuar pulsimin nga kanali
hyrës, që është rreth 10 herë deri në 20 herë më i madh se prurja (𝑄 𝑑). Në rastin tonë është
20 ∙ 𝑄 𝑑.
𝑉𝑠𝑐 = 𝐵 ∙ 𝐿 ∙ 𝑑 𝑠𝑐
𝐵 = 2 ∙ b = 2 ∙ 2.198 = 4.395 m (5.58)
𝐿 ∙ 𝑑 𝑠𝑐 =
𝑉𝑠𝑐
𝐵
𝐿 ∙ 𝑑 𝑠𝑐 =
55.760
4.395
𝐿 ∙ 𝑑 𝑠𝑐 = 12.687 m
𝑑 𝑠𝑐 =
ℎ0
2
(5.59)
Ku kemi;
ℎ0 = 𝑙𝑎𝑟𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑒 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡 ℎ𝑦𝑟ë𝑠 = 2. m
𝑑 𝑠𝑐 =
ℎ0
2
=
2.1
2
= 1.05m
Prandaj:
𝐿 =
𝑉𝑠𝑐
𝐵 ∙ 𝑑 𝑠𝑐
=
55.760
4.395 ∙ 1.05
= 12.083 m
Dimensionet e rezervuarit janë zgjedhur me qëllim të lehtësimit të projektimit.

52
5.10.8. Gypat e kanalit të rrjedhës së ujit.
Diametri i brendshëm, 𝐷𝑖 = 1.2 m;
Gjatësia e kanalit të rrjedhës së ujit, 𝐿 𝑝 = 650 m;
Trashësia, 𝑡 𝑝 = 8 mm = 0.008 𝑚;
Densiteti i çelikut = 8000 kg/m3
;
Volumi i çelikut nga i cili është i punuar gypi.
𝑉𝑐 = 𝜋 ∙ 𝐿 𝑝 ∙ {[
(𝐷𝑖 + 2 ∙ 𝑡 𝑝)
2
]
2
− (
𝐷𝑖
2
)
2
}
(5.60)
𝑉𝑐 = 𝜋 ∙ 650 ∙ {[
(1.2 + 0.031 ∙ 2 ∙ 0.08)
2
]
2
− (
1.2
2
)
2
} = 19.558 m3
Masa e volumit të çelikut nga i cili është i punuar gypi
𝑚 𝑐 = 𝜌 ∙ 𝑉𝑐 = 8000 ∙ 19.558 = 156460 kg (5.61)
5.10.9. Prodhimi vjetor i rrymës elektrike.
Prodhimi vjetor i energjisë elektrike në këtë hidrocentral përafërsisht për tv = 5870 orë pune
mund të rezulton si në vijim:
𝑃𝑣 = 𝑡 𝑣 ∙ 𝑃𝑡 (5.62)
𝑃𝑣 = 5870 ∙ 1000 = 5.870 GWvi𝑡

53
6. VLERËSIMI I KOSTOS SË PROJEKTIT
Në këtë kapitull do të shpjegohet kryesisht për vlerësimin e kostos së projektit nëse do të bëhet
implementimi i tij.
6.1. Kostoja direkte
6.1.1. Përgatitjet (për punët ndërtimore)
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja fillestare për punët ndërtimore është
rreth 35000 €.
6.1.2. Diga
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, konstruktimi i digës është rreth 47000 €.
6.1.3. Ndërtimi i pellgut
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja e pellgut prej 12 m është rreth 20000
€.
6.1.4. Rezervuari
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja e rezervuarit me gjatësi prej 12 m
është rreth 15000 €.
6.1.5. Kanali i shkarkimit
𝐺𝑗𝑎𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑒 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡 𝑡ë 𝑠ℎ𝑘𝑎𝑟𝑘𝑖𝑚𝑖𝑡 = 15 m
𝐾𝑜𝑠𝑡𝑜𝑗𝑎 𝑝ë𝑟 𝑚𝑒𝑡ë𝑟 = 850 €
𝐾𝑜𝑠𝑡𝑜𝑗𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 15 ∙ 850 = 12750 €
6.1.6. Puna për ndërtimin e kanalit të rrjedhës së ujit.
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja për ndërtimin e kanalit të rrjedhës së
ujit është rreth 6000 €.

54
6.1.7. Gypat e kanalit të rrjedhës së ujit nga çeliku.
Kostoja e gypave nga çeliku të kanalit të rrjedhës së ujit me masë mC = 819.925 kg për çmim
të çelikut = 0.13 € për kg është 20340 €
6.1.8. Kanali
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kanali i pjerrtësisë me gjatësi prej 650 m
përafërsisht të jetë 18000 €
6.1.9. Ndërtesa e centralit
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja e ndërtesës së centralit është rreth
35000 €
Kostoja totale e punëve ndërtimore
Kostoja totale e punëve ndërtimore është shuma e nëntë komponenteve të cekura më herët.
Kostoja totale është:
35000 + 47000 + 20000 + 15000 + 12750 + 6000 + 20340 + 18000 + 35000
= 209090€
6.1.10. Turbina e ujit (turbina Francis)
Ky çmim është marrë drejtpërdrejtë nga njëri prej prodhuesve të turbinave, çmimi i turbinës
është 250000 €
6.1.11. Gjeneratori
Çmimi është marrë nga prodhuesi i alternatorëve Siemens. Kostoja e gjeneratorit
hidroenergjetik është 200000 €
6.1.12. Linjat transmetuese
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, linja e transmetimit për 4.5 km është rreth
300000 €
6.1.13. Mbikëqyrja
Nga analiza e kostove të projekteve të ngjashme, kostoja e mbikëqyrjes së ndërtimit është rreth
12000 €

55
Kostoja totale direkte
𝐾𝐷 = 𝑀𝐷 + 𝑃𝐷 + 𝑆𝐻𝐷 (6.1)
Ku përfshihen kostot:
𝑀𝐷 = materiali direkt
𝑃𝐷 = puna direkte
𝑆𝐻𝐷 = shërbimet direkte
Kostoja totale direkte për komponentet e mësipërme është:
250000 + 200000 + 300000 + 12000 + 209090 = 971090 €
6.2. Kostoja indirekte e kontraktuesit
6.2.1. Kostoja inxhinierike
𝑅𝑟𝑒𝑡ℎ 5% 𝑒 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 5% 971090 € = 48554 €
6.2.2. Shpenzimet e paplanifikuara
𝑅𝑟𝑒𝑡ℎ 10% 𝑒 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 10% ∙ 971090 € = 97109 €
6.2.3. Administrimi
𝑅𝑟𝑒𝑡ℎ 7% 𝑒 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 7% ∙ 971090 € = 67976 €
Kostoja totale indirekte
𝐾𝐼𝐷 = 𝑀𝐼𝐷 + 𝑃𝐼𝐷 + 𝑆𝐻𝐼𝐷 (6.2)
Ku përfshihen kostot:
𝑀𝐼𝐷 = materiali indirekt
𝑃𝐼𝐷 = puna indirekte
𝑆𝐻𝐼𝐷 = shërbimet indirekte
Kostoja totale direkte për komponentet e mësipërme është:
48554 + 97109 + 67976 = 213639 €

56
Kostoja totale e projektit
𝐾𝑇 = 𝐾𝐷 + 𝐾𝐼𝐷 (6.3)
971090 + 213639 = 1184729 €
6.3. Përmbledhja e karakteristikave të projektimit
Në tabelën 6. Janë dhënë të dhënat karakteristike të elementeve të opsionit të llogaritur
Tabela 6.1. Të dhënat kryesore të elementeve të projektit
Nr. Elementet Dimensionet/specifikat Sasia
1 Gypat e kanalit rrjedhës
të ujit
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖 𝑖 𝑏𝑟𝑒𝑛𝑑𝑠ℎë𝑚 1200 mm
𝑇𝑟𝑎𝑠ℎë𝑠𝑖𝑎 8 𝑚𝑚
𝐺𝑗𝑎𝑡ë𝑠𝑖𝑎 650 m
1
2 Diga 𝐿𝑎𝑟𝑡ë𝑠𝑖𝑎 2.198 𝑚 1
3 Hyrja anësore 𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 = 1m/s
𝐺𝑗𝑒𝑟ë𝑠𝑖𝑎 𝑏 = 2.5 m
𝐿𝑎𝑟𝑡ë𝑠𝑖𝑎 ℎ = 2.198 m
1
4 Pellgu 𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑣 = 0.6𝑚/𝑠
𝐺𝑗𝑒𝑟ë𝑠𝑖𝑎 = 4.6 m
𝐿𝑎𝑟𝑡ë𝑠𝑖𝑎 = 1 m
𝐺𝑗𝑎𝑡ë𝑠𝑖𝑎 = 12.083 m
1
5 Kanali:
Drejtkëndor.
Muri i betonit.
𝐺𝑗𝑎𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝐿 = 650 m
𝐺𝑗𝑒𝑟ë𝑠𝑖𝑎 𝐵 = 2.19 𝑚
𝑇ℎ𝑒𝑙𝑙ë𝑠𝑖𝑎 𝐻 = 1.1𝑚
1
6 Rezervuari Kryesor 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡𝑖 𝑉𝑠 = 55.760 m3
/s
𝑇ℎ𝑒𝑙𝑙ë𝑠𝑖𝑎 𝑑𝑠𝑐 = 1.05 m
𝐺𝑗𝑎𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝐿 = 12.083 m
𝐺𝑗𝑒𝑟ë𝑠𝑖𝑎 𝐵 = 4.395 m
1
7 Turbina (Turbina
Francis)
𝐹𝑢𝑞𝑖𝑎 𝑒 𝑏𝑜𝑠ℎ𝑡𝑖𝑡 = 1 MW
𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑒 𝑟𝑟𝑜𝑡𝑢𝑙𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 3004 rr/min
𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑘𝑒 = 0.2877
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖 𝑖 𝑗𝑎𝑠ℎ𝑡ë𝑚 𝑖 ℎ𝑒𝑙𝑖𝑘ë𝑠,
𝐷3 = 0.598 m
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖 𝑖 𝑏𝑟𝑒𝑛𝑑𝑠ℎë𝑚 𝑖 ℎ𝑒𝑙𝑖𝑘ë𝑠,
𝐷1 = 0.437 m
𝑅𝑟𝑗𝑒𝑑ℎ𝑎 𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑘𝑡𝑢𝑎𝑟 = 2.788 m3
/s
𝐾ë𝑛𝑑𝑖 𝑢𝑑ℎë𝑧𝑢𝑒𝑠 𝑛ë ℎ𝑦𝑟𝑗𝑒 𝛼 = 33°
𝐾ë𝑛𝑑𝑖 𝑢𝑑ℎë𝑧𝑢𝑒𝑠 𝑛ë 𝑑𝑎𝑙𝑗𝑒 𝜑 = 28°
𝐾ë𝑛𝑑𝑖 𝑖 ℎ𝑒𝑙𝑖𝑘ë𝑠 𝑛ë ℎ𝑦𝑟𝑗𝑒 𝜙2 = 17°
𝐾ë𝑛𝑑𝑖 𝑖 ℎ𝑒𝑙𝑖𝑘ë𝑠 𝑛ë 𝑑𝑎𝑙𝑗𝑒 2 = 90°
𝐸𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡𝑖 𝑖 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛ë𝑠, Ƞ 𝑡 = 94%
8 Gypi projektues 𝐾ë𝑛𝑑𝑖 𝑖 𝑧𝑔𝑗𝑒𝑟𝑖𝑚𝑖𝑡 = 6°
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖 ℎ𝑦𝑟ë𝑠 𝐷𝑖 = 0.598 m
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖 𝑑𝑎𝑙ë𝑠, 𝐷0 = 0.944 m
1

57
Nr. Elementet Dimensionet/specifikat Sasia
𝑁𝑖𝑖𝑣𝑒𝑙𝑖 𝑖 𝑢𝑗𝑖𝑡 𝑛ë 𝑏𝑖𝑠ℎ𝑡𝑖𝑛 𝑑𝑎𝑙ë𝑠,
𝑇 = 0.478 m
9 Gjeneratori 𝐹𝑎𝑧𝑎 = 3
𝑃𝑜𝑙𝑒 = 6
𝑆ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑎 𝑒 𝑟𝑟𝑜𝑡𝑢𝑙𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 = 3004rr/min
𝑃𝑟𝑜𝑑ℎ𝑖𝑚𝑖 𝑖 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑗𝑖𝑠ë = 1 𝑀𝑊
𝐹𝑟𝑒𝑘𝑢𝑒𝑛𝑐𝑎 = 50𝐻𝑧
𝐸𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡𝑖 𝑖 𝑔𝑗𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑡 Ƞ 𝑔 = 97%
𝐸𝑘𝑠𝑖𝑡𝑢𝑒𝑠𝑖 𝑖 𝑡𝑖𝑝𝑖𝑡 𝑡ë 𝑝𝑎𝑘𝑟𝑒ℎ𝑢𝑟 ( 𝑝𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑠ℎ𝑎)
𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟𝑖 𝑖 𝑓𝑢𝑞𝑖𝑠ë 𝑃𝑓 = 0.8
1
10 Rritësi i shpejtësisë 𝑇𝑖𝑝𝑖 𝑖 𝑟𝑟𝑖𝑝𝑖𝑡
𝐸𝑓𝑖𝑘𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑡𝑖 𝑖 𝑟𝑟𝑖𝑡ë𝑠𝑖𝑡 𝑡ë 𝑠ℎ𝑝𝑒𝑗𝑡ë𝑠𝑖𝑠ë
Ƞ = 98%
𝑃𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛𝑖 = 3.23
1
11 Kontrollorët 𝐿𝑙𝑜𝑗𝑒 𝑛𝑔𝑎𝑟𝑘𝑒𝑠𝑎𝑠ℎ
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑒𝑡𝑖 𝑖 𝑛𝑔𝑎𝑟𝑘𝑒𝑠𝑎𝑣𝑒 𝑃𝑑 = 1.4 MW
1
Rrjedha e projektuar, 𝑄 𝑑 = 2.788 m3
/s
Lartësia (Rënia) Bruto, 𝐻𝑔 = 42.902 m
Lartësia (Rënia) Neto, 𝐻 𝑛 = 40.92 m
Humbja totale e lartësisë 𝐻𝑙 = 1.981 m
6.4. Vlerësimi i rentabilitetit
Bazuar në të dhënat e mësipërme, mund të llogariten indikatorët bazë të fizibilitetit të
investimeve individuale, e ato janë koeficienti i fuqisë dhe koeficienti i energjisë.
Koeficienti i fuqisë është raporti në mes në çmimit të stabilimenteve dhe fuqisë maksimale
efektive të stabilimenteve:
𝑐 𝑝 =
𝑐 𝑇
𝑃
(6.4)
𝑐 𝑝 =
1184729
1000
= 1184.729
€
𝑘𝑊
Koeficienti i energjisë është raporti në mes çmimit të stabilimenteve dhe prodhimit vjetor të
energjisë.
𝑐 𝐸 =
𝑐 𝑇
𝑃𝑣
(6.5)

58
𝑐 𝐸 =
1184729
5.870 ∙ 106
= 0.2018
€
𝑘𝑊
Si koeficient shtesë për vlerësimin e rentabilitetit të hidrocentralit, merret i ashtu quajturi
,,Koha e shfrytëzimit të fuqisë së instaluar", që është raporti në mes të energjisë vjetore të
prodhuar dhe fuqisë nominale të stabilimenteve, kështu që ky koeficient do të jetë:
𝑐ℎ =
𝑃𝑣
𝑃
(6.6)
𝑐ℎ =
5.870 ∙ 106
1000
= 5870 orë
Nëse për vlerësimin e fizibilitetit të stabilimentit zbatohet Sistemi Tarifor për prodhimin e
energjisë elektrike atëherë çmimi i energjisë është konsideruar se është 0.092 €/ kWh që më
pas do të thotë se koha teorike e kthimit të kapitalit është:
𝜏 =
𝑐 𝐸
0,092
(6.7)
𝜏 =
0.2018
0,092
= 2.193 = 2.2 vite
Në koston e kapitalit nuk janë marrë në konsideratë shpenzimet e tokës dhe shpenzimet e tjera
shtesë të cilat e rrisin koston dhe kohën reale të kthimit të kapitalit.

59
7. PËRFUNDIMI
Implementimi i projekteve të hidrocentraleve të vogla në Republikën e Kosovës do të gjenerojë
të ardhura solide. Mund të ofrojë elektricitet për vendasit rreth centralit dhe mund të përfitojnë
nga energjia e pastër për përdorim ditor. Mund të tërheq edhe investitorë të cilët mund të
investojnë në zonën e caktuar dhe të ofrojnë punësim dhe komoditet të popullatës civile në
zonën për rreth.
Objektivi i këtij punimi është që të sensibilizohet ndërtimi i hidrocentraleve të vogla me
kapacitet prej 1MW në lumenjtë e Kosovës. Vendi ka potencial për prodhim edhe më shumë
dhe më pakë se 1MW, por kostot dhe mundësia e implementimit të një projekti për
hidrocentrale të vogla është më ekonomik dhe më i realizueshëm.
Parametrat e shembullit në këtë punim tregojnë se ky hidrocentral i vogël është një realizim
rentabil.
Kohëzgjatja e shfrytëzimit të fuqisë së instaluar të stabilimenteve tregon sigurinë e furnizimit
me ujë të lumit të caktuar, e që është një cilësi e veçantë e këtij pozicioni.
Afati kohor i shkurtër i kthimit të kapitalit (investimeve) është edhe një cilësi shtesë e këtij
impianti. Për këtë arsye, në këto raste mund tu rekomandohet investitorëve që ta realizojnë këtë
projekt.
Disa lumenj janë të gatshëm të prodhojnë më shumë se 1 MW prandaj rekomandoj ndërrimin
e fokusit nga një hidrocentral i vogël në atë të mesëm

60
LITERATURA
1. Mislav Asodi, Tehno-ekonomska analiza male hidroelektrane, Zagreb, 2011.
2. N. Mustapić, Z. Guzović & B. Staniša, Energetski strojevi i sustavi, Karlovac, 2013.
3. B. Bizjan, M. Hočevar, L. Novak, Martin Petkovšek, Turbine machines – laboratory
exercises, Study material for the laboratory exercises, Ljubljana, 2016.
4. STRÖMUNGS MASCHINEN 1 Vögel Fachbuch Komprath Reihe - Willi BOHL 1994.
5. FLUID MECHANICS ”Mechanical Engineering Handbook``- Kreith, F BERGER, CRC
Press LLC, 1999.
6. Zoran Stojič, Priručnik za višenamjensko korišćenje malih hidroelektrana, Podgorica 2010.
7. Final Year Projekt University of Najrobi 2015.
8. Projekti Evropian ENER-SUPPLY, Manual për Burimet e Energjive të Rinovueshme,
Prishtinë 2009.
9. DEČAN IVANOVIĆ , Hidroenergija, Podgorica 2104.
10. A. Terziqi, Impiantet e prodhimit të energjisë dhe menaxhimi energjetik, ligjërata të
autorizuara, Mitrovicë 2015.
11. www.kas.de/kosovo Roli i Burimeve të Ripërtëritshme të Energjisë dhe Eficienca në
Zhvillimin Ekonomik të Komunave, Prishtinë, Qershor 2014.
12. Energetski institut Hrvoje Požar, Male hidroelektrane

61
REGJISTRI I TABELAVE
Tabela 2.1. Gjatësia dhe sipërfaqja e pellgjeve të lumenjve kryesorë të Kosovës[13] .......................4
Tabela 2.2. Vlerat e prurjeve vjetore në disa stacione të Kosovës.[13]..............................................5
Tabela 3.1. Prodhimi i energjisë elektrike nga hidrocentralet ekzistuese [13] ...................................7
Tabela 3.2. Potenciali hidroenergjetik i lumenjve të Kosovës[13] .....................................................7
Tabela 4.1. Kategorizimi i hidrocentraleve të vogla në disa shtete[10]............................................12
Tabela 4.2 Fuqia e instaluar dhe hidropotenciali në nivel global[10]...............................................12
Tabela 4.3. Tipi i turbinave për rënie të caktuar ...............................................................................20
Tabela 5.1. Shkalla e shfrytëzimit për turbinat e vogla.....................................................................29
Tabela 5.2. Zona e punës për turbinat e vogla .................................................................................29
Tabela 5.3. Shpejtësia rrotulluese standarde e një gjeneratori [7] ....................................................39
Tabela 6.1. Të dhënat kryesore të elementeve të projektit................................................................56
REGJISTRI I ILUSTRIMEVE
Regjistër i diagrameve
Fig. 4.14. Diagrami i zonës së aplikimit të turbinave të ndryshme[1]..............................................19
Fig. 4.15. Diagrami i efiçencës së turbinave[1] ................................................................................20
Fig. 5.2. Lakorja e kohëzgjatjes së rrjedhës[1] .................................................................................27
Fig. 5.3. Zgjedhja e turbinës[7].........................................................................................................29
Regjistër i fotografive
Fig.1.1. Resurset ujore ........................................................................................................................2
Fig. 5.1. Pozicioni i mundshëm i zgjedhur i lumit për digën [1] ......................................................26

Analiza teknike dhe ekonomike e hidrocentraleve te vogla

Analiza teknike dhe ekonomike e hidrocentraleve te vogla

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

More from Diellza Haxhimehmeti

More from Diellza Haxhimehmeti (9)

Analiza teknike dhe ekonomike e hidrocentraleve te vogla