Које реке су погодне за инсталирање водених турбина? Како да изаберете?

Ако је у близини вашег дома вечна река, вероватно је то потенцијална домаћа електрана. У поређењу са соларном и ветровећом енергијом, највећа предност хидроенергетске енергије је његова стабилност: док год постоји проток воде, она може генерисати електричну енергију цео дан, без утицаја трајања сунчеве светлости и временских услова. Једна инвестиција може да донесе годишње повратке.

Међутим, не могу се у свакој реци инсталирати водене турбине. Да ли се може инсталирати водена турбина, каква величина може бити и који тип изабрати у крајњој линији зависи од два основна параметра.

Два фактора који одређују капацитет производње енергије

Без обзира на марку или модел, капацитет производње енергије водене турбине у основи зависи само од два параметра:

Глава: вертикални пад од уноса до места монтаже водене турбине, измеран у метрима (м). Што је већи пад, то је већи притисак воде.

Проток: Количина воде која пролази кроз јединицу времена, измерена у кубним метрима у секунди (м3/с) или литрима у секунди (Л/с). 1 кубни метар у секунди = 1000 литара/с.

Излазна снага се може проценити помоћу следеће поједностављене формуле:

Моћ (кВ) ≈ 9,8 * Водна глава (м) * Проток (м3/с) * Ефикасност

Ефикасност се обично поставља на 0,6-0,7, што је узело у обзир губитке водна турбина самог себе и губитке тријања водене цеви.

На пример: са вода главе од 20м и проток од 0,05 кубних метара у секунди (50Л/с). Процењена излазна снага је око 9,8 * 20 * 0,05 * 0,65 ≈ 6,4 киловата, што је довољно да задовољи захтеве електричне енергије за осветљење домаћинства, фрижидери, телевизори и пумпе за воду.

Као што је показано у формули, ако је вода или проток премалан, излазна снага ће се оштро смањити. Због тога, чак и ако се струја воде чини брзом, након израчунавања, она може генерисати само неколико стотина вата енергије.

Три практична случаја

Данас бисмо желели да са вама поделимо неке стварне решења за наше недавне клијенте, да вам послуже као референца када бирате водену турбину.

1. у вези са Обилна снабдевања водом, али уски цевопровод

Купац нам се обратио да би се питао о 5кВ водени турбини. Он нас је обавестио да је вода 30 метара. Још увек нам требају стварни подаци као што је проток да бисмо му пружили решење. Након даље истраге, сазнало се да је већ поставио водовод, користећи цев DN50 са унутрашњим пречником од 50 мм, али је измерена проток била само 3Л/с.

Користили смо формулу за израчунавање: 9.8 * 30 * 0.003 * 0.65, и израчунали да је снага била око 500w, што је само десетина од 5kw које је требало.

Ограничавајући фактор није вода, већ пречник цеви. Што је цев ближа, брже је брзина протока воде, и што је већи губитак тријања дужином цева, то је нижи притисак када вода стигне до водене турбине. Ова тачка се лако занемарује јер импресивни подаци о воде дају утисак да је излазна снага загарантована.

Предложили смо му две опције за избор: Прва опција је била инсталирање цеви под притиском већег дијаметра и преоцене тачке уноса воде како би се повећала стопа проток, чиме би се осигурала излазна снага коју захтева купац. Међутим, ова опција би захтевала демонтажу цевоводима које је купац већ инсталирао, а радња на изградњи би била релативно велика. Друга опција била је да се изабере микро водена турбина снаге од 500в до 1кВ на основу постојећих услова на локацији и већ инсталираних цеви.

2. Уколико је потребно. Средња вода, тип водене турбине одређује коначни исход

Још један купац је тражио да користи водену турбину за напајање станова и рибљих језера. Циљна снага је била 10-15 кВт, трифазна, 50 херца, а вода на локацији је била 15 м.

Купац је прво питао о наклоној воденој турбини. Међутим, када смо разумели услове инсталације купца, открили смо проблем: на воде од 15 м, максимална снага наклоне турбинске јединице је била 5 кВт, а најмање 30 м воде је било потребно за 10 кВт. Укупни објекат за инсталацију није могао да испуни овај захтев, па је морао да се изабере други тип водене турбине.

У смешану водену турбину био је веома погодан за стварне потребе купца. Модел од 10 кВт био је примењив на водовод од 10 до 25 м, а препоручени дијаметар засмачке цеви био је 200 мм, што је готово савршено одговарало његовим условима на лицу места.

Стога, избор водене турбине не може бити заснован само на номиналној снази; прво мора проверити опсег воде који одговара тој номиналној снази.

3. Уколико је потребно. Водна глава је близу нуле

Трећи купац је описао реку која тече кроз његово имовино. Вода је текла споро и са врло малом капицом. Питао је да ли се може инсталирати водена турбина. Прво, потребно је разјаснити истинско значење речи "нуле воде": Да ли заиста нема воде, или постоји неколико центиметара разлике у висини која једноставно није приметна? Када ходамо дуж реке од горе по поток до доле по поток, обично примећујемо неке разлике у висини.

Ако резултати мерења показују да је пад мањи од 0,5 м и стопа пролаза мања од 0,5 м/с, обично не препоручујемо инсталирање водене турбине, јер инсталирање турбине која не може постићи очекиван излаз није корисно за било коју страну. У овом случају, постоје два могућа решења: мала брана може бити изграђена како би се вештачки створила мала капка, што може створити одређене услове воде. Друга опција је да се разумеју локални услови сунчеве светлости и да се размисли о преласку на соларни систем.

Први корак у одређивању да ли је река погодна за производњу енергије увек је мерење воде и проток. Ако желите да користите и оближње реке или реке за планирање хидроелектричне енергије, молимо вас да нас контактирате да бисте добили прилагођено решење.