Desain Waterwheel kanggo Hydro Energy
hydro energy iconHydro energy minangka teknologi sing ngowahi energi kinetik banyu obah dadi energi mekanik utawa listrik, lan salah sawijining piranti paling wiwitan sing digunakake kanggo ngowahi energi banyu dadi karya sing bisa digunakake yaiku Desain Waterwheel.
Desain wheel banyu wis ngalami évolusi liwat wektu karo sawetara gembong banyu oriented vertikal, sawetara horisontal lan sawetara karo pulleys njlimet lan Gir ditempelake, nanging kabeh padha dirancang kanggo nindakake fungsi sing padha lan iku uga, "Ngonversi gerakan linear banyu obah menyang gerakan Rotary kang bisa digunakake kanggo drive sembarang Piece saka mesin disambungake menyang liwat poros puteran".
Desain Kincir Air Khas
Awal Waterwheel Design padha mesin cukup primitif lan prasaja dumadi saka rodha kayu vertikal karo glathi kayu utawa buckets tetep merata watara circumference kabeh didhukung ing batang horisontal karo pasukan banyu mili ing ngisor iki meksa nindakake perkara rodha ing arah tangential marang glathi.
Kincir banyu vertikal iki luwih unggul tinimbang desain kincir banyu horisontal sadurungé dening wong Yunani lan Mesir kuna, amarga bisa mlaku kanthi luwih efisien nerjemahake momentum banyu sing obah dadi daya. Pulleys lan gearing iki banjur ditempelake ing kincir banyu sing ngidini owah-owahan ing arah poros puteran saka horisontal kanggo vertikal supaya operate millstones, weruh kayu, crushed bijih, stamping lan nglereni etc.
Jinis Desain Roda Banyu
Paling Waterwheels uga dikenal minangka Watermills utawa mung Water Wheels, sing vertikal dipasang wheel muter babagan poros horisontal, lan jinis waterwheels iki diklasifikasikaké dening cara kang banyu Applied kanggo rodha, relatif kanggo poros wheel kang. Kaya sing dikarepake, kincir banyu minangka mesin sing relatif gedhe sing muter kanthi kecepatan sudut sing sithik, lan duwe efisiensi sing sithik, amarga kelangan gesekan lan ngisi ember sing ora lengkap, lsp.
Tumindak saka banyu meksa nindakake perkara marang gembong buckets utawa paddles develops torsi ing poros nanging ngarahake banyu ing paddles lan buckets saka posisi beda ing rodha kacepetan rotasi lan efficiency bisa apik. Rong jinis desain kincir banyu sing paling umum yaiku "waterwheel undershot" lan "waterwheel overshot".
Undershot Water Wheel Design
Desain Roda Banyu Undershot, uga dikenal minangka "roda aliran" yaiku jinis kincir banyu sing paling umum digunakake sing dirancang dening wong Yunani lan Romawi kuno amarga jinis roda sing paling gampang, murah lan paling gampang dibangun.
Ing jinis desain kincir banyu iki, roda kasebut mung diselehake langsung menyang kali sing mili cepet lan didhukung saka ndhuwur. Gerakan banyu ing ngisor iki nggawe tumindak meksa nindakake perkara marang paddles submerged ing sisih ngisor rodha ngidini kanggo muter ing siji arah mung relatif kanggo arah aliran banyu.
Jinis desain kincir banyu iki umume digunakake ing wilayah sing rata tanpa kemiringan alami ing lemah utawa ing ngendi aliran banyu cukup cepet. Dibandhingake karo desain kincir banyu liyane, desain jinis iki ora efisien, kanthi sethithik 20% energi potensial banyu digunakake kanggo muter roda kasebut. Uga energi banyu digunakake mung sapisan kanggo muter setir, sawise kang mili adoh karo liyane saka banyu.
Kerugian liyane saka roda banyu undershot yaiku mbutuhake akeh banyu sing obah kanthi cepet. Mulane, kincir banyu undershot biasane ana ing pinggir kali amarga kali utawa kali cilik ora duwe energi potensial sing cukup ing banyu sing obah.
Salah siji cara kanggo nambah efisiensi rada saka waterwheel undershot kanggo ngalihake persentasi saka banyu ing kali ing sadawane saluran sempit utawa saluran supaya 100% saka banyu dialihaké digunakake kanggo muter rodha. Kanggo entuk iki, setir undershot kudu sempit lan pas banget ing saluran kanggo nyegah banyu metu saka pinggir utawa kanthi nambah nomer utawa ukuran paddles.
Overshot Waterwheel Design
Desain Roda Banyu Overshot minangka jinis desain kincir banyu sing paling umum. Kincir banyu sing overshot luwih rumit ing konstruksi lan desaine tinimbang kincir banyu undershot sadurunge amarga nggunakake ember utawa kompartemen cilik kanggo nyekel lan nahan banyu.
Ember iki isi banyu mili ing ndhuwur rodha. Bobot gravitasi banyu ing ember kebak nyebabake roda muter ing sumbu tengah amarga ember kosong ing sisih liyane rodha dadi luwih entheng.
Roda banyu jinis iki nggunakake gravitasi kanggo nambah output uga banyu dhewe, saéngga kincir banyu sing overshot luwih efisien tinimbang desain undershot amarga meh kabeh banyu lan bobote digunakake kanggo ngasilake daya output. Nanging kaya sadurunge, energi banyu digunakake mung sapisan kanggo muter rodha, banjur mili adoh karo liyane banyu.
Kincir banyu overshot digantung ing sadhuwure kali utawa kali lan umume dibangun ing pinggir bukit sing nyedhiyakake pasokan banyu saka ndhuwur kanthi sirah sing kurang (jarak vertikal antarane banyu ing ndhuwur lan kali utawa kali ing ngisor) antarane 5-20 meter. Bendungan utawa bendung cilik bisa dibangun lan digunakake kanggo saluran lan nambah kacepetan banyu menyang ndhuwur roda menehi energi luwih akeh nanging volume banyu tinimbang kecepatan sing mbantu muter roda.
Umumé, kincir banyu overshot dibangun sabisa kanggo menehi jarak sirah paling gedhe kanggo bobot gravitasi banyu kanggo muter roda. Nanging, kincir banyu kanthi diameter gedhe luwih rumit lan larang kanggo mbangun amarga bobote roda lan banyu.
Nalika ember individu diisi banyu, bobot gravitasi banyu nyebabake roda muter ing arah aliran banyu. Nalika amba rotasi nyedhaki ngisor rodha, banyu nang ember empres metu menyang kali utawa stream ngisor, nanging bobot saka buckets muter konco iku njalari rodha terus karo kacepetan rotasi sawijining. Ember kosong terus ngubengi roda puteran nganti bali menyang ndhuwur maneh siap diisi banyu luwih akeh lan siklus kasebut bola-bali. Salah siji saka cacat desain waterwheel overshot iku banyu mung digunakake sapisan nalika mili liwat rodha.
Desain Kincir Air Pitchback
Pitchback Water Wheel Design punika variasi ing waterwheel overshot sadurungé minangka uga nggunakake bobot gravitasi banyu kanggo muter setir, nanging uga nggunakake aliran banyu sampah ing ngisor kanggo menehi push ekstra. Jinis desain kincir banyu iki nggunakake sistem infeed sirah sing kurang sing nyedhiyakake banyu cedhak karo ndhuwur roda saka pentrough ing ndhuwur.
Boten kados waterwheel overshot kang saluran banyu langsung liwat rodha nyebabake kanggo muter ing arah aliran banyu, waterwheel pitchback feed banyu vertikal mudhun liwat corong lan menyang ember ngisor nyebabake rodha muter ing arah ngelawan kanggo aliran banyu ndhuwur.
Kaya kincir banyu sing overshot sadurunge, bobot gravitasi banyu ing ember nyebabake rodha muter nanging kanthi arah jarum jam. Minangka amba rotasi nears ngisor rodha, banyu kepepet nang buckets emptes metu ngisor. Minangka ember kosong ditempelake ing rodha, terus muter karo rodha kaya sadurunge nganti bali munggah menyang ndhuwur maneh siap kanggo kapenuhan liyane banyu lan siklus mbaleni.
Bentenane wektu iki yaiku yen banyu sampah sing dikosongake saka ember puteran mili menyang arah roda puteran (amarga ora ana papan liya), meh padha karo kincir banyu undershot. Mangkono, kauntungan utama kincir banyu pitchback yaiku nggunakake energi banyu kaping pindho, sapisan saka ndhuwur lan sapisan saka ngisor kanggo muter roda ing sumbu tengah.
Asil kasebut yaiku efisiensi desain kincir banyu saya tambah akeh nganti luwih saka 80% energi banyu amarga didorong dening bobot gravitasi banyu sing mlebu lan tekanan utawa tekanan banyu sing diarahake menyang ember saka ndhuwur, uga aliran banyu sampah ing ngisor sing didorong menyang ember. Kerugian saka kincir banyu pitchback yaiku mbutuhake pengaturan pasokan banyu sing rada rumit ing ndhuwur roda kanthi chutes lan pentroughs.
Desain Kincir Air Breastshot
Desain Roda Banyu Breastshot minangka desain kincir banyu sing dipasang kanthi vertikal ing endi banyu mlebu ing ember kira-kira setengah munggah ing dhuwur poros, utawa ing ndhuwur, banjur mili metu ing sisih ngisor menyang arah rotasi roda. Umume, kincir banyu breastshot digunakake ing kahanan yen sirah banyu ora cukup kanggo nguwasani desain kincir banyu sing overshot utawa pitchback saka ndhuwur.
Kerugian ing kene yaiku bobot gravitasi banyu mung digunakake kanggo kira-kira seprapat saka rotasi ora kaya sadurunge sing kanggo setengah rotasi. Kanggo ngatasi dhuwur sirah sing kurang iki, ember kincir banyu digawe luwih amba kanggo ngetokake jumlah energi potensial sing dibutuhake saka banyu.
Kincir banyu Breastshot nggunakake bobot gravitasi banyu sing padha kanggo muter roda nanging amarga dhuwure banyu kira-kira setengah saka kincir banyu overshot sing khas, ember kasebut luwih akeh tinimbang desain kincir banyu sadurunge kanggo nambah volume banyu sing kejiret ing ember. Kerugian saka jinis desain iki yaiku paningkatan jembar lan bobot banyu sing digawa dening saben ember. Minangka karo desain pitchback, setir breastshot nggunakake energi banyu kaping pindho minangka waterwheel dirancang kanggo njagong ing banyu saéngga banyu sampah kanggo bantuan ing rotasi setir minangka mili adoh mudhun stream.
Nggawe Listrik Nggunakake Kincir Air
Secara historis, roda banyu digunakake kanggo nggiling glepung, sereal lan tugas mekanik liyane. Nanging roda banyu uga bisa digunakake kanggo ngasilake listrik, sing diarani sistem Tenaga Air. Kanthi nyambungake generator listrik menyang poros puteran kincir banyu, kanthi langsung utawa ora langsung nggunakake sabuk penggerak lan katrol, kincir banyu bisa digunakake kanggo ngasilake daya terus-terusan 24 jam dina ora kaya energi surya. Yen kincir banyu dirancang kanthi bener, sistem hidroelektrik cilik utawa "mikro" bisa ngasilake listrik sing cukup kanggo menehi daya lampu lan / utawa piranti listrik ing omah rata-rata.
Mangga madosi Water wheel Generators dirancang kanggo gawé output paling luweh ing kacepetan relatif kurang. Kanggo proyek cilik, motor DC cilik bisa digunakake minangka generator kecepatan rendah utawa alternator otomotif, nanging iki dirancang kanggo bisa digunakake kanthi kecepatan sing luwih dhuwur, saengga mbutuhake sawetara jinis gearing. Generator turbin angin ndadekake generator kincir banyu sing cocog amarga dirancang kanggo operasi kanthi kecepatan rendah lan dhuwur.
Yen ana kali utawa aliran sing cukup cepet ing cedhak omah utawa kebon sampeyan sing bisa digunakake, mula sistem tenaga hidro skala cilik bisa dadi alternatif sing luwih apik tinimbang sumber energi sing bisa dianyari liyane kayata "Energi Angin" utawa "Energi Surya" amarga pengaruh visual sing kurang. Uga kaya energi angin lan solar, kanthi sistem pembangkit kincir banyu skala cilik sing disambungake menyang jaringan sing disambungake menyang jaringan utilitas lokal, listrik apa wae sing digawe nanging ora digunakake bisa didol maneh menyang perusahaan listrik.
Ing tutorial sabanjure babagan Hydro Energy, kita bakal ndeleng macem-macem jinis turbin sing kasedhiya sing bisa dipasang ing desain kincir banyu kanggo pembangkit tenaga hidro. Kanggo informasi luwih lengkap babagan Desain Kincir Air lan cara ngasilake listrik dhewe nggunakake daya banyu, utawa entuk informasi energi hidro liyane babagan macem-macem desain kincir banyu sing kasedhiya, utawa kanggo njelajah kaluwihan lan kekurangan energi hidro, banjur Klik kene kanggo pesen salinan saka Amazon saiki babagan prinsip lan konstruksi kincir banyu sing bisa digunakake kanggo ngasilake listrik.
Wektu kirim: Jun-25-2021
