Lựa chọn máy phát điện tua-bin nước: Đo cột nước và lưu lượng dòng chảy

Để xác định liệu một con sông có phù hợp để phát điện hay không và loại máy phát thủy lực quy mô nào là thích hợp, bước đầu tiên là đo hai dữ liệu quan trọng: cột nước và lưu lượng nước. Hai dữ liệu này quyết định công suất phát điện và là cơ sở để lựa chọn cũng như báo giá máy phát thủy lực.

Việc đo đạc không yêu cầu kỹ sư chuyên nghiệp; tất cả những gì cần thiết chỉ là một điện thoại di động và một chiếc xô.

Đo cột nước

Cột nước đề cập đến độ chênh lệch chiều cao theo phương thẳng đứng giữa điểm lấy nước và vị trí lắp đặt máy phát thủy lực. Đơn vị đo là mét. Có hai loại cột nước: cột nước thô và cột nước thực tế.

Cột nước thô đề cập đến độ chênh lệch theo chiều dọc giữa mực nước thượng lưu và hạ lưu, tức là độ chênh lệch chiều cao lý thuyết tổng cộng; trong khi cột nước thực tế đề cập đến độ chênh lệch thực sự có thể sử dụng được của tổ máy tuabin thủy điện. Do tổn thất ma sát khi nước chảy qua ống dẫn vào (ống áp lực), cột nước thực tế luôn nhỏ hơn một chút so với cột nước thô. Đây là cơ sở để tính toán công suất phát điện thực tế.

Có ba phương pháp đo lường phổ biến chủ yếu:

Ứng dụng điện thoại di động – Máy đo độ cao

Mở chức năng đo độ cao trên điện thoại di động của bạn (iPhone có thể sử dụng ứng dụng "La bàn" tích hợp sẵn; điện thoại Android có thể tải xuống ứng dụng đo độ cao miễn phí). Ghi lại độ cao tại điểm lấy nước đã xác định trước, sau đó đi bộ đến điểm lắp đặt tuabin thủy lực đã xác định trước và ghi lại lần nữa. Độ chênh lệch giữa hai giá trị đọc này chính là cột áp nước. Quy trình này chỉ mất khoảng hai phút. Việc thực hiện nhiều lần đo và tính trung bình các giá trị sẽ giúp giảm sai số.

Đồng Hồ Đo Áp Suất

Nếu ống dẫn nước đã được lắp đặt, có thể lắp đồng hồ đo áp suất tại đầu ống. Đóng van để dòng nước trong ống ngừng chảy. Giá trị hiển thị lúc này tương ứng với áp suất dư. Mối quan hệ quy đổi là: 1 bar ≈ 10 mét cột áp nước, 1 MPa ≈ 100 mét cột áp nước. Khi van mở và tuabin thủy lực vận hành bình thường, giá trị hiển thị trên đồng hồ đo áp suất chính là cột áp nước sạch.

Thước đo mức hoặc GPS

Neu dieu kien tai cho phep, viec su dung may do muc nuoc de do su chenh lech muc nuoc giua luu vuc tren va duoi la phuong phap chinh xac nhat. Nguoi ta cung co the su dung thiet bi GPS co chuc nang do do cao de do.

Do luong nuoc chay

Luong nuoc chay (luu luong) la the tich nuoc chay qua mot dien tich trong mot don vi thoi gian, thuong duoc do bang met khoi tren giay (m³/s) hoac lit tren giay (L/s). Chi khi biet duoc luu luong, nguoi ta moi co the lua chon may phat dien tua bin nuoc phu hop mot cach tot hon. Tuy theo kich thuoc nguon nuoc, co hai phuong phap do thuc te.

Phuong phap xoi: Phu hop voi cac dong nuoc co luu luong nho

Doi voi luu luong nho, day la phuong phap don gian nhat va chinh xac nhat:

● Dung da hoac tam go de huong dong nuoc vao mot loai duy nhat;

● Dat mot xoi nuoc co dung tich da biet ben duoi loai va dung dong ho bam gio tren dien thoai de ghi lai thoi gian de day xoi;

● Luu luong = Dung tich xoi / Thoi gian day (giay).

Ví dụ, nếu một xô dung tích 20 lít có thể được đổ đầy trong 4 giây, thì lưu lượng là 20 / 4 = 5 L/s. Cần lưu ý rằng nên thực hiện nhiều phép đo và lấy giá trị trung bình để thu được kết quả chính xác và đáng tin cậy hơn.

Phương pháp tiết diện ngang: Áp dụng cho các kênh dẫn nước có lưu lượng lớn

Khi lưu lượng quá cao và việc sử dụng xô trở nên bất tiện, có thể áp dụng phương pháp tiết diện ngang để đo lưu lượng nước (và tình huống này cũng rất phù hợp để sử dụng máy phát điện tua-bin nước cỡ lớn):

● Đo diện tích tiết diện ngang: Nhân chiều rộng của kênh với độ sâu mực nước để thu được diện tích A (m²). Nếu hình dạng kênh không đều và khó đo, có thể chia thành nhiều phần, đo riêng từng phần rồi cộng tổng lại.

● Đo vận tốc dòng chảy: Thả lá cây hoặc các vật nổi khác lên mặt nước và ghi lại thời gian để chúng trôi một khoảng cách nhất định (ví dụ: 10 m). Chia khoảng cách cho thời gian để thu được vận tốc dòng chảy V (m/s).

● Công thức tính lưu lượng là: Q = Diện tích mặt cắt ngang A × Vận tốc dòng chảy V.

Tương tự, cũng nên thực hiện nhiều phép đo và lấy giá trị trung bình tại bước này.

Sau khi đo cột nước và lưu lượng, chúng tôi sẽ cung cấp dữ liệu cho quý khách và lựa chọn máy phát điện tua-bin nước phù hợp nhất cho quý khách.