Ən çox yayılmış Kaplan, Pelton və Francis turbinləri olan su turbinləri kinetik və potensial enerjini hidroelektrik enerjiyə çevirmək üçün işləyən böyük fırlanan maşındır. Su çarxının bu müasir ekvivalentləri 135 ildən çoxdur ki, sənaye enerjisi istehsalında və daha yaxınlarda hidroelektrik enerjisi istehsalında istifadə olunur.
Su Turbinləri Bu Gün Nə Üçün İstifadə Edilir?
Bu gün su elektrik stansiyaları dünya elektrik enerjisi 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 qazıntı yanacaqlarının tükənməsi kimi amillərlə hidroelektrik enerjinin dünya miqyasında yaşıl enerji forması kimi böyük təsir göstərmə potensialı var. Ekoloji cəhətdən təmiz və təmiz enerji mənbələrinin axtarışı davam etdikcə, Francis turbinləri qarşıdakı illərdə çox populyar və getdikcə daha çox istifadə edilən bir həll yolu ola bilər.
Su Turbinləri Elektrik Enerjisini Necə İstehsal Edir?
Təbii və ya süni şəkildə axan sudan yaranan su təzyiqi su turbinləri üçün enerji mənbəyi kimi mövcuddur. Bu enerji tutulur və hidroelektrik enerjiyə çevrilir. Su elektrik stansiyası ümumiyyətlə suyu saxlamaq üçün aktiv çayda bənddən istifadə edir. Daha sonra su tədricən buraxılır, turbindən axır, onu fırladır və elektrik enerjisi istehsal edən generatoru işə salır.
Su Turbinləri Nə Qədər Böyükdür?
İşlədikləri təzyiqə əsasən, su turbinləri yüksək, orta və aşağı təzyiqə bölünə bilər. Aşağı təzyiqli su elektrik stansiyaları daha böyükdür, çünki su turbininin yüksək axın sürətinə nail olmaq üçün böyük olması lazımdır, eyni zamanda bıçaqlara aşağı su təzyiqi tətbiq olunur. Öz növbəsində, yüksək təzyiqli su elektrik stansiyalarının belə böyük bir səth çevrəsinə ehtiyacı yoxdur, çünki onlar daha sürətli hərəkət edən su mənbələrindən enerji almaq üçün istifadə olunur.
Su turbinləri də daxil olmaqla, müxtəlif hidroelektrik sistemi hissələrinin ölçüsünü izah edən cədvəl
Su turbinləri də daxil olmaqla, müxtəlif hidroelektrik sistemi hissələrinin ölçüsünü izah edən cədvəl
Aşağıda, müxtəlif tətbiqlər və su təzyiqi üçün istifadə olunan müxtəlif növ su turbinlərinin bir neçə nümunəsini izah edəcəyik.
Kaplan Turbinası (0-60m Təzyiq Başlığı)
Bu turbinlər, suyun içindən axarkən təzyiqini dəyişdirdikləri üçün oxlu axın reaksiyası turbinləri kimi tanınır. Kaplan turbinləri bir pervanəyə bənzəyir və müxtəlif su və təzyiq səviyyələrində səmərəliliyi maksimum dərəcədə artırmaq üçün tənzimlənən bıçaqlara malikdir.
Kaplan turbin diaqramı
Pelton Turbinası (300m-1600m Təzyiq başlığı)
Pelton turbinası — və ya Pelton çarxı — hərəkət edən sudan enerji çıxaran impuls turbinası kimi tanınır. Bu turbin yüksək təzyiqli tətbiqlər üçün uyğundur, çünki qaşıq formalı vedrələrə güc tətbiq etmək və diskin fırlanmasına və enerji istehsal etməsinə səbəb olmaq üçün yüksək miqdarda su təzyiqi tələb edir.
Pelton turbini
Francis Turbinası (60m-300m Təzyiq Başlığı)
Sonuncu və ən məşhur su turbini olan Francis turbin dünya hidroelektrik enerjisinin 60%-ni təşkil edir. Orta təzyiqdə işləyən zərbə və reaksiya turbini kimi işləyən Francis turbin ox və radial axın konsepsiyalarını birləşdirir. Bunu etməklə, turbin yüksək və aşağı təzyiqli turbinlər arasındakı boşluğu doldurur, daha səmərəli bir dizayn yaradır və bu gün mühəndisləri onu daha da təkmilləşdirməyə çağırır.
Daha dəqiq desək, Francis turbinası, suyun spiral korpusdan (hərəkətli) qaçış bıçaqlarına doğru axınını idarə edən (statik) istiqamətləndirici pərlərə axması ilə işləyir. Su, qaçış bıçağını birləşmiş zərbə və qüvvələrin reaksiyası vasitəsilə fırlanmağa məcbur edir və nəhayət, su axınını xarici mühitə buraxan bir çəkmə borusu vasitəsilə qaçış bıçağından çıxır.
Su turbin dizaynını necə seçə bilərəm?
Optimal turbin dizaynının seçilməsi çox vaxt bir şeyə bağlıdır; sizin üçün əlçatan təzyiq miqdarı və axın sürəti. Hansı növ su təzyiqindən istifadə edə biləcəyinizi müəyyən etdikdən sonra, Francis turbin kimi qapalı "reaksiya turbin dizaynı"nın, yoxsa Pelton turbin kimi açıq "impuls turbin dizaynının" daha uyğun olduğuna qərar verə bilərsiniz.
Su turbininin diaqramı
Nəhayət, təklif etdiyiniz elektrik generatorunun lazımi fırlanma sürətini təyin edə bilərsiniz.
Yazı vaxtı: 15 iyul 2022
