Waasserrad Design fir Hydro Energie
Hydroenergie iconHydroenergie ass eng Technologie déi d'kinetesch Energie vum Waasser bewegt a mechanesch oder elektresch Energie konvertéiert, an ee vun den éischten Apparater, déi benotzt gi fir d'Energie vum bewegt Waasser an benotzbar Aarbecht ze konvertéieren war de Waterwheel Design.
Waasserrad Design huet mat der Zäit evoluéiert mat e puer Waasserrieder vertikal orientéiert, e puer horizontal an e puer mat ausgeglachene Pulleys a Gears befestegt, awer si sinn all entwéckelt fir déiselwecht Funktioun ze maachen an dat ass och, "konvertéiert d'linear Bewegung vum bewegende Waasser an eng Rotatiounsbewegung déi benotzt ka ginn fir all Stéck Maschinnen ze fueren, déi mat engem rotéierende Schaft verbonne sinn.
Typesch Waasserrad Design
Fréi Waasserrad Design waren zimlech primitiv an einfach Maschinnen, déi aus engem vertikalen Holzrad mat Holzblieder oder Eemer, déi gläich ëm hiren Ëmfang fixéiert sinn, all op engem horizontalen Schaft ënnerstëtzt mat der Kraaft vum Waasser, deen drënner fléisst, d'Rad an enger tangentialer Richtung géint d'Klingen dréckt. .
Dës vertikale Waasserrader ware wäit iwwer de fréiere horizontale Waasserraddesign vun den antike Griichen an Ägypter, well se méi effizient funktionnéiere konnten d'Dynamik vum bewegende Waasser a Kraaft iwwersetzen.Pulleys a Gearing goufen dunn un d'Waasserrad befestegt, wat e Verännerung vun der Richtung vun engem rotéierende Schaft vun horizontalen op vertikalen erlaabt huet fir Millensteng ze bedreiwen, Holz ze gesinn, Äerz ze zerbriechen, ze stampen a schneiden asw.
Zorte Waasser Rad Design
Déi meescht Waterwheels och bekannt als Watermills oder einfach Water Wheels, sinn vertikal montéiert Rieder déi ëm eng horizontal Achs rotéieren, an dës Aarte vu Waasserrieder ginn klasséiert no der Aart a Weis wéi d'Waasser op d'Rad applizéiert gëtt, relativ zu der Achs vum Rad.Wéi Dir kënnt erwaarden, Waasserrad sinn relativ grouss Maschinnen, déi mat nidderegen Wénkelgeschwindegkeet rotéieren, an eng geréng Effizienz hunn, wéinst Verloschter duerch Reibung an der onkomplett Füllung vun den Eemer, etc.
D'Aktioun vum Waasser dréckt géint d'Rieder Eemer oder Paddelen entwéckelt Dréimoment op der Achs, awer andeems d'Waasser op dës Paddelen an d'Eemere vu verschiddene Positiounen um Rad riicht kann d'Rotatiounsgeschwindegkeet a seng Effizienz verbessert ginn.Déi zwee heefegst Aarte vu Waasserraddesign ass de "Undershot Waterwheel" an d'"Overshot Waterwheel".
Undershot Waasser Rad Design
Den Undershot Water Wheel Design, och bekannt als "Stream Rad" war déi meescht benotzt Zort Waasserrad entworf vun den antike Griichen a Réimer, well et ass déi einfachst, bëllegst an einfachst Zort Rad fir ze bauen.
An dëser Zort Waasserrad Design gëtt d'Rad einfach direkt an e séier fléissende Floss gesat an vun uewen ënnerstëtzt.D'Bewegung vum Waasser drënner entsteet eng Dréckaktioun géint déi ënner Waasser Paddelen um ënneschten Deel vum Rad, wat et erlaabt nëmmen an eng Richtung relativ zu der Richtung vum Floss vum Waasser ze rotéieren.
Dës Zort Waasserrad Design gëtt allgemeng a flaach Gebidder benotzt ouni natierlechen Hang vum Land oder wou de Waasserfluss genuch séier bewegt.Am Verglach mat den anere Waasserraddesigner ass dës Zort Design ganz ineffizient, mat sou wéineg wéi 20% vun der Waasserpotenziell Energie déi benotzt gëtt fir d'Rad tatsächlech ze rotéieren.Och d'Waasserenergie gëtt nëmmen eemol benotzt fir d'Rad ze rotéieren, duerno fléisst et mam Rescht vum Waasser fort.
En aneren Nodeel vum Undershot Waasserrad ass datt et grouss Quantitéite Waasser erfuerdert, déi mat der Geschwindegkeet beweegt.Dofir sinn ënnerschësseg Waasserrieder normalerweis um Ufer vu Flëss, well méi kleng Baachen oder Baachen net genuch potenziell Energie am bewegende Waasser hunn.
Ee Wee fir d'Effizienz liicht vun engem ënnerschriwwene Waasserrad ze verbesseren ass e Prozentsaz vum Waasser am Floss laanscht e schmuele Kanal oder Kanal ze divertéieren, sou datt 100% vum ëmgeleetem Waasser benotzt gëtt fir d'Rad ze rotéieren.Fir dëst z'erreechen muss d'Undershot-Rad schmuel sinn a ganz präzis am Kanal passen fir ze vermeiden datt d'Waasser ronderëm d'Säiten flücht oder duerch d'Erhéijung vun entweder d'Zuel oder d'Gréisst vun de Paddelen.
Overshot Waasserrad Design
Den Overshot Water Wheel Design ass déi allgemeng Zort Waasserrad Design.D'Iwwerschoss Waasserrad ass méi komplizéiert a senger Konstruktioun an Design wéi dat viregt Undershot Waasserrad well et Eemer oder kleng Kompartimenter benotzt fir d'Waasser ze fangen an ze halen.
Dës Eemer fëllen mat Waasser, dat uewen um Rad fléisst.D'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser an de vollen Eemer bewierkt datt d'Rad ëm seng Zentralachs rotéiert wéi déi eidel Eemer op der anerer Säit vum Rad méi hell ginn.
Dës Zort Waasserrad benotzt d'Schwéierkraaft fir d'Output wéi och d'Waasser selwer ze verbesseren, sou datt iwwerschësseg Waasserrader vill méi effizient sinn wéi Ënnerstëtzungsdesignen well bal all Waasser a säi Gewiicht benotzt gëtt fir Ausgangskraaft ze produzéieren.Wéi och ëmmer, gëtt d'Waasserenergie nëmmen eemol benotzt fir d'Rad ze rotéieren, duerno fléisst se mam Rescht vum Waasser fort.
Iwwerschoss Waasserrieder sinn iwwer engem Floss oder Baach suspendéiert a si meeschtens op de Säiten vun den Hiwwele gebaut, déi eng Waasserversuergung vun uewen ubidden mat engem nidderegen Kapp (déi vertikal Distanz tëscht dem Waasser uewen an dem Floss oder Baach drënner) vun tëscht 5-bis -20 Meter.Eng kleng Damm oder Weir ka konstruéiert a benotzt ginn fir souwuel d'Geschwindegkeet vum Waasser op d'Spëtzt vum Rad ze kanaliséieren an ze erhéijen, wat et méi Energie gëtt, awer et ass de Volume vum Waasser anstatt seng Geschwindegkeet déi hëlleft d'Rad ze rotéieren.
Allgemeng sinn iwwerschësseg Waasserrader sou grouss wéi méiglech gebaut fir déi gréisst méiglech Kappdistanz ze ginn fir d'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser fir d'Rad ze rotéieren.Wéi och ëmmer, Waasserrad mat groussen Duerchmiesser si méi komplizéiert an deier ze konstruéieren wéinst dem Gewiicht vum Rad a Waasser.
Wann déi eenzel Eemer mat Waasser gefüllt sinn, verursaacht d'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser d'Rad an d'Richtung vum Waasserfluss.Wéi de Rotatiounswénkel méi no un de Buedem vum Rad kënnt, leeft d'Waasser am Eemer an de Floss oder de Stroum drënner eraus, awer d'Gewiicht vun den Eemer, déi hannendrun rotéieren, verursaacht d'Rad mat senger Rotatiounsgeschwindegkeet weider.Den eidelen Eemer geet weider ronderëm d'rotéierend Rad bis et erëm op d'Spëtzt kënnt, prett fir mat méi Waasser gefëllt ze ginn an den Zyklus widderhëlt.Ee vun de Nodeeler vun engem iwwerschratt Waasserrad Design ass, datt d'Waasser nëmmen eemol benotzt gëtt wéi et iwwer d'Rad fléisst.
De Pitchback Waasserrad Design
De Pitchback Waasserrad Design ass eng Variatioun op dat viregt Iwwerschoss Waasserrad well et och d'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser benotzt fir d'Rad ze rotéieren, awer et benotzt och de Flow vum Offallwaasser drënner fir en extra Push ze ginn.Dës Zort Waasserrad Design benotzt e Low Head Infeed System deen d'Waasser no uewen um Rad vun engem Pentrough uewen ubitt.
Am Géigesaz zum Iwwerschosswasserrad, deen d'Waasser direkt iwwer d'Rad kanaliséiert huet an et an d'Richtung vum Floss vum Waasser dréit, fiddert d'Pitchback Waasserrad d'Waasser vertikal no ënnen duerch en Trichter an an den Eemer drënner, wat d'Rad am Géigendeel dréit. Richtung op de Floss vum Waasser uewen.
Just wéi dat viregt Iwwerschoss Waasserrad, verursaacht d'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser an den Eemer d'Rad rotéiert awer an enger Richtung géint d'Auer.Wéi de Rotatiounswénkel no ënnen vum Rad kënnt, leeft d'Waasser, dat an den Eemer gefaangen ass, ënnen eraus.Wéi den eidelen Eemer un d'Rad befestegt ass, dréit et weider mam Rad wéi virdrun, bis et erëm op d'Spëtzt erëm prett ass fir mat méi Waasser gefëllt ze ginn an den Zyklus widderhëlt.
D'Differenz dës Kéier ass, datt d'Offall Waasser aus der rotativ Eemer geläscht ewech a Richtung vun der rotativ Rad fléisst (wéi et néierens soss ze goen huet), ähnlech dem undershot Waasserrad Haapt.Also ass den Haaptvirdeel vum Pitchback Waasserrad datt et d'Energie vum Waasser zweemol benotzt, eng Kéier vun uewen an eng Kéier vun ënnen fir d'Rad ëm seng Zentralachs ze rotéieren.
D'Resultat ass datt d'Effizienz vum Waasserrad Design staark erhéicht gëtt op iwwer 80% vun der Waasserenergie well se souwuel vum Gravitatiounsgewiicht vum erakommende Waasser an duerch d'Kraaft oder den Drock vum Waasser vun uewen an d'Eemere geleet gëtt, wéi och de Flux vum Offallwaasser drënner dréckt géint d'Eemere.Den Nodeel awer vun engem Pitchback Waasserrad ass datt et e bësse méi komplexe Waasserversuergungsarrangement direkt iwwer d'Rad mat Chutes a Pentroughs brauch.
De Breastshot Waasserrad Design
D'Breastshot Waasserrad Design ass en anere vertikal montéierte Waasserrad Design wou d'Waasser an d'Eemere ongeféier hallef erop op der Achshéicht erakënnt, oder just driwwer, an dann ënnen a Richtung Rotatioun vun de Rieder fléisst.Allgemeng gëtt d'Brustshot Waasserrad a Situatiounen benotzt wou de Waasserkapp net genuch ass fir en Iwwerschoss oder Pitchback Waasserrad Design vun uewen unzekraafen.
Den Nodeel hei ass datt d'Gravitatiounsgewiicht vum Waasser nëmme fir ongeféier ee Véierel vun der Rotatioun benotzt gëtt, am Géigesaz zu virdrun, wat fir d'Halschent vun der Rotatioun war.Fir dës niddereg Kapphéicht ze iwwerwannen, ginn d'Waasserrad Eemer méi breet gemaach fir déi erfuerderlech Quantitéit u potenziell Energie aus dem Waasser ze extrahieren.
Breastshot Waasserrad benotze ongeféier datselwecht Gravitatiounsgewiicht vum Waasser fir d'Rad ze rotéieren, awer well d'Kapphéicht vum Waasser ongeféier d'Halschent vun deem vun engem typesche Iwwerschosswasserrad ass, sinn d'Eemere vill méi breet wéi fréier Waasserraddesign fir de Volume vum Waasser ze erhéijen an den Eemer gefaangen.Den Nodeel vun dëser Zort Design ass eng Erhéijung vun der Breet a Gewiicht vum Waasser vun all Eemer gedroen.Wéi mam Pitchback Design, benotzt d'Brustshot Rad d'Energie vum Waasser zweemol wéi d'Waasserrad ass entwéckelt fir am Waasser ze sëtzen, wat d'Ofwaasser erlaabt an der Rotatioun vum Rad ze hëllefen wéi et erof fléisst.
Generéiere Elektrizitéit mat engem Waasserrad
Historesch Waasserrieder goufen fir Miel, Getreide an aner sou mechanesch Aufgaben benotzt.Awer Waasserrieder kënnen och fir d'Generatioun vu Stroum benotzt ginn, en Hydro Power System genannt.Andeems Dir en elektresche Generator un d'Waasserrad rotéierend Schaft verbënnt, entweder direkt oder indirekt mat Drivriemen a Pulleys, kënne Waasserrieder benotzt ginn fir Stroum kontinuéierlech 24 Stonnen den Dag am Géigesaz zu Solarenergie ze generéieren.Wann d'Waasserrad richteg entworf ass, kann e klengen oder "Mikro" hydroelektresche System genuch Elektrizitéit produzéieren fir d'Beliichtung an / oder elektresch Apparater an engem duerchschnëttleche Haus z'erhalen.
Kuckt no Waasserrad Generatoren entworf fir säin optimalen Output bei relativ nidderegen Geschwindegkeeten ze produzéieren.Fir kleng Projeten kann e klenge DC Motor als Low-Speed-Generator oder als Autosgenerator benotzt ginn, awer dës sinn entwéckelt fir mat vill méi héije Geschwindegkeeten ze schaffen, sou datt eng Form vu Gearing erfuerderlech ass.E Wandturbine Generator mécht en ideale Waasserradgenerator well et fir niddereg Geschwindegkeet, héich Ausgangsoperatioun entworf ass.
Wann et e zimlech séier fléissende Floss oder Baach no bei Ärem Heem oder Gaart ass, deen Dir benotze kënnt, da kann e klenge Waasserkraaftsystem eng besser Alternativ zu aner Forme vun erneierbaren Energiequellen sinn wéi "Windenergie" oder "Solarenergie" " well et vill manner visuell Impakt huet.Och grad wéi Wand- a Solarenergie, mat engem Netz-verbonne klenge Waasserrad entworf Generatiounssystem mat dem lokalen Déngschtnetz verbonnen, all Stroum, deen Dir generéiert awer net benotzt, kann un d'Elektrizitéitsfirma zréckverkaaft ginn.
Am nächsten Tutorial iwwer Hydro Energy wäerte mir déi verschidden Aarte vun Turbinen kucken, déi mir un eisem Waasserraddesign fir d'Hydrokraaftproduktioun befestigen kënnen.Fir méi Informatioun iwwer Waterwheel Design a wéi Dir Ären eegene Stroum mat der Kraaft vum Waasser generéiert, oder méi Hydroenergie-Informatioun iwwer déi verschidde verfügbar Waasserraddesigner kritt, oder fir d'Virdeeler an Nodeeler vun der Hydroenergie z'entdecken, klickt hei fir Är Kopie ze bestellen vun Amazon haut iwwer d'Prinzipien an d'Konstruktioun vu Waasserrad, déi benotzt kënne fir Stroum ze generéieren.
Post Zäit: Jun-25-2021
