Каплан, Пелтон жана Фрэнсис турбиналары эң кеңири таралган суу турбинасы кинетикалык жана потенциалдык энергияны гидроэлектроэнергетикага айландыруу үчүн иштеген чоң айлануучу машина. Суу дөңгөлөктөрүнүн бул заманбап эквиваленттери 135 жылдан ашык убакыттан бери өнөр жайлык электр энергиясын өндүрүүдө, ал эми жакында эле гидроэнергияны өндүрүүдө колдонулуп келет.
Суу турбиналары бүгүнкү күндө эмне үчүн колдонулат?
Бүгүнкү күндө гидроэнергетика дүйнөдөгү электр энергиясын өндүрүүнүн 16% түзөт. 19-кылымда суу турбиналары электр тармактары кеңири тараганга чейин өнөр жайлык энергия үчүн колдонулган. Азыркы учурда, алар электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонулат жана катуу суу агымы пайда болгон дамбаларда же аймактарда тапса болот.
Глобалдык энергияга болгон суроо-талаптын өсүшү жана климаттын өзгөрүшү жана казылып алынган отундардын азайышы сыяктуу факторлор менен, гидроэлектроэнергия дүйнөлүк масштабда жашыл энергиянын бир түрү катары чоң таасирин тийгизе алат. Экологиялык жактан таза жана таза энергия булактарын издөө улантылып жаткандыктан, Francis турбиналары жакынкы жылдарда абдан популярдуу жана барган сайын кабыл алынган чечим болуп калышы мүмкүн.
Суу турбиналары кантип электр энергиясын өндүрөт?
Табигый же жасалма аккан суудан түзүлгөн суунун басымы суу турбиналары үчүн энергия булагы катары бар. Бул энергия кармалып, гидроэлектроэнергетикага айланат. Гидроэлектростанция көбүнчө сууну сактоо үчүн активдүү дарыядагы дамбаны колдонот. Андан кийин суу турбина аркылуу агып, аны айлантып, генераторду иштетип, андан кийин электр энергиясын өндүрөт.
Суу турбиналары канчалык чоң?
Суу турбиналары иштеген башына жараша жогорку, орто жана төмөнкү баштыкка бөлүнөт. Төмөнкү гидроэнергетикалык системалар чоңураак, анткени суу турбинасы чоң агымга жетүү үчүн чоң болушу керек, ал эми канаттуулар боюнча төмөн суунун басымы колдонулат. Өз кезегинде, бийик гидроэнергетикалык системалар жер бетинин мынчалык чоң тегерегине муктаж эмес, анткени алар ылдамыраак кыймылдаган суу булактарынан энергияны пайдалануу үчүн колдонулат.
Суу турбинасы, анын ичинде ар кандай гидроэнергетикалык системанын бөлүктөрүнүн өлчөмүн түшүндүргөн диаграмма
Суу турбинасы, анын ичинде ар кандай гидроэнергетикалык системанын бөлүктөрүнүн өлчөмүн түшүндүргөн диаграмма
Төмөндө биз ар кандай колдонмолор жана суунун басымы үчүн колдонулган ар кандай суу турбиналарынын бир нече мисалдарын түшүндүрөбүз.
Каплан турбинасы (0-60м басым)
Бул турбиналар октук агымдын реакция турбиналары деп аталат, анткени алар суу аркылуу агып баратканда басымын өзгөртүшөт. Каплан турбинасы винтке окшош жана суунун жана басымдын бир катар деңгээлинде эффективдүүлүктү жогорулатуу үчүн жөнгө салынуучу бычактарга ээ.
Каплан турбиналык диаграммасы
Pelton турбинасы (300m-1600m басым)
Пельтон турбинасы же Пельтон дөңгөлөгү кыймылдап турган суудан энергияны алуучу импульстук турбина катары белгилүү. Бул турбина бийик баштык колдонуу үчүн ылайыктуу, анткени ал кашык түрүндөгү чакаларга күч колдонуу үчүн суунун басымын жогору талап кылат жана дискти айлантып, кубаттуулукту жаратат.
Пельтон турбинасы
Фрэнсис Турбина (60м-300м басым башы)
Акыркы жана эң белгилүү суу турбинасы Фрэнсис турбинасы дүйнөдөгү гидроэнергетиканын 60% түзөт. Орто баштыкта иштеген сокку жана реакция турбинасы катары иштеген Фрэнсис турбинасы октук жана радиалдык агым түшүнүктөрүн айкалыштырат. Муну менен турбина бийик жана төмөн турбиналардын ортосундагы боштукту толтуруп, натыйжалуураак дизайнды түзүп, инженерлерди аны андан ары өркүндөтүүгө чакырат.
Тактап айтканда, Фрэнсис турбинасы спиралдык корпус аркылуу агып жаткан суу менен иштейт (статикалык) жетектөөчү канаттар (кыймылдуу) жөө күлүктөргө карай суунун агымын көзөмөлдөйт. Суу күлүктү күчтөрдүн биргелешкен таасири жана реакциясы аркылуу айланууга мажбурлайт, акырында чуркоочу суу агымын тышкы чөйрөгө агызуучу түтүк аркылуу чыгат.
Суу турбинанын дизайнын кантип тандоо керек?
Оптималдуу турбинанын дизайнын тандоо көбүнчө бир нерсеге келет; баштын көлөмү жана сизге жеткиликтүү агымдын ылдамдыгы. Сиз кандай суунун басымын колдоно ала турганыңызды аныктагандан кийин, Фрэнсис турбинасы сыяктуу жабык "реакция турбинасы дизайны" же Пелтон турбинасы сыяктуу ачык "импульстук турбинанын дизайны" ылайыктуураак экенин чече аласыз.
Суу турбинанын диаграммасы
Акыр-аягы, сиз сунуштаган электр генераторунун керектүү айлануу ылдамдыгын орното аласыз.
Посттун убактысы: 15-июль-2022
