Kaplan, Pelton və Francis turbinləri ilə ən çox yayılmış su turbinləri kinetik və potensial enerjini hidroelektrik enerjiyə çevirmək üçün işləyən böyük fırlanan maşındır. Su çarxının bu müasir ekvivalentləri 135 ildən artıqdır ki, sənaye enerjisi istehsalı, daha yaxınlarda isə su elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə olunur.
Su turbinləri bu gün nə üçün istifadə olunur?
Bu gün hidroenergetika dünya elektrik istehsalının 16%-ni təşkil edir. 19-cu əsrdə elektrik şəbəkələri geniş yayılmazdan əvvəl su turbinləri əsasən sənaye enerjisi üçün istifadə olunurdu. Hal-hazırda, onlar elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə olunur və bəndlərdə və ya ağır su axınının baş verdiyi ərazilərdə tapıla bilər.
Qlobal enerji tələbatının sürətlə artması və iqlim dəyişikliyi və qalıq yanacaqların tükənməsi kimi amillərlə su elektrik enerjisi dünya miqyasında yaşıl enerji forması kimi böyük təsir göstərmək potensialına malikdir. Ekoloji cəhətdən təmiz və təmiz enerji mənbələri axtarışları davam etdikcə, Francis turbinləri qarşıdakı illərdə çox populyar və getdikcə daha çox qəbul edilən həll yolu ola bilər.
Su turbinləri necə elektrik enerjisi istehsal edir?
Təbii və ya süni şəkildə axan sudan yaranan su təzyiqi su turbinləri üçün enerji mənbəyi kimi mövcuddur. Bu enerji tutularaq su elektrik enerjisinə çevrilir. Bir su elektrik stansiyası ümumiyyətlə suyu saxlamaq üçün aktiv çaydakı bənddən istifadə edəcəkdir. Daha sonra su mərhələlərlə buraxılır, turbindən keçir, onu fırladaraq və sonra elektrik enerjisi istehsal edən generatoru işə salır.
Su turbinləri nə qədər böyükdür?
İşlədikləri başlıqdan asılı olaraq su turbinləri yüksək, orta və aşağı başlıqlara bölünə bilər. Aşağı başlıqlı hidroenergetika sistemləri daha böyükdür, çünki qanadlarda aşağı su təzyiqi tətbiq edilərkən yüksək axın sürətinə nail olmaq üçün su turbininin böyük olması lazımdır. Öz növbəsində, yüksək başlıqlı hidroenergetika sistemlərinin belə böyük səth çevrəsinə ehtiyacı yoxdur, çünki onlar daha sürətli hərəkət edən su mənbələrindən enerji istifadə etmək üçün istifadə olunur.
Su turbini də daxil olmaqla müxtəlif hidroenergetika sisteminin hissələrinin ölçüsünü izah edən qrafik
Su turbin də daxil olmaqla müxtəlif hidroenergetika sisteminin hissələrinin ölçüsünü izah edən qrafik
Aşağıda müxtəlif tətbiqlər və su təzyiqi üçün istifadə edilən müxtəlif növ su turbinlərinin bir neçə nümunəsini izah edəcəyik.
Kaplan Turbin (0-60m Təzyiq Başlığı)
Bu turbinlər oxlu axın reaksiya turbinləri kimi tanınır, çünki onlar suyun içindən keçərkən təzyiqi dəyişirlər. Kaplan turbin pervanəyə bənzəyir və müxtəlif su və təzyiq səviyyələrində səmərəliliyi artırmaq üçün tənzimlənən bıçaqlara malikdir.
Kaplan turbin diaqramı
Pelton Turbin (300m-1600m Təzyiq başlığı)
Pelton turbin və ya Pelton təkəri hərəkət edən sudan enerji çıxaran impuls turbin kimi tanınır. Bu turbin yüksək başlıq tətbiqləri üçün uyğundur, çünki qaşıq formalı vedrələrə güc tətbiq etmək və diskin fırlanmasına və güc yaratmasına səbəb olmaq üçün yüksək miqdarda su təzyiqi tələb olunur.
Pelton turbin
Francis Turbine (60m-300m təzyiq başlığı)
Son və ən məşhur su turbini olan Francis turbininin payına dünya su enerjisinin 60%-i düşür. Orta başlıqda işləyən təsir və reaksiya turbini kimi işləyən Francis turbini eksenel və radial axın anlayışlarını birləşdirir. Bununla, turbin yüksək və aşağı başlıqlı turbinlər arasındakı boşluğu doldurur, daha səmərəli dizayn yaradır və bu gün mühəndisləri daha da təkmilləşdirməyə çağırır.
Daha dəqiq desək, bir Francis turbini, suyun (hərəkət edən) qaçış bıçaqlarına doğru axını idarə edən (statik) bələdçi qanadlara spiral korpusdan axan su ilə işləyir. Su qaçışçını qüvvələrin birləşmiş təsiri və reaksiyası ilə fırlanmağa məcbur edir, nəhayət, su axınını xarici mühitə boşaldan bir qaralama borusu vasitəsilə qaçışçıdan çıxır.
Su Turbin Dizaynını Necə Seçim?
Optimal turbin dizaynını seçmək çox vaxt bir şeyə düşür; əlçatan başlıq miqdarı və axın sürəti. Hansı su təzyiqindən istifadə edə biləcəyinizi müəyyən etdikdən sonra Francis turbini kimi qapalı “reaksiya turbininin dizaynı”nın və ya Pelton turbini kimi açıq “impuls turbin dizaynının” daha uyğun olub olmadığına qərar verə bilərsiniz.
Su turbininin diaqramı
Nəhayət, təklif etdiyiniz elektrik generatorunun lazımi fırlanma sürətini təyin edə bilərsiniz.
Göndərmə vaxtı: 15 iyul 2022-ci il
