Dearadh Roth Uisce le haghaidh Fuinnimh Hidrileictrigh
Deilbhín fuinnimh hidrileictreachIs teicneolaíocht í an fuinneamh hidrileictreach a athraíonn fuinneamh cinéiteach uisce atá ag gluaiseacht ina fhuinneamh meicniúil nó leictreach, agus ba é Dearadh an Roth Uisce ceann de na chéad fheistí a úsáideadh chun fuinneamh uisce atá ag gluaiseacht a thiontú ina obair inúsáidte.
Tá dearadh roth uisce tar éis teacht chun cinn le himeacht ama, agus roinnt rothaí uisce dírithe go hingearach, cuid acu go cothrománach agus cuid eile le ulóga agus giaranna casta ceangailte leo, ach tá siad uile deartha chun an fheidhm chéanna a dhéanamh agus is é sin freisin, “gluaiseacht líneach an uisce atá ag gluaiseacht a thiontú ina ghluaiseacht rothlach ar féidir í a úsáid chun aon phíosa innealra atá ceangailte leis a thiomáint trí seafta rothlach”.
Dearadh Tipiciúil Roth Uisce
Ba mheaisíní sách primitive agus simplí iad dearadh luath roth uisce, comhdhéanta de roth adhmaid ingearach le lanna nó buicéid adhmaid socraithe go cothrom timpeall a n-imlíne, agus iad uile faoi thacaíocht ar seafta cothrománach agus fórsa an uisce ag sileadh faoi ag brú an rotha i dtreo tadhlaíoch i gcoinne na lanna.
Bhí na rothaí uisce ingearacha seo i bhfad níos fearr ná an dearadh roth uisce cothrománach níos luaithe a rinne na Gréagaigh agus na hÉigiptigh ársa, toisc go bhféadfaidís oibriú níos éifeachtaí ag aistriú móiminteam an uisce ag gluaiseacht ina chumhacht. Ansin, ceanglaíodh ulóga agus giaranna leis an roth uisce rud a cheadaigh athrú treo seafta rothlach ó chothrománach go hingearach chun clocha muilinn a oibriú, adhmad a chonaic, méine a bhrú, stampáil agus a ghearradh etc.
Cineálacha Dearaidh Roth Uisce
Is rothaí atá suite go hingearach iad formhór na Roth Uisce, ar a dtugtar Muilte Uisce nó Roth Uisce go simplí freisin, a rothlaíonn timpeall ar acastóir cothrománach, agus déantar na cineálacha roth uisce seo a aicmiú de réir an chaoi a gcuirtear an t-uisce i bhfeidhm ar an roth, i gcoibhneas le haistóir an rotha. Mar a bheifeá ag súil leis, is meaisíní sách móra iad rothaí uisce a rothlaíonn ag luasanna uilleacha ísle, agus a bhfuil éifeachtúlacht íseal acu, mar gheall ar chaillteanais trí fhrithchuimilt agus líonadh neamhiomlán na mbuicéad, etc.
Forbraíonn gníomh an uisce ag brú i gcoinne na mbuicéad nó na bpadal roth chasmhóimint ar an acastóir ach tríd an uisce a threorú chuig na paidl agus na buicéid seo ó shuímh éagsúla ar an roth is féidir luas an rothlaithe agus a éifeachtúlacht a fheabhsú. Is iad an dá chineál dearadh roth uisce is coitianta ná an “roth uisce faoi-lámhaigh” agus an “roth uisce ró-lámhaigh”.
Dearadh Roth Uisce Faoi Ghlas
Ba é Dearadh Roth Uisce Faoi Bhuille, ar a dtugtar “roth srutha” freisin, an cineál roth uisce ba choitianta a dhear na Gréagaigh agus na Rómhánaigh ársa mar gurbh é an cineál rotha ba shimplí, ba saoire agus ba fusa le tógáil.
Sa chineál seo de dhearadh roth uisce, cuirtear an roth go díreach in abhainn atá ag sreabhadh go gasta agus tacaítear leis ón mbarr. Cruthaíonn gluaiseacht an uisce thíos gníomh brú i gcoinne na bpadaí tumtha ar chuid íochtarach an rotha rud a ligeann dó rothlú i dtreo amháin i gcoibhneas le treo shreabhadh an uisce.
Úsáidtear an cineál seo de dhearadh roth uisce go ginearálta i gceantair chomhréidhe gan aon fhána nádúrtha ar an talamh nó in áiteanna ina bhfuil sreabhadh an uisce ag gluaiseacht go tapa go leor. I gcomparáid leis na dearaí roth uisce eile, tá an cineál seo dearaidh an-neamhéifeachtach, agus chomh beag le 20% de fhuinneamh poitéinsiúil an uisce á úsáid chun an roth a rothlú i ndáiríre. Chomh maith leis sin, ní úsáidtear fuinneamh an uisce ach uair amháin chun an roth a rothlú, agus ina dhiaidh sin sreabhann sé leis an gcuid eile den uisce.
Míbhuntáiste eile a bhaineann leis an roth uisce faoi-shrutha ná go n-éilíonn sé cainníochtaí móra uisce ag gluaiseacht ar luas. Dá bhrí sin, is gnách go mbíonn rotha uisce faoi-shrutha suite ar bhruacha aibhneacha mar nach mbíonn dóthain fuinnimh phoitéinsil ag srutháin nó srutháin níos lú san uisce atá ag gluaiseacht.
Bealach amháin chun éifeachtúlacht roth uisce faoi-shrutha a fheabhsú beagán ná céatadán den uisce san abhainn a atreorú feadh cainéil nó ducht caol ionas go n-úsáidtear 100% den uisce atreoraithe chun an roth a rothlú. Chun seo a bhaint amach, caithfidh an roth faoi-shrutha a bheith caol agus luí go cruinn laistigh den chainéal chun cosc a chur ar an uisce éalú timpeall na dtaobhanna nó trí líon nó méid na bpadal a mhéadú.
Dearadh Roth Uisce Thar-Shot
Is é Dearadh Roth Uisce Thar-Shrutha an cineál roth uisce is coitianta. Tá an roth uisce thar-shrutha níos casta ó thaobh tógála agus deartha de ná an roth uisce faoi-shrutha roimhe seo toisc go n-úsáideann sé buicéid nó urranna beaga chun an t-uisce a ghabháil agus a choinneáil araon.
Líonann na buicéid seo le huisce ag sileadh isteach ag barr an rotha. Fágann meáchan imtharraingteach an uisce sna buicéid lána go rothlaíonn an roth timpeall a ais lárnach de réir mar a éiríonn na buicéid fholmha ar an taobh eile den roth níos éadroime.
Úsáideann an cineál seo roth uisce domhantarraingt chun aschur a fheabhsú chomh maith leis an uisce féin, agus dá bhrí sin tá rothaí uisce ró-lámhaigh i bhfad níos éifeachtaí ná dearaí faoi-lámhaigh mar go n-úsáidtear beagnach an t-uisce go léir agus a mheáchan chun cumhacht aschuir a tháirgeadh. Mar sin féin, mar a bhí roimhe seo, ní úsáidtear fuinneamh an uisce ach uair amháin chun an roth a rothlú, agus ina dhiaidh sin sreabhann sé leis an gcuid eile den uisce.
Bíonn rothaí uisce os cionn an tsrutha ar crochadh os cionn abhann nó srutha agus is gnách go dtógtar iad ar thaobhanna cnoic ag soláthar soláthar uisce ón mbarr le ceann íseal (an fad ingearach idir an t-uisce ag an mbarr agus an abhainn nó an sruth thíos) idir 5 agus 20 méadar. Is féidir damba beag nó cora a thógáil agus a úsáid chun luas an uisce a threorú agus a mhéadú go barr an rotha ag tabhairt níos mó fuinnimh dó ach is é toirt an uisce seachas a luas a chuidíonn leis an roth a rothlú.
Go ginearálta, tógtar rothaí uisce ró-mhóra chomh mór agus is féidir chun an fad ceann is mó is féidir a thabhairt do mheáchan imtharraingteach an uisce chun an roth a rothlú. Mar sin féin, bíonn rothaí uisce trastomhais mhóir níos casta agus níos costasaí a thógáil mar gheall ar mheáchan an rotha agus an uisce.
Nuair a líontar na buicéid aonair le huisce, bíonn an roth ag rothlú i dtreo shreabhadh an uisce de bharr mheáchan imtharraingthe an uisce. De réir mar a théann uillinn an rothlaithe níos gaire do bhun an rotha, folmhaíonn an t-uisce taobh istigh den bhuicéad amach san abhainn nó sa sruthán thíos, ach bíonn an roth ag leanúint ar aghaidh lena luas rothlach de bharr mheáchan na mbuicéad atá ag rothlú taobh thiar de. Leanann an buicéad folamh timpeall an rotha rothlaigh go dtí go sroicheann sé an barr arís réidh le bheith líonta le níos mó uisce agus go ndéantar an timthriall a athdhéanamh. Ceann de na míbhuntáistí a bhaineann le dearadh rotha uisce ró-shrutha ná nach n-úsáidtear an t-uisce ach uair amháin agus é ag sreabhadh thar an roth.
Dearadh Roth Uisce Pitchback
Is athrú ar an roth uisce ró-bhuailte roimhe seo é Dearadh Roth Uisce Pitchback mar úsáideann sé meáchan imtharraingteach an uisce chun cabhrú leis an roth a rothlú, ach úsáideann sé sreabhadh an fhuíolluisce faoi chun brú breise a thabhairt. Úsáideann an cineál seo de dhearadh roth uisce córas beatha ísealchinn a sholáthraíonn an t-uisce gar do bharr an rotha ó phíobán os a chionn.
Murab ionann agus an roth uisce ró-lámhaigh a threoraigh an t-uisce go díreach thar an roth rud a chuir air rothlú i dtreo shreabhadh an uisce, beathaíonn an roth uisce claonta an t-uisce go hingearach síos trí thonnóg agus isteach sa bhuicéad thíos rud a fhágann go rothlaíonn an roth sa treo eile le sreabhadh an uisce thuas.
Díreach cosúil leis an roth uisce ró-bhuailte roimhe seo, bíonn an roth ag rothlú mar gheall ar mheáchan imtharraingteach an uisce sna buicéid ach i dtreo tuathal. De réir mar a thagann uillinn an rothlaithe níos gaire do bhun an rotha, folmhaíonn an t-uisce atá gafa taobh istigh de na buicéid amach thíos. De réir mar a cheanglaítear an buicéad folamh leis an roth, leanann sé ag rothlú leis an roth mar a bhí roimhe go dtí go dtéann sé ar ais go barr arís réidh le líonadh le níos mó uisce agus athdhéantar an timthriall.
Is é an difríocht an uair seo ná go sreabhann an fuíolluisce a fholmhaítear amach as an mbuicéad rothlach i dtreo an rotha rothlaigh (ós rud é nach bhfuil aon áit eile le dul aige), cosúil le prionsabal an rotha uisce faoi bhun an tslat. Dá bhrí sin, is é príomhbhuntáiste an rotha uisce claonta ná go n-úsáideann sé fuinneamh an uisce faoi dhó, uair amháin ón mbarr agus uair amháin ón mbun chun an roth a rothlú timpeall a ais lárnach.
Is é an toradh go méadaítear éifeachtúlacht dhearadh an roth uisce go mór, go dtí os cionn 80% de fhuinneamh an uisce, toisc go bhfuil sé á thiomáint ag meáchan imtharraingteach an uisce atá ag teacht isteach agus ag fórsa nó brú an uisce atá dírithe isteach sna buicéid ón mbarr, chomh maith le sreabhadh an fhuíolluisce thíos ag brú i gcoinne na mbuicéad. Is é an míbhuntáiste a bhaineann le roth uisce claonta, áfach, ná go bhfuil socrú soláthair uisce beagán níos casta ag teastáil uaidh díreach os cionn an rotha le sceitheanna agus peitrillí.
Dearadh Roth Uisce an Bhrollaigh
Is dearadh roth uisce eile atá suite go hingearach é Dearadh Roth Uisce Breastshot ina dtéann an t-uisce isteach sna buicéid thart ar leathbhealach suas ag airde an acastóra, nó díreach os a chionn, agus ansin sreabhann sé amach ag an mbun i dtreo rothlú na rothaí. Go ginearálta, úsáidtear an roth uisce breastshot i gcásanna nach leor ceann an uisce chun dearadh roth uisce ró-shleamhnaithe nó pitchback a chumhachtú ón mbarr.
Is é an míbhuntáiste anseo ná nach n-úsáidtear meáchan imtharraingteach an uisce ach le haghaidh thart ar cheathrú den rothlú murab ionann agus roimhe seo a bhí le haghaidh leath an rothlaithe. Chun an airde íseal cinn seo a shárú, déantar buicéid na roth uisce a leithneú chun an méid fuinnimh phoitéinsil riachtanach a bhaint as an uisce.
Úsáideann rothaí uisce broghais thart ar an meáchan imtharraingteach céanna atá ag an uisce chun an roth a rothlú ach toisc go bhfuil airde ceann an uisce thart ar leath airde rotha uisce ró-shreabhaigh tipiciúil, tá na buicéid i bhfad níos leithne ná dearaí rotha uisce roimhe seo chun méid an uisce a ghabhtar sna buicéid a mhéadú. Is é míbhuntáiste an chineáil seo dearaidh ná méadú ar leithead agus ar mheáchan an uisce atá á iompar ag gach buicéad. Mar atá leis an dearadh claonta siar, úsáideann an roth broghais fuinneamh an uisce faoi dhó toisc go bhfuil an roth uisce deartha chun suí san uisce rud a ligeann don fhuíolluisce cabhrú le rothlú an rotha agus é ag sreabhadh síos an sruth.
Gin Leictreachas ag Úsáid Roth Uisce
Go stairiúil, úsáideadh rothaí uisce chun plúr, gránaigh agus tascanna meicniúla eile den chineál céanna a mhuilleáil. Ach is féidir rothaí uisce a úsáid freisin chun leictreachas a ghiniúint, ar a dtugtar córas Hidrileictreach. Trí ghineadóir leictreach a nascadh le seafta rothlach an roth uisce, go díreach nó go hindíreach ag baint úsáide as criosanna tiomána agus ulóga, is féidir rothaí uisce a úsáid chun cumhacht a ghiniúint go leanúnach 24 uair sa lá, murab ionann agus fuinneamh na gréine. Má dhéantar an roth uisce a dhearadh i gceart, is féidir le córas hidrileictreach beag nó “micrea” go leor leictreachais a tháirgeadh chun cumhacht a thabhairt do shoilsiú agus/nó do fhearais leictreacha i dteach meánach.
Cuardaigh Gineadóirí Roth Uisce atá deartha chun a n-aschur is fearr a tháirgeadh ag luasanna réasúnta ísle. I gcás tionscadal beag, is féidir mótar beag DC a úsáid mar ghineadóir ísealluais nó mar mhalartóir feithicleach ach tá siad seo deartha chun oibriú ag luasanna i bhfad níos airde agus mar sin d'fhéadfadh go mbeadh gá le cineál éigin giarála. Is gineadóir roth uisce idéalach é gineadóir tuirbín gaoithe mar go bhfuil sé deartha le haghaidh oibriú ísealluais agus ard-aschuir.
Má tá abhainn nó sruthán atá ag sreabhadh go tapa in aice le do theach nó do ghairdín ar féidir leat a úsáid, d’fhéadfadh córas hidrileictreach beag a bheith ina rogha eile níos fearr ná cineálacha eile foinsí fuinnimh in-athnuaite amhail “Fuinneamh Gaoithe” nó “Fuinneamh Gréine” mar go bhfuil tionchar amhairc i bhfad níos lú aige. Chomh maith leis sin, díreach cosúil le fuinneamh gaoithe agus gréine, le córas giniúna roth uisce beagscála atá ceangailte leis an eangach fóntais áitiúil, is féidir aon leictreachas a ghineann tú ach nach n-úsáideann tú a dhíol ar ais leis an gcuideachta leictreachais.
Sa chéad rang teagaisc eile faoi Hidrifhuinneamh, féachfaimid ar na cineálacha éagsúla tuirbíní atá ar fáil a d’fhéadfaimis a cheangal lenár ndearadh roth uisce chun cumhacht hidrileictreach a ghiniúint. Chun tuilleadh eolais a fháil faoi Dhearadh Roth Uisce agus conas do leictreachas féin a ghiniúint ag baint úsáide as cumhacht an uisce, nó chun tuilleadh eolais a fháil faoi fhuinneamh hidrileictreach faoi na dearaí éagsúla roth uisce atá ar fáil, nó chun buntáistí agus míbhuntáistí an fhuinnimh hidrileictrigh a iniúchadh, Cliceáil Anseo chun do chóip a ordú ó Amazon inniu faoi phrionsabail agus tógáil roth uisce is féidir a úsáid chun leictreachas a ghiniúint.
Am an phoist: 25 Meitheamh 2021
