水車の原理と適用範囲

水車は、流体機械のターボ機械です。早くも紀元前100年頃、水車のプロトタイプである水車が誕生しました。当時の主な機能は、穀物加工と灌漑用の機械を駆動することでした。水流を動力として利用する機械装置としての水車は、現在の水車に発展し、その適用範囲も拡大しています。では、現代の水車は主にどこで使用されているのでしょうか。
タービンは主に揚水発電所で使用されます。電力システムの負荷が基本負荷よりも低い場合、それを送水ポンプとして使用して、余剰発電能力を使用して下流の貯水池から上流の貯水池に水を汲み上げ、位置エネルギーの形でエネルギーを貯蔵することができます。システム負荷が基本負荷よりも高い場合は、水車として使用でき、発電してピーク負荷を調整します。したがって、純粋な揚水発電所は、電力システムの電力を増やすことはできませんが、火力発電ユニットの運用経済性を改善し、電力システムの全体的な効率を改善することができます。1950年代以降、揚水発電ユニットは世界中の国々で広く評価され、急速に開発されてきました。

初期段階または高水位ヘッドで開発されたポンプ式貯蔵ユニットのほとんどは、3機タイプを採用しています。つまり、発電機モーター、水車、および水ポンプが直列に構成されています。その利点は、タービンと送水ポンプが別々に設計されているため、それぞれの効率が高く、ユニットは発電時と揚水時に同じ方向に回転し、発電から揚水、または揚水から揚水にすばやく変換できることです。発電。同時に、タービンを使用してユニットを始動することができます。その欠点は、コストが高く、発電所への投資が大きいことです。
斜流ポンプタービンのランナーのブレードは回転可能であり、水頭と負荷が変化しても良好な運転性能を発揮します。しかし、水力特性と材料強度の制限により、1980年代初頭までに、その正味水頭はわずか136.2メートルでした。（日本のタカゲン第一発電所）。より高いヘッドの場合、フランシスポンプタービンが必要です。
揚水発電所には、上部と下部の貯水池があります。同じエネルギーを貯蔵する条件下で、揚力を増やすと、貯蔵容量が減り、ユニットの速度が上がり、プロジェクトのコストが削減されます。そのため、300メートルを超える高揚程のエネルギー貯蔵発電所が急速に発展しました。ユーゴスラビアのバイナバスタ発電所には、世界一高い水頭を持つフランシスポンプタービンが設置されています。運用開始年。20世紀以来、水力発電ユニットは高いパラメータと大容量の方向に発展してきました。電力系統の火力発電容量の増加と原子力の開発に伴い、合理的なピーク規制の問題を解決するために、主要な水系で大規模な発電所を積極的に開発または拡張することに加えて、世界中の国々ポンプ貯蔵発電所を積極的に建設しており、その結果、ポンプタービンが急速に開発されています。

水流のエネルギーを回転する機械的エネルギーに変換する動力機械として、水車は水力発電機セットの不可欠な部分です。現在、環境保護の問題はますます深刻化しており、クリーンエネルギーを利用した水力発電の普及・推進が進んでいます。さまざまな水力資源を最大限に活用するために、潮汐、落差の少ない平野河川、波さえも注目され、管状タービンなどの小型ユニットが急速に発展しています。