Су турбинасының генераторын таңдау: Биіктікті және ағыс жылдамдығын өлшеу

Гидроэлектрстанцияны орналастыруға болатын өзеннің жарамдылығын анықтау үшін және қандай көлемдегі су турбинасы мен генераторы тиімді екенін анықтау үшін алдымен екі негізгі көрсеткішті өлшеу керек: су басы мен ағыс жылдамдығы. Бұл екі көрсеткіш электр энергиясын өндіру қуатын анықтайды және су турбинасы мен генераторын таңдау мен бағалау негізі болып табылады.

Өлшеу үшін маман инженерлер қажет емес; тек ұялы телефон мен шелек қажет.

Су басын өлшеу

Су басы — бұл су турбинасы мен генераторының кірісі мен орнатылу нүктесі арасындағы вертикаль биіктік айырымы. Ол метрмен өлшенеді. Су басы екі түрге бөлінеді: жалпы су басы және пайдалы су басы.

Жалпы басы — бұл жоғарғы және төменгі су деңгейлері арасындағы вертикаль түсу, яғни теориялық жалпы биіктік айырмашылығы; ал нақты басы — бұл су турбинасы мен генераторының нақты пайдаланылатын түсуі. Су қабылдағыш құбыры (қысым құбыры) арқылы ағатын суға байланысты үйкеліс шығыны салдарынан нақты су басы әрқашан жалпы су басынан сәл кем болады. Бұл нақты электр энергиясын есептеудің негізі.

Негізінен үш жиі қолданылатын өлшеу әдісі бар:

Мобильді телефон қосымшасы — Биіктік өлшегіш

Сіздің мобильдік телефондағы биіктікті өлшеу функциясын ашыңыз (iPhone үшін ішкі «Компас» қолданбасын пайдалануға болады; Android телефондары үшін тегін биіктік өлшеуіш қолданбаны жүктеп алуға болады). Алдын ала белгіленген су кіріс нүктесіндегі биіктікті жазып алыңыз, содан кейін гидротурбина орнатылатын алдын ала белгіленген нүктеге жүріңіз және қайтадан жазып алыңыз. Екі көрсеткіштің айырмасы — бұл су бағанының биіктігі. Бұл процеске шамамен екі минут уақыт кетеді. Бірнеше рет өлшеу жүргізіп, олардың орташа мәнін есептеу қателікті азайтады.

Басықтық шкаласы

Егер су құбыры орнатылған болса, құбырдың аяғына қысым өлшеуіш орнатуға болады. Судың құбырдағы ағысын тоқтату үшін кранды жабыңыз. Бұл кезде көрсетілетін мән — бұл манометрлік қысым. Түрлендіру қатынасы: 1 bar ≈ 10 метр су бағаны, 1 MPa ≈ 100 метр су бағаны. Кран ашық кезде және гидротурбина қалыпты жұмыс істеп тұрған кезде қысым өлшеуіштің көрсеткіші — бұл таза су бағаны.

Су деңгейін өлшеуіш немесе GPS

Eger sahadaǵy shartlar ruqsat etse, suw deńgeýi aýyrmasyn anyqtaý úshin deńgeý merkisi menen ólshew eń dawamdy túr. Alternativ túrde, bishiklikti ólshew funkciyasyna iye GPS qurǵyzy da ólshew úshin paydalanuǵa bolady.

Aǵysty ólshew

Aǵys – birlik waqyt išinde aǵatyn suw kólemi, adettede kubik metr sekundyna (m³/s) ya da litr sekundyna (L/s) ólshenedi. Tek aǵystyń jyljytylyǵyn bilgen haldaǵy ýalǵyz suw turbinasy generatoryny tańdap aluǵa bolady. Suw kóziniń ólshemi boyynsha eki praktilik ólshew túri bar.

Sewet túri: Kiškene aǵysty aǵystar úshin

Kiškene aǵysty úshin bul eń qolayly da eń dawamdy túr:

● Suwdy tek bir shypaqqa jumysqatyn tastaŕ ya da agash taqtalar menen baǵytlaw;

● Shypaq astynda belgili kólemi bar suw seweti qoyyp, mobil telefonnyń sekundomeri menen sewetti toltyru úshin ketken waqyty jazyp alu;

● Aǵys = Sewet kólemi / Toltyru waqyty (s).

Мысалы, егер 20 л сыйымдылықты шелек 4 секунд ішінде толтырылса, онда ағыс жылдамдығы 20 / 4 = 5 л/с болады. Дәлірек және сенімді нәтиже алу үшін бірнеше өлшеу жүргізіп, олардың орташа мәнін есептеу маңызды.

Көлденең қима әдісі: Ірі су ағысы каналдарына қолданылады

Ағыс жылдамдығы өте жоғары болған кезде шелекпен өлшеу қолайсыз болады, сондықтан су ағысының жылдамдығын көлденең қима әдісімен өлшеуге болады (бұл жағдай үлкен су турбиналы генераторын қолдануға да өте қолайлы):

● Көлденең қиманың ауданын өлшеу: Ауданды (A, м²) алу үшін каналдың енін су тереңдігіне көбейтіңіз. Егер канал пішіні күрделі болып, өлшеу қиын болса, оны бірнеше бөлікке бөліп, әр бөлікті жеке-жеке өлшеп, нәтижелерді қосуға болады.

● Ағыс жылдамдығын өлшеу: Су бетіне жапырақтар немесе басқа жүзетін заттарды тастаңыз және олардың белгілі бір қашықтыққа (мысалы, 10 м) жүзу уақытын есептеңіз. Қашықтықты уақытқа бөліп, ағыс жылдамдығы V (м/с) алыңыз.

● Шығыс шамасын есептеу формуласы: Q = Көлденең қима ауданы A * Ағыс жылдамдығы V.

Сол сияқты, бұл жерде де бірнеше өлшеулер жүргізіліп, орташа мәні алынуы керек.

Су басы мен ағысты өлшегеннен кейін біз деректерді сізге ұсынамыз және сізге ең қолайлы су турбиналық генераторды іріктеп береміз.