Disenyo sa Waterwheel alang sa Hydro Energy
hydro energy iconAng hydro energy usa ka teknolohiya nga nag-convert sa kinetic energy sa nagalihok nga tubig ngadto sa mekanikal o elektrikal nga enerhiya, ug usa sa pinakaunang mga himan nga gigamit sa pag-convert sa enerhiya sa nagalihok nga tubig ngadto sa magamit nga trabaho mao ang Waterwheel Design.
Ang disenyo sa ligid sa tubig nag-uswag sa paglabay sa panahon uban sa pipila ka mga ligid sa tubig nga gipunting nga patindog, ang uban pinahigda ug ang uban adunay makuti nga mga pulley ug mga gear nga gilakip, apan silang tanan gidisenyo aron mahimo ang parehas nga gimbuhaton ug kana usab, "pag-convert sa linear nga paglihok sa naglihok nga tubig ngadto sa usa ka rotary motion nga magamit sa pagmaneho sa bisan unsang piraso sa makinarya nga konektado niini pinaagi sa rotating shaft".
Kinaandan nga Disenyo sa Waterwheel
Ang Sayong Disenyo sa Waterwheel medyo karaan ug yano nga mga makina nga gilangkuban sa usa ka bertikal nga ligid nga kahoy nga adunay mga blades nga kahoy o mga balde nga parehas nga gipunting sa palibot sa ilang sirkumperensya nga tanan gisuportahan sa usa ka pinahigda nga baras nga adunay kusog sa tubig nga nagdagayday sa ilawom niini nga nagduso sa ligid sa usa ka tangential nga direksyon batok sa mga blades .
Kini nga mga bertikal nga mga ligid sa tubig labaw kaayo sa una nga pinahigda nga disenyo sa ligid sa tubig sa karaang mga Griyego ug mga Ehiptohanon, tungod kay kini makalihok nga mas episyente nga naghubad sa momentum sa nagalihok nga tubig ngadto sa gahum.Ang mga pulley ug gearing dayon gilakip sa waterwheel nga nagtugot sa pagbag-o sa direksyon sa usa ka rotating shaft gikan sa pinahigda ngadto sa bertikal aron magamit ang mga galingan, gabas nga kahoy, pagdugmok sa ore, pagtimbre ug pagputol ug uban pa.
Mga Matang sa Disenyo sa Tubig Wheel
Kadaghanan sa mga Waterwheels nga nailhan usab nga Watermills o yano nga Water Wheels, mga vertically mounted wheels nga nagtuyok sa usa ka horizontal axle, ug kini nga mga matang sa waterwheels giklasipikar pinaagi sa paagi diin ang tubig gipadapat sa ligid, nga may kalabotan sa ehe sa ligid.Sama sa imong gipaabut, ang mga waterwheels medyo dako nga mga makina nga nagtuyok sa mubu nga angular nga tulin, ug adunay gamay nga kahusayan, tungod sa pagkawala sa friction ug ang dili kompleto nga pagpuno sa mga balde, ug uban pa.
Ang aksyon sa tubig nga nagduso batok sa mga ligid nga balde o paddles nagpalambo sa torque sa ehe apan pinaagi sa pagdirekta sa tubig niini nga mga paddle ug mga balde gikan sa lainlaing mga posisyon sa ligid ang katulin sa pagtuyok ug ang kahusayan niini mahimong mapauswag.Ang duha ka kasagarang klase sa disenyo sa waterwheel mao ang "undershot waterwheel" ug ang "overshot waterwheel".
Undershot Water Wheel Design
Ang Undershot Water Wheel Design, nailhan usab nga "stream wheel" mao ang kasagarang gigamit nga tipo sa waterwheel nga gidisenyo sa karaang mga Griyego ug Romano tungod kay kini ang pinakasimple, pinakabarato ug pinakasayon nga matang sa ligid nga himoon.
Sa niini nga matang sa waterwheel design, ang ligid gibutang lamang direkta ngadto sa usa ka paspas nga pag-agos sa suba ug gisuportahan gikan sa ibabaw.Ang paglihok sa tubig sa ubos nagmugna og usa ka pagduso nga aksyon batok sa nalunod nga mga paddle sa ubos nga bahin sa ligid nga nagtugot niini sa pagtuyok sa usa ka direksyon lamang sa direksyon sa agos sa tubig.
Kini nga matang sa disenyo sa waterwheel kasagarang gigamit sa patag nga mga dapit nga walay natural nga bakilid sa yuta o diin ang agos sa tubig igo nga kusog nga paglihok.Kung itandi sa ubang mga disenyo sa waterwheel, kini nga matang sa disenyo dili kaayo epektibo, nga adunay gamay nga 20% sa potensyal nga enerhiya sa tubig nga gigamit sa aktuwal nga pagtuyok sa ligid.Usab ang kusog sa tubig gigamit lang kausa sa pagtuyok sa ligid, pagkahuman kini modagayday palayo sa nahabilin nga tubig.
Ang laing disbentaha sa undershot nga ligid sa tubig mao nga kini nagkinahanglan og daghang tubig nga naglihok sa tulin.Busa, ang mga undershot nga mga ligid sa tubig kasagarang nahimutang sa daplin sa mga suba tungod kay ang gagmay nga mga sapa o mga sapa walay igong potensyal nga enerhiya sa nagalihok nga tubig.
Usa ka paagi sa pagpauswag og gamay sa episyente sa usa ka undershot nga ligid sa tubig mao ang pag-divert sa usa ka porsyento gikan sa tubig sa suba ubay sa usa ka pig-ot nga agianan o duct aron ang 100% sa gibalhin nga tubig gigamit sa pagtuyok sa ligid.Aron makab-ot kini ang undershot nga ligid kinahanglan nga pig-ot ug tukma kaayo sa sulod sa agianan aron mapugngan ang tubig nga mogawas sa palibot o pinaagi sa pagdugang sa gidaghanon o gidak-on sa mga paddles.
Overshot nga Waterwheel Design
Ang Overshot Water Wheel Design mao ang labing kasagaran nga tipo sa disenyo sa waterwheel.Ang overshot nga ligid sa tubig mas komplikado sa iyang pagkagama ug disenyo kay sa miaging undershot nga ligid sa tubig tungod kay kini naggamit ug mga balde o gagmay nga mga compartment sa pagdakop ug paghawid sa tubig.
Kini nga mga balde napuno sa tubig nga nagdagayday sa ibabaw sa ligid.Ang grabidad nga gibug-aton sa tubig sa tibuok nga mga balde maoy hinungdan nga ang ligid magtuyok palibot sa iyang sentral nga axis samtang ang walay sulod nga mga balde sa pikas kilid sa ligid mahimong mas gaan.
Kini nga matang sa ligid sa tubig naggamit sa grabidad aron mapalambo ang output ingon man ang tubig mismo, busa ang mga overshot nga waterwheels mas episyente kay sa undershot nga mga disenyo kay halos tanang tubig ug ang gibug-aton niini gigamit sa pagprodyus og output power.Apan sama sa una, ang enerhiya sa tubig gigamit kausa ra aron matuyok ang ligid, pagkahuman kini modagayday palayo sa nahabilin nga tubig.
Ang mga overshot nga mga ligid sa tubig gisuspinde ibabaw sa usa ka suba o sapa ug kasagaran gitukod sa mga kilid sa mga bungtod nga naghatag og suplay sa tubig gikan sa ibabaw nga adunay ubos nga ulo (ang bertikal nga gilay-on tali sa tubig sa ibabaw ug sa suba o sapa sa ubos) nga tali sa 5-to -20 metros.Ang usa ka gamay nga dam o weir mahimong tukuron ug magamit sa parehas nga agianan ug madugangan ang katulin sa tubig hangtod sa tumoy sa ligid nga naghatag kini dugang nga kusog apan kini ang gidaghanon sa tubig kaysa sa katulin niini nga makatabang sa pagtuyok sa ligid.
Kasagaran, ang mga overshot nga mga ligid sa tubig gihimo nga ingon kadako kutob sa mahimo aron mahatagan ang labing kadaghan nga gilay-on sa ulo alang sa gibug-aton sa grabidad sa tubig aron matuyok ang ligid.Apan, ang dagkong diametro nga mga ligid sa tubig mas komplikado ug mahal ang paghimo tungod sa kabug-at sa ligid ug tubig.
Sa diha nga ang tagsa-tagsa nga mga balde mapuno sa tubig, ang gravitational nga gibug-aton sa tubig hinungdan sa ligid sa pagtuyok sa direksyon sa agos sa tubig.Samtang ang anggulo sa pagtuyok nagkaduol sa ubos sa ligid, ang tubig sa sulod sa balde moawas ngadto sa suba o sapa sa ubos, apan ang gibug-aton sa mga balde nga nagtuyok sa luyo niini maoy hinungdan sa ligid sa pagpadayon sa iyang rotational speed.Ang walay sulod nga balde nagpadayon sa palibot sa nagtuyok nga ligid hangtud nga kini mobalik sa ibabaw pag-usab nga andam nga mapuno sa dugang nga tubig ug ang pagbalik-balik mobalik.Usa sa mga disbentaha sa usa ka overshot nga waterwheel nga disenyo mao nga ang tubig gigamit lamang sa makausa samtang kini modagayday ibabaw sa ligid.
Ang Pitchback Waterwheel Design
Ang Pitchback Water Wheel Design usa ka variation sa miaging overshot nga waterwheel tungod kay gigamit usab niini ang gravitational nga gibug-aton sa tubig aron makatabang sa pagtuyok sa ligid, apan gigamit usab niini ang pag-agos sa basura nga tubig sa ubos niini aron maghatag dugang nga pagduso.Kini nga matang sa disenyo sa waterwheel naggamit ug ubos nga head infeed system nga naghatag sa tubig duol sa ibabaw sa ligid gikan sa pentrough sa ibabaw.
Dili sama sa overshot nga waterwheel nga nag-agay sa tubig direkta sa ibabaw sa ligid hinungdan nga kini nagtuyok sa direksyon sa agos sa tubig, ang pitchback nga waterwheel nagpakaon sa tubig nga patindog paubos pinaagi sa usa ka funnel ug sa balde sa ubos hinungdan nga ang ligid nagtuyok sa atbang. direksyon sa agos sa tubig sa ibabaw.
Sama sa miaging overshot nga waterwheel, ang grabidad nga gibug-aton sa tubig sa mga balde maoy hinungdan sa pagtuyok sa ligid apan sa sukwahi sa tuo nga direksyon.Samtang ang anggulo sa pagtuyok nagkaduol sa ilawom sa ligid, ang tubig nga natanggong sa sulod sa mga balde mogawas sa ubos.Samtang ang walay sulod nga balde gitaod sa ligid, kini nagpadayon sa pagtuyok sa ligid sama sa una hangtod nga kini mobalik sa ibabaw pag-usab nga andam nga mapuno sa dugang nga tubig ug ang pagbalik-balik mobalik.
Ang kalainan niining panahona mao nga ang hugaw nga tubig nga gihaw-as gikan sa nagtuyok nga balde modagayday palayo sa direksyon sa nagtuyok nga ligid (kay wala nay laing maadtoan), susama sa undershot nga waterwheel principal.Busa ang nag-unang bentaha sa pitchback waterwheel mao nga kini naggamit sa kusog sa tubig sa makaduha, kausa gikan sa ibabaw ug kausa gikan sa ubos aron sa pagtuyok sa ligid sa palibot sa iyang sentro nga axis.
Ang resulta mao nga ang pagkaepisyente sa disenyo sa ligid sa tubig madugangan pag-ayo ngadto sa kapin sa 80% sa enerhiya sa tubig tungod kay kini gimaneho sa pareho nga gibug-aton sa gravitaional sa umaabot nga tubig ug sa puwersa o pressure sa tubig nga gitumong ngadto sa mga balde gikan sa ibabaw, ingon nga ingon man ang pag-agos sa basura nga tubig sa ubos nga nagduso sa mga balde.Ang disbentaha bisan pa sa usa ka pitchback nga waterwheel mao nga kini nanginahanglan usa ka gamay nga labi ka komplikado nga kahikayan sa suplay sa tubig nga direkta sa ibabaw sa ligid nga adunay mga chute ug pentroughs.
Ang Breastshot Waterwheel Design
Ang Breastshot Water Wheel Design mao ang lain nga vertically-mounted waterwheel design diin ang tubig mosulod sa mga balde nga hapit tunga sa gitas-on sa axle, o sa ibabaw lang niini, ug dayon moagos sa ubos paingon sa rotation sa mga ligid.Kasagaran, ang breastshot nga waterwheel gigamit sa mga sitwasyon nga ang ulo sa tubig dili igo aron sa pagpaandar sa usa ka overshot o pitchback nga waterwheel nga disenyo gikan sa ibabaw.
Ang disbentaha dinhi mao nga ang grabidad nga gibug-aton sa tubig gigamit lamang sa mga un-kuwarto sa rotation dili sama kaniadto nga para sa katunga sa rotation.Aron mabuntog kining ubos nga gitas-on sa ulo, ang mga balde sa waterwheels gihimo nga mas lapad aron makuha ang gikinahanglan nga gidaghanon sa potensyal nga enerhiya gikan sa tubig.
Ang mga waterwheel sa Breastshot naggamit ug halos parehas nga gibug-aton sa tubig aron matuyok ang ligid apan tungod kay ang gitas-on sa ulo sa tubig hapit katunga sa kasagaran nga overshot nga ligid sa tubig, ang mga balde mas lapad kaysa sa miaging mga disenyo sa ligid sa tubig aron madugangan ang gidaghanon sa tubig. nasakpan sa mga balde.Ang disbentaha sa niini nga matang sa disenyo mao ang pagdugang sa gilapdon ug gibug-aton sa tubig nga gidala sa matag balde.Sama sa disenyo sa pitchback, ang breastshot wheel naggamit sa kusog sa tubig sa makaduha samtang ang waterwheel gidisenyo nga molingkod sa tubig nga nagtugot sa hugaw nga tubig sa pagtabang sa pagtuyok sa ligid samtang kini nag-agay paubos sa sapa.
Paghimo og Elektrisidad Gamit ang Waterwheel
Sa kasaysayan ang mga ligid sa tubig gigamit alang sa paggaling sa harina, cereal ug uban pang mga mekanikal nga buluhaton.Apan ang mga ligid sa tubig mahimo usab nga gamiton alang sa pagmugna og elektrisidad, nga gitawag og Hydro Power system.Pinaagi sa pagkonektar sa usa ka electrical generator ngadto sa waterwheels rotating shaft, direkta man o dili direkta gamit ang drive belts ug pulleys, ang mga waterwheels mahimong magamit sa pagmugna og kuryente nga padayon 24 oras kada adlaw dili sama sa solar energy.Kung husto ang pagkadisenyo sa ligid sa tubig, ang usa ka gamay o "micro" nga hydroelectric nga sistema makahimo og igong elektrisidad aron ma-power ang suga ug/o mga electrical appliances sa kasagaran nga balay.
Pangitaa ang Water wheel Generators nga gidesinyo sa paghimo sa iyang labing maayo nga output sa medyo ubos nga katulin.Alang sa gagmay nga mga proyekto, ang usa ka gamay nga DC motor mahimong magamit ingon usa ka mubu nga tulin nga generator o usa ka alternator sa awto apan kini gidisenyo aron molihok sa labi ka taas nga katulin aron mahimo’g kinahanglan ang pila ka porma sa gearing.Ang usa ka wind turbine generator naghimo sa usa ka sulundon nga waterwheel generator tungod kay kini gidisenyo alang sa ubos nga tulin, taas nga output nga operasyon.
Kung adunay medyo kusog nga pag-agos nga suba o sapa duol sa imong balay o tanaman nga imong magamit, nan ang usa ka gamay nga sistema sa hydro power mahimong mas maayo nga alternatibo sa ubang mga porma sa renewable energy nga tinubdan sama sa "Wind Energy" o "Solar Energy. ” tungod kay kini adunay gamay nga biswal nga epekto.Sama usab sa kusog sa hangin ug solar, nga adunay usa ka grid-connected small scale waterwheel nga gidesinyo nga generating system nga konektado sa lokal nga utility grid, ang bisan unsang kuryente nga imong namugna apan wala magamit mahimong ibaligya balik sa kompanya sa kuryente.
Sa sunod nga tutorial bahin sa Hydro Energy, atong tan-awon ang lain-laing klase sa turbine nga magamit nga pwede natong i-attach sa atong waterwheel design para sa hydro power generation.Para sa dugang nga impormasyon bahin sa Waterwheel Design ug unsaon paghimo sa imong kaugalingong kuryente gamit ang power sa tubig, o pagkuha ug dugang hydro energy nga impormasyon bahin sa lain-laing disenyo sa waterwheel nga anaa, o aron masusi ang mga bentaha ug disbentaha sa hydro energy, unya Click Here to order your copy gikan sa Amazon karon mahitungod sa mga prinsipyo ug pagtukod sa mga ligid sa tubig nga mahimong gamiton alang sa pagmugna og elektrisidad.
Oras sa pag-post: Hun-25-2021
