ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು

ಕಪ್ಲಾನ್, ಪೆಲ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಆಗಿದ್ದು, ಚಲನ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ದೊಡ್ಡ ರೋಟರಿ ಯಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ನೀರಿನ ಚಕ್ರದ ಈ ಆಧುನಿಕ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು 135 ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಇಂದು ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಯಾವುದಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ?
ಇಂದು, ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ವಿಶ್ವದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಶೇ. 16 ರಷ್ಟು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. 19 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳು ವ್ಯಾಪಕವಾಗುವ ಮೊದಲು ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳು ಅಥವಾ ಭಾರೀ ನೀರಿನ ಹರಿವು ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು.
ಜಾಗತಿಕ ಇಂಧನ ಬೇಡಿಕೆ ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತಿರುವ ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳಂತಹ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ, ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಹಸಿರು ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ರೂಪವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲಗಳ ಹುಡುಕಾಟ ಮುಂದುವರಿದಂತೆ, ಮುಂಬರುವ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಬಹಳ ಜನಪ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡ ಪರಿಹಾರವೆಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಬಹುದು.

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಹೇಗೆ?
ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಅಥವಾ ಕೃತಕವಾಗಿ ಹರಿಯುವ ನೀರಿನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡವು ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿದು ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಕ್ರಿಯ ನದಿಯ ಮೇಲೆ ಅಣೆಕಟ್ಟನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ನೀರನ್ನು ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಟರ್ಬೈನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡವು?
ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಹೆಡ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೈ, ಮೀಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಲೋ ಹೆಡ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಲೋ-ಹೆಡ್ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಾದ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬೇಕು. ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಹೈ-ಹೆಡ್ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಅಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈ ಸುತ್ತಳತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ನೀರಿನ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಭಾಗಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಚಾರ್ಟ್.
ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಭಾಗಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಚಾರ್ಟ್.
ಕೆಳಗೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಒತ್ತಡಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಕಪ್ಲಾನ್ ಟರ್ಬೈನ್ (0-60ಮೀ ಪ್ರೆಶರ್ ಹೆಡ್)
ಈ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಅಕ್ಷೀಯ ಹರಿವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ನೀರು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಾಗ ಅದರ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಕಪ್ಲಾನ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲರ್ ಅನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರು ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಕಪ್ಲಾನ್ ಟರ್ಬೈನ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್ (300ಮೀ-1600ಮೀ ಪ್ರೆಶರ್ ಹೆಡ್)
ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್ - ಅಥವಾ ಪೆಲ್ಟನ್ ಚಕ್ರ - ಚಲಿಸುವ ನೀರಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಇಂಪಲ್ಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಟರ್ಬೈನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಡ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಚಮಚ ಆಕಾರದ ಬಕೆಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಕ್ ತಿರುಗಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್
ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ (60ಮೀ-300ಮೀ ಪ್ರೆಶರ್ ಹೆಡ್)
ಅಂತಿಮ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್, ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್, ವಿಶ್ವದ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ 60% ರಷ್ಟಿದೆ. ಮಧ್ಯಮ ಹೆಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಇಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮತ್ತು ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಅಕ್ಷೀಯ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯಲ್ ಹರಿವಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ, ಟರ್ಬೈನ್ ಹೈ ಮತ್ತು ಲೋ-ಹೆಡ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂದಿನ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅದನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸವಾಲು ಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕವಚದ ಮೂಲಕ ನೀರನ್ನು (ಸ್ಥಿರ) ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ವ್ಯಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹರಿಯುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು (ಚಲಿಸುವ) ರನ್ನರ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಕಡೆಗೆ ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು ರನ್ನರ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರಭಾವ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತಿರುಗಿಸಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ರನ್ನರ್ ಅನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಡ್ರಾಫ್ಟ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಗಮಿಸುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೇಗೆ ಆರಿಸುವುದು?
ಸೂಕ್ತ ಟರ್ಬೈನ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದು ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ; ನಿಮಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದಾದ ಹೆಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋ ರೇಟ್ ಪ್ರಮಾಣ. ನೀವು ಯಾವ ರೀತಿಯ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ನೀವು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ನಂತರ, ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನಂತಹ ಸುತ್ತುವರಿದ "ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಟರ್ಬೈನ್ ವಿನ್ಯಾಸ" ಅಥವಾ ಪೆಲ್ಟನ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ನಂತಹ ತೆರೆದ "ಇಂಪಲ್ಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ವಿನ್ಯಾಸ" ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ನೀವು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ನಿಮ್ಮ ಉದ್ದೇಶಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಜನರೇಟರ್‌ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯ ವೇಗವನ್ನು ನೀವು ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು.