Turbina tal-ilma, bit-turbini Kaplan, Pelton, u Francis bħala l-aktar komuni, hija magna rotatorja kbira li taħdem biex tikkonverti l-enerġija kinetika u potenzjali f'idroelettriċità. Dawn l-ekwivalenti moderni tar-rota tal-ilma ilhom jintużaw għal aktar minn 135 sena għall-ġenerazzjoni tal-enerġija industrijali, u aktar reċentement għall-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika.
Għalxiex Jintużaw it-Turbini tal-Ilma Illum?
Illum, l-enerġija idroelettrika tikkontribwixxi għal 16% tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tad-dinja. Fis-seklu 19, it-turbini tal-ilma kienu jintużaw predominantement għall-enerġija industrijali qabel ma nfirxu l-grilji elettriċi. Bħalissa, jintużaw għall-ġenerazzjoni tal-enerġija elettrika u jistgħu jinstabu f'digi jew f'żoni fejn iseħħ fluss ta' ilma qawwi.
Bid-domanda globali għall-enerġija li qed tiżdied b'rata mgħaġġla u fatturi bħat-tibdil fil-klima u t-tnaqqis tal-fjuwils fossili, l-idroelettriċità għandha l-potenzjal li tagħmel impatt kbir bħala forma ta' enerġija ekoloġika fuq skala dinjija. Hekk kif it-tfittxija għal sorsi ta' enerġija nodfa u li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent tkompli, it-turbini Francis jistgħu jkunu soluzzjoni popolari ħafna u dejjem aktar adottata fis-snin li ġejjin.
Kif Jiġġeneraw l-Elettriku t-Turbini tal-Ilma?
Il-pressjoni tal-ilma maħluqa minn ilma li jiċċirkola b'mod naturali jew artifiċjali teżisti bħala s-sors tal-enerġija għat-turbini tal-ilma. Din l-enerġija tinqabad u tinbidel f'enerġija idroelettrika. Impjant idroelettriku ġeneralment juża diga fuq xmara attiva biex jaħżen l-ilma. L-ilma mbagħad jiġi rilaxxat f'inkrementi, jiċċirkola mit-turbina, idawwarha, u jattiva ġeneratur li mbagħad jipproduċi l-elettriku.
Kemm huma kbar it-turbini tal-ilma?
Abbażi tal-pressjoni li taħtha joperaw, it-turbini tal-ilma jistgħu jiġu kklassifikati f'pressjoni għolja, medja, u baxxa. Sistemi idroelettriċi b'pressjoni baxxa huma akbar, peress li t-turbina tal-ilma trid tkun kbira biex tikseb rata ta' fluss għolja filwaqt li pressjoni baxxa tal-ilma tiġi applikata tul ix-xfafar. Min-naħa tagħhom, sistemi idroelettriċi b'pressjoni għolja m'għandhomx bżonn ċirkonferenza tal-wiċċ daqshekk kbira, peress li jintużaw biex jisfruttaw l-enerġija minn sorsi ta' ilma li jiċċaqalqu aktar malajr.
Tabella li tispjega d-daqs tal-partijiet differenti tas-sistema idroelettrika inkluża t-turbina tal-ilma
Tabella li tispjega d-daqs tal-partijiet differenti tas-sistema idroelettrika inkluża t-turbina tal-ilma
Hawn taħt, se nispjegaw ftit eżempji ta’ tipi differenti ta’ turbini tal-ilma użati għal applikazzjonijiet u pressjoni tal-ilma differenti.
Turbina Kaplan (Ras tal-Pressjoni 0-60m)
Dawn it-turbini huma magħrufa bħala turbini ta' reazzjoni ta' fluss assjali, peress li jibdlu l-pressjoni tal-ilma hekk kif jgħaddi minnu. It-turbina Kaplan tixbaħ skrun u għandha xfafar aġġustabbli biex timmassimizza l-effiċjenza fuq firxa ta' livelli ta' ilma u pressjoni.
Dijagramma tat-turbina Kaplan
Turbina Pelton (Ras tal-Pressjoni 300m-1600m)
It-turbina Pelton—jew ir-rota Pelton—hija magħrufa bħala turbina tal-impuls, bħala waħda li tiġbed l-enerġija mill-ilma li jiċċaqlaq. Din it-turbina hija adattata għal applikazzjonijiet ta' ras għolja, peress li teħtieġ ammont għoli ta' pressjoni tal-ilma biex tapplika forza fuq il-bramel forma ta' mgħarfa, u tikkawża li d-diska ddur u tiġġenera l-enerġija.
Turbina Pelton
Turbina Francis (Ras tal-Pressjoni 60m-300m)
L-aħħar u l-aktar turbina tal-ilma famuża, it-turbina Francis, tirrappreżenta 60% tal-idroenerġija tad-dinja. Billi taħdem bħala turbina ta' impatt u reazzjoni li topera b'ras medja, it-turbina Francis tgħaqqad il-kunċetti ta' fluss assjali u radjali. B'dan il-mod, it-turbina timla l-vojt bejn it-turbini b'ras għolja u baxxa, u b'hekk toħloq disinn aktar effiċjenti, u tisfida lill-inġiniera tal-lum biex itejbuh aktar.
B'mod aktar speċifiku, turbina Francis topera bl-ilma jiċċirkola minn ġo kisi spirali għal ġo paletti gwida (statiċi) li jikkontrollaw il-fluss tal-ilma lejn ix-xfafar tar-runner (li jiċċaqalqu). L-ilma jġiegħel lir-runner idur permezz tal-impatt u r-reazzjoni kkombinati tal-forzi, u finalment joħroġ mir-runner minn tubu tal-arja li jarmi l-fluss tal-ilma fl-ambjent estern.
Kif Nagħżel Disinn ta' Turbina tal-Ilma?
L-għażla tad-disinn ottimali tat-turbina ħafna drabi tiddependi fuq ħaġa waħda; l-ammont ta' ras u r-rata tal-fluss aċċessibbli għalik. Ladarba tkun stabbilejt x'tip ta' pressjoni tal-ilma tista' tisfrutta, tista' mbagħad tiddeċiedi jekk "disinn ta' turbina ta' reazzjoni" magħluqa bħat-turbina Francis jew "disinn ta' turbina ta' impuls" miftuħa, bħat-turbina Pelton, huwiex aktar adattat.
Dijagramma tat-turbina tal-ilma
Fl-aħħarnett, tista' tistabbilixxi l-veloċità tar-rotazzjoni meħtieġa tal-ġeneratur elettriku propost tiegħek.
Ħin tal-posta: 15 ta' Lulju 2022
