Su Türbini Jeneratör Seçimi: Basınç Yüksekliği ve Debi Ölçümü

Bir nehrin enerji üretimi için uygun olup olmadığını ve hangi boyutta su türbini jeneratörünün uygun olduğunu belirlemek için ilk adım, iki temel veriyi ölçmektir: su yüksekliği ve debi. Bu iki veri, enerji üretim kapasitesini belirler ve su türbini jeneratörünün seçimi ile fiyat teklifi için temel oluşturur.

Ölçüm, profesyonel mühendisler gerektirmez; gerekli olan sadece bir cep telefonu ve bir kovadır.

Su Yüksekliğinin Ölçülmesi

Su yüksekliği, su türbini jeneratörünün giriş noktası ile montaj noktası arasındaki dikey yükseklik farkını ifade eder. Metre cinsinden ölçülür. Su yüksekliği iki tiptir: brüt yükseklik ve net yükseklik.

Brüt başlık, yukarı akım ve aşağı akım su seviyeleri arasındaki dikey düşüşü ifade eder; yani teorik toplam yükseklik farkıdır. Net başlık ise su türbini jeneratörünün aslında kullanabileceği düşüşü ifade eder. Su, alınma borusu (basınç borusu) boyunca aktığı sırada meydana gelen sürtünme kaybı nedeniyle net su başlığı her zaman brüt su başlığından biraz daha azdır. Bu, gerçek güç üretimini hesaplamak için temel oluşturur.

Öncelikle üç yaygın kullanılan ölçüm yöntemi vardır:

Cep Telefonu Uygulaması – Yükseklik Ölçer

Cep telefonunuzda yükseklik ölçüm fonksiyonunu açın (iPhone’lar yerleşik "Pusula" uygulamasını kullanabilir; Android telefonlar ücretsiz yükseklik ölçer uygulaması indirebilir). Belirlenen su alma noktasındaki yüksekliği kaydedin, ardından hidro türbinin belirlenen kurulum noktasına yürüyün ve tekrar kaydedin. İki okuma arasındaki fark, su başı yüksekliğidir. Bu işlem yalnızca yaklaşık iki dakika sürer. Birden fazla ölçüm alıp ortalamasını almak hataları azaltabilir.

Basınç ölçer

Su borusu zaten monte edildiyse, borunun ucuna bir basınç ölçer takılabilir. Su akışını durdurmak için vanayı kapatın. Bu anda gösterilen değer, manometre basıncıdır. Dönüştürme ilişkisi şöyledir: 1 bar ≈ 10 metre su başı, 1 MPa ≈ 100 metre su başı. Vana açıkken ve hidro türbin normal şekilde çalışırken basınç ölçer tarafından gösterilen değer, net su başıdır.

Seviye Ölçer veya GPS

Eğer saha koşulları uygunsa, su seviyesi farkını ölçmek için bir seviye ölçer kullanmak en doğru yöntemdir. Alternatif olarak, yükseklik ölçüm fonksiyonuna sahip bir GPS cihazı da ölçüm için kullanılabilir.

Akışın Ölçülmesi

Akış, birim zamanda akan suyun hacmidir ve genellikle saniyede metreküp (m³/s) veya saniyede litre (L/s) cinsinden ölçülür. Sadece akış hızını bilmekle uygun su türbini jeneratörünü daha iyi seçebilirsiniz. Su kaynağının büyüklüğüne bağlı olarak iki pratik ölçüm yöntemi vardır.

Kova Yöntemi: Küçük Akışlı Akarsular İçin Uygun

Küçük akışlar için bu, en basit ve en doğru yöntemdir:

● Suyu tek bir çıkışa yönlendirmek için taşlar veya ahşap levhalar kullanın;

● Bilinen kapasiteye sahip bir su kovasını çıkışın altına yerleştirin ve bir cep telefonu kronometresiyle kovanın dolması için geçen süreyi kaydedin;

● Akış = Kova kapasitesi / Dolma süresi (s).

Örneğin, 20 litrelik bir kova 4 saniyede doldurulabiliyorsa akış hızı 20 / 4 = 5 L/s olur. Daha doğru ve güvenilir bir sonuç elde etmek için birden fazla ölçüm yapılması ve bu ölçümlerin ortalamasının alınması gerektiğini unutmamak gerekir.

Kesit Alanı Yöntemi: Daha Büyük Su Akış Kanallarına Uygulanabilir

Akış hızı çok yüksek olduğunda ve kova kullanmak uygun değilse, suyun akış hızı kesit alanı yöntemiyle ölçülebilir (ayrıca bu durum daha büyük bir su türbini jeneratörünün kullanılması için de oldukça uygundur):

● Kesit alanını ölçün: Kanalın genişliğini su derinliğiyle çarpın ve alanı A (m²) hesaplayın. Kanalın şekli düzensizse ve ölçülmesi zorsa, birkaç parçaya bölünebilir, ayrı ayrı ölçülüp sonuçlar toplanabilir.

● Akış hızını ölçün: Yapraklar veya diğer yüzen nesneleri su yüzeyine bırakın ve belirli bir mesafe boyunca (örneğin 10 m) sürüklenmeleri için geçen süreyi kaydedin. Hızı elde etmek için mesafeyi süreye bölün (V, m/s).

● Debi hesaplama formülü şöyledir: Q = Kesit alanı A * Akış hızı V.

Benzer şekilde, burada da birden fazla ölçüm yapılmalı ve ortalaması alınmalıdır.

Su yüksekliği ve akışı ölçüldükten sonra verileri sizinle paylaşabiliriz ve size en uygun su türbini jeneratörünü seçebiliriz.