كيفية التعرف على الجودة والمتانة
كما أوضحنا، فإن نظام الطاقة الكهرومائية بسيط ومعقد في آنٍ واحد. مفاهيم الطاقة المائية بسيطة: تتلخص في الضغط والتدفق. لكن التصميم الجيد يتطلب مهارات هندسية متقدمة، والتشغيل الموثوق يتطلب بناءً دقيقًا باستخدام مكونات عالية الجودة.
ما الذي يجعل نظام التوربينات عالي الجودة
تخيل نظام توربيني من حيث الكفاءة والموثوقية. في عالم مثالي، ستكون الكفاءة 100%. ستُحوّل جميع الطاقة الموجودة في الماء إلى عمود الدوران. لن يكون هناك أي اضطراب في الهواء أو الماء، ولن تكون هناك مقاومة من المحامل. سيكون المجرى متوازنًا تمامًا. ستكون علامات فقدان الطاقة - الحرارة والاهتزاز والضوضاء - غائبة. وبالطبع، لن يتعطل التوربين المثالي أبدًا ولن يحتاج إلى صيانة.
عجلة بيلتون المصنعة بدقة
إن المكونات عالية الجودة والتصنيع الدقيق يحدثان فرقًا كبيرًا في كفاءة التوربينات وموثوقيتها.
من الواضح أنه لن يحقق أي نظام توربيني هذا المستوى من الكمال. ولكن من الجيد وضع هذه الأهداف في الاعتبار، لأن تحسين الكفاءة والموثوقية يعني زيادة الطاقة وانخفاض تكلفة الواط. إليك بعض الأمور التي يجب مراعاتها عند اختيار نظام توربيني:
عداء التوربينات
يُعدّ المجرى قلب التوربين، حيث تتحول طاقة الماء إلى قوة دوران تُشغّل المولد. وبغض النظر عن نوع المجرى، فإن دلاءه أو شفراته مسؤولة عن امتصاص أكبر قدر ممكن من الطاقة من الماء. ويحدد انحناء كل سطح، أماميًا وخلفيًا، كيفية اندفاع الماء حتى يتراجع. تذكّر أيضًا أن أي مجرى سيعمل بكفاءة عالية عند ارتفاع وتدفق مُحددين. يجب أن يكون المجرى مُطابقًا تمامًا لخصائص موقعك.
ابحث عن مجاري معدنية بالكامل ذات أسطح ناعمة ومصقولة لتجنب اضطراب الماء والهواء. عادةً ما تعمل المجاري المصنوعة من قطعة واحدة والمُجهزة بعناية بكفاءة وموثوقية أكبر من تلك المُثبتة بمسامير. تعمل مجاري البرونز والمنجنيز بشكل جيد في الأنظمة الصغيرة ذات المياه النظيفة، والتي يصل ارتفاعها إلى حوالي 500 قدم. تُعد مجاري الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الشد مثالية للأنظمة الأكبر حجمًا أو في ظروف المياه الكاشطة. يجب موازنة جميع المجاري بعناية لتقليل الاهتزاز، وهي مشكلة لا تؤثر فقط على الكفاءة، بل قد تُسبب أيضًا تلفًا بمرور الوقت.
غلاف التوربين
يجب أن يكون غلاف التوربين مبنيًا جيدًا ومتينًا، لأنه يدير قوى المياه الواردة بالإضافة إلى طاقة العمود الصادرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن شكله وأبعاده لهما تأثير كبير على الكفاءة. على سبيل المثال، خذ في الاعتبار توربينًا من نوع بيلتون. باعتباره توربينًا نبضيًا، يتم تشغيله بواسطة نفث واحد أو أكثر من الماء، ولكنه يدور في الهواء. وهذا يعني أنه يجب مراعاة كل من القوى الهيدروديناميكية والديناميكية الهوائية في تصميم الغلاف. يجب أن يقلل من مقاومة الرذاذ والرذاذ ويطرد مياه الذيل بسلاسة، ولكن يجب أيضًا أن يكون بالحجم والشكل المناسبين لتقليل الخسائر الناتجة عن اضطراب الهواء. وبالمثل، يجب تصميم أغلفة التصميمات عالية التدفق مثل توربينات Crossflow وFrancis بدقة لتوجيه كميات كبيرة من المياه بسلاسة عبر التوربين دون التسبب في جيوب من الاضطراب.
ابحث عن غلاف ملحوم بسلاسة ومتوافق بعناية مع المجرى المناسب لموقعك. تذكر أن كلاً من قوة الماء والمجرى سيولدان عزم دوران كبير، لذا يجب أن تكون مادة الغلاف وجميع التركيبات متينة. يجب أن تكون أسطح التوصيل، مثل حواف الأنابيب وأغطية الوصول، مسطحة وخالية من التسرب. بما أن الماء يُعزز الصدأ والتآكل، تأكد من حماية جميع الأسطح المعرضة للخطر بطبقة مسحوق عالية الجودة أو طلاء إيبوكسي. يجب أن تكون جميع البراغي من الفولاذ المقاوم للصدأ.
اعتبارات أخرى للتوربينات
جميع الأسطح التي تحمل الماء قد تؤثر على الكفاءة، بدءًا من مدخل الهواء إلى خط الأنابيب، وصولًا إلى مسار المياه الذي يحمل مياه العادم بعيدًا عن محطة توليد الطاقة. ابحث عن أسطح ناعمة خالية من الانحناءات الحادة، ويجب أن تكون نفاثات الهواء وريش التحكم في التدفق مصقولة بدقة عالية، دون أي تموجات أو حفر ملحوظة.
الكفاءة مهمة، وكذلك المتانة والاعتمادية. يجب أن يوفر مشروعك الكهرومائي طاقة نظيفة دون انقطاع. جودة المكونات - وتركيبها - يمكن أن تُحدث فرقًا كبيرًا في جودة حياتك في السنوات القادمة.
تأكد من دقة الصنع في تصميم وتصنيع أنظمة الختم، ومواد الأعمدة، وتصنيعها، وجميع المكونات ذات الصلة. انتبه جيدًا لاختيار وتركيب المحامل؛ يجب أن تدور بسلاسة، دون أي تشابك أو تشابك.
مورد التوربينات
عندما يتعلق الأمر بالموردين، لا بديل عن الخبرة. فبينما يمكن إتقان مبادئ الطاقة الكهرومائية داخل المباني، فإن الخبرة العملية هي التي تُعلّمك مزايا وعيوب تحويل المياه من مجرى مائي، وضغطها، ودفعها عبر توربين. سيكون مورد التوربينات ذو الخبرة الميدانية الطويلة قيّمًا للغاية بالنسبة لك أثناء تصميم وبناء نظامك الكهرومائي.
ابحث عن مورد ذي خبرة ومتخصص في حجم ونوع نظام الطاقة الكهرومائية الذي تنوي إنشاؤه. سيعمل المورد الجيد معك، بدءًا من قياسات الضغط والتدفق، لمساعدتك في تحديد حجم خط الأنابيب المناسب، والضغط الصافي، والتدفق التصميمي، ومواصفات التوربين، ونظام التشغيل، والمولد، ونظام إدارة الأحمال. يمكنك الاعتماد على موردك لتقديم اقتراحات لتحسين الكفاءة والاعتمادية، بما في ذلك تأثيرها على التكلفة مقابل الأداء.
مورد التوربينات الجيد هو شريكك، ويجب أن يهتم شخصيًا بنجاحك. ففي النهاية، رضا العميل عامل مهم جدًا لأعمالك.
وقت النشر: ٢٤ مايو ٢٠٢١
