ವಾಟರ್ ಟರ್ಬೈನ್ ರನ್ನರ್‌ಗಳು: ವಿಧಗಳು ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶೇಷಣಗಳು

ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ, ಹರಿಯುವ ಅಥವಾ ಬೀಳುವ ನೀರಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹೃದಯಭಾಗದಲ್ಲಿಓಟಗಾರ, ನೀರಿನ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ತಿರುಗುವ ಭಾಗ. ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ದಕ್ಷತೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ರನ್ನರ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸ, ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶೇಷಣಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ.

1. ವಾಟರ್ ಟರ್ಬೈನ್ ರನ್ನರ್‌ಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ನೀರಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ರನ್ನರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅವು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

A. ಇಂಪಲ್ಸ್ ರನ್ನರ್ಸ್

ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ರನ್ನರ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಡೆಯುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ನೀರಿನ ಜೆಟ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಪಲ್ಸ್ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ರನ್ನರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆಹೆಚ್ಚಿನ-ತಲೆ, ಕಡಿಮೆ-ಹರಿವುಅರ್ಜಿಗಳು.

• ಪೆಲ್ಟನ್ ರನ್ನರ್:

  • ರಚನೆ: ಚಕ್ರದ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಚಮಚ ಆಕಾರದ ಬಕೆಟ್‌ಗಳು.

  • ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್: 100–1800 ಮೀಟರ್.

  • ವೇಗ: ಕಡಿಮೆ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ; ಆಗಾಗ್ಗೆ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಪರ್ವತ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಗ್ರಿಡ್‌ನಿಂದ ಹೊರಗಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಜಲವಿದ್ಯುತ್.

B. ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ರನ್ನರ್ಸ್

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ರನ್ನರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ನೀರಿನ ಒತ್ತಡ ಕ್ರಮೇಣ ಬದಲಾಗುತ್ತಾ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ರನ್ನರ್‌ಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

• ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ರನ್ನರ್:

  • ರಚನೆ: ಒಳಮುಖ ರೇಡಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಅಕ್ಷೀಯ ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರ ಹರಿವು.

  • ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್: 20–300 ಮೀಟರ್.

  • ದಕ್ಷತೆ: ಹೆಚ್ಚು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 90% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಮಧ್ಯಮ-ತಲೆಯ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ಕಪ್ಲಾನ್ ರನ್ನರ್:

  • ರಚನೆ: ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಕ್ಷೀಯ ಹರಿವಿನ ರನ್ನರ್.

  • ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್: 2–30 ಮೀಟರ್.

  • ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು: ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಹೊರೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಕಡಿಮೆ-ಪ್ರವಾಹ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಹರಿವಿನ ನದಿಗಳು ಮತ್ತು ಉಬ್ಬರವಿಳಿತದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು.

• ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲರ್ ರನ್ನರ್:

  • ರಚನೆ: ಕಪ್ಲಾನ್‌ನಂತೆಯೇ ಆದರೆ ಸ್ಥಿರ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ.

  • ದಕ್ಷತೆ: ಸ್ಥಿರ ಹರಿವಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತ.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಸ್ಥಿರ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಹೊಂದಿರುವ ಸಣ್ಣ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ತಾಣಗಳು.

C. ಇತರ ರನ್ನರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳು

• ಟರ್ಗೋ ರನ್ನರ್:

  • ರಚನೆ: ನೀರಿನ ಜೆಟ್‌ಗಳು ಓಟಗಾರನನ್ನು ಕೋನದಲ್ಲಿ ಹೊಡೆಯುತ್ತವೆ.

  • ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್: 50–250 ಮೀಟರ್.

  • ಅನುಕೂಲ: ಪೆಲ್ಟನ್ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ, ಸರಳ ನಿರ್ಮಾಣ.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಸಣ್ಣ-ಮಧ್ಯಮ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಕೇಂದ್ರಗಳು.

• ಕ್ರಾಸ್-ಫ್ಲೋ ರನ್ನರ್ (ಬಂಕಿ-ಮೈಕೆಲ್ ಟರ್ಬೈನ್):

  • ರಚನೆ: ನೀರು ರನ್ನರ್ ಮೂಲಕ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಎರಡು ಬಾರಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

  • ಹೆಡ್ ರೇಂಜ್: 2–100 ಮೀಟರ್.

  • ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು: ಸಣ್ಣ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ವೇರಿಯಬಲ್ ಹರಿವಿಗೆ ಒಳ್ಳೆಯದು.

  • ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು: ಆಫ್-ಗ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಮಿನಿ ಹೈಡ್ರೋ.

2. ಓಟಗಾರರ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶೇಷಣಗಳು

ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಓಟಗಾರರಿಗೆ ಅವರ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಗೆ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಗಮನ ಹರಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

3. ಆಯ್ಕೆ ಮಾನದಂಡ

ರನ್ನರ್ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ, ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು:

• ಹೆಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋ: ಆವೇಗ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆರಿಸಬೇಕೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

• ಸೈಟ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು: ನದಿಯ ಏರಿಳಿತ, ಕೆಸರಿನ ಹೊರೆ, ಕಾಲೋಚಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳು.

• ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ನಮ್ಯತೆ: ಬ್ಲೇಡ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಅಥವಾ ಹರಿವಿನ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯ.

• ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ: ಪೆಲ್ಟನ್ ಅಥವಾ ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲರ್‌ನಂತಹ ಸರಳ ಓಟಗಾರರನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ಸುಲಭ.

4. ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು

ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ (CFD) ಮತ್ತು 3D ಮೆಟಲ್ ಪ್ರಿಂಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಟರ್ಬೈನ್ ರನ್ನರ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಕಡೆಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ:

• ವೇರಿಯಬಲ್ ಹರಿವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ

• ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೈಟ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗಾಗಿ ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ರನ್ನರ್‌ಗಳು

• ಹಗುರವಾದ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಬಳಕೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಾಧಾರವೆಂದರೆ ವಾಟರ್ ಟರ್ಬೈನ್ ರನ್ನರ್‌ಗಳು. ಸೂಕ್ತವಾದ ರನ್ನರ್ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅದರ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಗ್ರಾಮೀಣ ವಿದ್ಯುದೀಕರಣವಾಗಲಿ ಅಥವಾ ದೊಡ್ಡ ಗ್ರಿಡ್-ಸಂಪರ್ಕಿತ ಸ್ಥಾವರಗಳಾಗಲಿ, ಜಲವಿದ್ಯುತ್‌ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅನ್‌ಲಾಕ್ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ರನ್ನರ್ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.