Keuse van Waterturbinegenerators: Meting van Hoogteverskil en Vloei-tempo

Om te bepaal of ’n rivier geskik is vir kragopwekking en watter grootte water turbinegenerator gepas is, is die eerste stap om twee sleuteldata te meet: waterhoogte en vloei-tempo. Hierdie twee data bepaal die kragopwekkingsvermoë en vorm die grondslag vir die keuse en pryskwotasie van water turbinegenerators.

Die meting vereis nie professionele ingenieurs nie; al wat benodig word, is ’n selfoon en ’n emmer.

Meet van waterhoogte

Waterhoogte verwys na die vertikale hoogteverskil tussen die inlaat en die installasiepunt van die water turbinegenerator. Dit word gemeet in meter. Daar is twee tipes waterhoogte: brutohoogte en nettohoogte.

Groofkop verwys na die vertikale val tussen die stroomop- en stroomafwatervlakke, wat die teoretiese totale hoogteverskil is; terwyl netokop na die werklike bruikbare val van die water turbinegenerator verwys. As gevolg van wrywingverlies wat veroorsaak word deur water wat deur die invoerpijp (drukpijp) vloei, is die neto-waterkop altyd effens minder as die groof-waterkop. Dit is die grondslag vir die berekening van die werklike kragopwekking.

Daar is hoofsaaklik drie algemeen gebruikte meetmetodes:

Selfoon-APP – Hoogtemeter

Maak die hoogtemetingfunksie op jou selfoon oop (iPhone kan die ingeboude "Kompas"-toepassing gebruik; Android-telefoons kan die gratis hoogtemeter-toepassing aflaai). Neem die hoogte by die voorgeskryfde inlaatpunt neer, loop dan na die voorgeskryfde installasiepunt van die water turbine en neem dit weer neer. Die verskil tussen die twee lesings is die waterhoofhoogte. Hierdie proses neem slegs ongeveer twee minute. Deur verskeie metings te neem en hulle te gemiddel, kan foute verminder word.

Drukmeting

Indien die waterpyp reeds geïnstalleer is, kan ’n drukmeter by die einde van die pyp geïnstalleer word. Maak die klep toe om die watervloei in die pyp te stop. Die lesing op daardie tydstip stem ooreen met die manometriese druk. Die omskakelverhouding is: 1 bar ≈ 10 meter waterhoof, 1 MPa ≈ 100 meter waterhoof. Wanneer die klep oop is en die water turbine normaalweg bedryf word, is die waarde wat deur die drukmeter aangedui word die skoon waterhoof.

Vlakmeter of GPS

Indien die terreinomstandighede dit toelaat, is die gebruik van ’n vlakmeter om die waterpeilverskil tussen die stroomop- en stroomafkant te meet die akkuraatste metode. Alternatief kan ’n GPS-toestel met ’n hoogtemetingfunksie ook vir meting gebruik word.

Stroommeting

Stroom verwys na die volume water wat per eenheid tyd vloei, gewoonlik gemeet in kubieke meter per sekonde (m³/s) of liter per sekonde (L/s). Slegs deur die vloei-tempo te ken, kan ’n mens ’n beter keuse maak van die gepaste water turbinegenerator. Afhangende van die grootte van die waterbron, is daar twee praktiese meetmetodes.

Emmermetode: Geskik vir Klein Strome

Vir klein vloei is hierdie die eenvoudigste en akkuraatste metode:

● Gebruik klippe of houtplankies om die water na ’n enkele uitlaat te lei;

● Plaas ’n wateremmer met ’n bekende kapasiteit onder die uitlaat en gebruik ’n selfoon se stophorlosie om die tyd wat dit neem om die emmer te vul, te meet;

● Vloei = Emmerkapasiteit / Vultyd (s).

Byvoorbeeld, as ’n 20 L-emmer in 4 sekondes gevul kan word, dan is die vloei-tempo 20 / 4 = 5 L/s. Dit is belangrik om daarop te let dat verskeie metings geneem en gemiddel moet word om ’n meer akkurate en betroubare resultaat te verkry.

Kruisdeursnee-metode: Toepaslik vir groter watervloei-kanale

Wanneer die vloei-tempo te hoog is en dit ongerieflik is om ’n emmer te gebruik, kan die kruisdeursnee-metode gebruik word om die watervloei-tempo te meet (en hierdie situasie is ook baie geskik vir die gebruik van ’n groter water-turbinegenerator.):

● Meet die kruisdeursnee-oppervlakte: Vermenigvuldig die wydte van die kanaal met die waterdiepte om die oppervlakte A (m²) te verkry. Indien die vorm van die kanaal onreëlmatig is en moeilik om te meet, kan dit in verskeie dele verdeel word, afsonderlik gemeet word en dan bymekaar getel word.

● Meet die vloei-snelheid: Laat blare of ander dryfende voorwerpe in die waterspieël val en neem die tyd op wat dit neem vir hulle om ’n sekere afstand (byvoorbeeld 10 m) af te dryf. Deel die afstand deur die tyd om die vloei-snelheid V (m/s) te verkry.

● Die formule vir die berekening van die vloei-tempo is: Q = Dwarsdeursnee-oppervlakte A * Vloei-snelheid V.

Net so moet ook hier verskeie metings geneem en gemiddel word.

Nadat die waterhoogte en vloei gemeet is, kan ons die data aan u voordra, en ons sal die mees geskikte water turbine-generator vir u kies.