Alin sa mga ilog ang angkop para sa pag-install ng mga turbina ng tubig? Paano pipiliin?

Kung mayroon kang malapit na palayaw na ilog o sapa, malamang ito ay isang potensyal na tahanang power station. Kumpara sa solar at hangin na enerhiya, ang pinakamalaking kalamangan ng hydroenerhiya ay ang kanyang katatagan: basta may daloy ng tubig, maaari itong mag-produce ng kuryente araw-araw, walang epekto ang haba ng liwanag ng araw at kondisyon ng panahon. Isang investment lamang ang kailangan para makakuha ng mga taon ng kita.

Gayunman, hindi lahat ng ilog ay angkop para sa pag-install ng water turbine. Ang pagkakaroon ng water turbine, ang sukat nito, at ang uri na pipiliin ay nakasalalay sa dalawang pangunahing parameter.

Ang Dalawang Salik na Nagtatakda sa Kapasidad ng Pagbuo ng Enerhiya

Anuman ang brand o modelo, ang kapasidad ng pagbuo ng enerhiya ng isang water turbine ay nakasalalay sa dalawang parameter lamang:

Head: Ang vertical na pagbaba mula sa punto ng intake hanggang sa punto ng instalasyon ng water turbine, sinusukat sa metro (m). Mas malaki ang pagbaba, mas mataas ang presyon ng tubig.

Daloy: Ang dami ng tubig na dumadaan sa bawat yunit ng oras, sinusukat sa cubic meters kada segundo (m³/s) o litro kada segundo (L/s). 1 cubic meter kada segundo = 1000 L/s.

Ang output na kapangyarihan ay maaaring i-estimate gamit ang sumusunod na payak na pormula:

Kapangyarihan (kW) ≈ 9.8 * Taas ng Tubig (m) * Bilis ng Daloy (m³/s) * Kawastuhan

Ang kawastuhan ay karaniwang itinatakda sa 0.6 hanggang 0.7, na kung saan kasama na ang mga pagkawala ng turbina ng tubig sarili nito at ang mga pagkawala dahil sa panlabas na panunugad ng tubo.

Halimbawa: Sa taas ng tubig na 20 m at bilis ng daloy na 0.05 cubic meters kada segundo (50 L/s), ang tinatayang output na kapangyarihan ay humigit-kumulang sa 9.8 * 20 * 0.05 * 0.65 ≈ 6.4 kilowatts, na sapat para tugunan ang pangangailangan sa kuryente ng mga ilaw sa bahay, refrihederador, telebisyon, at mga bomba ng tubig.

Tulad ng ipinapakita sa pormula, kung ang taas ng tubig o ang bilis ng daloy ay napakaliit, ang output na kapangyarihan ay bababa nang malaki. Kaya nga kahit mabilis ang daloy ng tubig, kapag kinalkula, maaari lamang itong makabuo ng ilang daang watts na kapangyarihan.

Tatlong Praktikal na Kaso

Ngayon, gustong ibahagi namin sa inyo ang ilang aktwal na solusyon para sa aming mga kamakailang kliyente, bilang isang sanggunian para sa inyo kapag pumipili ng water turbine.

1. Sapat na Suplay ng Tubig, Ngunit Makitid na Pipeline

Isang customer ang lumapit sa amin upang magtanong tungkol sa isang 5kw na water turbine. Ibinahagi niya sa amin na ang water head ay 30m. Kailangan pa rin namin ang aktwal na datos tulad ng flow rate upang maibigay sa kanya ang solusyon. Matapos ang karagdagang pag-uusisa, nalaman namin na nakalagay na niya ang tubo ng tubig, gamit ang DN50 na tubo na may panloob na diameter na 50mm, ngunit ang sukat na flow rate ay 3L/s lamang.

Ginamit namin ang pormula sa pagkalkula: 9.8 * 30 * 0.003 * 0.65, at kinompyut namin na ang kapasidad ay humigit-kumulang 500w, na kung saan ay isang-kasampu lamang ng 5kw na kailangan niya.

Ang salik na naglilimita ay hindi ang taas ng tubig, kundi ang diameter ng tubo. Mas maliit ang diameter ng tubo, mas mabilis ang daloy ng tubig, mas malaki ang pagkawala dahil sa panlabas na pagsalungat sa buong haba ng tubo, at mas mababa ang presyon kapag dumating ang tubig sa mikro-turbina ng tubig. Madaling balewalain ang puntong ito dahil ang impresibong datos tungkol sa taas ng tubig ay nagbibigay ng maling impresyon na ang lakas ng output ay kasiguraduhan na.

Ibinigay namin sa kanya ang dalawang opsyon para piliin: Ang unang opsyon ay ang pag-install ng isang pressure pipeline na may mas malaking diameter at ang muling pag-evaluate ng punto ng pagkuha ng tubig upang mapataas ang daloy, kaya naman siguraduhin ang kinakailangang lakas ng output ng customer. Gayunpaman, ang opsyong ito ay nangangailangan ng pagbubuhat ng mga pipeline na na-install na ng customer, at ang gawain sa konstruksyon ay magiging medyo malaki. Ang iba pang opsyon ay ang pagpili ng isang mikro-turbina ng tubig na may kapasidad na 500W hanggang 1kW batay sa mga umiiral na kondisyon sa lugar at sa mga pipeline na na-install na.

2. Katamtaman ang Water Head, Ang Uri ng Water Turbine ay Nagtatakda sa Huling Resulta

Isa pang katanungan ng isang customer ay ang paggamit ng water turbine para bigyan ng kapangyarihan ang mga tirahan at fish pond. Ang layuning kapangyarihan ay 10-15kw, three-phase, 50 hertz, at ang water head sa lugar ay 15m.

Unang katanungan ng customer ang inclined water turbine unit. Gayunpaman, nang maunawaan namin ang mga kondisyon sa pag-install ng customer, natuklasan namin ang isang problema: sa water head na 15m, ang maximum na kapangyarihan ng inclined turbine unit ay 5kw lamang, at kailangan ng hindi bababa sa 30m na water head para sa 10kw. Hindi kayang tugunan ng lugar ng customer ang kinakailangang ito, kaya kailangang pumili ng ibang uri ng water turbine.

Ang mixed-flow water turbine ay lubos na angkop sa tunay na pangangailangan ng customer. Ang modelo na 10kw ay maaaring gamitin sa hanay ng water head na 10 hanggang 25m, at ang inirekomendang diameter ng suction pipe ay 200mm, na halos perpektong sumasalamin sa kanyang mga kondisyon sa lugar.

Kaya ang pagpili ng turbin ng tubig ay hindi maaaring batay lamang sa rated power nito; kailangan muna itong suriin ang saklaw ng water head na katumbas ng rated power na iyon.

3. Ang Water Head ay Malapit sa Zero

Ang ikatlong customer ay naglarawan ng isang maliit na ilog na dumadaloy sa kanyang ari-arian. Ang tubig ay dumadaloy nang mabagal at may napakaliit na pagbaba. Tinanong niya kung maaari bang i-install ang isang turbin ng tubig. Una, kailangan linawin ang tunay na kahulugan ng "zero water head": Wala ba talagang water head, o may ilang sentimetro lang ang pagkakaiba sa taas na hindi lang napapansin? Kapag naglalakad sa tabi ng ilog mula sa upstream hanggang sa downstream, karaniwang napapansin ang ilang pagkakaiba sa taas.

Kung ang mga resulta ng pagsukat ay nagpapakita na ang pagbaba ay mas mababa sa 0.5 metro at ang bilis ng daloy ay mas mababa sa 0.5 metro/kasalukuyan, karaniwang hindi namin inirerekomenda ang pag-install ng isang water turbine, dahil ang pag-install ng isang turbine na hindi makakamit ang inaasahang output ay hindi benepisyoso para sa alinman sa mga partido. Sa kasong ito, mayroong dalawang posible at epektibong solusyon: maaaring itayo ang isang maliit na weir dam upang buhangin na likhain ang isang maliit na pagbaba, na maaaring lumikha ng ilang kondisyon ng water head. Ang isa pang opsyon ay alamin ang lokal na kondisyon ng sikat ng araw at isaalang-alang ang paglipat sa isang solar system.

Ang unang hakbang sa pagtukoy kung ang isang ilog ay angkop para sa pagbuo ng kuryente ay palaging ang pagsukat ng water head at bilis ng daloy. Kung gusto mo ring gamitin ang mga malapit na sapa o ilog para sa plano ng hydroelectric power, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin upang makakuha ng isang customized na solusyon.