Гидроэнергетика - Введение
Гидроэлектроэнергия (ГЭП) - это основной возобновляемый источник энергии, который сегодня используется во всем мире для производства электроэнергии. Он использует основные законы физики. Падающая под высоким давлением вода имеет высокую кинетическую энергию. На станции HEP падающая вода вращает турбины. Генератор посредством магнитной индукции преобразует механическую энергию турбин в электричество.
Гидроэлектростанция
Это техника использования воды плотины, падающей с высоты, для вращения турбин генератора. Механическая энергия преобразуется в электрическую форму и подается в национальную энергосистему. Следующая диаграмма показывает схему гидроэлектростанции.
Местоположение гидроэлектростанции должно быть проанализировано экспертом, чтобы определить эффективный напор для максимальной эффективности. Гидравлические системы также используются для использования концепции на более медленных и медленно движущихся водных потоках.
Одним из преимуществ гидроэнергетики является то, что вода доступна для других целей после выработки. Река с большим потоком и истоком является лучшим источником гидроэнергетики.
Скорость потока означает скорость, с которой вода проходит через определенную точку реки за секунду. Напор относится к вертикальному расстоянию от вершины склона до электростанции.
Плотина с большим перепадом построена для увеличения потенциальной энергии воды. Впускной патрубок расположен внизу, где давление наиболее высокое. Затем вода под действием силы тяжести течет через затвор. На этом уровне кинетической энергии достаточно для вращения турбин.
Оценка мощности
Мощность плотины можно оценить двумя факторами - потоком воды и напором.
Flowозначает объем, проходящий через данный участок реки в данный момент времени. Расход выражается в м 3 / с.
Head это расстояние по вертикали, через которое падает вода.
Теоретически мощность прямо пропорциональна указанным выше факторам, т.е.
P = Q*H*c
Где,
P - ожидаемая мощность
Q- расход в м 3 / с
H - Голова в м
c - постоянная (плотность * гравитация)
Следовательно, принимая плотность воды равной 1000 гм -3, а плотность - 1,9 -
P = 1000*1.9*Q*H
Энергия требуется, чтобы вращать турбины генератора, чтобы вызвать электромагнитную индукцию.
Насосное хранилище - это метод, используемый для повторного использования воды после того, как она прошла через турбины. В частности, гидроаккумулирующая система повышает общую эффективность плотины.
Гидроэлектростанция состоит из трех основных компонентов. Они -
Первый - это плотина, создающая напор воды. Вода падает с основания плотины с большой скоростью и обеспечивает кинетическую энергию для вращения турбин.
Вторая составляющая - резервуар. Водохранилище - это место за плотиной, где хранится вода. Вода в водохранилище расположена выше, чем остальная часть конструкции плотины. Высота воды в резервуаре определяет, сколько потенциальной энергии обладает вода. Чем выше высота воды, тем больше ее потенциальная энергия.
Третий компонент - это электростанция, на которой вырабатывается электроэнергия и которая подключена к сети.
Оценка ресурсов для небольшой установки
Перед установкой мини-гидроэлектростанции важно определить близлежащий ресурс, который можно использовать. Хороший поток с довольно постоянным потоком (м 3 / с) - это ресурс, который стоит использовать.
Река с хорошим течением может использовать скорость воды для вращения водяного колеса. Горные склоны или склоны холмов лучше всего подходят для гидроэнергетики. Как упоминалось ранее, необходимо учитывать как верхний, так и сток реки, чтобы определить приблизительную выходную мощность.
Зная параметры, примерная мощность определяется следующим образом -
Head in feet * flow in gallons per meter / 10 = power in Watts
В голове также могут быть единицы давления для ровной реки.
Метод шланговых трубок
Этот метод используется для определения напора в нижнем потоке для погружной турбины.
Требования к методу шланговых трубок включают гибкий трубопровод (предпочтительно садовую лошадь), воронку и измерительный материал. Ручей должен быть достаточно мелким, чтобы можно было пройти вброд (проверьте глубину реки перед началом). Процедура установки шлангового метода описана ниже.
Сначала протяните шланг от точки, где поток начинает спускаться. Во-вторых, поднимите конец шланга, пока вода не перестанет течь. Определите расстояние по вертикали и повторите то же самое для других разделов, пока не будет достигнуто желаемое место. На рисунке ниже показаны различные головки в каждом разделе.
Determining head
Определение потока
Расход нормального потока для бытовой гидроэнергетики можно определить следующими двумя методами:
Float method- в этой технике поплавок с измеренным весом выпускается в ровной части потока и регистрируется время, необходимое для преодоления измеренного расстояния. Расстояние в метрах делится на время в секундах, необходимое для определения скорости. Стоит отметить, что поплавок не должен касаться земли. Если он слишком тяжелый и касается русла ручья, можно выбрать поплавок меньшего размера.
Bucket method- Это достигается за счет перекрытия ручья и его отвода в ведро. Затем записывается скорость его заполнения. Это делается в галлонах в секунду. Для большей точности используйте ведро со стандартной мерой.