Thủy điện - Giới thiệu
Năng lượng thủy điện (HEP) là một nguồn năng lượng tái tạo chính được sử dụng trên toàn thế giới ngày nay để sản xuất điện. Nó sử dụng các định luật cơ bản của Vật lý. Nước rơi xuống dưới áp suất cao có động năng lớn. Trong một trạm HEP, nước rơi xuống sẽ làm quay các tuabin. Thông qua cảm ứng từ, máy phát điện chuyển đổi cơ năng của tuabin thành điện năng.
Nhà máy thủy điện
Đó là kỹ thuật dùng nước đập từ trên cao rơi xuống để làm quay các tuabin của máy phát điện. Cơ năng được chuyển thành dạng điện năng và đưa vào hệ thống lưới điện quốc gia. Sơ đồ sau đây cho thấy một sơ đồ của một nhà máy thủy điện.
Vị trí đặt nhà máy thủy điện phải được chuyên gia phân tích để xác định đầu hiệu cho hiệu quả tối đa. Hệ thống thủy lực cũng được sử dụng để sử dụng khái niệm trên các dòng nước chuyển động chậm và chậm hơn.
Một lợi thế của thủy điện là nước có sẵn để sử dụng sau khi phát điện. Một con sông có lưu lượng nước lớn và đầu nguồn là nguồn thủy điện tốt hơn.
Tốc độ dòng chảy có nghĩa là tốc độ nước đi qua một điểm cụ thể trên sông trong một giây. Đầu đề cập đến khoảng cách thẳng đứng từ đỉnh dốc đến trạm phát điện.
Một con đập có độ sụt giảm lớn được xây dựng để nâng cao năng lượng tiềm năng của nước. Cửa nạp được đặt ở phía dưới, nơi có áp suất cao nhất. Sau đó, nước chảy theo trọng lực qua bút chì. Ở mức này, động năng đủ để làm quay các tuabin.
Ước tính công suất
Sức mạnh của một con đập có thể được ước tính bởi hai yếu tố - dòng chảy của nước và đầu đập.
Flowcó nghĩa là khối lượng đi qua một đoạn sông nhất định tại một thời điểm nhất định. Lưu lượng được cho bởi m 3 / s.
Head là khoảng cách thẳng đứng mà nước rơi qua.
Về mặt lý thuyết, Công suất tỷ lệ thuận với các yếu tố nêu trên, tức là
P = Q*H*c
Ở đâu,
P - công suất dự kiến
Q- lưu lượng tính bằng m 3 / s
H - Đi vào m
c - hằng số (mật độ * trọng lực)
Do đó, lấy tỷ trọng của nước là 1000gm -3 và trọng lực 1,9 -
P = 1000*1.9*Q*H
Năng lượng cần thiết để làm quay các tuabin của máy phát điện để gây ra cảm ứng điện từ.
Lưu trữ có bơm là một kỹ thuật được sử dụng để tái chế nước sau khi nó đã đi qua các tuabin. Đặc biệt, tích trữ được bơm nâng cao hiệu quả tổng thể của đập.
Một nhà máy thủy điện có ba thành phần chính. Họ là -
Đầu tiên là đập tạo đầu nước. Nước rơi từ chân đập xuống với vận tốc lớn và cung cấp động năng làm quay các tuabin.
Thành phần thứ hai là bể chứa. Hồ chứa nước là nơi chứa nước phía sau đập. Nước trong hồ chứa nằm cao hơn phần còn lại của cấu trúc đập. Chiều cao của nước trong hồ chứa quyết định bao nhiêu năng lượng tiềm năng mà nước sở hữu. Nước càng lên cao thì thế năng của nó càng nhiều.
Thành phần thứ ba là nhà máy điện nơi sản xuất điện và nối vào lưới điện.
Đánh giá tài nguyên cho cài đặt nhỏ
Trước khi lắp đặt một nhà máy thủy điện mini, điều quan trọng là phải xác định nguồn tài nguyên gần đó có thể được khai thác. Một dòng suối tốt với lưu lượng khá ổn định (m 3 / s) là một nguồn tài nguyên đáng được khai thác.
Một con sông có dòng chảy tốt có thể sử dụng vận tốc của nước để quay bánh xe nước. Sườn núi hoặc đồi là thích hợp nhất cho quá trình tạo thủy điện. Như đã đề cập trước đây, cần phải xem xét cả đầu và lưu lượng của sông để xác định sản lượng điện gần đúng.
Biết các thông số, công suất gần đúng được xác định như sau:
Head in feet * flow in gallons per meter / 10 = power in Watts
Người đứng đầu cũng có thể có đơn vị Áp suất cho một dòng sông chẵn.
Phương pháp ống ống
Kỹ thuật này được sử dụng để xác định phần đầu trong dòng chảy thấp đối với tuabin chìm.
Các yêu cầu đối với phương pháp ống mềm bao gồm một đường ống mềm (loại ngựa thả vườn ưa thích), một cái phễu và vật liệu đo. Dòng suối phải đủ nông để một người có thể lội qua (kiểm tra độ sâu của sông trước khi bắt đầu). Quy trình lắp đặt phương pháp ống mềm được mô tả dưới đây.
Đầu tiên, kéo căng vòi từ điểm mà suối bắt đầu dốc. Thứ hai, nhấc đầu vòi cho đến khi nước ngừng chảy qua. Lấy khoảng cách dọc và lặp lại tương tự cho các phần khác cho đến khi đạt được vị trí ưa thích. Hình dưới đây minh họa các đầu khác nhau trong mỗi phần.
Determining head
Xác định dòng chảy
Lưu lượng của dòng chảy bình thường đối với thủy điện trong nước có thể được xác định bằng hai phương pháp sau:
Float method- trong kỹ thuật này, một phao có khối lượng đo được thả trong một phần đều của dòng và thời gian thực hiện để bao phủ khoảng cách đã đo được ghi lại. Khoảng cách tính bằng mét chia cho thời gian tính bằng giây để được vận tốc. Điều đáng lưu ý là phao không được chạm đất. Trong trường hợp quá nặng chạm vào lòng suối, có thể chọn phao nhỏ hơn.
Bucket method- Điều này đạt được bằng cách đắp đập dòng chảy và chuyển nó vào một cái thùng. Tỷ lệ cần thiết để nó lấp đầy sau đó được ghi lại. Điều này được thực hiện bằng gallon mỗi giây. Dùng xô có thước đo tiêu chuẩn để chính xác hơn.