Pemilihan Penjana Turbin Air: Mengukur Tinggi Jatuhan dan Kadar Aliran

Untuk menentukan sama ada suatu sungai sesuai untuk penjanaan kuasa dan saiz penjana turbin air yang sesuai, langkah pertama ialah mengukur dua data utama: tinggi jatuhan air dan kadar aliran. Kedua-dua data ini menentukan kapasiti penjanaan kuasa dan merupakan asas bagi pemilihan serta penawaran harga penjana turbin air.

Pengukuran ini tidak memerlukan jurutera profesional; hanya telefon bimbit dan baldi yang diperlukan.

Mengukur Tinggi Jatuhan Air

Tinggi jatuhan air merujuk kepada perbezaan ketinggian menegak antara saluran masuk dan titik pemasangan penjana turbin air. Ia diukur dalam meter. Terdapat dua jenis tinggi jatuhan air: tinggi jatuhan kasar (gross head) dan tinggi jatuhan bersih (net head).

Kepala kasar merujuk kepada kejatuhan menegak antara aras air di hulu dan di hilir, iaitu perbezaan ketinggian teori keseluruhan; manakala kepala bersih merujuk kepada kejatuhan sebenar yang boleh digunakan oleh penjana turbin air. Disebabkan oleh kehilangan geseran akibat aliran air melalui paip masukan (paip tekanan), kepala air bersih sentiasa sedikit lebih rendah daripada kepala air kasar. Ini merupakan asas untuk mengira penjanaan kuasa sebenar.

Terdapat tiga kaedah pengukuran yang biasa digunakan:

Aplikasi Telefon Bimbit – Meter Ketinggian

Buka fungsi pengukuran altitud pada telefon bimbit anda (iPhone boleh menggunakan aplikasi "Kompas" terbina dalam; telefon Android boleh memuat turun aplikasi pengukur ketinggian percuma). Catatkan altitud di titik masukan yang telah ditetapkan, kemudian berjalan ke titik pemasangan turbin hidro yang telah ditetapkan dan catatkan sekali lagi. Perbezaan antara dua bacaan ini ialah tinggi kepala air. Proses ini hanya mengambil masa kira-kira dua minit. Mengambil beberapa ukuran dan mengambil purata dapat mengurangkan ralat.

Meter Tekanan

Jika paip air sudah dipasang, tolok tekanan boleh dipasang di hujung paip. Tutup injap untuk menghentikan aliran air dalam paip. Bacaan pada ketika ini sepadan dengan tekanan tolok. Hubungan penukaran ialah: 1 bar ≈ 10 meter tinggi kepala air, 1 MPa ≈ 100 meter tinggi kepala air. Apabila injap dibuka dan turbin air beroperasi secara normal, nilai yang dipaparkan oleh tolok tekanan ialah tinggi kepala air bersih.

Tolok Aras atau GPS

Jika keadaan di lokasi membenarkan, menggunakan tolok aras untuk mengukur perbezaan aras air antara hulu dan hilir merupakan kaedah yang paling tepat. Alternatifnya, peranti GPS dengan fungsi pengukuran ketinggian juga boleh digunakan untuk pengukuran.

Mengukur Aliran

Aliran merujuk kepada isipadu air yang mengalir dalam satu unit masa, biasanya diukur dalam meter padu sesaat (m³/s) atau liter sesaat (L/s). Hanya dengan mengetahui kadar aliran, seseorang dapat membuat pilihan yang lebih baik terhadap penjana turbin air yang sesuai. Bergantung kepada saiz sumber air, terdapat dua kaedah pengukuran praktikal.

Kaedah Baldi: Sesuai untuk Aliran Kecil

Bagi aliran kecil, ini merupakan kaedah yang paling mudah dan paling tepat:

● Gunakan batu atau papan kayu untuk mengalihkan air ke satu saluran keluar sahaja;

● Letakkan baldi air berkapasiti diketahui di bawah saluran keluar dan gunakan jam pemasa pada telefon bimbit untuk merekod masa yang diambil untuk mengisi baldi tersebut;

● Aliran = Kapasiti baldi / Masa pengisian (s).

Sebagai contoh, jika sebuah baldi 20 L dapat diisi dalam 4 saat, maka kadar aliran ialah 20 / 4 = 5 L/s. Perlu diperhatikan bahawa beberapa ukuran harus diambil dan dipuratakan untuk memperoleh hasil yang lebih tepat dan boleh dipercayai.

Kaedah Keratan Rentas: Sesuai untuk Saluran Aliran Air yang Lebih Besar

Apabila kadar aliran terlalu tinggi dan tidak sesuai menggunakan baldi, kaedah keratan rentas boleh digunakan untuk mengukur kadar aliran air (dan situasi ini juga sangat sesuai untuk menggunakan penjana turbin air yang lebih besar.):

● Ukur luas keratan rentas: Darabkan lebar saluran dengan kedalaman air untuk memperoleh luas A (m²). Jika bentuk saluran tidak sekata dan sukar diukur, ia boleh dibahagikan kepada beberapa bahagian, diukur secara berasingan, kemudian dijumlahkan.

● Ukur halaju aliran: Jatuhkan daun atau objek terapung lain ke permukaan air dan rekod masa yang diambil untuk bergerak sepanjang jarak tertentu (contohnya, 10 m). Bahagikan jarak dengan masa untuk memperoleh halaju aliran V (m/s).

● Rumus untuk mengira kadar aliran ialah: Q = Luas keratan rentas A * Halaju aliran V.

Sama seperti di atas, beberapa ukuran juga perlu diambil dan dipuratakan.

Selepas mengukur tinggi air dan kadar aliran, kami boleh mempersembahkan data tersebut kepada anda, dan kami akan mencocokkan penjana turbin air yang paling sesuai untuk anda.