Disinn ta 'Waterwheel għal Hydro Energy
Hydro energy iconHydro energy hija teknoloġija li tikkonverti l-enerġija kinetika tal-ilma li jiċċaqlaq f'enerġija mekkanika jew elettrika, u wieħed mill-aktar apparati bikrija użat biex jikkonverti l-enerġija tal-ilma li jiċċaqlaq f'xogħol użabbli kien id-Disinn tal-Waterwheel.
Id-disinn tar-roti tal-ilma evolva maż-żmien b'xi roti tal-ilma orjentati vertikalment, xi orizzontalment u xi wħud b'taljoli u gerijiet elaborati mwaħħla, iżda kollha huma ddisinjati biex jagħmlu l-istess funzjoni u jiġifieri wkoll, "ikkonverti l-moviment lineari tal-ilma li jiċċaqlaq f' moviment li jdur li jista’ jintuża biex issuq kwalunkwe biċċa makkinarju konnessa magħha permezz ta’ xaft li jdur”.
Disinn Tipiku ta' Waterwheel
Early Waterwheel Design kienu magni pjuttost primittivi u sempliċi li jikkonsistu f'rota vertikali tal-injam bi xfafar tal-injam jew bramel imwaħħla b'mod ugwali madwar iċ-ċirkonferenza tagħhom kollha appoġġjati fuq xaft orizzontali bil-forza tal-ilma jiċċirkola taħtha timbotta r-rota f'direzzjoni tanġenzjali kontra x-xfafar. .
Dawn ir-roti ta 'l-ilma vertikali kienu ferm superjuri għad-disinn ta' l-ilma orizzontali ta 'qabel mill-Griegi u l-Eġizzjani tal-qedem, minħabba li setgħu joperaw b'mod aktar effiċjenti u jittraduċu l-momentum ta' l-ilma li jiċċaqlaq fis-setgħa.It-taljoli u l-ingranaġġ kienu mbagħad imwaħħla mal-rota tal-ilma li ppermetta bidla fid-direzzjoni ta 'xaft li jdur minn orizzontali għal vertikali sabiex jitħaddmu l-ġebel tal-mitħna, serrieq injam, tfarrak minerali, ittimbrar u qtugħ eċċ.
Tipi ta 'Disinn tar-Rota tal-Ilma
Il-biċċa l-kbira tal-Waterwheels magħrufa wkoll bħala Watermills jew sempliċiment Water Wheels, huma roti mmuntati vertikalment li jduru madwar fus orizzontali, u dawn it-tipi ta 'waterwheels huma kklassifikati mill-mod li bih l-ilma jiġi applikat għar-rota, relattiv għall-fus tar-rota.Kif tista 'tistenna, ir-roti tal-ilma huma magni relattivament kbar li jduru b'veloċitajiet angolari baxxi, u għandhom effiċjenza baxxa, minħabba telf mill-frizzjoni u l-mili mhux komplut tal-bramel, eċċ.
L-azzjoni ta 'l-ilma li timbotta kontra l-bramel tar-roti jew paddles tiżviluppa torque fuq il-fus iżda billi tidderieġi l-ilma lejn dawn paddles u bramel minn pożizzjonijiet differenti fuq ir-rota l-veloċità tar-rotazzjoni u l-effiċjenza tagħha tista' titjieb.Iż-żewġ tipi l-aktar komuni ta 'disinn ta' waterwheel huma "undershot waterwheel" u "overshot waterwheel".
Disinn tar-Rota tal-Ilma Undershot
Id-Disinn tar-Rota tal-Ilma Undershot, magħruf ukoll bħala "rota tan-nixxiegħa" kien it-tip ta 'rota tal-ilma l-aktar użat komunement iddisinjat mill-Griegi u r-Rumani tal-qedem peress li huwa l-aktar tip ta' rota sempliċi, irħas u faċli biex tinbena.
F'dan it-tip ta 'disinn ta' waterwheel, ir-rota hija sempliċement imqiegħda direttament f'xmara li tgħaddi malajr u appoġġjata minn fuq.Il-moviment ta 'l-ilma hawn taħt joħloq azzjoni ta' imbuttar kontra l-paddles mgħaddsa fuq il-parti t'isfel tar-rota li tippermettilha ddawwar f'direzzjoni waħda biss relattiva għad-direzzjoni tal-fluss ta 'l-ilma.
Dan it-tip ta 'disinn ta' waterwheel huwa ġeneralment użat f'żoni ċatti mingħajr inklinazzjoni naturali ta 'l-art jew fejn il-fluss ta' l-ilma jiċċaqlaq malajr biżżejjed.Meta mqabbel mad-disinji l-oħra tar-rota tal-ilma, dan it-tip ta 'disinn huwa ineffiċjenti ħafna, b'mill-inqas 20% tal-enerġija potenzjali tal-ilmijiet li qed tintuża biex fil-fatt iddawwar ir-rota.Ukoll l-enerġija tal-ilmijiet tintuża darba biss biex iddawwar ir-rota, u wara tiċċirkola mal-bqija tal-ilma.
Żvantaġġ ieħor tar-rota ta 'l-ilma undershot huwa li teħtieġ kwantitajiet kbar ta' ilma li jiċċaqlaq b'veloċità.Għalhekk, waterwheels undershot huma normalment jinsabu fuq il-banek tax-xmajjar bħala nixxigħat iżgħar jew nixxigħat m'għandhomx biżżejjed enerġija potenzjali fl-ilma li jiċċaqlaq.
Mod wieħed kif tittejjeb kemmxejn l-effiċjenza ta 'rota ta' l-ilma undershot huwa li tiddevja persentaġġ mill-ilma fix-xmara tul kanal jew kanal dejjaq sabiex 100% ta 'l-ilma devjat jintuża biex iddawwar ir-rota.Sabiex jinkiseb dan ir-rota ta' taħt trid tkun dejqa u toqgħod b'mod preċiż ħafna fil-kanal biex tevita li l-ilma jaħrab mal-ġnub jew billi żżid jew in-numru jew id-daqs tal-paddles.
Disinn ta' Waterwheel Overshot
Id-Disinn tar-Rota tal-Ilma Overshot huwa l-aktar tip komuni ta 'disinn tar-rota tal-ilma.L-overshot waterwheel huwa aktar ikkumplikat fil-kostruzzjoni u d-disinn tiegħu mill-waterwheel undershot preċedenti peress li juża bramel jew kompartimenti żgħar kemm biex jaqbdu u jżommu l-ilma.
Dawn il-bramel jimlew bl-ilma li joħroġ fil-parti ta’ fuq tar-rota.Il-piż gravitazzjonali tal-ilma fil-bramel sħaħ jikkawża li r-rota ddur madwar l-assi ċentrali tagħha hekk kif il-bramel vojta fuq in-naħa l-oħra tar-rota jsiru eħfef.
Dan it-tip ta 'rota ta' l-ilma juża l-gravità biex itejjeb il-produzzjoni kif ukoll l-ilma nnifsu, u b'hekk ir-roti ta 'l-ilma overshot huma ħafna aktar effiċjenti minn disinji ta' undershot peress li kważi l-ilma kollu u l-piż tiegħu qed jintużaw biex jipproduċu qawwa tal-ħruġ.Madankollu bħal qabel, l-enerġija tal-ilma tintuża darba biss biex iddawwar ir-rota, u wara tiċċirkola mal-bqija tal-ilma.
Overshot waterwheels huma sospiżi fuq xmara jew nixxiegħa u huma ġeneralment mibnija fuq il-ġnub ta 'għoljiet li jipprovdu provvista ta' ilma minn fuq b'ras baxxa (id-distanza vertikali bejn l-ilma fil-quċċata u x-xmara jew nixxiegħa taħt) ta 'bejn 5-sa. -20 metru.Diga żgħira jew weir tista 'tinbena u tintuża kemm biex tgħaddi u żżid il-veloċità tal-ilma sal-quċċata tar-rota li tagħtiha aktar enerġija iżda huwa l-volum tal-ilma aktar milli l-veloċità tiegħu li jgħin iddawwar ir-rota.
Ġeneralment, overshot waterwheels huma mibnija kbar kemm jista 'jkun biex jagħtu l-akbar distanza possibbli tar-ras għall-piż gravitazzjonali ta' l-ilma biex iddawwar ir-rota.Madankollu, waterwheels b'dijametru kbir huma aktar ikkumplikati u għaljin biex jinbnew minħabba l-piż tar-rota u l-ilma.
Meta l-bramel individwali jimtlew bl-ilma, il-piż gravitazzjonali tal-ilma jikkawża li r-rota ddur fid-direzzjoni tal-fluss tal-ilma.Hekk kif l-angolu tar-rotazzjoni jersaq eqreb lejn il-qiegħ tar-rota, l-ilma ġewwa l-barmil jitbattal fix-xmara jew nixxiegħa taħt, iżda l-piż tal-bramel li jduru warajh jikkawża li r-rota tkompli bil-veloċità rotazzjonali tagħha.Il-barmil vojt ikompli madwar ir-rota li ddur sakemm terġa 'lura fil-quċċata għal darb'oħra lesta biex timtela b'aktar ilma u ċ-ċiklu jirrepeti.Wieħed mill-iżvantaġġi ta 'disinn ta' waterwheel overshot huwa li l-ilma jintuża darba biss hekk kif jgħaddi fuq ir-rota.
Id-Disinn tal-Pitchback Waterwheel
Id-Disinn tar-Rota tal-Ilma Pitchback huwa varjazzjoni fuq ir-rota tal-ilma ta 'qabel peress li juża wkoll il-piż gravitazzjonali tal-ilma biex jgħin iddawwar ir-rota, iżda juża wkoll il-fluss tal-ilma mormi taħtha biex jagħti spinta żejda.Dan it-tip ta 'disinn ta' waterwheel juża sistema ta 'infeed tar-ras baxxa li tipprovdi l-ilma qrib in-naħa ta' fuq tar-rota minn pentrough ta 'hawn fuq.
B'differenza mill-overshot waterwheel li wassal l-ilma direttament fuq ir-rota u b'hekk idawwar fid-direzzjoni tal-fluss ta 'l-ilma, ir-rota ta' l-ilma tal-pitchback tmigħ l-ilma vertikalment 'l isfel permezz ta' lembut u fil-barmil taħt u tikkawża li r-rota ddur fl-oppost. direzzjoni għall-fluss ta 'l-ilma hawn fuq.
Eżatt bħall-overshot waterwheel preċedenti, il-piż gravitazzjonali tal-ilma fil-bramel jikkawża li r-rota ddur iżda f'direzzjoni kontra l-arloġġ.Hekk kif l-angolu tar-rotazzjoni joqrob lejn il-qiegħ tar-rota, l-ilma maqbud ġewwa l-bramel jitbattal taħt.Hekk kif il-barmil vojt jitwaħħal mar-rota, ikompli jdur mar-rota bħal qabel sakemm jerġa’ jitla’ fil-quċċata għal darb’oħra lest biex jimtela b’aktar ilma u ċ-ċiklu jirrepeti.
Id-differenza din id-darba hija li l-ilma mormi mbattal barra mill-barmil li jdur joħroġ fid-direzzjoni tar-rota li ddur (kif m'għandha mkien ieħor fejn tmur), simili għall-prinċipal tal-waterwheel undershot.Għalhekk il-vantaġġ ewlieni tal-pitchback waterwheel huwa li juża l-enerġija tal-ilma darbtejn, darba minn fuq u darba minn taħt biex iddawwar ir-rota madwar l-assi ċentrali tagħha.
Ir-riżultat huwa li l-effiċjenza tad-disinn tar-rota tal-ilma tiżdied ħafna għal aktar minn 80% tal-enerġija tal-ilmijiet peress li hija mmexxija kemm mill-piż gravitazzjonali tal-ilma li jkun dieħel kif ukoll mill-forza jew il-pressjoni tal-ilma diretta fil-bramel minn fuq, kif kif ukoll il-fluss ta 'l-ilma mormi taħt imbuttar kontra l-bramel.L-iżvantaġġ għalkemm ta 'pitchback waterwheel huwa li jeħtieġ arranġament ta' provvista ta 'ilma kemmxejn aktar kumpless direttament 'il fuq mir-rota b'xutes u pentroughs.
Id-Disinn tal-Waterwheel Breastshot
Id-Disinn tar-Rota tal-Ilma Breastshot huwa disinn ieħor ta 'rota ta' l-ilma immuntat vertikalment fejn l-ilma jidħol fil-bramel madwar nofs triq 'il fuq fl-għoli tal-fus, jew eżatt fuqu, u mbagħad joħroġ 'il barra fil-qiegħ fid-direzzjoni tar-rotazzjoni tar-roti.Ġeneralment, il-breastshot waterwheel jintuża f'sitwazzjonijiet fejn ir-ras ta 'l-ilma ma tkunx biżżejjed biex tħaddem disinn ta' waterwheel overshot jew pitchback minn fuq.
L-iżvantaġġ hawnhekk huwa li l-piż gravitazzjonali tal-ilma jintuża biss għal madwar kwart tar-rotazzjoni b'differenza minn qabel li kienet għal nofs ir-rotazzjoni.Biex jingħelbu dan l-għoli tar-ras baxx, il-bramel tar-roti tal-ilma jsiru usa 'biex jiġi estratt l-ammont meħtieġ ta' enerġija potenzjali mill-ilma.
Waterwheels Breastshot jużaw madwar l-istess piż gravitazzjonali ta 'l-ilma biex iduru r-rota iżda peress li l-għoli tar-ras ta' l-ilma huwa madwar nofs dak ta 'waterwheel overshot tipiku, il-bramel huma ħafna usa' minn disinji ta 'waterwheel preċedenti biex iżidu l-volum ta' l-ilma. maqbuda fil-bramel.L-iżvantaġġ ta 'dan it-tip ta' disinn huwa żieda fil-wisa 'u l-piż tal-ilma li qed jinġarr minn kull barmil.Bħal fil-każ tad-disinn tal-pitchback, ir-rota tal-breastshot tuża l-enerġija tal-ilma darbtejn peress li r-rota tal-ilma hija ddisinjata biex toqgħod fl-ilma li tippermetti li l-ilma mormi jgħin fir-rotazzjoni tar-rota hekk kif joħroġ 'l bogħod 'l isfel.
Iġġenera l-Elettriku billi tuża Waterwheel
Storikament ir-roti tal-ilma intużaw għat-tħin tad-dqiq, iċ-ċereali u kompiti mekkaniċi oħra bħal dawn.Iżda r-roti tal-ilma jistgħu jintużaw ukoll għall-ġenerazzjoni tal-elettriku, imsejħa sistema Hydro Power.Billi tgħaqqad ġeneratur elettriku max-xaft li jdur tar-roti tal-ilma, jew direttament jew indirettament bl-użu ta 'ċinturini tas-sewqan u taljoli, waterwheels jistgħu jintużaw biex jiġġeneraw enerġija kontinwament 24 siegħa kuljum b'differenza mill-enerġija solari.Jekk ir-rota ta 'l-ilma hija ddisinjata b'mod korrett, sistema idroelettrika żgħira jew "mikro" tista' tipproduċi biżżejjed elettriku biex tħaddem id-dawl u/jew it-tagħmir elettriku f'dar medja.
Fittex għall-Ġeneraturi tar-roti tal-Ilma ddisinjati biex jipproduċu l-aħjar output tiegħu b'veloċitajiet relattivament baxxi.Għal proġetti żgħar, mutur DC żgħir jista 'jintuża bħala ġeneratur ta' veloċità baxxa jew alternatur tal-karozzi iżda dawn huma ddisinjati biex jaħdmu b'veloċitajiet ferm ogħla u għalhekk tista 'tiġi meħtieġa xi forma ta' gearing.Ġeneratur tat-turbina tar-riħ jagħmel ġeneratur ta 'l-ilma ideali peress li huwa ddisinjat għal tħaddim ta' veloċità baxxa u ta 'produzzjoni għolja.
Jekk hemm xmara jew nixxiegħa li tgħaddi b'mod pjuttost mgħaġġel qrib id-dar jew il-ġnien tiegħek li tista' tuża, allura sistema ta' enerġija idroelettrika fuq skala żgħira tista' tkun alternattiva aħjar għal forom oħra ta' sorsi ta' enerġija rinnovabbli bħal "Enerġija mir-Riħ" jew "Enerġija Solari". ” peress li għandha ħafna inqas impatt viżwali.Ukoll bħall-enerġija mir-riħ u solari, b'sistema ta 'ġenerazzjoni ddisinjata ta' waterwheel fuq skala żgħira konnessa mal-grilja konnessa mal-grid ta 'utilità lokali, kwalunkwe elettriku li tiġġenera iżda ma tużax jista' jinbiegħ lura lill-kumpanija tal-elettriku.
Fit-tutorja li jmiss dwar l-Idro-Enerġija, se nħarsu lejn it-tipi differenti ta’ turbini disponibbli li nistgħu nwaħħallu mad-disinn tar-rota tal-ilma tagħna għall-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika.Għal aktar informazzjoni dwar id-Disinn tal-Waterwheel u kif tiġġenera l-elettriku tiegħek billi tuża l-qawwa tal-ilma, jew tikseb aktar informazzjoni dwar l-idroenerġija dwar id-diversi disinji tal-waterwheel disponibbli, jew biex tesplora l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tal-idroenerġija, imbagħad Ikklikkja Hawnhekk biex tordna l-kopja tiegħek mill-Amazon illum dwar il-prinċipji u l-kostruzzjoni ta’ waterwheels li jistgħu jintużaw għall-ġenerazzjoni tal-elettriku.
Ħin tal-post: Ġunju-25-2021
