ʻO ka hydropower ka hoʻololi ʻana i ka ikehu wai o nā muliwai maoli i uila no nā kānaka e hoʻohana ai. Aia nā kumu like ʻole o ka ikehu i hoʻohana ʻia i ka hana mana, e like me ka ikehu o ka lā, ka mana wai ma nā kahawai, a me ka mana makani i hana ʻia e ka ea. He ʻuʻuku ke kumukūʻai o ka hoʻohana ʻana i ka hydropower me ka hydropower, a hiki ke hoʻohui pū ʻia ke kūkulu ʻana i nā kikowaena wai wai me nā papahana mālama wai ʻē aʻe. Nui ko mākou ʻāina i nā kumuwaiwai hydropower a maikaʻi loa nā kūlana. He kuleana koʻikoʻi ka hydropower i ke kūkulu ʻana i ka ʻoihana aupuni.
ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka wai o luna o ka muliwai ma mua o kona pae wai o lalo. Ma muli o ka ʻokoʻa o ka pae wai o ka muliwai, ua hoʻokumu ʻia ka ikehu wai. Kapa ʻia kēia ikehu ka ikehu a i ʻole ka ikehu. Kapa ʻia ka ʻokoʻa ma waena o ke kiʻekiʻe o ka wai o ka muliwai, ʻo ka ʻokoʻa o ka pae wai a i ʻole ke poʻo wai. ʻO kēia hāʻule kahi kūlana kumu no ka hoʻokumu ʻana i ka mana hydraulic. Eia kekahi, pili ka nui o ka mana hydraulic i ka nui o ke kahe o ka wai i loko o ka muliwai, ʻo ia kekahi ʻano kumu nui e like me ka hāʻule. ʻO ka hāʻule a me ke kahe e pili pono i ka mana hydraulic; ʻoi aku ka nui o ka wai o ka hāʻule, ʻoi aku ka nui o ka mana hydraulic; inā liʻiliʻi ka hāʻule a me ka nui o ka wai, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻopuka ʻana o ke kahua wai.
Hōʻike ʻia ka hāʻule ma nā mika. ʻO ka gradient ka ratio o ka hāʻule a me ka mamao, hiki ke hōʻike i ke degere o ka hāʻule ʻana. ʻOi aku ka nui o ka hāʻule, a ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻohana ʻana i ka mana hydraulic. ʻO ka hāʻule i hoʻohana ʻia e kahi hale mana wai ka ʻokoʻa ma waena o ka ʻili wai o luna o ke kahua wai wai a me ka ʻili wai o lalo ma hope o ka hele ʻana i ka turbine.
ʻO ke kahe ka nui o ka wai e kahe ana i loko o ka muliwai i kēlā me kēia ʻāpana o ka manawa, a ua hōʻike ʻia i nā mika cubic i hoʻokahi kekona. Hoʻokahi tona cubic mika wai. Hoʻololi ke kahe o ka muliwai i kēlā me kēia manawa, no laila ke kamaʻilio mākou e pili ana i ke kahe, pono mākou e wehewehe i ka manawa o kahi kikoʻī e kahe ana. Ua loli nui ke kahe i ka manawa. He nui ke kahe o na muliwai ma ko kakou aina i ke kau ua i ke kau a me ke kau, a uuku no hoi i ka hooilo a me ka punawai. ʻO ka mea maʻamau, he liʻiliʻi ke kahe o ka muliwai ma uka; no ka hui ʻana o nā ʻauwaʻa, piʻi mālie ke kahe o lalo. No laila, ʻoiai ʻo ka hāʻule ʻana i luna, he liʻiliʻi ke kahe; he nui ke kahe o lalo, akā heʻe ka kulu. No laila, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i ka mana hydraulic ma waena o ka muliwai.
I ka ʻike ʻana i ka hāʻule a me ke kahe i hoʻohana ʻia e kahi kikowaena hydropower, hiki ke helu ʻia kāna huahana me ka hoʻohana ʻana i kēia ʻano:
N= GQH
Ma ke kumu, N–output, i kilowatts, hiki ke kapa ʻia he mana;
Q–kahe, ma nā mika cubic no kekona;
H - hāʻule, i nā mika;
G = 9.8, ʻo ia ka wikiwiki o ka ʻumekaumaha, ʻāpana: Newton/kg
E like me ka ʻōlelo ma luna, ua helu ʻia ka mana theoretical me ka ʻole o ka unuhi ʻana i nā poho. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, i ke kaʻina hana o ka hydropower generation, turbines, nā mea hoʻoili, nā mea hana, a me nā mea ʻē aʻe i loaʻa nā poho mana inevitable. No laila, pono e hoʻemi ʻia ka mana manaʻo, ʻo ia hoʻi, e hoʻonui ʻia ka mana maoli e hiki ai iā mākou ke hoʻohana me ka coefficient efficiency (hōʻailona: K).
ʻO ka mana i hoʻolālā ʻia o ka mīkini hana i loko o ke kahua wai wai i kapa ʻia ka mana helu, a ʻo ka mana maoli i kapa ʻia ʻo ka mana maoli. I ke kaʻina o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu, ʻaʻole hiki ke nalowale i kahi ʻāpana o ka ikehu. I ke kaʻina hana o ka hydropower generation, aia ka nui o nā poho o nā turbines a me nā mea hana (he mau poho kekahi i nā pipelines). ʻO nā poho like ʻole i ka micro-hydropower station kuaʻāina e pili ana i ka 40-50% o ka mana theoretical holoʻokoʻa, no laila hiki ke hoʻohana ʻia ka hoʻopuka o ka hydropower station i 50-60% wale nō o ka mana theoretical, ʻo ia hoʻi, ʻo ka pono ma kahi o 0.5-0.60 (ʻo ia ka 0.70-0.85 o ka turbine pono a me ka 0.85 ka pono, ka pono o ka mea hana. ʻO nā laina paipu a me nā mea hoʻoili he 0.80 a 0.85). No laila, hiki ke helu ʻia ka mana maoli (output) o ke kikowaena hydropower penei:
K–hoʻohana ʻia ka maikaʻi o ka hale mana wai, (0.5～0.6) i ka helu ʻana o ka micro-hydropower station; Hiki ke maʻalahi kēia waiwai e like me:
N=(0.5～0.6)QHG Mana maoli=kūpono × kahe × hāʻule × 9.8
ʻO ka hoʻohana ʻana i ka mana wai e hoʻohana i ka mana wai e hoʻolalelale i kahi mīkini, i kapa ʻia ʻo ka turbine wai. ʻO kahi laʻana, ʻo ka huila wai kahiko i ko mākou ʻāina he mea maʻalahi loa ka turbine wai. Hoʻololi ʻia nā ʻano turbine hydraulic i hoʻohana ʻia i kēia manawa i nā kūlana hydraulic kūikawā, i hiki iā lākou ke hoʻololi maikaʻi a hoʻololi i ka ikehu wai i ka ikehu mechanical. Hoʻopili ʻia kekahi ʻano mīkini ʻē aʻe, he generator, i ka turbine, no laila e hoʻohuli ka rotor o ka generator me ka turbine e hoʻohua i ka uila. Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka mīkini hana i ʻelua ʻāpana: ʻo ka ʻāpana e hoʻololi me ka turbine a me ka ʻāpana paʻa o ka generator. ʻO ka ʻāpana i hoʻopili ʻia i ka turbine a hoʻololi i kapa ʻia ʻo ka rotor o ka generator, a he nui nā pou magnet a puni ka rotor; ʻO ka pōʻai a puni ka rotor ka ʻāpana paʻa o ka mīkini hana, i kapa ʻia ʻo ka stator o ka generator, a ua uhi ʻia ka stator me nā wili keleawe he nui. I ka wā e huli ai ka nui o nā pou magnetic o ka rotor i waena o nā ʻōwili keleawe o ka stator, e hana ʻia ke ʻano ma luna o nā uea keleawe, a hoʻololi ka mea hana i ka ikehu mechanical i ka ikehu uila.
Hoʻololi ʻia ka ikehu uila i hana ʻia e ka mana uila i ka ikehu mechanical (electric motor or motor), ikehu māmā (electric lamp), thermal energy (electric furnace) a pēlā aku e nā mea uila like ʻole.
ʻo ia ka haku o ka hale mana wai
ʻO ka hoʻohui ʻana o kahi kahua wai wai e pili ana: nā hale hydraulic, nā lako mīkini, a me nā mea uila.
(1) Nā hale hydraulic
Loaʻa iā ia nā weir (dams), nā ʻīpuka komo, nā kahawai (a i ʻole nā tunnels), nā pahu kaʻa mua (a i ʻole nā pahu hoʻoponopono), nā paipu kaomi, nā hale mana a me nā tailraces, etc.
Hoʻokumu ʻia kahi weir (dam) i loko o ka muliwai e ālai i ka wai o ka muliwai a hoʻokiʻekiʻe i ka ʻili o ka wai e hana i loko o ka wai. Ma kēia ʻano, ua hoʻokumu ʻia kahi kulu paʻa ma waena o ka ʻili wai o ka waihona ma ka weir (dam) a me ka ʻili wai o ka muliwai ma lalo o ka pā, a laila hoʻokomo ʻia ka wai i loko o ka hale mana hydroelectric ma o ka hoʻohana ʻana i nā paipu wai a i ʻole nā tunnels. Ma nā muliwai ʻoi loa, hiki i ka hoʻohana ʻana i nā ala hoʻololi ke hana i kahi hāʻule. No ka laʻana: ʻO ka maʻamau, ʻo ka hāʻule i kēlā me kēia kilomika o kahi muliwai maoli he 10 mika. Inā wehe ʻia kahi awāwa ma ka ʻaoʻao o luna o kēia ʻāpana o ka muliwai e hoʻokomo i ka wai o ka muliwai, e ʻeli ʻia ke kahawai ma ka muliwai, a ʻoi aku ka palahalaha o ke kahawai. Inā hana ʻia ka hāʻule ʻana o ke kahawai i kēlā me kēia kilomika Ua hāʻule wale i 1 mika, no laila ua kahe ka wai i 5 mau kilomita ma ke kahawai, a hāʻule ka ʻili wai i 5 mika wale nō, ʻoiai ua hāʻule ka wai i 50 mau mika ma hope o ka holo ʻana i 5 mau kilomita i ke kahawai kūlohelohe. I kēia manawa, hoʻihoʻi ʻia ka wai mai ke awāwa i ka hale mana e ka muliwai me kahi paipu wai a i ʻole tunnel, a aia kahi hāʻule nui o 45 mau mika e hiki ke hoʻohana ʻia no ka hana ʻana i ka uila. Kiʻi 2
ʻO ka hoʻohana ʻana i nā kahawai hoʻololi, nā tunnels a i ʻole nā paipu wai (e like me nā paipu palaki, nā paipu kila, nā paipu paʻa, a me nā mea ʻē aʻe) e hana i kahi kahua wai wai me kahi hāʻule i hoʻopaʻa ʻia i kapa ʻia ʻo kahi kahua hoʻoheheʻe wai wai.
(2) Mechanical a me ka uila
Ma waho aʻe o nā hana hydraulic i ʻōlelo ʻia ma luna (weirs, channels, forecourts, pressure pipes, workshops), pono pū ka hydropower station i nā mea hana penei:
(1) Mea hana mīkini
Aia nā turbine, nā kia'āina, nā ʻīpuka puka, nā mea hoʻoili a me nā mea hana ʻole.
(2) Nā lako uila
Aia nā mea hoʻoheheʻe, nā paneli mana hoʻolaha, nā mea hoʻololi a me nā laina hoʻouna.
Akā ʻaʻole i loaʻa i nā kikowaena hydropower liʻiliʻi nā hale hydraulic i ʻōlelo ʻia ma luna nei a me nā lako mīkini a me nā uila. Inā ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke poʻo wai ma lalo o 6 mau mika ma ke kahua hydropower haʻahaʻa, hoʻohana maʻamau ke kahawai alakaʻi wai a me ke kahawai wai hāmama, a ʻaʻohe kaomi forepool a me ka paipu wai kaomi. No nā mana mana me ka liʻiliʻi o ka mana lako a me ka mamao hoʻouna pōkole, lawe ʻia ka mana pololei a ʻaʻohe mea hoʻololi. ʻAʻole pono ke kūkulu ʻana i nā pā wai me nā pūnāwai wai. ʻO ka hoʻohana ʻana i nā hoʻokomo hohonu, nā paipu i loko (a i ʻole tunnels) a me nā ala wai e hoʻopau i ka pono o nā hale hydraulic e like me nā weir, nā ʻīpuka komo, nā kahawai a me nā wai i mua.
No ke kūkulu ʻana i kahi kikowaena hydropower, ʻo ka mea mua, pono e hoʻokō pono ʻia ka nānā ʻana a me ka hana hoʻolālā. I loko o ka hana hoʻolālā, ʻekolu mau pae hoʻolālā: hoʻolālā mua, hoʻolālā ʻenehana a me nā kikoʻī kūkulu. I mea e hana maikaʻi ai i ka hana hoʻolālā, pono mua ia e hoʻokō i ka hana noiʻi, ʻo ia hoʻi, e hoʻomaopopo pono i nā kūlana kūlohelohe a me ka hoʻokele waiwai - ʻo ia hoʻi ka topography, geology, hydrology, capital a pēlā aku. Hiki ke hōʻoiaʻiʻo ʻia ka pololei a me ka hilinaʻi o ka hoʻolālā ma hope o ka haku ʻana i kēia mau kūlana a me ka nānā ʻana iā lākou.
Loaʻa nā ʻano like ʻole o nā ʻāpana o nā kikowaena wai liʻiliʻi ma muli o ke ʻano o ke kahua wai.
3. Nānā Kiʻekiʻe
ʻO ka maikaʻi o ka hana anana topographic he mea nui i ka hoʻolālā ʻenekinia a me ka helu ʻana o ka nui ʻenekinia.
ʻO ka ʻimi ʻana i ka honua (ka hoʻomaopopo ʻana i nā kūlana geological) ma waho aʻe o ka ʻike ākea a me ka noiʻi ʻana e pili ana i ka geology o ka wai a me ka muliwai, pono nō hoʻi e hoʻomaopopo inā paʻa ke kumu o ka lumi mīkini, e pili pono ana i ka palekana o ka hale mana ponoʻī. I ka wā e luku ʻia ai ka pahu me kahi puʻu wai, ʻaʻole ia e hōʻino wale i ke kahua wai wai ponoʻī, akā e hoʻopau nui ʻia ke ola a me ka waiwai o lalo.
4. Hoao hydrological
No nā hale mana wai, ʻo ka ʻikepili hydrological koʻikoʻi ka moʻolelo o ke kiʻekiʻe o ka wai o ka muliwai, kahe ʻana, ka ʻiʻo sediment, nā kūlana hau, ka ʻikepili meteorological a me ka ʻikepili anana wai. ʻO ka nui o ke kahe o ka muliwai e pili ana i ka hoʻonohonoho ʻana o ke kahawai o ka hale mana wai. ʻO ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka paʻakikī o ke kahe ʻana e hoʻopōʻino ʻia ka pā; hiki i ka sediment i lawe ʻia e ka muliwai ke hoʻopiha koke i ka waihona i ka hihia ʻino loa. No ka laʻana, ʻo ke kahawai komo e hoʻoheheʻe ʻia ke kahawai, a e hele ka sediment coarse-grained i loko o ka turbine a hoʻopau i ka turbine. No laila, ʻo ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower pono e loaʻa i ka ʻikepili hydrological lawa.
No laila, ma mua o ka hoʻoholo ʻana e kūkulu i kahi kahua wai wai, pono mākou e noiʻi mua i ke kuhikuhi o ka hoʻomohala ʻana i ka hoʻokele waiwai ma ka wahi lako mana a me ka noi e hiki mai ana no ka uila. I ka manawa like, e hoʻohālikelike i ke kūlana o nā kumu mana ʻē aʻe ma ka wahi hoʻomohala. Ma hope wale nō o ka noiʻi ʻana a me ka nānā ʻana i ke kūlana i luna aʻe e hiki ai iā mākou ke hoʻoholo inā pono e kūkulu ʻia ke kahua wai wai a me ka nui o ka nui.
Ma keʻano laulā, ʻo ke kumu o ka hana noiʻi hydropower e hāʻawi i ka ʻike kumu kūpono a hilinaʻi pono no ka hoʻolālā ʻana a me ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower.
5. Nā kūlana maʻamau no ke koho pūnaewele
Hiki ke wehewehe ʻia nā kūlana maʻamau no ke koho ʻana i kahi pūnaewele mai nā ʻano ʻehā:
(1) Pono ka paena i koho ʻia e hoʻohana i ka ikehu wai ma ke ʻano ʻoi loa a hoʻokō i ke kumu o ka mālama kālā, ʻo ia hoʻi, ma hope o ka pau ʻana o ke kahua uila, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kālā a me ka nui o ka uila. Hiki ke ana 'ia ma ke koho 'ana i ka loa'a o ka mana o ka makahiki a me ka ho'okomo 'ana i ke kahua e 'ike ai i ka nui o ka manawa e hiki ke ho'iho'i 'ia ke kapikala i ho'okomo 'ia. Eia nō naʻe, ʻokoʻa nā kūlana hydrological a me topographical ma nā wahi like ʻole, a ʻokoʻa hoʻi ka pono o ka uila, no laila ʻaʻole pono e kaupalena ʻia ke kumukūʻai kūkulu a me ka hoʻopukapuka e kekahi mau waiwai.
(2) Pono ke kūlana topographic, geological a me hydrological o ke kahua i koho ʻia, a he mea hiki ke hoʻolālā a hana. I ke kūkulu ʻana i nā kikowaena hydropower liʻiliʻi, pono ka hoʻohana ʻana i nā mea kūkulu hale e like me ke kumu o "nā mea kūloko" e like me ka hiki.
(3) Pono ka wahi i koho ʻia e kokoke i ka lako mana a me ka wahi hana e like me ka hiki ke hōʻemi i ka hoʻopukapuka ʻana o nā mea hoʻoili mana a me ka nalowale o ka mana.
(4) Ke koho ʻana i ka pūnaewele, pono e hoʻohana ʻia nā hale hydraulic e like me ka hiki. No ka laʻana, hiki ke hoʻohana ʻia ka kulu wai no ke kūkulu ʻana i kahi mana wai i loko o ke kahawai wai, a i ʻole hiki ke kūkulu ʻia kahi hale wai wai ma ka ʻaoʻao o kahi waihona irrigation no ka hoʻoulu ʻana i ka uila mai ke kahe wai, a pēlā aku. No ka mea hiki i kēia mau mea kanu hydropower ke hoʻokō i ke kumu o ka hana ʻana i ka uila ke loaʻa ka wai, ʻoi aku ka ʻike o ko lākou waiwai waiwai.
Ka manawa hoʻouna: Mei-19-2022
