जलविद्युत प्रकल्पासाठी वॉटरव्हील डिझाइन

हायड्रो एनर्जीसाठी वॉटरव्हील डिझाइन
हायड्रो एनर्जी आयकॉन हायड्रो एनर्जी हे एक तंत्रज्ञान आहे जे हलत्या पाण्याच्या गतिज ऊर्जेला यांत्रिक किंवा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करते आणि जलद गतीच्या उर्जेला वापरण्यायोग्य कामात रूपांतरित करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सर्वात प्राचीन उपकरणांपैकी एक म्हणजे वॉटरव्हील डिझाइन.
पाण्याच्या चाकाची रचना कालांतराने विकसित झाली आहे ज्यामध्ये काही पाण्याची चाके अनुलंब दिशेने आहेत, काही क्षैतिज आणि काही विस्तृत पुली आणि गीअर्स संलग्न आहेत, परंतु ते सर्व समान कार्य करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत आणि ते देखील, "हलत्या पाण्याच्या रेखीय गतीमध्ये रूपांतरित करा. एक रोटरी मोशन ज्याचा वापर फिरत्या शाफ्टद्वारे त्याच्याशी जोडलेल्या यंत्राचा कोणताही तुकडा चालविण्यासाठी केला जाऊ शकतो”.

ठराविक वॉटरव्हील डिझाइन
सुरुवातीच्या वॉटरव्हील डिझाईन ही अगदी आदिम आणि साधी यंत्रे होती ज्यात लाकडी ब्लेड किंवा बादल्या असलेले उभे लाकडी चाक त्यांच्या परिघाभोवती समान रीतीने स्थिर केले जाते आणि ते सर्व आडव्या शाफ्टवर समर्थित होते ज्याच्या खाली वाहणाऱ्या पाण्याच्या जोराने चाक ब्लेडच्या विरुद्ध स्पर्शिक दिशेने ढकलले जाते. .
ही उभी वॉटरव्हील्स प्राचीन ग्रीक आणि इजिप्शियन लोकांच्या पूर्वीच्या क्षैतिज वॉटरव्हील डिझाइनपेक्षा खूपच श्रेष्ठ होती, कारण ते हलत्या पाण्याच्या गतीचे शक्तीमध्ये भाषांतर करण्यासाठी अधिक कार्यक्षमतेने कार्य करू शकत होते.पुली आणि गीअरिंग नंतर वॉटरव्हीलला जोडले गेले ज्यामुळे गिरणीचे दगड, लाकूड, क्रश अयस्क, स्टॅम्पिंग आणि कटिंग इत्यादी चालविण्यासाठी आडव्या ते उभ्या दिशेने फिरणाऱ्या शाफ्टची दिशा बदलू शकते.

वॉटर व्हील डिझाइनचे प्रकार
वॉटरमिल्स किंवा फक्त वॉटर व्हील्स म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या बहुतेक वॉटरव्हील्स, क्षैतिज धुराभोवती फिरणारी अनुलंब माउंट केलेली चाके असतात आणि या प्रकारच्या वॉटरव्हील्सचे वर्गीकरण चाकाच्या धुराशी संबंधित चाकाला ज्या पद्धतीने पाणी लावले जाते त्यानुसार केले जाते.तुमच्या अपेक्षेप्रमाणे, वॉटरव्हील्स ही तुलनेने मोठी यंत्रे आहेत जी कमी टोकदार वेगाने फिरतात आणि त्यांची कार्यक्षमता कमी असते, घर्षणामुळे होणारे नुकसान आणि बादल्या अपूर्ण भरणे इत्यादीमुळे.
चाकांच्या बादल्या किंवा पॅडल्सवर पाणी ढकलण्याच्या क्रियेमुळे एक्सलवर टॉर्क विकसित होतो परंतु चाकाच्या वेगवेगळ्या स्थानांवरून या पॅडल्स आणि बादल्यांवर पाणी निर्देशित करून फिरण्याचा वेग आणि त्याची कार्यक्षमता सुधारली जाऊ शकते.वॉटरव्हील डिझाइनचे दोन सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे “अंडरशॉट वॉटरव्हील” आणि “ओव्हरशॉट वॉटरव्हील”.

अंडरशॉट वॉटर व्हील डिझाइन
अंडरशॉट वॉटर व्हील डिझाईन, ज्याला "स्ट्रीम व्हील" असेही म्हटले जाते, हे प्राचीन ग्रीक आणि रोमन लोकांनी डिझाइन केलेले सर्वात सामान्यतः वापरलेले वॉटरव्हील होते कारण ते बांधण्यासाठी सर्वात सोपा, स्वस्त आणि सर्वात सोपा प्रकार आहे.
या प्रकारच्या वॉटरव्हील डिझाइनमध्ये, चाक थेट वेगाने वाहणाऱ्या नदीत बसवले जाते आणि वरून सपोर्ट केले जाते.खालील पाण्याची हालचाल चाकाच्या खालच्या भागावरील बुडलेल्या पॅडल्सवर एक धक्कादायक क्रिया निर्माण करते ज्यामुळे ते पाण्याच्या प्रवाहाच्या दिशेच्या सापेक्ष एकाच दिशेने फिरू शकते.
या प्रकारच्या वॉटरव्हील डिझाइनचा वापर सामान्यतः जमिनीचा नैसर्गिक उतार नसलेल्या सपाट भागात केला जातो किंवा जेथे पाण्याचा प्रवाह पुरेसा वेगवान असतो.इतर वॉटरव्हील डिझाईन्सच्या तुलनेत, या प्रकारची रचना अतिशय अकार्यक्षम आहे, ज्यामध्ये पाण्याच्या संभाव्य उर्जेपैकी 20% पेक्षा कमी ऊर्जा चाक फिरवण्यासाठी वापरली जाते.तसेच पाण्याची उर्जा चाक फिरवण्यासाठी फक्त एकदाच वापरली जाते, त्यानंतर ती उर्वरित पाण्याबरोबर वाहून जाते.
अंडरशॉट वॉटर व्हीलचा आणखी एक तोटा म्हणजे त्याला वेगाने फिरण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात पाणी लागते.त्यामुळे, अंडरशॉट वॉटरव्हील्स सहसा नद्यांच्या काठावर वसलेले असतात कारण लहान प्रवाह किंवा नाल्यांमध्ये वाहत्या पाण्यात पुरेशी संभाव्य ऊर्जा नसते.
अंडरशॉट वॉटरव्हीलची कार्यक्षमता किंचित सुधारण्याचा एक मार्ग म्हणजे नदीतील पाण्याची टक्केवारी अरुंद वाहिनी किंवा डक्टने वळवणे जेणेकरून वळवलेले 100% पाणी चाक फिरवण्यासाठी वापरले जाईल.हे साध्य करण्यासाठी अंडरशॉट व्हील अरुंद असले पाहिजे आणि चॅनेलमध्ये अगदी अचूकपणे फिट केले पाहिजे जेणेकरून पाणी बाजूंनी बाहेर पडू नये किंवा पॅडल्सची संख्या किंवा आकार वाढू नये.

ओव्हरशॉट वॉटरव्हील डिझाइन
ओव्हरशॉट वॉटर व्हील डिझाइन हा वॉटरव्हील डिझाइनचा सर्वात सामान्य प्रकार आहे.ओव्हरशॉट वॉटरव्हील मागील अंडरशॉट वॉटरव्हीलपेक्षा त्याच्या बांधकाम आणि डिझाइनमध्ये अधिक क्लिष्ट आहे कारण ते पाणी पकडण्यासाठी आणि धरून ठेवण्यासाठी बादल्या किंवा लहान कंपार्टमेंट वापरते.
या बादल्या चाकाच्या वरच्या बाजूला वाहणाऱ्या पाण्याने भरतात.पूर्ण बादल्यांमधील पाण्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या वजनामुळे चाक त्याच्या मध्य अक्षाभोवती फिरते कारण चाकाच्या दुसऱ्या बाजूच्या रिकाम्या बादल्या हलक्या होतात.
या प्रकारचे वॉटर व्हील आउटपुट तसेच पाण्यामध्ये सुधारणा करण्यासाठी गुरुत्वाकर्षणाचा वापर करतात, अशा प्रकारे ओव्हरशॉट वॉटरव्हील अंडरशॉट डिझाइनपेक्षा अधिक कार्यक्षम आहेत कारण जवळजवळ संपूर्ण पाणी आणि त्याचे वजन आउटपुट पॉवर तयार करण्यासाठी वापरले जात आहे.तथापि, पूर्वीप्रमाणेच, चाक फिरवण्यासाठी पाण्याची उर्जा एकदाच वापरली जाते, त्यानंतर ती उर्वरित पाण्याबरोबर वाहून जाते.
ओव्हरशॉट वॉटरव्हील्स नदी किंवा प्रवाहाच्या वर निलंबित केले जातात आणि साधारणपणे टेकड्यांच्या बाजूने बांधले जातात जे वरून कमी डोक्याने पाणी पुरवठा करतात (माथ्यावरील पाणी आणि नदी किंवा प्रवाह यांच्यातील उभे अंतर) 5-ते दरम्यान. -20 मीटर.एक लहान धरण किंवा विअर दोन्ही चॅनेलसाठी बांधले जाऊ शकते आणि चाकाच्या वरच्या भागापर्यंत पाण्याचा वेग वाढवून त्यास अधिक ऊर्जा मिळते परंतु ते पाण्याच्या वेगापेक्षा जास्त आहे जे चाक फिरवण्यास मदत करते.

साधारणपणे, चाक फिरवण्यासाठी पाण्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या वजनासाठी शक्य तितक्या मोठ्या डोक्याचे अंतर देण्यासाठी ओव्हरशॉट वॉटरव्हील्स बांधले जातात.तथापि, चाक आणि पाण्याच्या वजनामुळे मोठ्या व्यासाची वॉटरव्हील बांधणे अधिक क्लिष्ट आणि महाग असते.
जेव्हा वैयक्तिक बादल्या पाण्याने भरल्या जातात तेव्हा पाण्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या वजनामुळे चाक पाण्याच्या प्रवाहाच्या दिशेने फिरते.फिरण्याचा कोन चाकाच्या तळाशी जवळ आल्याने बादलीतील पाणी खाली नदीत किंवा प्रवाहात रिकामे होते, परंतु बादल्यांच्या मागे फिरणाऱ्या वजनामुळे चाक त्याच्या फिरण्याच्या गतीने चालू ठेवते.रिकामी बादली फिरत असलेल्या चाकाभोवती फिरत राहते जोपर्यंत ती पुन्हा वरच्या बाजूस अधिक पाण्याने भरण्यासाठी तयार होत नाही आणि चक्राची पुनरावृत्ती होते.ओव्हरशॉट वॉटरव्हील डिझाइनचा एक तोटा असा आहे की पाणी चाकावरून वाहताना फक्त एकदाच वापरले जाते.

पिचबॅक वॉटरव्हील डिझाइन
पिचबॅक वॉटर व्हील डिझाईन हे मागील ओव्हरशॉट वॉटरव्हीलमध्ये बदल आहे कारण ते चाक फिरवण्यास मदत करण्यासाठी पाण्याचे गुरुत्वाकर्षण वजन देखील वापरते, परंतु अतिरिक्त धक्का देण्यासाठी ते खाली असलेल्या सांडपाण्याच्या प्रवाहाचा देखील वापर करते.या प्रकारच्या वॉटरव्हील डिझाइनमध्ये लो हेड इन्फीड सिस्टीम वापरली जाते जी वरील पेंट्रोफमधून चाकाच्या वरच्या बाजूला पाणी पुरवते.
ओव्हरशॉट वॉटरव्हीलच्या विपरीत ज्याने पाणी थेट चाकावर वाहते ज्यामुळे ते पाण्याच्या प्रवाहाच्या दिशेने फिरते, पिचबॅक वॉटरव्हील फनेलमधून पाणी उभ्या खालच्या दिशेने आणि खालच्या बादलीमध्ये भरते ज्यामुळे चाक विरुद्ध दिशेने फिरते. वरील पाण्याच्या प्रवाहाची दिशा.
मागील ओव्हरशॉट वॉटरव्हीलप्रमाणेच, बादल्यांमधील पाण्याच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या वजनामुळे चाक फिरते परंतु घड्याळाच्या विरुद्ध दिशेने.फिरण्याचा कोन चाकाच्या तळाशी आल्यावर बादल्यांमध्ये अडकलेले पाणी खाली रिकामे होते.रिकामी बादली चाकाला जोडली गेल्याने, ती चाकासोबत पूर्वीप्रमाणेच फिरत राहते जोपर्यंत ती पुन्हा वरच्या टोकापर्यंत अधिक पाण्याने भरण्यासाठी तयार होत नाही आणि चक्राची पुनरावृत्ती होते.
या वेळी फरक असा आहे की फिरत्या बादलीतून रिकामे केलेले सांडपाणी अंडरशॉट वॉटरव्हील प्रिन्सिपल प्रमाणेच फिरत असलेल्या चाकाच्या दिशेने (त्यात कुठेही जाण्यासाठी नसल्यामुळे) वाहून जाते.अशाप्रकारे पिचबॅक वॉटरव्हीलचा मुख्य फायदा असा आहे की ते चाक त्याच्या मध्यवर्ती अक्षाभोवती फिरवण्यासाठी दोनदा पाण्याची ऊर्जा वापरते, एकदा वरून आणि एकदा खालून.
याचा परिणाम असा होतो की वॉटरव्हील डिझाइनची कार्यक्षमता पाण्याच्या उर्जेच्या 80% पेक्षा जास्त वाढली आहे कारण ती येणार्‍या पाण्याचे गुरुत्वाकर्षण वजन आणि वरून बादल्यांमध्ये निर्देशित केलेल्या पाण्याच्या शक्ती किंवा दाबाने चालविली जाते. तसेच कचऱ्याच्या पाण्याचा प्रवाह बादल्यांवर ढकलत आहे.पिचबॅक वॉटरव्हीलचा गैरसोय असा आहे की त्याला चाकाच्या थेट वर च्युट्स आणि पेंट्रोफसह थोडी अधिक जटिल पाणीपुरवठा व्यवस्था आवश्यक आहे.

ब्रेस्टशॉट वॉटरव्हील डिझाइन
ब्रेस्टशॉट वॉटर व्हील डिझाईन ही आणखी एक अनुलंब-माऊंट केलेली वॉटरव्हील डिझाइन आहे जिथे पाणी बादल्यांमध्ये सुमारे अर्ध्या मार्गाने धुरीच्या उंचीवर किंवा त्याच्या अगदी वर जाते आणि नंतर चाकांच्या रोटेशनच्या दिशेने तळाशी वाहते.साधारणपणे, ब्रेस्टशॉट वॉटरव्हीलचा वापर अशा परिस्थितीत केला जातो जेव्हा पाण्याचे डोके वरून ओव्हरशॉट किंवा पिचबॅक वॉटरव्हील डिझाइनला पॉवर करण्यासाठी अपुरे असते.
येथे गैरसोय असा आहे की पाण्याचे गुरुत्वाकर्षण वजन हे पूर्वीच्या अर्ध्या रोटेशनच्या तुलनेत फक्त एक चतुर्थांश रोटेशनसाठी वापरले जाते.या कमी डोक्याच्या उंचीवर मात करण्यासाठी, पाण्यापासून आवश्यक प्रमाणात संभाव्य ऊर्जा काढण्यासाठी वॉटरव्हील्सच्या बादल्या रुंद केल्या जातात.
ब्रेस्टशॉट वॉटरव्हील्स चाक फिरवण्यासाठी पाण्याचे समान गुरुत्वाकर्षण वजन वापरतात परंतु पाण्याच्या डोक्याची उंची सामान्य ओव्हरशॉट वॉटरव्हीलच्या जवळपास निम्मी असल्याने, पाण्याचे प्रमाण वाढवण्यासाठी पूर्वीच्या वॉटरव्हील डिझाइनपेक्षा बादल्या खूप रुंद असतात. बादल्या मध्ये पकडले.या प्रकारच्या डिझाईनचा तोटा म्हणजे प्रत्येक बादलीतून वाहून जाणाऱ्या पाण्याची रुंदी आणि वजन वाढणे.पिचबॅक डिझाइनप्रमाणे, ब्रेस्टशॉट व्हील पाण्याची उर्जा दुप्पट वापरते कारण वॉटरव्हील पाण्यात बसण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे ज्यामुळे वाया जाणारे पाणी चाकाच्या फिरण्यास मदत करू शकते कारण ते खाली प्रवाहात वाहून जाते.

वॉटरव्हील वापरून वीज निर्माण करा
ऐतिहासिकदृष्ट्या पीठ, तृणधान्ये आणि इतर अशा यांत्रिक कामांसाठी पाण्याची चाके वापरली गेली आहेत.परंतु वीज निर्मितीसाठी पाण्याची चाके देखील वापरली जाऊ शकतात, ज्याला हायड्रो पॉवर सिस्टम म्हणतात.इलेक्ट्रिकल जनरेटरला वॉटरव्हील फिरणाऱ्या शाफ्टला जोडून, ​​प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे ड्राईव्ह बेल्ट आणि पुलीचा वापर करून, सौर ऊर्जेपेक्षा दिवसाचे 24 तास सतत वीज निर्माण करण्यासाठी वॉटरव्हील्सचा वापर केला जाऊ शकतो.जर वॉटरव्हील योग्यरित्या डिझाइन केले असेल तर, एक लहान किंवा "मायक्रो" जलविद्युत प्रणाली सरासरी घरामध्ये प्रकाश आणि/किंवा विद्युत उपकरणांना उर्जा देण्यासाठी पुरेशी वीज तयार करू शकते.
तुलनेने कमी वेगाने त्याचे इष्टतम आउटपुट तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेले वॉटर व्हील जनरेटर पहा.लहान प्रकल्पांसाठी, एक लहान डीसी मोटर कमी-स्पीड जनरेटर किंवा ऑटोमोटिव्ह अल्टरनेटर म्हणून वापरली जाऊ शकते परंतु ते जास्त वेगाने काम करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत म्हणून काही प्रकारचे गियरिंग आवश्यक असू शकते.विंड टर्बाइन जनरेटर एक आदर्श वॉटरव्हील जनरेटर बनवते कारण ते कमी गती, उच्च आउटपुट ऑपरेशनसाठी डिझाइन केलेले आहे.
जर तुमच्या घराजवळ किंवा बागेजवळ बऱ्यापैकी वेगाने वाहणारी नदी किंवा प्रवाह असेल ज्याचा तुम्ही वापर करू शकता, तर "पवन ऊर्जा" किंवा "सौर उर्जा" सारख्या अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांच्या इतर प्रकारांसाठी एक लहान जलविद्युत प्रणाली एक चांगला पर्याय असू शकते. ” कारण त्याचा व्हिज्युअल प्रभाव खूपच कमी आहे.तसेच पवन आणि सौर ऊर्जेप्रमाणेच, स्थानिक युटिलिटी ग्रिडशी जोडलेल्या ग्रिड-कनेक्ट केलेल्या लहान स्केल वॉटरव्हील डिझाइन जनरेटिंग सिस्टमसह, तुम्ही निर्माण केलेली परंतु वापरत नसलेली कोणतीही वीज वीज कंपनीला परत विकली जाऊ शकते.
हायड्रो एनर्जी बद्दलच्या पुढील ट्युटोरियलमध्ये, आपण उपलब्ध असलेल्या विविध प्रकारच्या टर्बाइन पाहू ज्या आपण जलविद्युत निर्मितीसाठी आपल्या वॉटरव्हील डिझाइनला जोडू शकतो.वॉटरव्हील डिझाइनबद्दल अधिक माहितीसाठी आणि पाण्याची शक्ती वापरून तुमची स्वतःची वीज कशी निर्माण करावी, किंवा उपलब्ध असलेल्या विविध वॉटरव्हील डिझाइन्सबद्दल अधिक हायड्रो एनर्जी माहिती मिळवण्यासाठी किंवा हायड्रो एनर्जीचे फायदे आणि तोटे जाणून घेण्यासाठी, नंतर तुमची प्रत ऑर्डर करण्यासाठी येथे क्लिक करा. आज Amazon वरून वीज निर्मितीसाठी वापरल्या जाणाऱ्या वॉटरव्हील्सची तत्त्वे आणि बांधकाम याबद्दल.