Тарроҳии чархҳои обӣ барои гидроэнергетика
Нишонаи энергияи гидроэнергия. Энергияи гидроэнергия технологияест, ки энергияи кинетикии оби ҳаракаткунандаро ба энергияи механикӣ ё барқӣ табдил медиҳад ва яке аз аввалин дастгоҳҳое, ки барои табдил додани энергияи оби ҳаракаткунанда ба кори қобили истифода истифода мешуд, тарҳи чархи обӣ буд.
Тарроҳии чархи обӣ бо мурури замон бо баъзе чархҳои обӣ ба таври амудӣ, баъзе ба таври уфуқӣ ва баъзе бо чархҳо ва фишангҳои мураккаби пайвастшуда таҳаввул ёфтааст, аммо ҳамаи онҳо барои иҷрои як вазифа тарҳрезӣ шудаанд ва ин ҳам "ҳаракати хаттии оби ҳаракаткунандаро ба ҳаракати гардиш табдил медиҳад, ки метавонад барои рондани ҳама гуна мошине, ки тавассути меҳвари гардишкунанда ба он пайваст аст, истифода шавад".
Тарроҳии маъмулии чархи обӣ
Тарроҳии аввали чархҳои обӣ мошинҳои хеле ибтидоӣ ва содда буданд, ки аз чархи амудии чӯбӣ бо теғҳо ё сатилҳои чӯбӣ иборат буданд, ки дар атрофи онҳо баробар ҷойгир карда шуда буданд ва ҳама дар як чоҳи уфуқӣ бо қувваи оби ҷоришаванда дар зери он чархро дар самти тангенсиалӣ ба теғҳо тела медоданд.
Ин чархҳои обии амудӣ аз тарҳи чархҳои обии уфуқии қаблии юнониҳо ва мисриён хеле бартарӣ доштанд, зеро онҳо метавонистанд самараноктар кор кунанд ва импулси оби ҳаракаткунандаро ба қувва табдил диҳанд. Сипас, шкивҳо ва фишангҳо ба чархи обӣ пайваст карда шуданд, ки имкон медоданд самти меҳвари гардишкунанда аз уфуқӣ ба амудӣ тағйир ёбад, то сангҳои осиёб, арра кардани чӯб, майда кардани маъдан, штампкунӣ ва буридан ва ғайраро идора кунанд.
Намудҳои тарҳи чархҳои обӣ
Аксари чархҳои обӣ, ки бо номи осиёбҳои обӣ ё танҳо чархҳои обӣ маълуманд, чархҳои амудӣ мебошанд, ки дар атрофи меҳвари уфуқӣ давр мезананд ва ин намуди чархҳои обӣ аз рӯи тарзи истифодаи об ба чарх, нисбат ба меҳвари чарх, тасниф карда мешаванд. Тавре ки шумо интизор доред, чархҳои обӣ мошинҳои нисбатан калон мебошанд, ки бо суръати пасти кунҷӣ давр мезананд ва самаранокии паст доранд, ки ин аз сабаби талафот аз соиш ва пур нашудани нопурраи сатилҳо ва ғайра мебошад.
Таъсири об, ки ба сатилҳо ё кафҳои чархҳо тела медиҳад, моменти гардишро дар меҳвар ба вуҷуд меорад, аммо бо равона кардани об ба ин кафҳо ва сатилҳо аз мавқеъҳои гуногуни чарх, суръати гардиш ва самаранокии онро метавон беҳтар кард. Ду намуди маъмултарини тарҳи чархи обӣ "чархи обии зеризаминӣ" ва "чархи обии аз боло ҳаракаткунанда" мебошанд.
Тарроҳии чархи обии Undershot
Тарроҳии чархи обии Undershot, ки бо номи "чархи ҷӯйбор" низ маъруф аст, маъмултарин намуди чархи обӣ буд, ки аз ҷониби юнониҳо ва румиёни қадим тарҳрезӣ шуда буд, зеро он соддатарин, арзонтарин ва осонтарин намуди чарх барои сохтан аст.
Дар ин намуди тарҳи чархи обӣ, чарх мустақиман ба дарёи зудҷараён ҷойгир карда мешавад ва аз боло дастгирӣ карда мешавад. Ҳаракати оби поёнӣ амали теладиҳандаро бар зидди қайиқҳои зериобӣ дар қисми поёнии чарх ба вуҷуд меорад ва ба он имкон медиҳад, ки танҳо дар як самт нисбат ба самти ҷараёни об чарх занад.
Ин намуди тарҳи чархи обӣ одатан дар минтақаҳои ҳамвор бо нишебии табиии замин ё дар ҷойҳое истифода мешавад, ки ҷараёни об ба қадри кофӣ босуръат ҳаракат мекунад. Дар муқоиса бо дигар тарҳҳои чархи обӣ, ин намуди тарҳ хеле камсамар аст ва танҳо 20% энергияи потенсиалии об барои гардиши воқеии чарх истифода мешавад. Инчунин, энергияи об танҳо як маротиба барои гардиши чарх истифода мешавад ва баъд аз он бо боқимондаи об ҷорист.
Камбудии дигари чархи обии зеризаминӣ дар он аст, ки он миқдори зиёди обро, ки бо суръат ҳаракат мекунад, талаб мекунад. Аз ин рӯ, чархҳои обии зеризаминӣ одатан дар соҳили дарёҳо ҷойгиранд, зеро ҷӯйборҳо ё ҷӯйборҳои хурдтар дар оби ҳаракаткунанда энергияи потенсиалии кофӣ надоранд.
Яке аз роҳҳои каме беҳтар кардани самаранокии чархи обии зеризаминӣ ин равона кардани фоизи муайяни оби дарё тавассути канал ё канали танг аст, то ки 100% оби равонашуда барои гардиши чарх истифода шавад. Барои ноил шудан ба ин, чархи зеризаминӣ бояд танг бошад ва дар дохили канал хеле дақиқ ҷойгир шавад, то аз берун рафтани об аз паҳлӯҳо ё афзоиши шумора ё андозаи кафҳо пешгирӣ карда шавад.
Тарроҳии чархи обии Overshot
Тарҳи чархи обии Overshot маъмултарин намуди тарҳи чархи обӣ мебошад. Чархи обии Overshot аз ҷиҳати сохт ва тарҳрезӣ нисбат ба чархи обии зериобии қаблӣ мураккабтар аст, зеро он барои ҷамъоварӣ ва нигоҳ доштани об аз сатилҳо ё қисмҳои хурд истифода мебарад.
Ин сатилҳо аз обе, ки дар болои чарх ҷорӣ мешавад, пур мешаванд. Вазни ҷозибаи об дар сатилҳои пур боис мешавад, ки чарх дар атрофи меҳвари марказии худ чарх занад, зеро сатилҳои холӣ дар тарафи дигари чарх сабуктар мешаванд.
Ин намуди чархи обӣ барои беҳтар кардани ҳосил ва инчунин худи об аз қувваи ҷозиба истифода мебарад, аз ин рӯ, чархҳои обии болорав нисбат ба тарҳҳои зериобрав хеле самараноктаранд, зеро қариб тамоми об ва вазни он барои истеҳсоли қувваи баромад истифода мешавад. Аммо, мисли пештара, энергияи об танҳо як маротиба барои гардиши чарх истифода мешавад ва баъд аз он бо боқимондаи об ҷорист.
Чархҳои обии обгузар дар болои дарё ё ҷӯйбор овезон карда мешаванд ва одатан дар паҳлӯҳои теппаҳо сохта мешаванд ва таъминоти обро аз боло бо фишори паст (масофаи амудии байни об дар боло ва дарё ё ҷӯйбор дар поён) аз 5 то 20 метр таъмин мекунанд. Сарбанд ё сарбанди хурдро метавон барои ҳам канализатсия ва ҳам барои баланд бардоштани суръати об ба болои чарх истифода бурд ва ба он энергияи бештар дод, аммо ҳаҷми об ба ҷои суръати он ба чархзанӣ мусоидат мекунад.
Умуман, чархҳои обии overshot то ҳадди имкон калон сохта мешаванд, то масофаи максималии сарро барои вазни ҷозибаи об барои гардиши чарх фароҳам оваранд. Аммо, сохтани чархҳои обии диаметри калон аз сабаби вазни чарх ва об мураккабтар ва гаронтар аст.
Вақте ки сатилҳои алоҳида бо об пур мешаванд, вазни ҷозибаи об боиси чархзанӣ дар самти ҷараёни об мегардад. Вақте ки кунҷи гардиш ба поёни чарх наздиктар мешавад, об дар дохили сатил ба дарё ё ҷӯйбори поёнӣ мерезад, аммо вазни сатилҳое, ки дар паси он мечарханд, боис мешавад, ки чарх бо суръати гардиши худ идома ёбад. Сатили холӣ дар атрофи чархи чархзананда то он даме ки дубора ба боло баргардад ва барои пур кардани оби бештар омода шавад ва давра такрор шавад, идома меёбад. Яке аз камбудиҳои тарҳи чархи обии овершот дар он аст, ки об танҳо як маротиба ҳангоми аз болои чарх гузаштан истифода мешавад.
Тарроҳии чархи обии питчбек
Тарҳи чархи обии Pitchback як навъ тағйироти чархи обии қаблии overshot аст, зеро он инчунин вазни ҷозибаи обро барои гардиши чарх истифода мебарад, аммо он инчунин ҷараёни оби партовро дар зери он барои додани телаи иловагӣ истифода мебарад. Ин намуди тарҳи чархи обӣ системаи воридкунии бо сарлавҳаи пастро истифода мебарад, ки обро дар наздикии болои чарх аз сӯрохии боло таъмин мекунад.
Баръакси чархи обии болорав, ки обро мустақиман аз болои чарх мегузаронд ва боиси чарх задани он дар самти ҷараёни об мешуд, чархи обии питчбек обро тавассути қиф ба поён амудӣ ва ба сатили поёнӣ мегузаронад ва боиси чарх дар самти муқобили ҷараёни оби боло мегардад.
Мисли чархи обии қаблӣ, вазни ҷозибаи об дар сатилҳо боиси чарх задани он мегардад, аммо баръакси самти ақрабаки соат. Вақте ки кунҷи гардиш ба поёни чарх наздик мешавад, оби дар дохили сатилҳо ҷамъшуда аз поён холӣ мешавад. Вақте ки сатили холӣ ба чарх пайваст мешавад, он бо чарх мисли пештара чарх заданро идома медиҳад, то он даме ки дубора ба боло баргардад ва барои пур кардани оби бештар омода шавад ва давра такрор шавад.
Фарқият дар ин дафъа дар он аст, ки оби партове, ки аз сатили чархзананда холӣ мешавад, ба самти чархи чархзананда ҷорӣ мешавад (зеро он ҷои дигаре барои рафтан надорад), ба монанди принсипи чархи обии зеришот. Ҳамин тариқ, бартарии асосии чархи обии питчбек дар он аст, ки он энергияи обро ду маротиба, як маротиба аз боло ва як маротиба аз поён барои гардиши чарх дар атрофи меҳвари марказии худ истифода мебарад.
Натиҷа ин аст, ки самаранокии тарҳи чархи обӣ ба таври назаррас то беш аз 80% энергияи об афзоиш меёбад, зеро он ҳам аз ҷониби вазни ҷозибаи оби воридшаванда ва ҳам аз ҷониби қувва ё фишори обе, ки аз боло ба сатилҳо равона карда мешавад, инчунин ҷараёни оби партов дар поён, ки ба сатилҳо тела медиҳад, идора карда мешавад. Камбудии чархи обии питчбек дар он аст, ки он ба як системаи каме мураккабтари таъминоти об мустақиман дар болои чарх бо нақбҳо ва сӯрохиҳои амудӣ ниёз дорад.
Тарроҳии чархи обии Breastshot
Тарҳи чархи обии брассшот як тарҳи дигари чархи обии амудӣ мебошад, ки дар он об тақрибан дар нисфи баландии меҳвар ё каме болотар аз он ба сатилҳо ворид мешавад ва сипас дар поён дар самти гардиши чархҳо ҷорӣ мешавад. Умуман, чархи обии брассшот дар ҳолатҳое истифода мешавад, ки сатҳи об барои таъмини чархи обии овершот ё питчбек аз боло нокифоя бошад.
Камбудии ин ҷо дар он аст, ки вазни ҷозибаи об танҳо барои тақрибан як чоряки гардиш истифода мешавад, бар хилофи қаблан, ки барои нисфи гардиш буд. Барои бартараф кардани ин баландии пасти сар, сатилҳои чархҳои обӣ васеътар карда шудаанд, то миқдори зарурии энергияи потенсиалиро аз об истихроҷ кунанд.
Чархҳои обии синабандии обӣ барои гардиши чарх тақрибан ҳамон вазни ҷозибаи обро истифода мебаранд, аммо азбаски баландии болоии об тақрибан нисфи баландии чархи обии маъмулии овершот аст, сатилҳо нисбат ба тарҳҳои чархи обии қаблӣ хеле васеътаранд, то ҳаҷми оби дар сатилҳо ҷамъшударо зиёд кунанд. Камбудии ин намуди тарҳ афзоиши паҳноӣ ва вазни оби ҳар як сатил аст. Мисли тарҳи питчбек, чархи синабандии обӣ энергияи обро ду маротиба истифода мебарад, зеро чархи обӣ барои нишастан дар об тарҳрезӣ шудааст, ки ба оби партов имкон медиҳад, ки ба гардиши чарх ҳангоми ҷоришавии он ба поён мусоидат кунад.
Истеҳсоли нерӯи барқ бо истифода аз чархи обӣ
Дар гузашта чархҳои обӣ барои орд кардани орд, ғалладонагиҳо ва дигар корҳои механикӣ истифода мешуданд. Аммо чархҳои обӣ инчунин метавонанд барои истеҳсоли нерӯи барқ, ки системаи гидроэнергетикӣ номида мешавад, истифода шаванд. Бо пайваст кардани генератори барқӣ ба меҳвари чархҳои обӣ, мустақиман ё бавосита бо истифода аз тасмаҳои гардонанда ва шкивҳо, чархҳои обӣ метавонанд барои тавлиди нерӯи барқ пайваста 24 соат дар як рӯз истифода шаванд, бар хилофи энергияи офтоб. Агар чархи обӣ дуруст тарҳрезӣ шуда бошад, системаи хурди обӣ ё "хурд" метавонад барои таъмини равшанӣ ва/ё таҷҳизоти барқӣ дар як хонаи оддӣ нерӯи барқи кофӣ истеҳсол кунад.
Генераторҳои чархи обиро ҷустуҷӯ кунед, ки барои истеҳсоли қувваи оптималии он дар суръати нисбатан паст тарҳрезӣ шудаанд. Барои лоиҳаҳои хурд, муҳаррики хурди DC метавонад ҳамчун генератори суръати паст ё алтернатори автомобилӣ истифода шавад, аммо онҳо барои кор бо суръати хеле баландтар тарҳрезӣ шудаанд, аз ин рӯ, шояд ягон намуди фишанг лозим бошад. Генератори турбинаи бодӣ генератори чархи обии беҳтарин аст, зеро он барои кори суръати паст ва қувваи баланд тарҳрезӣ шудааст.
Агар дар наздикии хона ё боғи шумо дарё ё ҷӯйбори хеле зудҷоршаванда мавҷуд бошад, ки шумо метавонед онро истифода баред, пас системаи хурди барқи обӣ метавонад алтернативаи беҳтаре ба дигар шаклҳои манбаъҳои барқароршавандаи энергия, ба монанди "Энергияи бод" ё "Энергияи офтобӣ" бошад, зеро он таъсири визуалии хеле камтар дорад. Ҳамчунин, мисли энергияи бод ва офтоб, бо системаи тавлидкунандаи чархҳои обии хурди ба шабака пайвастшуда, ки ба шабакаи маҳаллии коммуналӣ пайваст аст, ҳама гуна нерӯи барқе, ки шумо истеҳсол мекунед, аммо истифода намебаред, метавонад ба ширкати барқ фурӯхта шавад.
Дар дарси навбатӣ дар бораи гидроэнергетика, мо намудҳои гуногуни турбинаҳои мавҷударо, ки мо метавонем онҳоро ба тарҳи чархҳои обии худ барои истеҳсоли нерӯи барқи обӣ пайваст кунем, баррасӣ хоҳем кард. Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи тарҳи чархҳои обӣ ва чӣ гуна тавлиди нерӯи барқи худ бо истифода аз нерӯи об, ё гирифтани маълумоти бештар дар бораи тарҳҳои гуногуни чархҳои обии мавҷуда дар бораи энергияи гидроэнергетика, ё омӯхтани афзалиятҳо ва нуқсонҳои энергияи гидроэнергетика, пас ин ҷоро клик кунед, то нусхаи худро аз Amazon имрӯз дар бораи принсипҳо ва сохти чархҳои обӣ, ки метавонанд барои истеҳсоли нерӯи барқ истифода шаванд, фармоиш диҳед.
Вақти нашр: 25 июни соли 2021
