水力発電プロジェクトの基礎知識

品質と耐久性を認識する方法
私たちが示したように、水力発電システムは単純で複雑です。水力の背後にある概念は単純です：それはすべて頭と流れに帰着します。しかし、優れた設計には高度なエンジニアリングスキルが必要であり、信頼性の高い操作には高品質のコンポーネントを使用した慎重な構築が必要です。

高品質のタービンシステムを作るもの
効率と信頼性の観点からタービンシステムを考えてみてください。完璧な世界では、効率は100％になります。水中のすべてのエネルギーは回転シャフトに変換されます。空気や水の乱流はなく、ベアリングからの抵抗もありません。ランナーは完全にバランスが取れています。エネルギー損失の兆候（熱、振動、騒音）はありません。もちろん、完璧なタービンも故障したり、メンテナンスが必要になることはありません。

細かく機械加工されたペルトン水車
高品質のコンポーネントと慎重な機械加工は、タービンの効率と信頼性に大きな違いをもたらします。
明らかに、この程度の完璧さを達成するタービンシステムはありません。ただし、効率と信頼性が向上すると、電力が増加し、ワットあたりのコストが低くなるため、これらの目標を念頭に置くことをお勧めします。タービンシステムを選択する際に考慮すべき事項のほんの一部を次に示します。

タービンランナー
ランナーはタービンの心臓部です。これは、水力が発電機を駆動する回転力に変換される場所です。ランナーの種類に関係なく、そのバケットまたはブレードは、水から可能な限り多くのエネルギーを取り込む役割を果たします。前面と背面の各サーフェスの曲率によって、水が落ちるまで水がどのように押し出されるかが決まります。また、特定のランナーが特定のヘッドとフローで最も効率的にパフォーマンスすることにも注意してください。ランナーは、サイトの特性に厳密に一致している必要があります。
水と空気の乱流を排除するために、滑らかで磨かれた表面を備えたオールメタルランナーを探してください。ワンピースの慎重に機械加工されたランナーは、通常、ボルトで固定されたランナーよりも効率的かつ確実に動作します。ブロンズマンガンランナーは、きれいな水と最大約500フィートのヘッドを備えた小さなシステムに適しています。高張力ステンレス鋼ランナーは、大規模なシステムや研磨水の状態に最適です。すべてのランナーは、振動を最小限に抑えるために慎重にバランスを取る必要があります。これは、効率に影響を与えるだけでなく、時間の経過とともに損傷を引き起こす可能性がある問題です。

タービンハウジング
タービンハウジングは、流入する水の力と流出するシャフトの動力を管理するため、しっかりと構築され、頑丈でなければなりません。さらに、その形状と寸法は効率に大きな影響を及ぼします。たとえば、ペルトン水車を考えてみましょう。インパルスタービンとして、それは水の1つまたは複数のジェットによって駆動されますが、空気中で回転します。これは、ハウジングの設計で流体力と空気力の両方を考慮する必要があることを意味します。スプラッシュとスプレーからの抵抗を最小限に抑え、テールウォーターをスムーズに排出する必要がありますが、乱気流による損失を最小限に抑えるために適切なサイズと形状にする必要があります。同様に、クロスフロータービンやフランシス水車などの高流量設計のハウジングは、乱流のポケットを発生させることなく、タービンに大量の水をスムーズに流すように正確に設計する必要があります。
サイトの適切なランナーに注意深く一致する、滑らかに溶接されたハウジングを探します。水力とランナーの両方がかなりのトルクを生成するため、ハウジングの材料とすべての付属品は頑丈である必要があることに注意してください。パイプフランジやアクセスカバーなどの合わせ面は、平らで漏れのないように機械加工する必要があります。水は錆や腐食を促進するため、すべての脆弱な表面が高品質の粉体塗装またはエポキシ塗料で保護されていることを確認してください。すべてのボルトはステンレス鋼でなければなりません。

その他のタービンに関する考慮事項
水を運ぶすべての表面は、取水口からパイプライン、テールウォーターを発電所から運び去るレースウェイまで、効率に影響を与える可能性があります。鋭い曲がりのない滑らかな表面を探します。ジェットとフロー制御ベーンは、識別可能な波紋やくぼみがないように細かく加工する必要があります。
効率は重要ですが、耐久性と信頼性も重要です。水力発電プロジェクトは、中断することなくクリーンな電力を供給する必要があります。コンポーネントの品質とそのインストールは、今後数年間の生活の質に大きな違いをもたらす可能性があります。
シールシステム、シャフトの材料と機械加工、および関連するすべてのコンポーネントの設計と構築に細心の注意を払ってください。ベアリングの選択と取り付けには特に注意してください。それらは、格子や結合なしでスムーズに回転するはずです。

タービンサプライヤー
サプライヤーに関しては、経験に勝るものはありません。水力発電の原理は屋内で習得できますが、水を小川から迂回させ、加圧し、タービンに強制的に通すというハイライトと落とし穴の両方を教えるのは、実際の経験です。長年の現場経験を持つタービンサプライヤーは、水力発電システムの設計と構築に非常に役立ちます。
構築する予定の水力発電システムのサイズとタイプを専門とする経験豊富なサプライヤーを探してください。優れたサプライヤーは、ヘッドとフローの測定から始めて、適切なパイプラインサイズ、ネットヘッド、設計フロー、タービン仕様、駆動システム、発電機、および負荷管理システムを決定するのに役立ちます。コストとパフォーマンスへの影響を含め、効率と信頼性を最適化するための提案を行うために、サプライヤを信頼できるはずです。
優れたタービンサプライヤーはあなたのパートナーであり、あなたの成功に個人的な関心を払う必要があります。結局のところ、満足している顧客はビジネスに非常に適しています。