水力発電-はじめに

水力発電（HEP）は、今日世界中で電力を生産するために使用されている主要な再生可能エネルギー源です。それは物理学の基本法則を利用しています。高圧下で落下する水は高い運動エネルギーを持っています。HEPステーションでは、落下する水がタービンを回転させます。発電機は磁気誘導により、タービンの機械的エネルギーを電気に変換します。

水力発電所

高所から落下するダム水を利用して発電機のタービンを回す技術です。機械的エネルギーは電気的形態に変換され、国の送電網システムに供給されます。次の図は、水力発電所の概要を示しています。

水力発電所の場所は、最大の効率を得るための有効水頭を決定するために専門家によって分析されなければなりません。油圧システムは、ゆっくりと移動する水流の概念を利用するためにも使用されます。

水力発電の利点の1つは、発電後に水を他の用途に利用できることです。高い水流と水頭のある川は、より良い水力源です。

流量とは、水が川の特定の地点を1秒間に通過する速度を意味します。頭は、斜面の頂上から発電所までの垂直距離を指します。

水の位置エネルギーを上げるために、大きな水滴のあるダムが建設されています。インテークは、圧力が最も高い下部に配置されます。次に、水は重力によって水圧管を通って流れます。このレベルでは、運動エネルギーはタービンを回転させるのに十分です。

電力見積もり

ダムの電力は、水の流れと水頭の2つの要因によって推定できます。

Flowは、特定の時間に川の特定のセクションを通過する量を意味します。フローはMで与えられる³ / sです。
Head 水が落ちる垂直距離です。

理論的には、電力は上記の要因に正比例します。

P = Q*H*c

どこ、

P −期待される電力
Q− m ³ / s単位の流量
H −mで頭
c −定数（密度*重力）

したがって、水の密度を1000gm ^-3、重力を1.9-とします。

P = 1000*1.9*Q*H

電磁誘導を引き起こすために発電機のタービンを回すにはエネルギーが必要です。

揚水発電は、水がタービンを通過した後に水をリサイクルするために使用される技術です。特に、揚水発電はダム全体の効率を向上させます。

水力発電所には3つの主要なコンポーネントがあります。彼らは-

1つ目は、水頭を作るダムです。水はダムの底から高速で落下し、タービンを回転させるための運動エネルギーを提供します。
2番目のコンポーネントはリザーバーです。貯水池はダムの後ろの貯水池です。貯水池の水は、ダム構造の他の部分よりも高い位置にあります。貯水池の水の高さは、水が持つ位置エネルギーの量を決定します。水の高さが高いほど、その位置エネルギーは大きくなります。
3番目のコンポーネントは、電力が生成されてグリッドに接続される発電所です。

小規模インストールのリソース評価

ミニ水力発電所を設置する前に、利用できる近くの資源を特定することが重要です。かなり一定の流量（m ³ / s）の優れたストリームは、活用する価値のあるリソースです。

流れの良い川は、水の速度を利用して水車を回すことができます。山や丘の斜面は水力発電に最適です。前述のように、おおよその出力を決定するには、川の水頭と流れの両方を考慮する必要があります。

パラメータを知っていると、おおよその電力は次のように決定されます-

Head in feet * flow in gallons per meter / 10 = power in Watts

頭はまた、均一な川のための圧力の単位を持つことができます。

ホースチューブ方式

この手法は、水中タービンの低流量での水頭を決定する際に使用されます。

ホースチューブ方式の要件には、柔軟な配管（推奨されるガーデンホース）、漏斗、および測定材料が含まれます。流れは、人が通り抜けるのに十分浅くなければなりません（始める前に川の深さを確認してください）。ホースチューブ方式の設置手順は以下のとおりです。

まず、流れが傾斜し始めるポイントからホースを伸ばします。次に、水が流れなくなるまでホースの端を持ち上げます。垂直距離を取り、優先サイトに到達するまで他のセクションについても同じことを繰り返します。次の図は、各セクションのさまざまなヘッドを示しています。

Determining head

フローの決定

家庭用水力発電の通常の流れの流れは、次の2つの方法で決定できます。

Float method−この手法では、測定された重量のフロートがストリームの均等な部分で放出され、測定された距離をカバーするのにかかった時間が記録されます。メートル単位の距離を秒単位の時間で割って、速度を取得します。フロートが地面に触れてはならないことに注意してください。川床に触れるほど重すぎる場合は、小さいフロートを選択できます。
Bucket method−これは、ストリームをせき止めてバケツに迂回させることによって実現されます。次に、それが満たされるのにかかる速度が記録されます。これは毎秒ガロンで行われます。より正確にするには、標準メジャーのバケットを使用します。