Waterwheel Design fun Hydro Energy
agbara agbara hydro iconHydro agbara jẹ imọ-ẹrọ ti o ṣe iyipada agbara kainetik ti gbigbe omi sinu ẹrọ tabi agbara itanna, ati ọkan ninu awọn ẹrọ akọkọ ti a lo lati yi agbara gbigbe omi pada si iṣẹ lilo ni Apẹrẹ Waterwheel.
Apẹrẹ kẹkẹ omi ti wa ni akoko diẹ pẹlu diẹ ninu awọn kẹkẹ omi ti o wa ni inaro, diẹ ninu awọn petele ati diẹ ninu awọn pẹlu awọn fayagi ati awọn jia ti o somọ, ṣugbọn gbogbo wọn jẹ apẹrẹ lati ṣe iṣẹ kanna ati pe iyẹn paapaa, “yi iyipada laini ti omi gbigbe sinu išipopada iyipo eyiti o le ṣee lo lati wakọ eyikeyi nkan ti ẹrọ ti o sopọ mọ nipasẹ ọpa yiyi”.
Aṣoju Waterwheel Design
Apẹrẹ Waterwheel Tete jẹ ohun atijo ati awọn ẹrọ ti o rọrun ti o ni kẹkẹ onigi inaro pẹlu awọn abẹfẹlẹ onigi tabi awọn buckets ti o wa titi dọgbadọgba ni ayika iyipo wọn gbogbo wọn ni atilẹyin lori ọpa petele pẹlu agbara ti omi ti nṣàn labẹ rẹ titari kẹkẹ ni itọsọna tangential lodi si awọn abẹfẹlẹ.
Awọn kẹkẹ omi inaro wọnyi ga gaan ju apẹrẹ awọn kẹkẹ ẹlẹsẹ petele iṣaaju nipasẹ awọn Hellene atijọ ati awọn ara Egipti, nitori wọn le ṣiṣẹ daradara diẹ sii titumọ ipa ti omi gbigbe sinu agbara. Pulleys ati jia ti a ki o so si awọn waterwheel eyi ti laaye a ayipada ninu itọsọna ti a yiyi ọpa lati petele si inaro ni ibere lati ṣiṣẹ ọlọ, ri igi, fifun pa irin, stamping ati gige ati be be lo.
Orisi ti Water Wheel Design
Pupọ awọn kẹkẹ omi ti a tun mọ ni Watermills tabi Awọn kẹkẹ Omi larọwọto, jẹ awọn kẹkẹ ti a gbe ni inaro ti o yiyi nipa axle petele kan, ati pe iru awọn kẹkẹ omi wọnyi jẹ ipin nipasẹ ọna ti a ti lo omi si kẹkẹ, ni ibatan si axle kẹkẹ naa. Bi o ṣe le nireti, awọn kẹkẹ omi jẹ awọn ẹrọ ti o tobi pupọ ti o yiyi ni awọn iyara igun kekere, ati ni ṣiṣe kekere, nitori awọn adanu nipasẹ ija ati kikun ti awọn buckets, ati bẹbẹ lọ.
Iṣe ti omi titari si awọn buckets wili tabi awọn paddles ndagba iyipo lori axle ṣugbọn nipa didari omi ni awọn paadi wọnyi ati awọn buckets lati awọn ipo oriṣiriṣi lori kẹkẹ iyara ti yiyi ati ṣiṣe rẹ le dara si. Awọn oriṣiriṣi meji ti o wọpọ julọ ti apẹrẹ omi-omi ni "ọkọ oju omi ti o wa ni isalẹ" ati "ọkọ oju omi ti o pọju".
Undershot Water Wheel Design
Apẹrẹ Kẹkẹ Omi Undershot, ti a tun mọ ni “kẹkẹ ṣiṣan” jẹ iru kẹkẹ omi ti o wọpọ julọ ti a lo ti a ṣe nipasẹ awọn Hellene atijọ ati awọn Romu nitori pe o rọrun julọ, lawin ati iru kẹkẹ ti o rọrun julọ lati kọ.
Ninu iru apẹrẹ kẹkẹ omi, kẹkẹ ni a gbe taara taara sinu odo ti n ṣan ni iyara ati atilẹyin lati oke. Iṣipopada ti omi ti o wa ni isalẹ ṣẹda iṣe titari si awọn paddles ti o wa ni isalẹ ti kẹkẹ ti o jẹ ki o yiyi ni itọsọna kan nikan ni ibatan si itọsọna ti ṣiṣan omi.
Iru apẹrẹ kẹkẹ omi yii ni a lo ni gbogbo igba ni awọn agbegbe alapin ti ko si ite adayeba ti ilẹ tabi nibiti ṣiṣan omi ti n lọ ni iyara to. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn apẹrẹ wili omi miiran, iru apẹrẹ yii jẹ ailagbara pupọ, pẹlu diẹ bi 20% ti agbara agbara omi ti a lo lati yi kẹkẹ naa gangan. Bakannaa agbara omi ni a lo ni ẹẹkan lati yi kẹkẹ pada, lẹhin eyi o ṣan lọ pẹlu iyokù omi.
Alailanfani miiran ti kẹkẹ omi abẹlẹ ni pe o nilo awọn iwọn nla ti omi gbigbe ni iyara. Nítorí náà, àwọn àgbá omi abẹ́lẹ̀ sábà máa ń wà ní etí bèbè odò nítorí pé àwọn odò kéékèèké tàbí àwọn odò kò ní agbára tó pọ̀ tó nínú omi tí ń lọ.
Ọna kan ti imudara iṣẹ ṣiṣe diẹ ti kẹkẹ omi abẹlẹ ni lati yi ipin ogorun kan kuro ninu omi ti o wa ninu odo lẹgbẹẹ ikanni ti o dín tabi duct ki 100% omi ti a darí yoo jẹ lilo lati yi kẹkẹ naa pada. Lati le ṣaṣeyọri eyi kẹkẹ ti o wa ni isalẹ gbọdọ wa ni dín ati ki o baamu ni deede laarin ikanni lati ṣe idiwọ omi lati salọ ni ayika awọn ẹgbẹ tabi nipa jijẹ boya nọmba tabi iwọn awọn paadi naa.
Overshot Waterwheel Design
Apẹrẹ kẹkẹ Omi Overshot jẹ iru apẹrẹ omi ti o wọpọ julọ. Kẹkẹ omi ti o bori jẹ idiju diẹ sii ni ikole ati apẹrẹ rẹ ju kẹkẹ omi abẹlẹ ti iṣaaju bi o ti nlo awọn garawa tabi awọn yara kekere si awọn mejeeji mu ati mu omi naa mu.
Awọn buckets wọnyi kun fun omi ti nṣàn ni oke kẹkẹ naa. Iwọn gravitational ti omi ti o wa ninu awọn garawa ni kikun nfa ki kẹkẹ yiyipo ni ayika igun aarin rẹ bi awọn garawa ti o ṣofo ni apa keji kẹkẹ naa di fẹẹrẹfẹ.
Iru kẹkẹ omi yii nlo agbara lati mu ilọsiwaju pọ si daradara bi omi funrararẹ, nitorinaa awọn wili omi ti o bori jẹ daradara diẹ sii ju awọn apẹrẹ abẹlẹ bi o ti fẹrẹẹ jẹ gbogbo omi ati iwuwo rẹ ni a lo lati gbejade agbara iṣelọpọ. Sibẹsibẹ bi tẹlẹ, agbara omi ni a lo ni ẹẹkan lati yi kẹkẹ pada, lẹhin eyi o ṣan lọ pẹlu iyokù omi.
Awọn wili omi ti o bori ti wa ni idaduro loke odo tabi ṣiṣan ati pe a kọ ni gbogbogbo si awọn ẹgbẹ ti awọn oke ti n pese ipese omi lati oke pẹlu ori kekere kan (aaye inaro laarin omi ni oke ati odo tabi ṣiṣan ni isalẹ) ti laarin awọn mita 5-si-20. Omi kekere kan tabi weir le ṣe ati lo si ikanni mejeeji ati mu iyara omi pọ si oke kẹkẹ ti o fun ni agbara diẹ sii ṣugbọn o jẹ iwọn omi ju iyara rẹ lọ ti o ṣe iranlọwọ fun yiyi kẹkẹ naa.
Ni gbogbogbo, awọn kẹkẹ omi ti o tobi ju ni a ṣe bi o ti ṣee ṣe lati fun ijinna ori ti o ga julọ ti o ṣee ṣe fun iwuwo walẹ ti omi lati yi kẹkẹ naa. Bibẹẹkọ, awọn kẹkẹ omi iwọn ila opin nla jẹ idiju diẹ sii ati gbowolori lati kọ nitori iwuwo kẹkẹ ati omi.
Nigbati awọn garawa kọọkan ti kun fun omi, iwuwo gbigbẹ ti omi jẹ ki kẹkẹ yiyi ni itọsọna ti ṣiṣan omi. Bi igun yiyi ti n sunmọ isalẹ kẹkẹ naa, omi inu garawa naa n jade sinu odo tabi ṣiṣan ni isalẹ, ṣugbọn iwuwo ti awọn garawa ti n yi lẹhin rẹ jẹ ki kẹkẹ naa tẹsiwaju pẹlu iyara iyipo rẹ. Ofo garawa tẹsiwaju ni ayika kẹkẹ yiyi titi ti o ma pada soke si oke lẹẹkansi setan lati wa ni kún pẹlu diẹ omi ati awọn ọmọ tun. Ọkan ninu awọn aila-nfani ti apẹrẹ kẹkẹ omi ti o bori ni pe a lo omi ni ẹẹkan bi o ti n ṣan lori kẹkẹ naa.
The Pitchback Waterwheel Design
Pitchback Water Wheel Apẹrẹ jẹ iyatọ lori kẹkẹ omi ti o ti kọja tẹlẹ bi o ti tun nlo iwuwo gravitational ti omi lati ṣe iranlọwọ yiyi kẹkẹ naa, ṣugbọn o tun nlo ṣiṣan omi egbin ni isalẹ rẹ lati fun titari ni afikun. Iru apẹrẹ wili omi yii nlo eto infeed ori kekere ti o pese omi ti o wa nitosi oke kẹkẹ lati pentrough loke.
Ko awọn overshot waterwheel eyi ti channeled omi taara lori awọn kẹkẹ nfa o lati n yi ni awọn itọsọna ti awọn sisan ti omi, awọn pitchback waterwheel kikọ sii omi ni inaro sisale nipasẹ kan funnel ati sinu garawa ni isalẹ nfa kẹkẹ lati n yi ni idakeji si awọn sisan ti omi loke.
Gẹgẹ bii kẹkẹ omi ti o ti ṣaju iṣaju, iwuwo walẹ ti omi ti o wa ninu awọn garawa jẹ ki kẹkẹ yi yi pada ṣugbọn ni ọna idakeji aago. Bi igun yiyi ti n sunmọ isalẹ kẹkẹ naa, omi ti o wa ninu awọn garawa ti ṣofo ni isalẹ. Bi awọn sofo garawa ti wa ni so si awọn kẹkẹ, o tesiwaju yiyi pẹlu awọn kẹkẹ bi ṣaaju ki o to titi ti o ma pada soke si oke lẹẹkansi setan lati wa ni kún pẹlu diẹ omi ati awọn ọmọ tun.
Iyatọ ni akoko yii ni pe omi egbin ti o jade kuro ninu garawa yiyi n ṣan lọ si ọna ti kẹkẹ yiyi (bi ko si ibi miiran lati lọ), iru si ipilẹ ti o wa ni abẹlẹ ti o wa ni isalẹ. Bayi ni akọkọ anfani ti pitchback waterwheel ni wipe o nlo awọn agbara ti omi lemeji, ni kete ti lati loke ati ni kete ti lati isalẹ lati yi kẹkẹ ni ayika awọn oniwe-aringbungbun axis.
Abajade ni pe ṣiṣe ti apẹrẹ kẹkẹ omi ti pọ si pupọ si ju 80% ti agbara omi bi o ṣe nfa nipasẹ iwuwo gravitaional ti omi ti nwọle ati nipasẹ agbara tabi titẹ omi ti a dari sinu awọn garawa lati oke, bakanna bi ṣiṣan omi egbin ni isalẹ titari si awọn garawa. Aila-nfani botilẹjẹpe ti kẹkẹ omi pipback ni pe o nilo eto ipese omi diẹ sii diẹ sii taara loke kẹkẹ pẹlu awọn chutes ati pentroughs.
The Breastshot Waterwheel Design
Apẹrẹ kẹkẹ Omi Breastshot jẹ apẹrẹ wiwọ omi ti o wa ni inaro nibiti omi ti nwọ awọn buckets nipa idaji ọna soke ni giga axle, tabi o kan loke rẹ, ati lẹhinna ṣiṣan jade ni isalẹ ni itọsọna ti awọn kẹkẹ yiyi. Ni gbogbogbo, kẹkẹ omi igbaya ni a lo ni awọn ipo ti o jẹ pe ori omi ko to lati fi agbara fun apẹrẹ overshot tabi pitchback lati oke.
Aila-nfani ti o wa nibi ni pe iwuwo walẹ ti omi nikan ni a lo fun bii idamẹrin ti yiyi ko dabi iṣaaju eyiti o jẹ fun idaji yiyi. Lati bori giga ori kekere yii, awọn buckets waterwheels ti wa ni fifẹ lati yọ iye ti a beere fun agbara agbara lati inu omi.
Awọn wili omi igbaya lo nipa iwuwo iwọn ilawọn kanna ti omi lati yi kẹkẹ naa pada ṣugbọn bi giga ti omi ti wa ni ayika idaji ti o jẹ ti awọn kẹkẹ omi ti o pọju, awọn buckets jẹ pupọ ju awọn apẹrẹ omi ti tẹlẹ lọ lati mu iwọn omi ti o mu ninu awọn garawa pọ si. Aila-nfani ti iru apẹrẹ yii jẹ ilosoke ninu iwọn ati iwuwo ti omi ti a gbe nipasẹ garawa kọọkan. Bi pẹlu awọn pituback apẹrẹ, awọn igbaya kẹkẹ nlo agbara ti omi lemeji bi awọn waterwheel ti a ṣe lati joko ninu omi gbigba awọn egbin omi lati ran ni yiyi kẹkẹ bi o ti nṣàn kuro ni isalẹ san.
Ṣe ina Ina Lilo Omi-omi
Awọn kẹkẹ omi itan ni a ti lo fun iyẹfun milling, cereals ati awọn iru awọn iṣẹ ṣiṣe ẹrọ miiran. Ṣugbọn awọn kẹkẹ omi tun le ṣee lo fun awọn iran ti ina, ti a npe ni a Hydro Power eto. Nipa sisopọ olupilẹṣẹ itanna kan si awọn ọpa yiyi awọn kẹkẹ omi, yala taara tabi ni aiṣe-taara lilo awọn beliti awakọ ati awọn fifa, awọn kẹkẹ omi le ṣee lo lati ṣe ina agbara nigbagbogbo ni wakati 24 lojumọ ko dabi agbara oorun. Ti o ba ti ṣe apẹrẹ kẹkẹ omi ti o tọ, eto kekere tabi “micro” hydroelectric le ṣe agbejade ina mọnamọna ti o to lati ṣe ina ina ati/tabi awọn ohun elo itanna ni apapọ ile.
Wa Awọn olupilẹṣẹ kẹkẹ omi ti a ṣe apẹrẹ lati gbejade iṣelọpọ ti o dara julọ ni awọn iyara kekere to jo. Fun awọn iṣẹ akanṣe kekere, ọkọ ayọkẹlẹ DC kekere le ṣee lo bi olupilẹṣẹ iyara kekere tabi oluyipada adaṣe ṣugbọn iwọnyi jẹ apẹrẹ lati ṣiṣẹ ni awọn iyara ti o ga pupọ nitoribẹẹ diẹ ninu iru jia le nilo. Olupilẹṣẹ tobaini afẹfẹ ṣe olupilẹṣẹ omi ti o dara julọ bi o ti ṣe apẹrẹ fun iyara kekere, iṣẹ iṣelọpọ giga.
Ti o ba jẹ odo ti n ṣan ni kiakia tabi ṣiṣan nitosi ile rẹ tabi ọgba eyiti o le lo, lẹhinna eto agbara agbara omi kekere kan le jẹ yiyan ti o dara julọ si awọn ọna miiran ti awọn orisun agbara isọdọtun gẹgẹbi “Afẹfẹ Agbara” tabi “Agbara oorun” bi o ti ni ipa wiwo pupọ. Paapaa gẹgẹ bi afẹfẹ ati agbara oorun, pẹlu ẹrọ mimu ti o ni iwọn kekere ti a ṣe apẹrẹ ẹrọ iṣelọpọ ti o sopọ si akoj ohun elo agbegbe, ina eyikeyi ti o ṣe ṣugbọn ti o ko lo le ṣee ta pada si ile-iṣẹ ina.
Ninu ikẹkọ atẹle nipa Agbara Hydro, a yoo wo awọn oriṣiriṣi awọn turbines ti o wa eyiti a le so mọ apẹrẹ kẹkẹ omi wa fun iran agbara omi. Fun alaye diẹ sii nipa Apẹrẹ Waterwheel ati bi o ṣe le ṣe ina ina ti ara rẹ nipa lilo agbara omi, tabi gba alaye agbara agbara omi diẹ sii nipa ọpọlọpọ awọn apẹrẹ omi omi ti o wa, tabi lati ṣawari awọn anfani ati awọn alailanfani ti agbara omi, lẹhinna Tẹ Nibi lati paṣẹ ẹda rẹ lati Amazon loni nipa awọn ipilẹ ati ikole ti awọn kẹkẹ omi ti o le ṣee lo fun ina ina.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹta-25-2021
