Valg af vandturbin-generator: Måling af faldhøjde og strømningshastighed

For at afgøre, om en å er velegnet til elproduktion, og hvilken størrelse af vandturbin-generator der er passende, er det første trin at måle to nøgledata: faldhøjde og vandstrømningshastighed. Disse to data bestemmer elproduktionskapaciteten og udgør grundlaget for valg og prisangivelse af vandturbin-generatoren.

Målingen kræver ikke professionelle ingeniører; alt hvad der kræves, er en mobiltelefon og en spand.

Måling af faldhøjde

Faldhøjde henviser til den lodrette højdeforskel mellem indløbet og installationsstedet for vandturbin-generatoren. Den måles i meter. Der findes to typer faldhøjde: bruttofaldhøjde og nettofaldhøjde.

Bruttofaldet henviser til den lodrette faldhøjde mellem vandstanden opstrøms og nedstrøms, hvilket er den teoretiske samlede højdeforskel; mens nettofaldet henviser til den faktisk brugbare faldhøjde for vandturbinen og generatoren. På grund af friktions-tabet, der opstår, når vandet strømmer gennem indtagrøret (trykrøret), er nettofaldhøjden altid lidt mindre end bruttofaldhøjden. Dette udgør grundlaget for beregningen af den faktiske elproduktion.

Der findes primært tre almindeligt anvendte målemetoder:

Mobiltelefon-APP – Højdemåler

Åbn funktionen til højdemåling på din mobiltelefon (på iPhone kan du bruge den indbyggede "Kompass"-applikation; på Android-telefoner kan du downloade den gratis højdemåler-applikation). Registrer højden ved det forudbestemte indtagspunkt, og gå derefter til det forudbestemte installationssted for vandturbinen og registrer højden igen. Forskellen mellem de to aflæsninger er vandhovedhøjden. Denne proces tager kun omkring to minutter. Ved at foretage flere målinger og tage gennemsnittet heraf kan fejl reduceres.

Trykmåler

Hvis vandrøret allerede er installeret, kan et trykmåler monteres i rørets ende. Luk ventilen, så vandstrømmen i røret standser. Aflæsningen på dette tidspunkt svarer til overtrykket. Omregningsforholdet er: 1 bar ≈ 10 meter vandhoved, 1 MPa ≈ 100 meter vandhoved. Når ventilen er åben og vandturbinen kører normalt, viser trykmåleren det rene vandhoved.

Niveaumåler eller GPS

Hvis forholdene på stedet tillader det, er brugen af en nivåmåler til at måle vandstandsforskellen mellem opstrøms og nedstrøms den mest præcise metode. Alternativt kan en GPS-enhed med højdemålingsfunktion også bruges til måling.

Måling af strømningshastighed

Strømningshastighed henviser til mængden af vand, der strømmer igennem et tværsnit pr. tidsenhed, og måles normalt i kubikmeter pr. sekund (m³/s) eller liter pr. sekund (L/s). Kun ved at kende strømningshastigheden kan man træffe et bedre valg af den passende vandturbin-generator. Afhængigt af vandkildens størrelse findes der to praktiske målemetoder.

Spandmetoden: Egnet til små strømningshastigheder

For små strømningshastigheder er dette den simpleste og mest præcise metode:

● Brug sten eller træbrædder til at lede vandet mod én enkelt udløbsåbning;

● Placer en spand med kendt kapacitet under udløbet, og brug en mobiltelefons stopur til at måle tiden for at fylde spanden;

● Strømningshastighed = Spandens kapacitet / fyldningstid (s).

For eksempel, hvis en 20 L spand kan fyldes på 4 sekunder, er strømningshastigheden 20 / 4 = 5 L/s. Det er vigtigt at bemærke, at der bør foretages flere målinger, som derefter gennemsnitliges for at opnå et mere præcist og pålideligt resultat.

Tværsnitsmetode: Anvendelig til større vandstrømningskanaler

Når strømningshastigheden er for høj til at bruge en spand, kan tværsnitsmetoden anvendes til at måle vandets strømningshastighed (og denne situation er også meget velegnet til brug af en større vandturbingenerator):

● Mål tværsnitsarealet: Gang bredden af kanalen med vanddybden for at få arealet A (m²). Hvis kanalens form er uregelmæssig og svær at måle, kan den opdeles i flere dele, som måles separat og derefter lægges sammen.

● Mål strømningshastigheden: Læg blade eller andre flydende genstande på vandoverfladen og notér tiden, det tager dem at drive en bestemt afstand (f.eks. 10 m). Divider afstanden med tiden for at få strømningshastigheden V (m/s).

● Formlen til beregning af strømningshastigheden er: Q = Tværsnitsareal A * Strømningshastighed V.

På samme måde bør der også foretages flere målinger her og derefter udregnes et gennemsnit.

Når vandhøjden og strømningshastigheden er målt, kan vi præsentere dataene for dig, og vi vil matche den mest velegnede vandturbin-generator til dig.