હાઇડ્રો હાઇડ્રોપાવર પ્રોજેક્ટ માટે વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન

હાઇડ્રો એનર્જી માટે વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન
હાઇડ્રો એનર્જી આઇકોન હાઇડ્રો એનર્જી એ એવી ટેક્નોલોજી છે કે જે પાણીની ગતિશીલ ઊર્જાને યાંત્રિક અથવા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને વહેતા પાણીની ઊર્જાને ઉપયોગી કાર્યમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વપરાતા સૌથી જૂના ઉપકરણોમાંનું એક વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન હતું.
વોટર વ્હીલની ડિઝાઇન સમય જતાં વિકસતી ગઈ છે જેમાં કેટલાક વોટર વ્હીલ્સ વર્ટિકલી ઓરિએન્ટેડ છે, કેટલાક આડા અને કેટલાક વિસ્તૃત પુલીઓ અને ગિયર્સ સાથે જોડાયેલા છે, પરંતુ તે બધા એક જ કાર્ય કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે અને તે પણ છે, “ચલતા પાણીની રેખીય ગતિને રૂપાંતરિત કરો. રોટરી ગતિ જેનો ઉપયોગ ફરતી શાફ્ટ દ્વારા તેની સાથે જોડાયેલ મશીનરીના કોઈપણ ભાગને ચલાવવા માટે થઈ શકે છે”.

લાક્ષણિક વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન
પ્રારંભિક વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન તદ્દન આદિમ અને સરળ મશીનો હતા જેમાં લાકડાના બ્લેડ અથવા ડોલ સાથેના વર્ટિકલ લાકડાના વ્હીલનો સમાવેશ થતો હતો જે તેમના પરિઘની આસપાસ સમાન રીતે નિશ્ચિત હોય છે જે આડી શાફ્ટ પર આધારીત હોય છે અને તેની નીચે વહેતા પાણીના બળથી વ્હીલને બ્લેડની સામે સ્પર્શક દિશામાં ધકેલતા હતા. .
આ વર્ટિકલ વોટરવ્હીલ્સ પ્રાચીન ગ્રીક અને ઇજિપ્તવાસીઓ દ્વારા અગાઉના હોરીઝોન્ટલ વોટરવ્હીલ ડીઝાઇન કરતાં અત્યંત ચડિયાતા હતા, કારણ કે તેઓ ગતિશીલ પાણીના વેગને શક્તિમાં અનુવાદિત કરવા વધુ કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરી શકતા હતા.પછી ગરગડી અને ગિયરિંગને વોટરવ્હીલ સાથે જોડવામાં આવ્યું હતું જે મિલના પથ્થરો, લાકડાં, ક્રશ ઓર, સ્ટેમ્પિંગ અને કટીંગ વગેરેને ચલાવવા માટે આડીથી ઊભી તરફ ફરતી શાફ્ટની દિશામાં ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વોટર વ્હીલ ડિઝાઇનના પ્રકાર
મોટાભાગના વોટરવ્હીલ્સ જેને વોટરમીલ્સ અથવા ફક્ત વોટર વ્હીલ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે આડી એક્સેલની આસપાસ ફરતા વર્ટિકલી માઉન્ટેડ વ્હીલ્સ છે અને આ પ્રકારના વોટરવ્હીલ્સને વ્હીલના એક્સલની તુલનામાં વ્હીલ પર પાણી લાગુ કરવાની રીત દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.જેમ તમે અપેક્ષા રાખી શકો છો, વોટરવ્હીલ્સ પ્રમાણમાં મોટા મશીનો છે જે નીચી કોણીય ઝડપે ફરે છે, અને ઘર્ષણ અને ડોલના અપૂર્ણ ભરણ વગેરેને કારણે ઓછી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે.
પૈડાંની ડોલ અથવા ચપ્પુ સામે પાણી ધકેલવાની ક્રિયા એક્સલ પર ટોર્ક વિકસાવે છે પરંતુ આ ચપ્પુઓ અને બકેટ્સ પર પાણીને વ્હીલ પરની જુદી જુદી સ્થિતિમાંથી દિશામાન કરીને પરિભ્રમણની ગતિ અને તેની કાર્યક્ષમતા સુધારી શકાય છે.વોટરવ્હીલ ડિઝાઇનના બે સૌથી સામાન્ય પ્રકારો છે "અંડરશોટ વોટરવ્હીલ" અને "ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ".

અન્ડરશોટ વોટર વ્હીલ ડિઝાઇન
અંડરશોટ વોટર વ્હીલ ડીઝાઇન, જેને "સ્ટ્રીમ વ્હીલ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પ્રાચીન ગ્રીક અને રોમનો દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું વોટરવ્હીલ હતું કારણ કે તે સૌથી સરળ, સસ્તું અને સૌથી સરળ પ્રકારનું વ્હીલ છે.
આ પ્રકારની વોટરવ્હીલ ડિઝાઈનમાં, વ્હીલને સીધી જ ઝડપથી વહેતી નદીમાં મુકવામાં આવે છે અને ઉપરથી તેને ટેકો આપવામાં આવે છે.નીચે પાણીની ગતિ વ્હીલના નીચેના ભાગમાં ડૂબી ગયેલા ચપ્પુઓ સામે દબાણયુક્ત ક્રિયા બનાવે છે જે તેને પાણીના પ્રવાહની દિશાની સાપેક્ષમાં માત્ર એક જ દિશામાં ફેરવવા દે છે.
આ પ્રકારની વોટરવ્હીલ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે જમીનનો કુદરતી ઢોળાવ ધરાવતા સપાટ વિસ્તારોમાં થાય છે અથવા જ્યાં પાણીનો પ્રવાહ પૂરતો ઝડપી ગતિમાં હોય છે.અન્ય વોટરવ્હીલ ડીઝાઈનની સરખામણીમાં, આ પ્રકારની ડીઝાઈન ખૂબ જ બિનકાર્યક્ષમ છે, જેમાં 20% જેટલી પાણીની સંભવિત ઉર્જા વાસ્તવમાં ચક્રને ફેરવવા માટે વપરાય છે.તેમજ વ્હીલને ફેરવવા માટે પાણીની ઉર્જાનો ઉપયોગ માત્ર એક જ વાર થાય છે, ત્યારબાદ તે બાકીના પાણી સાથે વહી જાય છે.
અંડરશોટ વોટર વ્હીલનો બીજો ગેરલાભ એ છે કે તેને ઝડપે આગળ વધવા માટે મોટા જથ્થામાં પાણીની જરૂર પડે છે.તેથી, અંડરશોટ વોટરવ્હીલ્સ સામાન્ય રીતે નદીઓના કિનારે સ્થિત હોય છે કારણ કે નાના સ્ટ્રીમ્સ અથવા બ્રૂક્સમાં ફરતા પાણીમાં પૂરતી સંભવિત ઊર્જા હોતી નથી.
અંડરશોટ વોટરવ્હીલની કાર્યક્ષમતામાં થોડો સુધારો કરવાની એક રીત એ છે કે નદીમાં પાણીની ટકાવારી સાંકડી ચેનલ અથવા નળી સાથે વાળવી જેથી 100% વાળેલા પાણીનો ઉપયોગ વ્હીલને ફેરવવા માટે થાય.આ હાંસલ કરવા માટે અંડરશોટ વ્હીલ સાંકડું હોવું જોઈએ અને ચેનલની અંદર ખૂબ જ સચોટ રીતે ફિટ હોવું જોઈએ જેથી પાણીને બાજુઓમાંથી બહાર નીકળતા અટકાવી શકાય અથવા તો પેડલ્સની સંખ્યા અથવા કદ વધારીને.

ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન
ઓવરશોટ વોટર વ્હીલ ડિઝાઇન એ વોટરવ્હીલ ડિઝાઇનનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે.ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ તેના બાંધકામ અને ડિઝાઇનમાં અગાઉના અન્ડરશોટ વોટરવ્હીલ કરતાં વધુ જટિલ છે કારણ કે તે પાણીને પકડવા અને પકડવા બંને માટે ડોલ અથવા નાના કમ્પાર્ટમેન્ટનો ઉપયોગ કરે છે.
આ ડોલ ચક્રની ટોચ પર વહેતા પાણીથી ભરે છે.સંપૂર્ણ ડોલમાં પાણીનું ગુરુત્વાકર્ષણ વજન વ્હીલને તેની કેન્દ્રીય ધરીની આસપાસ ફરે છે કારણ કે વ્હીલની બીજી બાજુની ખાલી ડોલ હળવી બને છે.
આ પ્રકારનું વોટર વ્હીલ આઉટપુટ તેમજ પાણીને સુધારવા માટે ગુરુત્વાકર્ષણનો ઉપયોગ કરે છે, આમ ઓવરશોટ વોટર વ્હીલ્સ અંડરશોટ ડિઝાઇન કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે કારણ કે લગભગ તમામ પાણી અને તેના વજનનો ઉપયોગ આઉટપુટ પાવર ઉત્પન્ન કરવા માટે કરવામાં આવે છે.જો કે પહેલાની જેમ, વ્હીલને ફેરવવા માટે પાણીની ઉર્જાનો ઉપયોગ માત્ર એક જ વાર થાય છે, ત્યારબાદ તે બાકીના પાણી સાથે વહી જાય છે.
ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ્સ નદી અથવા પ્રવાહની ઉપર લટકાવવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે ટેકરીઓની બાજુઓ પર બાંધવામાં આવે છે જે નીચા માથા સાથે (ટોચ પરના પાણી અને નીચે નદી અથવા સ્ટ્રીમ વચ્ચેનું ઊભી અંતર) સાથે ઉપરથી પાણીનો પુરવઠો પૂરો પાડે છે. -20 મીટર.એક નાનો ડેમ અથવા વીયર બનાવી શકાય છે અને તેનો ઉપયોગ બંને ચેનલ માટે કરી શકાય છે અને વ્હીલની ટોચ પર પાણીની ઝડપ વધારીને તેને વધુ ઉર્જા આપે છે પરંતુ તે તેની ઝડપને બદલે પાણીનું પ્રમાણ છે જે વ્હીલને ફેરવવામાં મદદ કરે છે.

સામાન્ય રીતે, વ્હીલને ફેરવવા માટે પાણીના ગુરુત્વાકર્ષણના વજન માટે શક્ય તેટલા મોટા માથાનું અંતર આપવા માટે ઓવરશોટ વોટર વ્હીલ્સ બને છે.જો કે, વ્હીલ અને પાણીના વજનને કારણે મોટા વ્યાસવાળા વોટરવ્હીલ્સ વધુ જટિલ અને ખર્ચાળ છે.
જ્યારે વ્યક્તિગત ડોલ પાણીથી ભરેલી હોય છે, ત્યારે પાણીનું ગુરુત્વાકર્ષણ વજન ચક્રને પાણીના પ્રવાહની દિશામાં ફેરવવાનું કારણ બને છે.જેમ જેમ પરિભ્રમણનો કોણ વ્હીલના તળિયે નજીક આવે છે તેમ, ડોલની અંદરનું પાણી નીચે નદી અથવા પ્રવાહમાં ખાલી થાય છે, પરંતુ તેની પાછળ ફરતી ડોલનું વજન વ્હીલને તેની રોટેશનલ ગતિ સાથે ચાલુ રાખવાનું કારણ બને છે.ખાલી ડોલ ફરતા વ્હીલની આસપાસ ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી તે ફરીથી ટોચ પર વધુ પાણીથી ભરવા માટે તૈયાર ન થાય અને ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય.ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ ડિઝાઈનનો એક ગેરફાયદો એ છે કે જ્યારે તે વ્હીલ ઉપર વહે છે ત્યારે પાણીનો ઉપયોગ માત્ર એક જ વાર થાય છે.

પિચબેક વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન
પિચબેક વોટર વ્હીલ ડિઝાઇન એ અગાઉના ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ પર એક ભિન્નતા છે કારણ કે તે વ્હીલને ફેરવવામાં મદદ કરવા માટે પાણીના ગુરુત્વાકર્ષણ વજનનો પણ ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ તે વધારાના દબાણ આપવા માટે તેની નીચે રહેલા ગંદા પાણીના પ્રવાહનો પણ ઉપયોગ કરે છે.આ પ્રકારની વોટરવ્હીલ ડિઝાઈનમાં લો હેડ ઈન્ફીડ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે ઉપરના પેન્ટ્રોગમાંથી વ્હીલની ટોચની નજીક પાણી પૂરું પાડે છે.
ઓવરશોટ વોટરવ્હીલથી વિપરીત જે વ્હીલ પર પાણીને સીધું જ વહન કરે છે જેના કારણે તે પાણીના પ્રવાહની દિશામાં ફેરવાય છે, પિચબેક વોટરવ્હીલ પાણીને ફનલ દ્વારા ઊભી રીતે નીચેની તરફ અને નીચેની ડોલમાં ફીડ કરે છે જેના કારણે વ્હીલ વિરુદ્ધ દિશામાં ફેરવાય છે. ઉપરના પાણીના પ્રવાહની દિશા.
અગાઉના ઓવરશોટ વોટરવ્હીલની જેમ, ડોલમાં પાણીનું ગુરુત્વાકર્ષણ વજન વ્હીલને ફેરવવાનું કારણ બને છે પરંતુ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં.જેમ જેમ પરિભ્રમણનો કોણ ચક્રના તળિયે આવે છે, ડોલની અંદર ફસાયેલ પાણી નીચે ખાલી થઈ જાય છે.જેમ જેમ ખાલી ડોલ વ્હીલ સાથે જોડાયેલ છે, તે પહેલાની જેમ જ વ્હીલ સાથે ફરતું રહે છે જ્યાં સુધી તે ફરીથી ટોચ પર વધુ પાણીથી ભરવા માટે તૈયાર ન થાય અને ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય.
આ વખતે ફરક એ છે કે ફરતી ડોલમાંથી ખાલી કરાયેલું કચરો પાણી ફરતા વ્હીલની દિશામાં વહી જાય છે (કારણ કે તે બીજે ક્યાંય જતું નથી), અન્ડરશોટ વોટરવ્હીલ પ્રિન્સિપલની જેમ.આમ પિચબેક વોટરવ્હીલનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તે વ્હીલને તેની કેન્દ્રીય ધરીની આસપાસ ફેરવવા માટે બે વાર પાણીની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, એકવાર ઉપરથી અને એક વખત નીચેથી.
પરિણામ એ છે કે વોટરવ્હીલ ડિઝાઇનની કાર્યક્ષમતા પાણીની ઉર્જાના 80% થી વધુ થઈ ગઈ છે કારણ કે તે આવનારા પાણીના ગુરુત્વાકર્ષણ વજન અને ઉપરથી ડોલમાં નિર્દેશિત પાણીના બળ અથવા દબાણ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. તેમજ નીચે ગંદા પાણીનો પ્રવાહ ડોલની સામે દબાણ કરે છે.પિચબેક વોટરવ્હીલનો ગેરલાભ એ છે કે તેને ચ્યુટ્સ અને પેન્ટ્રોગ્સ સાથે વ્હીલની ઉપર સીધા જ પાણી પુરવઠાની થોડી વધુ જટિલ વ્યવસ્થાની જરૂર છે.

બ્રેસ્ટશોટ વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન
બ્રેસ્ટશોટ વોટર વ્હીલ ડીઝાઈન એ બીજી વર્ટિકલી માઉન્ટેડ વોટરવ્હીલ ડીઝાઈન છે જ્યાં પાણી ડોલમાં પ્રવેશે છે લગભગ અડધી રસ્તે એક્સેલની ઊંચાઈએ અથવા તેનાથી બરાબર ઉપર, અને પછી વ્હીલ્સના પરિભ્રમણની દિશામાં તળિયે બહાર વહે છે.સામાન્ય રીતે, બ્રેસ્ટશોટ વોટરવ્હીલનો ઉપયોગ એવી પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે જ્યાં પાણીનું માથું ઉપરથી ઓવરશોટ અથવા પીચબેક વોટરવ્હીલ ડિઝાઇનને પાવર કરવા માટે અપૂરતું હોય.
અહીં ગેરલાભ એ છે કે પાણીનું ગુરુત્વાકર્ષણ વજન માત્ર પરિભ્રમણના લગભગ એક ક્વાર્ટર માટે વપરાય છે જે અગાઉ અડધા પરિભ્રમણ માટે હતું તેનાથી વિપરીત.આ ઓછી માથાની ઊંચાઈને દૂર કરવા માટે, પાણીમાંથી સંભવિત ઉર્જાનો જરૂરી જથ્થો કાઢવા માટે વોટરવ્હીલ્સ ડોલને પહોળી બનાવવામાં આવે છે.
બ્રેસ્ટશોટ વોટરવ્હીલ વ્હીલને ફેરવવા માટે પાણીના સમાન ગુરુત્વાકર્ષણ વજનનો ઉપયોગ કરે છે પરંતુ પાણીના માથાની ઊંચાઈ સામાન્ય ઓવરશોટ વોટરવ્હીલ કરતા અડધા જેટલી હોય છે, પાણીના જથ્થાને વધારવા માટે અગાઉના વોટરવ્હીલની ડીઝાઈન કરતા ડોલ ઘણી પહોળી હોય છે. ડોલમાં પડેલા.આ પ્રકારની ડિઝાઇનનો ગેરલાભ એ દરેક ડોલ દ્વારા વહન કરવામાં આવતા પાણીની પહોળાઈ અને વજનમાં વધારો છે.પિચબેક ડિઝાઇનની જેમ, બ્રેસ્ટશૉટ વ્હીલ પાણીની ઉર્જાનો બે વાર ઉપયોગ કરે છે કારણ કે વોટરવ્હીલ પાણીમાં બેસી રહેવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે જેથી વેસ્ટ વોટર વ્હીલના પરિભ્રમણમાં મદદ કરી શકે કારણ કે તે નીચે પ્રવાહમાં વહે છે.

વોટરવ્હીલનો ઉપયોગ કરીને વીજળી ઉત્પન્ન કરો
ઐતિહાસિક રીતે પાણીના પૈડાંનો ઉપયોગ લોટ, અનાજ અને અન્ય આવા યાંત્રિક કાર્યો માટે કરવામાં આવે છે.પરંતુ પાણીના વ્હીલ્સનો ઉપયોગ વીજળીના ઉત્પાદન માટે પણ થઈ શકે છે, જેને હાઈડ્રો પાવર સિસ્ટમ કહેવાય છે.વોટરવ્હીલ્સ ફરતી શાફ્ટ સાથે ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરને કનેક્ટ કરીને, ડ્રાઇવ બેલ્ટ અને ગરગડીનો ઉપયોગ કરીને પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે, વોટરવ્હીલ્સનો ઉપયોગ સૌર ઉર્જાથી વિપરીત દિવસમાં 24 કલાક સતત પાવર જનરેટ કરવા માટે કરી શકાય છે.જો વોટરવ્હીલ યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હોય, તો એક નાની અથવા "માઇક્રો" હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ સરેરાશ ઘરમાં લાઇટિંગ અને/અથવા ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે પૂરતી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
વોટર વ્હીલ જનરેટર્સ માટે જુઓ જે પ્રમાણમાં ઓછી ઝડપે તેના શ્રેષ્ઠ ઉત્પાદન માટે રચાયેલ છે.નાના પ્રોજેક્ટ્સ માટે, નાની ડીસી મોટરનો ઉપયોગ લો-સ્પીડ જનરેટર અથવા ઓટોમોટિવ અલ્ટરનેટર તરીકે થઈ શકે છે પરંતુ આને વધુ ઝડપે કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે તેથી અમુક પ્રકારના ગિયરિંગની જરૂર પડી શકે છે.વિન્ડ ટર્બાઇન જનરેટર એક આદર્શ વોટરવ્હીલ જનરેટર બનાવે છે કારણ કે તે ઓછી ગતિ, ઉચ્ચ આઉટપુટ કામગીરી માટે રચાયેલ છે.
જો તમારા ઘર અથવા બગીચાની નજીક એકદમ ઝડપથી વહેતી નદી અથવા સ્ટ્રીમ છે જેનો તમે ઉપયોગ કરી શકો છો, તો નાના પાયે હાઇડ્રો પાવર સિસ્ટમ અન્ય પ્રકારની નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો જેમ કે "પવન ઉર્જા" અથવા "સૌર ઉર્જા" માટે વધુ સારો વિકલ્પ હોઈ શકે છે. ” કારણ કે તેની દ્રશ્ય અસર ઘણી ઓછી છે.પવન અને સૌર ઉર્જાની જેમ જ, સ્થાનિક યુટિલિટી ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ સ્મોલ સ્કેલ વોટરવ્હીલ ડિઝાઈન કરેલ જનરેટીંગ સિસ્ટમ સાથે, તમે જે પણ વીજળી ઉત્પન્ન કરો છો પરંતુ ઉપયોગ કરતા નથી તે વીજળી કંપનીને પાછી વેચી શકાય છે.
હાઇડ્રો એનર્જી વિશેના આગામી ટ્યુટોરીયલમાં, આપણે ઉપલબ્ધ વિવિધ પ્રકારના ટર્બાઇન જોઈશું જેને આપણે હાઇડ્રો પાવર જનરેશન માટે અમારી વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન સાથે જોડી શકીએ.વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન વિશે વધુ માહિતી માટે અને પાણીની શક્તિનો ઉપયોગ કરીને તમારી પોતાની વીજળી કેવી રીતે ઉત્પન્ન કરવી, અથવા ઉપલબ્ધ વિવિધ વોટરવ્હીલ ડિઝાઇન વિશે વધુ હાઇડ્રો એનર્જી માહિતી મેળવવા, અથવા હાઇડ્રો એનર્જીના ફાયદા અને ગેરફાયદા શોધવા માટે, પછી તમારી નકલ મંગાવવા માટે અહીં ક્લિક કરો. એમેઝોન પરથી આજે વોટરવ્હીલ્સના સિદ્ધાંતો અને બાંધકામ વિશે જે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે વાપરી શકાય છે.