Wetterradûntwerp foar wetterkrêftprojekt

Wetterradûntwerp foar wetterkrêft
ikoan foar wetterkrêftenerzjyHydro-enerzjy is in technology dy't de kinetyske enerzjy fan bewegend wetter omset yn meganyske of elektryske enerzjy, en ien fan 'e ierste apparaten dy't brûkt waarden om de enerzjy fan bewegend wetter om te setten yn brûkber wurk wie it Wetterwielûntwerp.
It ûntwerp fan wettertsjillen is yn 'e rin fan' e tiid evoluearre, mei guon wettertsjillen dy't fertikaal oriïntearre binne, guon horizontaal en guon mei útwurke katrollen en tandwielen, mar se binne allegear ûntworpen om deselde funksje te dwaan en dat is ek "de lineêre beweging fan it bewegende wetter omsette yn in rotearjende beweging dy't brûkt wurde kin om elk stik masinery oan te driuwen dat dermei ferbûn is fia in rotearjende as".

Typysk ûntwerp fan wettertsjil
Iere wettertsjilûntwerpen wiene frij primitive en ienfâldige masines, besteande út in fertikaal houten tsjil mei houten blêden of emmers dy't lykwichtich om har omtrek fêstmakke wiene, allegear stipe op in horizontale as, wêrby't de krêft fan it wetter derûnder streamde it tsjil yn in tangentiale rjochting tsjin de blêden drukte.
Dizze fertikale wettertsjillen wiene folle better as it eardere ûntwerp fan horizontale wettertsjillen fan 'e âlde Griken en Egyptenaren, om't se effisjinter wurkje koenen en de momentum fan it bewegende wetter yn krêft omsette. Katrollen en tandwielen waarden doe oan it wettertsjil befestige, wêrtroch't in rjochtingferoaring fan in draaiende as fan horizontaal nei fertikaal mooglik wie om mûnestiennen te betsjinjen, hout te seagjen, erts te ferpletterjen, te stampen en te snijen ensfh.

Soarten wetterwielûntwerp
De measte wettertsjillen, ek wol bekend as wettermûnen of gewoan wettertsjillen, binne fertikaal monteard tsjillen dy't draaie om in horizontale as, en dizze soarten wettertsjillen wurde klassifisearre troch de manier wêrop it wetter op it tsjil wurdt tapast, relatyf oan de as fan it tsjil. Lykas jo miskien ferwachtsje, binne wettertsjillen relatyf grutte masines dy't mei lege hoeksnelheden draaie en in lege effisjinsje hawwe, fanwegen ferliezen troch wriuwing en it ûnfolsleine foljen fan 'e emmers, ensfh.
De aksje fan it wetter dat tsjin 'e tsjillen, de emmers of peddels, drukt, ûntwikkelt koppel op 'e as, mar troch it wetter fan ferskate posysjes op it tsjil op dizze peddels en emmers te rjochtsjen, kin de rotaasjesnelheid en de effisjinsje dêrfan ferbettere wurde. De twa meast foarkommende soarten wettertsjilûntwerpen binne it "ûnderslachwettertsjil" en it "boppeslachwettertsjil".

Undershot wetterwielûntwerp
It Undershot Water Wheel Design, ek wol bekend as in "streamwiel", wie it meast brûkte type wetterwiel ûntworpen troch de âlde Griken en Romeinen, om't it it ienfâldichste, goedkeapste en maklikste type tsjil is om te bouwen.
Yn dit type wettertsjilûntwerp wurdt it tsjil gewoan direkt yn in hurd streamende rivier pleatst en fan boppen stipe. De beweging fan it wetter hjirûnder soarget foar in triuwende aksje tsjin de ûnderdompele peddels oan it ûnderste diel fan it tsjil, wêrtroch't it mar yn ien rjochting draaie kin relatyf oan de rjochting fan 'e stream fan it wetter.
Dit type wettertsjilûntwerp wurdt oer it algemien brûkt yn flakke gebieten sûnder natuerlike helling fan it lân of dêr't de stream fan wetter fluch genôch beweecht. Yn ferliking mei de oare wettertsjilûntwerpen is dit type ûntwerp tige ineffisjint, mei mar 20% fan 'e potinsjele enerzjy fan it wetter dat brûkt wurdt om it tsjil eins te draaien. Ek wurdt de enerzjy fan it wetter mar ien kear brûkt om it tsjil te draaien, wêrnei't it mei de rest fan it wetter fuortstreamt.
In oar neidiel fan it ûnderbeet wetterrad is dat it grutte hoemannichten wetter fereasket dat mei snelheid beweecht. Dêrom wurde ûnderbeet wetterrads meastentiids oan 'e iggen fan rivieren pleatst, om't lytsere streamen of beeken net genôch potinsjele enerzjy hawwe yn it bewegende wetter.
Ien manier om de effisjinsje fan in ûnderbeat wetterrad wat te ferbetterjen is om in persintaazje fan it wetter yn 'e rivier lâns in smel kanaal of buis ôf te lieden, sadat 100% fan it ôfliede wetter brûkt wurdt om it rad te draaien. Om dit te berikken moat it ûnderbeatrad smel wêze en tige sekuer yn it kanaal passe om te foarkommen dat it wetter om 'e kanten ûntsnapt, of troch it oantal of de grutte fan 'e peddels te fergrutsjen.

Oerskot wetterradûntwerp
It Overshot Water Wheel Design is it meast foarkommende type wetterradûntwerp. It overshot-wetterrad is yngewikkelder yn syn konstruksje en ûntwerp as it foarige undershot-wetterrad, om't it emmers of lytse fakken brûkt om it wetter sawol te fangen as te hâlden.
Dizze emmers folje mei wetter dat oan 'e boppekant fan it tsjil nei binnen streamt. It swiertekrêftgewicht fan it wetter yn 'e folle emmers soarget derfoar dat it tsjil om syn sintrale as draait, wylst de lege emmers oan 'e oare kant fan it tsjil lichter wurde.
Dit type wetterrad brûkt swiertekrêft om de útfier te ferbetterjen, lykas it wetter sels, sadat boppeskotwetterrad folle effisjinter binne as ûnderskotûntwerpen, om't hast al it wetter en it gewicht dêrfan brûkt wurde om útfierkrêft te produsearjen. Lykas earder wurdt de enerzjy fan it wetter lykwols mar ien kear brûkt om it rad te draaien, wêrnei't it mei de rest fan it wetter fuortstreamt.
Boppeskotwetterwielen wurde boppe in rivier of stream ophongen en wurde oer it generaal boud oan 'e kanten fan heuvels, wêrtroch't in wetterfoarsjenning fan boppen ûntstiet mei in lege wetterfal (de fertikale ôfstân tusken it wetter oan 'e boppekant en de rivier of stream hjirûnder) fan tusken de 5 en 20 meter. In lytse daam of stâl kin boud wurde en brûkt wurde om sawol it wetter nei de boppekant fan it tsjil te kanalisearjen as de snelheid derfan te ferheegjen, wêrtroch't it mear enerzjy krijt, mar it is it folume fan wetter ynstee fan syn snelheid dy't helpt om it tsjil te draaien.

Yn 't algemien wurde wettertsjillen mei boppeskot sa grut mooglik boud om de grutst mooglike kopôfstân te jaan foar it swiertekrêftgewicht fan it wetter om it tsjil te draaien. Wettertsjillen mei in grutte diameter binne lykwols yngewikkelder en djoerder om te bouwen fanwegen it gewicht fan it tsjil en it wetter.
As de yndividuele amers fol binne mei wetter, soarget it swiertekrêftgewicht fan it wetter derfoar dat it tsjil draait yn 'e rjochting fan 'e wetterstream. As de rotaasjehoeke tichter by de ûnderkant fan it tsjil komt, rint it wetter yn 'e amer út yn 'e rivier of stream hjirûnder, mar it gewicht fan 'e amers dy't derachter draaie soarget derfoar dat it tsjil trochgiet mei syn rotaasjesnelheid. De lege amer giet troch om it draaiende tsjil hinne oant er wer boppe komt, klear om fol te wurden mei mear wetter en de syklus him werhellet. Ien fan 'e neidielen fan in ûntwerp mei in oerskotwettertsjil is dat it wetter mar ien kear brûkt wurdt as it oer it tsjil streamt.

It ûntwerp fan it Pitchback-wetterwiel
It ûntwerp fan it Pitchback-wetterwiel is in fariaasje op it foarige oerskotwetterwiel, om't it ek it swiertekrêftgewicht fan it wetter brûkt om it tsjil te helpen draaien, mar it brûkt ek de stream fan it ôffalwetter derûnder om in ekstra triuw te jaan. Dit type wetterwielûntwerp brûkt in systeem mei lege druk dy't it wetter tichtby de boppekant fan it tsjil leveret fanút in trochgong derboppe.
Oars as it boppeskotwetterrad dat it wetter direkt oer it rad kanalisearre, wêrtroch't it yn 'e rjochting fan 'e stream fan it wetter draaide, fiedt it efterskotwetterrad it wetter fertikaal nei ûnderen troch in trechter en yn 'e amer derûnder, wêrtroch't it rad yn 'e tsjinoerstelde rjochting draait as de stream fan it wetter derboppe.
Krekt as by it foarige boppeskot wettertsjil, feroarsaket it swiertekrêftgewicht fan it wetter yn 'e emmers dat it tsjil draait, mar tsjin de klok yn. As de rotaasjehoeke de ûnderkant fan it tsjil tichterby komt, rint it wetter dat yn 'e emmers fêst sit nei ûnderen út. As de lege emmer oan it tsjil fêstmakke wurdt, bliuwt er mei it tsjil draaien lykas earder oant er wer boppe komt, klear om fol te wurden mei mear wetter, en de syklus werhellet him.
It ferskil dizze kear is dat it ôffalwetter dat út 'e draaiende amer leechmakke wurdt, yn 'e rjochting fan it draaiende tsjil weistreamt (om't it nearne oars hinne kin), fergelykber mei it prinsipe fan it ûnderbeatwettertsjil. Sa is it wichtichste foardiel fan it efterútwettertsjil dat it de enerzjy fan it wetter twa kear brûkt, ien kear fan boppen en ien kear fan ûnderen, om it tsjil om syn sintrale as te draaien.
It resultaat is dat de effisjinsje fan it ûntwerp fan it wetterrad sterk ferhege wurdt, nei mear as 80% fan 'e enerzjy fan it wetter, om't it oandreaun wurdt troch sawol it swiertekrêftgewicht fan it ynkommende wetter as troch de krêft of druk fan wetter dat fan boppen yn 'e emmers rjochte wurdt, lykas de stream fan it ôffalwetter hjirûnder dy't tsjin 'e emmers drukt. It neidiel fan in wetterrad mei in efterútgong is lykwols dat it in wat kompleksere wetterfoarsjenningsregeling direkt boppe it rad nedich hat mei goten en trochgongen.

It ûntwerp fan it boarstskotwetterwiel
It boarstskotwetterwielûntwerp is in oar fertikaal monteard wetterwielûntwerp wêrby't it wetter de emmers sawat healwei op ashichte yngiet, of krekt dêrboppe, en dan ûnderoan út streamt yn 'e rjochting fan' e rotaasje fan 'e tsjillen. Yn 't algemien wurdt it boarstskotwetterwiel brûkt yn situaasjes wêr't de wetterdruk net genôch is om in oerskot- of efterskotwetterwielûntwerp fan boppen oan te driuwen.
It neidiel hjir is dat it swiertekrêftgewicht fan it wetter mar brûkt wurdt foar sawat in kwart fan 'e rotaasje, yn tsjinstelling ta earder, dat wie foar de helte fan 'e rotaasje. Om dizze lege kophichte te oerwinnen, wurde de wetterwielbakken breder makke om de fereaske hoemannichte potinsjele enerzjy út it wetter te heljen.
Boarstskotwetterwielen brûke sawat itselde swiertekrêftgewicht fan it wetter om it tsjil te draaien, mar om't de hichte fan it wetter sawat de helte is fan dy fan in typysk boppeskotwetterwiel, binne de emmers in stik breder as eardere wetterwielûntwerpen om it folume fan it wetter dat yn 'e emmers fongen wurdt te fergrutsjen. It neidiel fan dit type ûntwerp is in tanimming fan 'e breedte en it gewicht fan it wetter dat troch elke emmer droegen wurdt. Lykas by it pitchback-ûntwerp brûkt it boarstskotwiel de enerzjy fan it wetter twa kear, om't it wetterwiel ûntworpen is om yn it wetter te sitten, wêrtroch it ôffalwetter kin helpe by de rotaasje fan it tsjil as it streamôfwerts streamt.

Generearje elektrisiteit mei in wetterrad
Histoarysk waarden wetterwielen brûkt foar it meallen fan moal, granen en oare sokke meganyske taken. Mar wetterwielen kinne ek brûkt wurde foar it opwekken fan elektrisiteit, in saneamd wetterkrêftsysteem. Troch in elektryske generator oan te sluten op 'e rotearjende as fan it wetterwiel, direkt of yndirekt mei help fan oandriuwriemen en katrollen, kinne wetterwielen brûkt wurde om 24 oeren deis kontinu stroom op te wekken, yn tsjinstelling ta sinne-enerzjy. As it wetterwiel goed ûntwurpen is, kin in lyts of "mikro" wetterkrêftsysteem genôch elektrisiteit produsearje om ferljochting en/of elektryske apparaten yn in gemiddelde hûs oan te driuwen.
Sykje nei wettertsjilgenerators dy't ûntworpen binne om optimale útfier te produsearjen by relatyf lege snelheden. Foar lytse projekten kin in lytse gelijkstroommotor brûkt wurde as in leechsnelheidsgenerator of in autodynamo, mar dizze binne ûntworpen om te wurkjen by folle hegere snelheden, sadat in foarm fan fersnelling nedich wêze kin. In wynmûnegenerator is in ideale wettertsjilgenerator, om't er ûntworpen is foar wurking mei lege snelheid en hege útfier.
As der in frij hurd streamende rivier of stream tichtby jo hûs of tún is dy't jo brûke kinne, dan kin in lytsskalige wetterkrêftsintrale in better alternatyf wêze foar oare foarmen fan duorsume enerzjyboarnen lykas "Wynenerzjy" of "Sinne-enerzjy", om't it folle minder fisuele ynfloed hat. Krekt as wyn- en sinne-enerzjy, mei in oan it net ferbûn lytsskalige wetterrad-ûntworpen generaasjesysteem ferbûn mei it lokale nutsnet, kin alle elektrisiteit dy't jo generearje, mar net brûke, weromferkocht wurde oan it elektrisiteitsbedriuw.
Yn 'e folgjende tutorial oer wetterkrêft sille wy sjen nei de ferskate soarten turbines dy't beskikber binne en dy't wy kinne taheakje oan ús wetterradûntwerp foar wetterkrêftopwekking. Foar mear ynformaasje oer wetterradûntwerp en hoe't jo jo eigen elektrisiteit kinne opwekke mei de krêft fan wetter, of foar mear ynformaasje oer wetterkrêft oer de ferskate beskikbere wetterradûntwerpen, of om de foar- en neidielen fan wetterkrêft te ferkennen, klik dan hjir om jo eksimplaar hjoed noch by Amazon te bestellen oer de prinsipes en konstruksje fan wetterrads dy't brûkt wurde kinne foar it opwekken fan elektrisiteit.