Ямар голд усны турбиныг суурилуулахад тохиромжтой вэ? Яаж сонгох вэ?

Хэрэв танай гэрт ойрхон урсгалын ус бүхий гол юм либо нуур байдаг бол, түүн дээр хувийн цахилгаан станц барих нь үлдэхгүй. Наран ба салхины энергитай харьцуулж, усны энергийн хамгийн том давуу тал нь түүний тогтвортой байдал юм: ус урсгалын бүх цагт цахилгаан үйлдвэрлэж, нарны гэрлэлт ба цаг агаарын нөхцөлд хамааралгүй. Нэг удаа хөрвүүлсэн хөрвүүлэлт хүртэл жилүүдийн ашиг орлого үлдэхгүй.

Гэтэл, бүх голууд усны турбинууд суурьлуулахад тохиромжтой биш. Усны турбина суурьлуулах, ямар хэмжээтний суурьлуулах, аль төрлийн турбина сонгох — бүх үүн нь хоёр үндсэн параметрт хамааралгүй.

Цахилгаан үйлдвэрлэх чадварыг тодорхойлдог хоёр хүчин зүйл

Бренд юм либо загвараас үл хамааран, усны турбинасын цахилгаан үйлдвэрлэх чадвар нь үндсэндээ хоёр параметрт хамааралгүй:

Толгой: Усны турбина суурьлуулах цэгт хүртэл усны автаж бүхий цэгийн босоо зай, метр (м) нэгжид хэмжигддүгүй. Зай илүү их бүхий толгой нь усны даралтыг илүү их хийддүгүй.

Урсгал: Нэгж хугацаанд нүүрдөг усны дундаж хэмжээ, куб метр секунд (м³/с) эсвэл литр секунд (Л/с)-т хэмжинэ. 1 куб метр секунд = 1000 Л/с.

Гаралтын чадал доорх хялбарчилж бичсэн томъёогоор ойролцоогоор тооцож болно:

Чадал (кВт) ≈ 9.8 * Усны өндөр (м) * Урсгалын хурд (м³/с) * Үр дүнд хүртүүлэлт

Үр дүнд хүртүүлэлт нь ихэвчлэн 0.6–0.7 гэж тооцогдож, түүнд усны турбин хүртүүлэлтийн өөрөө алдагдал ба усны хоолойн үрэлдүүлэлтийн алдагдал хамран орж байна.

Жишээ нь: усны өндөр 20 м, урсгалын хурд 0.05 куб метр секунд (50 Л/с) бөлгөөн. Ойролцоогоор гаралтын чадал 9.8 * 20 * 0.05 * 0.65 ≈ 6.4 киловатт бөлгөөн, үүнээс гэрт хэрэглэдэг гэрэлтүүлэлт, хөхрүүлэгч, телевизор ба усны насосын цахилгааны шаардлагыг хангаж болно.

Томъёонд харахад, усны өндөр юм иль урсгалын хурд хэт бага бөлгөөн, гаралтын чадал хурдан буурна. Түүнээс шалтгаалан усны урсгалын хурд хурдтай санагдаж, тооцооны дараа зөвхөн хоёр зуун ватт орчим чадал үүсгэж болно.

Гурван практик жишээ

Өнөдөр бид та нарын усны турбина сонгох үед та нарын хүлээн авах хүртэмжтүүн шийдэл болгож, сүүлийн үед бидний худалдааны харилцагчдад үзүүлсэн жинхэнэ шийдлүүдийг та нарын хүлээн авах хүртэмжтүүн шийдэл болгож хуваалцмуй.

1. Ус их баян, гэтэл хоолой нарийн

Нэг худалдааны харилцагч бид нарын харуулд 5 кВт-ын усны турбина тухай асууж иржээ. Тэр хүн усны толгойн өндөр нь 30 м бөлгөөн гэж мэдээлжээ. Бид түүнд шийдэл үзүүлэхийн тулд усны урсгалын хурдын жинхэнэ үзүүлэлтүүд хэрэгтүүн. Дараа нь түүний усны хоолойг уже урсгаж дуусгаж, DN50 диаметртэй, дотоод диаметр нь 50 мм-ын хоолой ашиглаж бөлгөөн, гэтэл хэмжилтүүдийн дагуу усны урсгалын хурд нь зөвхөн 3 л/с бөлгөөн гэж илрүүлжээ.

Бид тооцооны томъёо: 9.8 * 30 * 0.003 * 0.65-ыг ашиглан, чадал нь ойролцоогоор 500 Вт бөлгөөн гэж тооцож, түүний шаардаж буй 5 кВт-ын зөвхөн аравны нэг хэсэг бөлгөөн гэж тодорхойлжээ.

Хязгаарлаж буй хүчин зүйл нь усны өндөр, харин гуурсын диаметр юм. Гуурс нарийн тусам усны урсгалын хурд илүү түргэн бөгөөд гуурсын урт дагуу үүсгэх үрэлдүүр алдагдал илүү их бөгөөд ус турбиныг хүртэл хүртлэх даралт багасна. Энэ цэг нь сонирхолтой усны өндөр үзүүлэлтүүдийн ачаалалд хүчний гаралтын баталгаа өгч буйн тулд хялбархан хаягддаг.

Бид түүнд сонгох хоёр сонголт орчуулж өгсөн: Нүүр сонголт нь илүү том диаметртэй даралтын гуурс суулгах ба усны орц цэгийг дахин үнэлж урсгалын хурдыг нэмэх, хүчин зүйл хүчний гаралтыг хангах юм. Гэтэл энэ сонголт нь худалдан авч суулгасан гуурсыг тайх шаардлагатай бөгөөд бүтээлд зарцуулж буй хүч чинь харьцангуй их бөгөөд. Нөгөө сонголт нь оршин буй нөхцөл ба суулгасан гуурсын үндсэн дээр 500 Вт-1 кВт хүчтэй микро усны турбин сонгох юм.

2. Дунд зэрэг усны өндөр, усны турбины төрөл нь окончын үр дүнг тодорхойлдог

Нөгөө харилцагчийн асуулт нь усны турбин ашиглан орон сууц ба загасын цөцгүүрүүдийг хүчлэх тухайд байв. Зорилтот чадал нь 10–15 кВт, гурван фаз, 50 Гц бөлгөн, усны өндөр нь 15 м бөлгөн.

Харилцагч анх налуу усны турбинаны нэгжийн тухайд асууж байв. Гэтэл бид харилцагчийн суурьшултын нөхцлүүдийг ойлгосны дараа номхон асуудал илрүүлж: усны өндөр 15 м-д налуу турбинаны нэгжийн хамгийн их чадал нь 5 кВт бөлгөн, 10 кВт-түүд хамгийн бага усны өндөр 30 м шаардлагатай. Харилцагчийн суурьшултын газар нь түүнд хангаж чадахгүй бөлгөн, түүн дагаа үүнээс өөр төрлийн усны турбин сонгох шаардлагатай бөлгөн.

The холимог урсгалын усны турбин харилцагчийн үнэнхүү үйлдэх шаардлагад маш тохиромжтой бөлгөн. 10 кВт-түүд зориулж усны өндөр 10–25 м хооронд ажилладог, санал болгож буй соргог хоолойн диаметр нь 200 мм бөлгөн, түүн нь түүний газрын нөхцлүүдтэй бараг бүтнэд тохиромжтой бөлгөн.

Түүнээс хойш, усны турбины сонголт нь зөвхөн номинал чадалд үндэслэн хийгдэж не; түүний номинал чадалд харгалзах усны толгойн хүрээг түрүүн шалгах шаардлагатай.

3. Усны толгой тулгуй тэдүүр

Гуравдугаар худалдан авагч өөрийн газрын нутагт урсаж буй жижиг голын тухайд ярьж. Ус удаан урсаж, хүчтүүр бүхэлдүүр бага байж. Түүн дээр усны турбин суулгаж болох уу гэж асууж. Түрүүн, "тэдүүр усны толгой" гэж юу гэсний үнэн утгыг тодруулах шаардлагатай: усны толгой бүхдүүр бүхэлдүүр байхгүй юу, эсвэл хамгийн бага сантиметр хөндлөн зөрүү байхгүй юу? Голын дээд төгсгөлөөс доод төгсгөл рүү алхамдаж явж буй үед, хүн ихэнхдүүр өндөрлөн зөрүүг анзаарж.

Хэмжилтийн үр дүн нь усны уналт 0,5 м-төр бага бөгөөс усны урсгал хурд 0,5 м/с-төр бага бөл, тодорхойлох нь усны турбина суулгахыг ихэвчлэн саналчилдүгүй, учир нь хүлээдүгүй гаралт үүсгэж чадахгүй турбина суулгах нь хоёр талд ч хонгоргүй. Энэ тохиолдолд хоёр боломжтой шийдэл байдүгүй: нүүрнүүр бага уналт үүсгэхийн тулд жижиг усны тогтоох баррьер барих, үүнээр усны толгойн нөхцөл үүсгэх боломжтой. Нөгөө шийдэл нь орчимд байгаа наран гэрлэнд нөхцөлүүдийг судлах ба нарны системд шилжихийг хүлээн зөвшөөрөх.

Голыг цахилгаан энергийн үйлдвэрлэлд ашиглах боломжтой эсэхийг тодорхойлохын пүрэв алхам нь усны толгой ба урсгал хурдыг хэмжих. Хэрэв та ойрхон байгаа усны урсгалуудыг гидроэнергийн төлөвлөлтөнд ашиглахыг хүсвэл, та биднийт холбоо тогтоож, хувийн шийдэл авахын тулд бүртгүүлж болой.