Ang isang turbina ng tubig, kung saan ang mga turbina ng Kaplan, Pelton, at Francis ang pinakakaraniwan, ay isang malaking makinang umiikot na gumagana upang i-convert ang kinetic at potential energy sa hydroelectricity. Ang mga modernong katumbas na ito ng gulong ng tubig ay ginamit nang mahigit 135 taon para sa industriyal na pagbuo ng kuryente, at kamakailan lamang ay ang pagbuo ng enerhiya ng hydropower.
Para saan Ginagamit ang mga Turbine ng Tubig Ngayon?
Sa kasalukuyan, ang hydropower ay nakakatulong sa 16% ng pagbuo ng kuryente sa mundo. Noong ika-19 na siglo, ang mga water turbine ay pangunahing ginagamit para sa industriyal na kuryente bago pa man lumaganap ang mga electrical grid. Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito para sa pagbuo ng kuryente at matatagpuan sa mga dam o mga lugar kung saan dumadaloy ang malakas na tubig.
Dahil sa mabilis na pagtaas ng pandaigdigang pangangailangan sa enerhiya at mga salik tulad ng pagbabago ng klima at pagkaubos ng mga fossil fuel, ang hydroelectricity ay may potensyal na magkaroon ng malaking epekto bilang isang uri ng berdeng enerhiya sa buong mundo. Habang nagpapatuloy ang paghahanap ng mga mapagkukunan ng kuryente na environment-friendly at malinis, ang mga Francis turbine ay maaaring maging isang napakapopular at lalong pinagtibay na solusyon sa mga darating na taon.
Paano Nakakabuo ng Elektrisidad ang mga Turbina ng Tubig?
Ang presyon ng tubig na nalilikha mula sa natural o artipisyal na dumadaloy na tubig ay umiiral bilang pinagmumulan ng enerhiya para sa mga turbina ng tubig. Ang enerhiyang ito ay nakukuha at ginagawang hydroelectric power. Ang isang planta ng hydropower ay karaniwang gumagamit ng dam sa isang aktibong ilog upang mag-imbak ng tubig. Ang tubig ay inilalabas nang paunti-unti, dumadaloy sa turbina, pinapaikot ito, at pinapagana ang isang generator na pagkatapos ay lumilikha ng kuryente.
Gaano Kalaki ang mga Turbina ng Tubig?
Batay sa head kung saan sila nagpapatakbo, ang mga water turbine ay maaaring uriin sa high, medium, at low head. Mas malaki ang mga low-head hydropower system, dahil ang water turbine ay kailangang malaki upang makamit ang mataas na rate ng daloy habang ang mababang presyon ng tubig ay inilalapat sa mga blade. Kaugnay nito, ang mga high-head hydropower system ay hindi nangangailangan ng ganoon kalaking surface circumference, dahil ginagamit ang mga ito upang gamitin ang enerhiya mula sa mas mabilis na umaagos na mga mapagkukunan ng tubig.
Tsart na nagpapaliwanag sa laki ng iba't ibang bahagi ng sistema ng hydropower kabilang ang turbina ng tubig
Isang tsart na nagpapaliwanag sa laki ng iba't ibang bahagi ng sistema ng hydropower kabilang ang turbina ng tubig
Sa ibaba, ipapaliwanag namin ang ilang halimbawa ng iba't ibang uri ng mga turbine ng tubig na ginagamit para sa iba't ibang aplikasyon at presyon ng tubig.
Kaplan Turbine (0-60m Pressure Head)
Ang mga turbine na ito ay kilala bilang axial flow reaction turbine, dahil binabago nila ang presyon ng tubig habang dumadaloy ito dito. Ang Kaplan turbine ay kahawig ng isang propeller at nagtatampok ng mga adjustable blade upang ma-maximize ang kahusayan sa iba't ibang antas ng tubig at presyon.
Isang diagram ng turbina ng Kaplan
Pelton Turbine (300m-1600m na presyon)
Ang Pelton turbine—o Pelton wheel—ay kilala bilang isang impulse turbine, dahil ito ay kumukuha ng enerhiya mula sa gumagalaw na tubig. Ang turbine na ito ay angkop para sa mga aplikasyon na may mataas na head, dahil nangangailangan ito ng mataas na presyon ng tubig upang maglapat ng puwersa sa mga balde na hugis kutsara, at maging sanhi ng pag-ikot ng disk at pagbuo ng kuryente.
Turbina ng Pelton
Francis Turbine (60m-300m na Presyon ng Ulo)
Ang panghuli at pinakatanyag na turbine ng tubig, ang Francis turbine, ay bumubuo sa 60% ng hydropower sa mundo. Gumagana bilang isang impact at reaction turbine na gumagana sa medium head, pinagsasama ng Francis turbine ang mga konsepto ng axial at radial flow. Sa paggawa nito, pinupunan ng turbine ang puwang sa pagitan ng mga high at low-head turbine, na lumilikha ng mas mahusay na disenyo, at hinahamon ang mga inhinyero ngayon na higit pang pagbutihin ito.
Mas partikular, ang isang Francis turbine ay gumagana sa pamamagitan ng tubig na dumadaloy sa isang spiral casing papunta sa (static) guide vanes na kumokontrol sa daloy ng tubig patungo sa (gumagalaw) na mga blade ng runner. Pinipilit ng tubig ang runner na umikot sa pamamagitan ng pinagsamang impact at reaksyon ng mga puwersa, at sa huli ay lumalabas sa runner sa pamamagitan ng isang draft tube na naglalabas ng daloy ng tubig patungo sa panlabas na kapaligiran.
Paano Ako Pumili ng Disenyo ng Turbina ng Tubig?
Ang pagpili ng pinakamainam na disenyo ng turbine ay kadalasang nakasalalay sa isang bagay; ang dami ng head at flow rate na magagamit mo. Kapag naitatag mo na kung anong uri ng presyon ng tubig ang maaari mong gamitin, maaari ka nang magdesisyon kung ang isang nakapaloob na "reaction turbine design" tulad ng Francis turbine o isang bukas na "impulse turbine design", tulad ng Pelton turbine, ay mas akma.
Diagram ng turbina ng tubig
Panghuli, maaari mong itakda ang kinakailangang bilis ng pag-ikot ng iyong iminungkahing electrical generator.
Oras ng pag-post: Hulyo 15, 2022
