Гидроэнергетика үчүн Waterwheel Дизайн
гидроэнергетика iconГидроэнергетика - бул кыймылдаган суунун кинетикалык энергиясын механикалык же электр энергиясына айландыруучу технология жана кыймылдуу суунун энергиясын колдонууга жарамдуу ишке айландыруу үчүн колдонулган эң алгачкы түзүлүштөрдүн бири Waterwheel дизайны болгон.
Суу дөңгөлөктөрүнүн дизайны убакыттын өтүшү менен кээ бир суу дөңгөлөктөрү вертикалдуу, кээ бирлери горизонталдуу жана кээ бирлери кылдат шкив жана тиштүү дөңгөлөктөр менен өнүккөн, бирок алардын баары бир эле функцияны аткаруу үчүн иштелип чыккан жана бул да "кыймылдап жаткан суунун сызыктуу кыймылын айлануучу вал аркылуу ага туташтырылган ар кандай механизмди айдоо үчүн колдонсо болот.
Типтүү Waterwheel Дизайн
Алгачкы суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциясы өтө примитивдик жана жөнөкөй машиналар болгон, алар тегерете тегерете бекитиле турган вертикалдуу жыгач дөңгөлөктөр же чакалары бар, бардыгы тең горизонталдуу валга таянып, астынан аккан суунун күчү менен дөңгөлөктү бычактарга каршы тангенциалдык багытта түртүп турушкан.
Бул вертикалдуу суу дөңгөлөктөрү байыркы гректер менен египеттиктердин мурунку горизонталдык суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциясынан бир топ жогору болгон, анткени алар кыймылдаган суунун импульсун күчкө айлантуу менен эффективдүү иштей алышкан. Андан кийин тегирмен таштарын иштетүү, жыгачты араалоо, руданы майдалоо, штамптоо жана кесүү ж.
Суу дөңгөлөк конструкциясынын түрлөрү
Суу тегирмендери же жөн эле Суу дөңгөлөктөрү деп да белгилүү болгон Суу дөңгөлөктөрүнүн көпчүлүгү горизонталдуу огтун айланасында айлануучу вертикалдуу орнотулган дөңгөлөктөр жана бул типтеги суу дөңгөлөктөрү дөңгөлөктүн огуна салыштырмалуу суунун дөңгөлөккө колдонулушу боюнча классификацияланат. Сиз күткөндөй, суу дөңгөлөктөрү - бул салыштырмалуу чоң машиналар, алар аз бурчтук ылдамдыкта айланат жана сүрүлүү жоготууларынан жана чакалардын толук толтурулбагандыгынан ж.б.
Дөңгөлөктөрдүн чакаларына же калактарына түрткөн суунун аракети окто моментти пайда кылат, бирок сууну бул калактарга жана чакаларга дөңгөлөктүн ар кандай абалынан багыттоо менен айлануу ылдамдыгын жана анын натыйжалуулугун жогорулатууга болот. Иккис түһүмэххэ элбэх үп-харчы суотугар “подборщик” уонна “подборщик”.
Undershot Water Wheel Дизайн
Undershot Water Wheel Дизайн, ошондой эле "агым дөңгөлөк" деп да белгилүү болгон суу дөңгөлөктүн эң жөнөкөй, эң арзан жана курууга оңой түрү болгондуктан, байыркы гректер жана римдиктер тарабынан иштелип чыккан.
Бул типтеги суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциясында дөңгөлөк түз эле тез аккан дарыяга жайгаштырылат жана жогору жактан колдоого алынат. Төмөндөгү суунун кыймылы дөңгөлөктүн төмөнкү бөлүгүндөгү сууга чөккөн калактарга каршы түртүү аракетин жаратып, анын суунун агымынын багытына салыштырмалуу бир багытта гана айлануусуна мүмкүндүк берет.
Суу дөңгөлөктөрүнүн бул түрү көбүнчө жердин табигый жантаюусу жок тегиз жерлерде же суунун агымы жетиштүү ылдамдыкта жылып жаткан жерлерде колдонулат. Башка суу дөңгөлөк конструкциялары менен салыштырганда, дизайндын бул түрү абдан эффективдүү эмес, суунун потенциалдуу энергиясынын 20% гана дөңгөлөктү айландыруу үчүн колдонулат. Ошондой эле суунун энергиясы дөңгөлөктү айлантуу үчүн бир гана жолу колдонулат, андан кийин ал суунун калган бөлүгү менен кошо агып кетет.
Атылган суу дөңгөлөктөрүнүн дагы бир кемчилиги - ал ылдамдыкта кыймылдаган көп көлөмдөгү сууну талап кылат. Ошондуктан, астындагы суу дөңгөлөктөрү көбүнчө дарыялардын жээгинде жайгашат, анткени кичирээк дарыялар же сайлар жылып жаткан сууда жетиштүү потенциалдык энергияга ээ эмес.
Төмөнкү суу дөңгөлөктүн эффективдүүлүгүн бир аз жогорулатуунун бир жолу дарыядагы суунун бир пайызын кууш канал же канал боюнча буруу болуп саналат, андыктан дөңгөлөктү айландыруу үчүн бурулган суунун 100% жумшалат. Буга жетүү үчүн астындагы дөңгөлөк тар болушу керек жана каналдын ичине абдан так жайгашышы керек, бул суу капталдарынан агып кетпеши үчүн же калактардын санын же өлчөмүн көбөйтүү менен.
Overshot Waterwheel Дизайн
Overshot Water Wheel Дизайн суу дөңгөлөк дизайнынын эң кеңири таралган түрү. Ашыкча суу дөңгөлөк мурунку астындагы суу дөңгөлөкүнө караганда курулушу жана дизайны боюнча татаалыраак, анткени ал сууну кармап жана кармап туруу үчүн чакаларды же кичинекей отсектерди колдонот.
Бул чакалар дөңгөлөктүн үстү жагында агып жаткан сууга толот. Толгон чакалардагы суунун тартылуу салмагы дөңгөлөктүн башка тарабындагы бош чакалар жеңилирээк болуп калгандыктан, дөңгөлөк өзүнүн борбордук огунун айланасында айланууга алып келет.
Суу дөңгөлөктөрүнүн бул түрү өндүрүштүн көлөмүн, ошондой эле суунун өзүн жакшыртуу үчүн тартылуу күчүн колдонот, ошондуктан ашыкча суу дөңгөлөктөрү астынкы конструкцияларга караганда алда канча натыйжалуу, анткени дээрлик бардык суунун жана анын салмагынын чыгыш күчүн өндүрүү үчүн колдонулат. Бирок мурункудай эле, суунун энергиясы дөңгөлөктү айлантуу үчүн бир гана жолу колдонулат, андан кийин ал суунун калган бөлүгү менен кошо агып кетет.
Ашыкча суу дөңгөлөктөрү дарыянын же дарыянын үстүндө илинген жана көбүнчө дөңсөөлөрдүн капталдарына курулат, бийиктиги төмөн (жогорку жагындагы суу менен төмөнкү дарыянын же агымдын ортосундагы вертикалдуу аралык) 5-20 метрге чейин жогорудан суу берүүнү камсыз кылат. Кичинекей дамбаны же тосмону куруп, колдонсо болот жана суунун ылдамдыгын дөңгөлөктүн чокусуна чейин көбөйтүп, ага көбүрөөк энергия берет, бирок бул дөңгөлөктү айлантууга жардам берген анын ылдамдыгы эмес, суунун көлөмү.
Жалпысынан, дөңгөлөктү айландыруу үчүн суунун гравитациялык салмагына эң чоң баш аралыкты берүү үчүн ашыкча суу дөңгөлөктөрү мүмкүн болушунча чоң курулат. Бирок чоң диаметрдеги суу дөңгөлөктөрү дөңгөлөктүн жана суунун салмагынан улам татаалыраак жана кымбат турат.
Жеке челектерге суу толтурулганда, суунун тартылуу салмагы дөңгөлөктү суунун агымынын багыты боюнча айлантат. Айлануу бурчу дөңгөлөктүн түбүнө жакындаган сайын чаканын ичиндеги суу дарыяга же ылдыйдагы агымга куят, бирок анын артында айланган чакалардын салмагы дөңгөлөктүн айлануу ылдамдыгы менен уланышына себеп болот. Бош чака айлануучу дөңгөлөктүн айланасында жүрө берет, ал кайра чокусуна чыгып, көбүрөөк суу толтурууга даяр болуп, цикл кайталанат. Ашыкча суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциясынын кемчиликтеринин бири бул дөңгөлөктүн үстүнөн агып өткөндө суу бир гана жолу колдонулат.
Pitchback Waterwheel дизайны
Pitchback Water Wheel Дизайн - бул мурунку ашыкча суу дөңгөлөктөрүнүн вариациясы, анткени ал дөңгөлөктү айлантууга жардам берүү үчүн суунун гравитациялык салмагын да колдонот, бирок кошумча түртүп берүү үчүн анын астындагы агынды суунун агымын да колдонот. Суу дөңгөлөктөрүнүн бул түрү сууну дөңгөлөктүн үстү жагына жакын жердеги тешиктен камсыз кылуучу төмөн башы менен киргизүү тутумун колдонот.
Сууну дөңгөлөктүн үстүнөн түз буруп, аны суунун агымы багытында айланткандан айырмаланып, арткы суу дөңгөлөк сууну воронка аркылуу вертикалдуу ылдыйга жана төмөнкү чакага берип, дөңгөлөктү жогорудагы суунун агымына карама-каршы багытта айлантат.
Мурунку суунун дөңгөлөктөрүндөгүдөй эле, чакадагы суунун тартылуу салмагы дөңгөлөктүн саат жебесине каршы багытта айланышына себеп болот. Айлануу бурчу дөңгөлөктүн түбүнө жакындаганда, чакалардын ичиндеги суу ылдыйга агып чыгат. Бош чака дөңгөлөккө илингенден кийин, ал дөңгөлөк менен мурдагыдай эле айланууну улантат, ал кайрадан жогоруга көтөрүлүп, көбүрөөк суу толтурууга даяр болуп, цикл кайталанат.
Бул жолку айырма, айлануучу чакадан төгүлгөн саркынды суу айлануучу дөңгөлөк тарапка агып кетет (анткени анын башка бара турган жери жок), астындагы суу дөңгөлөктөрүнүн принцибине окшош. Ошентип, арткы суу дөңгөлөктүн негизги артыкчылыгы дөңгөлөктү борбордук огунун айланасында айлантуу үчүн суунун энергиясын эки жолу, бир жолу жогорудан жана бир жолу ылдыйдан колдонот.
Натыйжада суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциясынын эффективдүүлүгү суунун энергиясынын 80% дан ашыгына чейин жогорулайт, анткени ал келген суунун тартылуу салмагы менен да, жогорудан челектерге багытталган суунун күчү же басымы менен, ошондой эле ылдыйдагы агынды суунун агымы менен чакаларды түртүп түртөт. Арткы суу дөңгөлөктөрүнүн жетишпеген жагы, ал дөңгөлөктүн үстүндө, чуңкурлары жана тешиктери бар бир аз татаалыраак суу менен жабдууну талап кылат.
Breastshot Waterwheel дизайны
Breastshot Water Wheel Дизайн - бул вертикалдуу орнотулган суу дөңгөлөктөрүнүн дагы бир конструкциясы, мында суу чакаларга октун бийиктигинин жарымына чейин же андан бир аз жогору түшүп, андан кийин дөңгөлөктөрдүн айлануу багыты боюнча түбүнөн агып чыгат. Көбүнчө, төшөлгөн суу дөңгөлөк суунун башы жогорудан ашып кеткен же арткы суу дөңгөлөктүн дизайнын кубаттоого жетишсиз болгон учурларда колдонулат.
Бул жерде кемчилик суунун гравитациялык салмагы айлануунун төрттөн бир бөлүгүнө гана колдонулат, мурунку айлануунун жарымы үчүн. Бул төмөн бийиктикти жеңүү үчүн, суу дөңгөлөктөрүнүн чакалары суудан потенциалдуу энергиянын керектүү көлөмүн алуу үчүн кененирээк жасалат.
Браастшот суу дөңгөлөктөрү дөңгөлөктү айландыруу үчүн суунун болжол менен бирдей гравитациялык салмагын колдонот, бирок суунун башынын бийиктиги кадимки ашыкча суу дөңгөлөктөрүнүн жарымына жакын болгондуктан, чакалар мурунку суунун дөңгөлөктөрүнө караганда бир топ кененирээк. Дизайндын бул түрүнүн кемчилиги - ар бир чака ташып жаткан суунун туурасы жана салмагынын көбөйүшү. Пичбэк дизайнындагыдай эле, төш дөңгөлөк суунун энергиясын эки жолу колдонот, анткени суу дөңгөлөк сууга отурууга ылайыкталган, бул агынды суу агым боюнча агып бара жаткан дөңгөлөктүн айлануусуна жардам берет.
Суу дөңгөлөктүн жардамы менен электр энергиясын өндүрүү
Тарыхта суу дөңгөлөктөрү ун, жарма жана башка ушул сыяктуу механикалык жумуштарда колдонулган. Бирок суу дөңгөлөктөрүн Гидроэнергия системасы деп аталган электр энергиясын өндүрүү үчүн да колдонсо болот. Электр генераторун суу дөңгөлөктөрүнүн айлануучу валына туташтыруу менен, түз же кыйыр түрдө кыймылдаткыч кайыштарды жана шкивтерди колдонуу менен, суу дөңгөлөктөрү күн энергиясынан айырмаланып, суткасына 24 саат үзгүлтүксүз электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Waterwheel туура иштелип чыккан болсо, кичинекей же "микро" ГЭС орточо үй жарыктандыруу жана/же электр шаймандарын иштетүү үчүн жетиштүү электр энергиясын өндүрө алат.
Салыштырмалуу төмөн ылдамдыкта анын оптималдуу өндүрүшүн чыгаруу үчүн иштелип чыккан Суу дөңгөлөк генераторлорун издеңиз. Чакан долбоорлор үчүн, кичинекей DC кыймылдаткычы аз ылдамдыктагы генератор же автомобиль генератору катары колдонулушу мүмкүн, бирок алар бир кыйла жогорку ылдамдыкта иштөө үчүн иштелип чыккан, ошондуктан кандайдыр бир тиштүү механизм талап кылынышы мүмкүн. Шамал турбинасы генератору идеалдуу суу дөңгөлөк генераторун түзөт, анткени ал төмөн ылдамдыкта, жогорку өндүрүмдүүлүк менен иштөө үчүн иштелип чыккан.
Эгерде сиздин үйүңүзгө же бакчаңызга жакын жерде тез аккан дарыя же суу бар болсо, аны сиз колдоно аласыз, анда чакан масштабдагы гидроэнергетикалык система кайра жаралуучу энергия булактарынын башка түрлөрүнө, мисалы, "Шамал энергиясы" же "Күн энергиясы" үчүн жакшы альтернатива болушу мүмкүн, анткени ал визуалдык таасири азыраак. Ошондой эле шамал жана күн энергиясы сыяктуу эле, жергиликтүү коммуналдык тармакка туташтырылган электр тармагына туташтырылган чакан көлөмдөгү суу дөңгөлөктөрү менен иштелип чыккан генерациялоо системасы менен, сиз өндүргөн, бирок колдонбогон бардык электр энергияны кайра электр энергиясы компаниясына сатууга болот.
Гидроэнергетика жөнүндө кийинки окуу куралында биз гидроэнергетика үчүн суу дөңгөлөктөрүбүздүн дизайнына тиркөө мүмкүн болгон турбиналардын ар кандай түрлөрүн карап чыгабыз. Waterwheel Дизайн жана суунун күчү менен өзүңүздүн электр энергиясын кантип өндүрүү жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн, же ар кандай суу дөңгөлөктөрүнүн конструкциялары жөнүндө көбүрөөк гидроэнергетикалык маалымат алуу үчүн, же гидроэнергетиканын артыкчылыктары жана кемчиликтери менен таанышуу үчүн, анда бул жерди басыңыз Амазонка бүгүн сиздин көчүрмөңүзгө заказ кылуу үчүн электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонула турган суу дөңгөлөктөрүнүн принциптери жана курулушу жөнүндө.
Посттун убактысы: 25-июнь-2021
