Desain Kincir Cai pikeun Énergi Hidro
ikon énergi hidroÉnergi hidro nyaéta téknologi anu ngarobah énergi kinétik cai anu ngalir jadi énergi mékanis atawa listrik, sarta salah sahiji alat pangheubeulna anu dipaké pikeun ngarobah énergi cai anu ngalir jadi padamelan anu bisa dipaké nyaéta Desain Kincir Cai.
Desain kincir cai parantos mekar sapanjang waktos kalayan sababaraha kincir cai anu diorientasikeun sacara vertikal, sababaraha sacara horizontal sareng sababaraha nganggo katrol sareng gir anu rumit, tapi sadayana dirancang pikeun ngalakukeun fungsi anu sami sareng éta ogé, "ngarobih gerakan linier cai anu bergerak janten gerakan puteran anu tiasa dianggo pikeun ngagerakkeun mesin naon waé anu nyambung ka dinya ngalangkungan aci anu puteran".
Desain Kincir Cai Khas
Desain Kincir Cai mimiti nyaéta mesin anu cukup primitif sareng saderhana anu diwangun ku roda kai nangtung kalayan bilah kai atanapi ember anu dipasang sami di sakitar kelilingna sadayana ditopang dina aci horizontal kalayan gaya cai anu ngocor di handapeunna ngadorong roda dina arah tangensial ngalawan bilah.
Kincir cai nangtung ieu jauh leuwih unggul tibatan desain kincir cai horizontal anu dilakukeun ku urang Yunani sareng Mesir kuno, sabab tiasa beroperasi langkung efisien narjamahkeun moméntum cai anu ngalir kana kakuatan. Katrol sareng gir teras dipasangkeun kana kincir cai anu ngamungkinkeun parobahan arah aci anu muter tina horizontal ka vertikal pikeun ngoperasikeun batu giling, ngagergaji kai, ngaremuk bijih, nyetak sareng motong jsb.
Jenis-jenis Desain Kincir Cai
Kaseueuran Kincir Cai, ogé katelah Kincir Cai atanapi ngan saukur Kincir Cai, nyaéta roda anu dipasang sacara vertikal anu muter di sakitar as horizontal, sareng jinis kincir cai ieu diklasifikasikeun dumasar kana cara cai diterapkeun kana roda, relatif kana as roda. Sapertos anu anjeun ngarepkeun, kincir cai mangrupikeun mesin anu kawilang ageung anu muter dina kecepatan sudut anu handap, sareng gaduh efisiensi anu handap, kusabab karugian ku gesekan sareng ngeusian ember anu teu lengkep, jsb.
Peta cai anu ngadorong roda kana ember atanapi dayung ngembangkeun torsi dina as roda tapi ku cara ngarahkeun cai ka dayung sareng ember ieu ti posisi anu béda dina roda, kecepatan rotasi sareng efisiensina tiasa ningkat. Dua jinis desain kincir cai anu paling umum nyaéta "kincir cai undershot" sareng "kincir cai overshot".
Desain Roda Cai Undershot
Desain Kincir Cai Undershot, ogé katelah "kincir cai" nyaéta jinis kincir cai anu paling sering dianggo anu dirancang ku urang Yunani sareng Romawi kuno sabab éta mangrupikeun jinis kincir anu paling saderhana, paling murah, sareng paling gampang didamel.
Dina desain kincir cai jenis ieu, kincirna ditempatkeun langsung kana walungan anu ngocor gancang sareng ditopang ti luhur. Gerakan cai di handap nyiptakeun tindakan ngadorong ngalawan dayung anu tilelep dina bagian handap kincir anu ngamungkinkeun éta muter dina hiji arah ngan ukur relatif kana arah aliran cai.
Desain kincir cai jenis ieu umumna dianggo di daérah datar anu teu aya lamping alami taneuh atanapi dimana aliran cai cukup gancang. Dibandingkeun sareng desain kincir cai anu sanés, desain jenis ieu teu efisien pisan, kalayan ngan ukur 20% énergi poténsial cai anu dianggo pikeun muterkeun roda. Ogé énergi cai ngan ukur dianggo sakali pikeun muterkeun roda, saatos éta ngalir sareng sésa cai.
Kakurangan séjén tina kincir cai undershot nyaéta peryogi cai anu seueur anu gerak kalayan gancang. Ku kituna, kincir cai undershot biasana ayana di sisi walungan sabab aliran leutik atanapi solokan leutik henteu gaduh énergi poténsial anu cekap dina cai anu gerak.
Salah sahiji cara pikeun ningkatkeun efisiensi kincir cai undershot nyaéta ku cara ngalihkeun sabagian cai di walungan sapanjang saluran anu sempit supados 100% cai anu dialihkeun dianggo pikeun muterkeun roda. Pikeun ngahontal ieu, roda undershot kedah sempit sareng pas pisan dina saluran pikeun nyegah cai ngocor ka sisi-sisina atanapi ku cara ningkatkeun jumlah atanapi ukuran dayung.
Desain Kincir Cai Overshot
Desain Kincir Cai Overshot nyaéta jinis desain kincir cai anu paling umum. Kincir cai overshot langkung rumit dina konstruksi sareng desainna tibatan kincir cai undershot sateuacana sabab nganggo ember atanapi kompartemen alit pikeun néwak sareng nahan cai.
Ember-ember ieu dieusi ku cai anu ngocor di luhur roda. Beurat gravitasi cai dina ember pinuh nyababkeun roda muter di sabudeureun sumbu tengahna sabab ember kosong di sisi séjén roda janten langkung hampang.
Kincir cai jenis ieu ngagunakeun gravitasi pikeun ningkatkeun kaluaran ogé cai éta sorangan, ku kituna kincir cai overshot jauh leuwih efisien tibatan desain undershot sabab ampir sadaya cai sareng beuratna dianggo pikeun ngahasilkeun kakuatan kaluaran. Nanging sapertos sateuacanna, énergi cai ngan ukur dianggo sakali pikeun muterkeun roda, saatos éta ngalir sareng sésa cai.
Kincir cai overshot digantungkeun di luhur walungan atanapi aliran cai sareng umumna diwangun di sisi pasir pikeun nyayogikeun suplai cai ti luhur kalayan luhur anu handap (jarak vertikal antara cai di luhur sareng walungan atanapi aliran cai di handap) antara 5 dugi ka 20 méter. Bendungan atanapi bendungan leutik tiasa diwangun sareng dianggo pikeun ngalirkeun sareng ningkatkeun kecepatan cai ka luhur roda, masihan langkung seueur énergi tapi volume cai sanés kecepatanna anu ngabantosan muterkeun roda.
Sacara umum, kincir cai anu ngaliwat didamel saageung mungkin pikeun masihan jarak sirah anu pangageungna pikeun beurat gravitasi cai pikeun muterkeun roda. Nanging, kincir cai anu diaméterna ageung langkung rumit sareng mahal pikeun didamel kusabab beurat roda sareng cai.
Nalika unggal ember dieusi ku cai, beurat gravitasi cai nyababkeun roda muter ka arah aliran cai. Nalika sudut rotasi beuki deukeut ka handapeun roda, cai di jero ember ngocor ka walungan atanapi walungan leutik di handap, tapi beurat ember anu muter di tukangeunana nyababkeun roda nuluykeun kecepatan rotasina. Ember kosong terus ngurilingan roda anu muter dugi ka naék deui ka luhur siap dieusi ku cai deui sareng siklusna diulang. Salah sahiji kalemahan tina desain kincir cai overshot nyaéta cai ngan ukur dianggo sakali nalika ngalir di luhur roda.
Desain Kincir Cai Pitchback
Desain Kincir Cai Pitchback mangrupikeun variasi tina kincir cai overshot sateuacanna sabab ogé nganggo beurat gravitasi cai pikeun ngabantosan muterkeun kincir, tapi ogé nganggo aliran cai limbah di handapna pikeun masihan dorongan tambahan. Desain kincir cai jinis ieu nganggo sistem asupan sirah handap anu nyayogikeun cai caket kana luhur kincir tina pentrough di luhur.
Beda sareng kincir cai overshot anu ngalirkeun cai langsung ka luhur kincir anu nyababkeun cai muter ka arah aliran cai, kincir cai pitchback ngalirkeun cai sacara vertikal ka handap ngalangkungan corong teras kana ember di handap anu nyababkeun roda muter ka arah anu sabalikna tina aliran cai di luhur.
Sapertos kincir cai anu kaleuleuwihi sateuacanna, beurat gravitasi cai dina ember nyababkeun kincir muter tapi dina arah anu ngalawan jarum jam. Nalika sudut rotasi caket kana handapeun kincir, cai anu kajebak di jero ember ngocor ka handap. Nalika ember kosong dipasangkeun kana kincir, éta teras muter sareng kincir sapertos sateuacanna dugi ka naék deui ka luhur siap dieusi ku cai deui sareng siklusna diulang deui.
Bédana ayeuna nyaéta cai limbah anu dikosongkeun tina ember anu muter ngalir ka arah roda anu muter (sabab teu aya tempat sanés pikeun angkat), sami sareng prinsip kincir cai undershot. Janten kaunggulan utama kincir cai pitchback nyaéta ngagunakeun énergi cai dua kali, sakali ti luhur sareng sakali ti handap pikeun muterkeun roda di sakitar sumbu tengahna.
Hasilna nyaéta efisiensi desain kincir cai ningkat pisan janten langkung ti 80% énergi cai sabab didorong ku beurat gravitasi cai anu lebet sareng ku gaya atanapi tekanan cai anu diarahkeun kana ember ti luhur, ogé aliran cai limbah di handap anu ngadorong ember. Kakurangan kincir cai pitchback nyaéta peryogi susunan suplai cai anu rada rumit langsung di luhur roda kalayan parasut sareng pentrough.
Desain Kincir Cai Breastshot
Desain Kincir Cai Breastshot nyaéta desain kincir cai anu dipasang sacara vertikal dimana cai asup kana ember sakitar satengahna dina jangkungna as, atanapi pas di luhurna, teras ngalir kaluar di handap dina arah puteran roda. Sacara umum, kincir cai breastshot dianggo dina kaayaan dimana sirah cai teu cekap pikeun ngagerakkeun desain kincir cai overshot atanapi pitchback ti luhur.
Kakuranganna di dieu nyaéta beurat gravitasi cai ngan dianggo pikeun sakitar saparapat rotasi teu siga samemehna anu dianggo pikeun satengah rotasi. Pikeun ngungkulan jangkungna sirah anu handap ieu, ember kincir cai dijadikeun langkung lega pikeun ngekstrak jumlah énergi poténsial anu diperyogikeun tina cai.
Kincir cai breastshot ngagunakeun beurat gravitasi cai anu sami pikeun muterkeun rodana, tapi kumargi jangkungna sirah cai sakitar satengah tina kincir cai overshot has, emberna langkung lega tibatan desain kincir cai sateuacana pikeun ningkatkeun volume cai anu katangkep dina ember. Kakurangan tina desain ieu nyaéta paningkatan dina lébar sareng beurat cai anu dibawa ku unggal ember. Sapertos desain pitchback, roda breastshot ngagunakeun énergi cai dua kali sabab kincir cai dirancang pikeun calik dina cai anu ngamungkinkeun cai limbah ngabantosan rotasi roda nalika ngalir ka handap.
Ngahasilkeun Listrik Ngagunakeun Kincir Cai
Sacara historis kincir cai parantos dianggo pikeun ngagiling tipung, sereal, sareng tugas mékanis anu sanésna. Tapi kincir cai ogé tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun listrik, anu disebut sistem Hydro Power. Ku cara nyambungkeun generator listrik kana poros puteran kincir cai, boh sacara langsung atanapi henteu langsung nganggo sabuk panggerak sareng katrol, kincir cai tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun listrik sacara terus-terusan 24 jam sadinten teu sapertos énergi surya. Upami kincir cai dirancang kalayan leres, sistem hidroelektrik alit atanapi "mikro" tiasa ngahasilkeun listrik anu cekap pikeun ngagerakkeun lampu sareng/atanapi alat listrik di bumi rata-rata.
Pilari Generator Kincir Cai anu dirancang pikeun ngahasilkeun kaluaran optimalna dina kecepatan anu relatif handap. Pikeun proyék-proyék alit, motor DC alit tiasa dianggo salaku generator kecepatan rendah atanapi alternator otomotif tapi ieu dirancang pikeun dianggo dina kecepatan anu langkung luhur janten sababaraha bentuk gir tiasa diperyogikeun. Generator turbin angin mangrupikeun generator kincir cai anu idéal sabab dirancang pikeun operasi kecepatan rendah sareng kaluaran anu luhur.
Upami aya walungan atanapi aliran anu lumayan deras caket bumi atanapi kebon anjeun anu tiasa anjeun anggo, maka sistem PLTA skala alit tiasa janten alternatif anu langkung saé pikeun bentuk sumber énergi terbarukan anu sanés sapertos "Énergi Angin" atanapi "Énergi Surya" sabab gaduh dampak visual anu langkung sakedik. Ogé sapertos énergi angin sareng surya, kalayan sistem pembangkit listrik anu dirancang ku kincir cai skala alit anu nyambung ka jaringan listrik anu nyambung ka jaringan utilitas lokal, listrik naon waé anu anjeun hasilkeun tapi henteu dianggo tiasa dijual deui ka perusahaan listrik.
Dina tutorial salajengna ngeunaan Énergi Hidro, urang bakal ningali rupa-rupa jinis turbin anu sayogi anu tiasa dipasangkeun kana desain kincir cai pikeun pembangkit listrik tenaga cai. Kanggo inpormasi lengkep ngeunaan Desain Kincir Cai sareng kumaha ngahasilkeun listrik anjeun nyalira nganggo kakuatan cai, atanapi kéngingkeun langkung seueur inpormasi énergi hidro ngeunaan rupa-rupa desain kincir cai anu sayogi, atanapi pikeun ngajalajah kaunggulan sareng kakurangan énergi hidro, maka Klik Di Dieu pikeun mesen salinan anjeun ti Amazon ayeuna ngeunaan prinsip sareng konstruksi kincir cai anu tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun listrik.
Waktos posting: 25 Juni 2021
