Адбор гідраўрэлятара: вымярэнне напору і расходу вады

Каб вызначыць, ці падыходзіць рака для выработкі энергіі і які памер гідраэлектрастанцыі з'яўляецца адпаведным, перш за ўсё трэба вымераць дзве ключавыя велічыні: напор вады і расход вады. Гэтыя дзве велічыні вызначаюць магутнасць выработкі энергіі і з'яўляюцца асновай для выбару і квантавання гідраэлектрастанцыі.

Вымярэнне не патрабуе прафесійных інжынераў; усё, што патрэбна, — гэта мабільны тэлефон і вядро.

Вымярэнне напору вады

Напор вады — гэта вертыкальная вышыня паміж уваходам і месцам устаноўкі гідраэлектрастанцыі. Ён вымяраецца ў метрах. Існуе два тыпы напору: брут-напор і нет-напор.

Вялікая вышыня — гэта вертыкальны перапад паміж узроўнямі вады ў верхнім і ніжнім б’яфах, гэта тэарэтычная агульная вышыня; у той час як карысная вышыня — гэта фактычная выкарыстоўваная вышыня для водатурбіннага генератара. З-за страт на траціну пры руху вады па водазаборнай трубе (напорнай трубе) карысная вышыня заўсёды крыху меншая за вялікую вышыню. Гэта з’яўляецца асновай для разліку фактычнай вырабленай магутнасці.

Існуе тры асноўныя распаўсюджаныя метады вымярэння:

Мабільны тэлефон — дадатак «Вышыняметар»

Адкрыйце функцыю вымярэння вышыні на сваім мабільным тэлефоне (на iPhone можна выкарыстоўваць убудаванае дадатак «Кампас»; на тэлефонах Android можна загрузіць бясплатны дадаток для вымярэння вышыні). Запішыце вышыню ў прадвызначанай кропцы ўводу, потым прайдзіце да прадвызначанай кропкі ўстаноўкі гідрацурбіны і зноў запішыце вышыню. Розніца паміж гэтымі двума паказаннямі — гэта вышыня напору вады. Гэты працэс займае ўсяго каля двух хвілін. Выкананне некалькіх вымярэнняў і атрыманне сярэдняга значэння дазваляе знізіць памылкі.

Перадмітчыка ціскі

Калі вадаправодная труба ўжо ўсталявана, на канцы трубы можна ўсталяваць манометр. Зачыньце кран, каб спыніць рух вады ў трубе. Паказанне манометра ў гэты момант адпавядае манаметрычнаму ціску. Сувязь пераўтварэння: 1 бар ≈ 10 метраў напору вады, 1 МПа ≈ 100 метраў напору вады. Калі кран адкрыты і гідрацурбіна працуе нармальна, паказанне манометра — гэта чысты напор вады.

Узроўневы вымяральнік або GPS

Калі ўмовы на месцы дазваляюць, найбольш дакладны метад — вымярэнне розніцы ўзроўню вады паміж верхняй і ніжняй па цячэнні часткамі з дапамогай узроўні. У якасці альтэрнатывы можна выкарыстоўваць GPS-прыладу з функцыяй вымярэння вышыні.

Вымярэнне расходу

Расход — гэта аб'ём вады, які працякае праз пэўнае сячэнне за адзінку часу, і звычайна вымяраецца ў кубічных метрах у секунду (м³/с) або літрах у секунду (л/с). Толькі ведаючы расход, можна лепш выбраць падыходны водны турбінны генератар. У залежнасці ад памеру крыніцы вады існуе два прыкладныя метады вымярэння.

Метад ведра: падыходзіць для малых расходаў

Для малых расходаў гэта самы просты і найбольш дакладны метад:

● Выкарыстоўвайце камяні або драўляныя дошкі, каб напраміць ваду ў адзіны выход;

● Пастаўце пад выходам ведра вядомай ёмістасці і выкарыстоўвайце секундамер на мабільным тэлефоне, каб запісаць час, неабходны для напаўнення ведра;

● Расход = Ёмістасць ведра / Час напаўнення (с).

Напрыклад, калі вёдра ёмістасцю 20 л напаўняецца за 4 секунды, то расход вады складае 20 / 4 = 5 л/с. Важна адзначыць, што для атрымання больш дакладнага і надзейнага выніку трэба правесці некалькі вымярэнняў і знайсці іх сярэдняе значэнне.

Метад папярочнага перасеку: прымяняецца да большых водных патокаў

Калі расход вады занадта высокі і незручна выкарыстоўваць вёдра, можна выкарыстаць метад папярочнага перасеку для вымярэння расходу вады (і ў гэтай сітуацыі таксама вельмі падыходзіць выкарыстанне большай гідраэлектрастанцыі):

● Вымярце папярочнае перасек: памножце шырыню канала на глыбіню вады, каб атрымаць плошчу A (м²). Калі форма канала нерэгулярная і яе цяжка вымераць, яе можна падзяліць на некалькі частак, вымераць кожную з іх асобна, а затым скласці атрыманыя значэнні.

● Вымярэнне хуткасці цячэння: кіньце лісце або іншы плаваючы прадмет на паверхню вады і запішыце час, які патрабуецца для таго, каб ён праўзойшоў пэўную адлегласць (напрыклад, 10 м). Падзяліце адлегласць на час, каб атрымаць хуткасць цячэння V (м/с).

● Формула разліку расходу вады: Q = Плошча папярочнага сячэння A * Хуткасць цячэння V.

Аналагічна, тут таксама трэба правесці некалькі вымярэнняў і знайсці іх сярэдняе значэнне.

Пасля вымярэння напору і расходу вады мы можам прадставіць вам збор дадзеных і падабраць для вас найбольш падыходны гідраэлектрагенератар.