హైడ్రో ఎనర్జీ కోసం వాటర్వీల్ డిజైన్
హైడ్రో ఎనర్జీ ఐకాన్ హైడ్రో ఎనర్జీ అనేది నీటిని కదిలే గతి శక్తిని యాంత్రిక లేదా విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే సాంకేతికత, మరియు నీటిని కదిలే శక్తిని ఉపయోగించగల పనిగా మార్చడానికి ఉపయోగించిన తొలి పరికరాల్లో ఒకటి వాటర్వీల్ డిజైన్.
నీటి చక్రాల రూపకల్పన కాలక్రమేణా కొన్ని నీటి చక్రాలు నిలువుగా, కొన్ని అడ్డంగా మరియు కొన్ని విస్తృతమైన పుల్లీలు మరియు గేర్లతో జతచేయబడి అభివృద్ధి చెందాయి, అయితే అవన్నీ ఒకే విధమైన పనితీరును చేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు అది కూడా “కదులుతున్న నీటి యొక్క సరళ కదలికను మార్చండి. భ్రమణ షాఫ్ట్ ద్వారా దానికి అనుసంధానించబడిన ఏదైనా యంత్రాన్ని నడపడానికి ఉపయోగించే రోటరీ మోషన్”.
సాధారణ వాటర్వీల్ డిజైన్
ప్రారంభ వాటర్వీల్ డిజైన్ చాలా ప్రాచీనమైన మరియు సరళమైన యంత్రాలు, చెక్క బ్లేడ్లు లేదా బకెట్లు వాటి చుట్టుకొలత చుట్టూ సమానంగా అమర్చబడిన నిలువు చెక్క చక్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అన్నింటినీ బ్లేడ్లకు వ్యతిరేకంగా ప్రవహించే నీటి శక్తితో క్షితిజ సమాంతర షాఫ్ట్పై మద్దతు ఉంటుంది. .
ఈ నిలువు వాటర్వీల్లు పురాతన గ్రీకులు మరియు ఈజిప్షియన్ల మునుపటి క్షితిజ సమాంతర వాటర్వీల్ డిజైన్ కంటే చాలా గొప్పవి, ఎందుకంటే అవి కదిలే నీటి కదలికను శక్తిలోకి అనువదించడం ద్వారా మరింత సమర్థవంతంగా పని చేయగలవు.పుల్లీలు మరియు గేరింగ్ తర్వాత వాటర్వీల్కు జోడించబడ్డాయి, ఇది మిల్స్టోన్స్, రంపపు కలప, క్రష్ ధాతువు, స్టాంపింగ్ మరియు కటింగ్ మొదలైన వాటిని ఆపరేట్ చేయడానికి క్షితిజ సమాంతర నుండి నిలువుగా తిరిగే షాఫ్ట్ దిశలో మార్పును అనుమతించింది.
వాటర్ వీల్ డిజైన్ రకాలు
వాటర్మిల్స్ లేదా వాటర్ వీల్స్ అని కూడా పిలువబడే చాలా వాటర్వీల్స్ నిలువుగా మౌంట్ చేయబడిన చక్రాలు, ఇవి క్షితిజ సమాంతర ఇరుసు చుట్టూ తిరుగుతాయి మరియు ఈ రకమైన వాటర్వీల్స్ చక్రం యొక్క ఇరుసుకు సంబంధించి చక్రానికి నీటిని వర్తించే విధానం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.మీరు ఊహించినట్లుగా, వాటర్వీల్లు సాపేక్షంగా పెద్ద యంత్రాలు, ఇవి తక్కువ కోణీయ వేగంతో తిరుగుతాయి మరియు రాపిడి వల్ల కలిగే నష్టాలు మరియు బకెట్లను అసంపూర్తిగా నింపడం మొదలైన వాటి కారణంగా తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
చక్రాల బకెట్లు లేదా తెడ్డులకు వ్యతిరేకంగా నీటి నెట్టడం వలన ఇరుసుపై టార్క్ అభివృద్ధి చెందుతుంది, అయితే ఈ తెడ్డులు మరియు బకెట్ల వద్ద నీటిని చక్రంపై వివిధ స్థానాల నుండి మళ్లించడం ద్వారా భ్రమణ వేగం మరియు దాని సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు.వాటర్వీల్ డిజైన్లో అత్యంత సాధారణమైన రెండు రకాలు “అండర్షాట్ వాటర్వీల్” మరియు “ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్”.
అండర్షాట్ వాటర్ వీల్ డిజైన్
అండర్షాట్ వాటర్ వీల్ డిజైన్, దీనిని "స్ట్రీమ్ వీల్" అని కూడా పిలుస్తారు, దీనిని పురాతన గ్రీకులు మరియు రోమన్లు రూపొందించిన అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే వాటర్వీల్ రకం, ఇది నిర్మించడానికి సులభమైన, చౌకైన మరియు సులభమైన రకం.
ఈ రకమైన వాటర్వీల్ డిజైన్లో, చక్రం నేరుగా వేగంగా ప్రవహించే నదిలో ఉంచబడుతుంది మరియు పై నుండి మద్దతు ఇస్తుంది.దిగువ నీటి కదలిక చక్రం యొక్క దిగువ భాగంలో మునిగిపోయిన తెడ్డులకు వ్యతిరేకంగా నెట్టడం చర్యను సృష్టిస్తుంది, ఇది నీటి ప్రవాహం యొక్క దిశకు సంబంధించి ఒక దిశలో మాత్రమే తిప్పడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఈ రకమైన వాటర్వీల్ డిజైన్ సాధారణంగా భూమి యొక్క సహజ వాలు లేని చదునైన ప్రదేశాలలో లేదా నీటి ప్రవాహం తగినంత వేగంగా కదులుతున్న ప్రదేశాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.ఇతర వాటర్వీల్ డిజైన్లతో పోలిస్తే, ఈ రకమైన డిజైన్ చాలా అసమర్థమైనది, వాస్తవానికి చక్రం తిప్పడానికి 20% జలాల సంభావ్య శక్తి ఉపయోగించబడుతుంది.అలాగే నీటి శక్తి చక్రం తిప్పడానికి ఒక్కసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది, ఆ తర్వాత అది మిగిలిన నీటితో ప్రవహిస్తుంది.
అండర్షాట్ వాటర్ వీల్ యొక్క మరొక ప్రతికూలత ఏమిటంటే దీనికి పెద్ద మొత్తంలో నీరు వేగంతో కదులుతుంది.అందువల్ల, అండర్షాట్ వాటర్వీల్స్ సాధారణంగా నదుల ఒడ్డున ఉంటాయి, ఎందుకంటే చిన్న ప్రవాహాలు లేదా వాగులు కదిలే నీటిలో తగినంత సంభావ్య శక్తిని కలిగి ఉండవు.
అండర్షాట్ వాటర్వీల్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని కొద్దిగా మెరుగుపరచడానికి ఒక మార్గం ఏమిటంటే, నదిలోని నీటి శాతాన్ని ఇరుకైన ఛానెల్ లేదా వాహిక వెంట మళ్లించడం, తద్వారా మళ్లించిన నీటిలో 100% చక్రం తిప్పడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.దీనిని సాధించడానికి అండర్షాట్ వీల్ ఇరుకైనదిగా ఉండాలి మరియు నీరు ప్రక్కల నుండి బయటకు రాకుండా నిరోధించడానికి లేదా తెడ్డుల సంఖ్య లేదా పరిమాణాన్ని పెంచడం ద్వారా ఛానెల్లో చాలా ఖచ్చితంగా సరిపోతుంది.
ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్ డిజైన్
ఓవర్షాట్ వాటర్ వీల్ డిజైన్ అనేది వాటర్వీల్ డిజైన్లో అత్యంత సాధారణ రకం.ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్ దాని నిర్మాణం మరియు డిజైన్లో మునుపటి అండర్షాట్ వాటర్వీల్ కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది నీటిని పట్టుకోవడానికి మరియు పట్టుకోవడానికి బకెట్లు లేదా చిన్న కంపార్ట్మెంట్లను ఉపయోగిస్తుంది.
ఈ బకెట్లు చక్రం పైభాగంలో ప్రవహించే నీటితో నిండి ఉంటాయి.పూర్తి బకెట్లలోని నీటి యొక్క గురుత్వాకర్షణ బరువు చక్రం యొక్క ఇతర వైపున ఉన్న ఖాళీ బకెట్లు తేలికగా మారడంతో చక్రం దాని కేంద్ర అక్షం చుట్టూ తిరుగుతుంది.
ఈ రకమైన నీటి చక్రం అవుట్పుట్తో పాటు నీటిని కూడా మెరుగుపరచడానికి గురుత్వాకర్షణను ఉపయోగిస్తుంది, అందువల్ల ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్స్ అండర్షాట్ డిజైన్ల కంటే చాలా సమర్థవంతంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే దాదాపు మొత్తం నీరు మరియు దాని బరువు అవుట్పుట్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.అయితే మునుపటిలాగా, చక్రాన్ని తిప్పడానికి నీటి శక్తి ఒక్కసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది, ఆ తర్వాత అది మిగిలిన నీటితో ప్రవహిస్తుంది.
ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్లు నది లేదా ప్రవాహానికి ఎగువన నిలిపివేయబడతాయి మరియు సాధారణంగా కొండల వైపులా నిర్మించబడతాయి మరియు పై నుండి నీటి సరఫరాను అందించడం ద్వారా తక్కువ తల (ఎగువ మరియు దిగువన ఉన్న నీరు మరియు నది లేదా ప్రవాహం మధ్య నిలువు దూరం) 5 నుండి మధ్య ఉంటుంది. - 20 మీటర్లు.ఒక చిన్న డ్యామ్ లేదా వీర్ను నిర్మించి, రెండు ఛానెల్లకు ఉపయోగించవచ్చు మరియు చక్రానికి పైభాగానికి నీటి వేగాన్ని పెంచవచ్చు, ఇది మరింత శక్తిని ఇస్తుంది, అయితే ఇది చక్రం తిప్పడానికి సహాయపడే దాని వేగం కంటే నీటి పరిమాణం.
సాధారణంగా, చక్రాన్ని తిప్పడానికి నీటి గురుత్వాకర్షణ బరువుకు సాధ్యమైనంత ఎక్కువ తల దూరాన్ని అందించడానికి ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్స్ వీలైనంత పెద్దగా నిర్మించబడతాయి.అయినప్పటికీ, పెద్ద వ్యాసం కలిగిన వాటర్వీల్స్ చక్రం మరియు నీటి బరువు కారణంగా నిర్మించడం చాలా క్లిష్టంగా మరియు ఖరీదైనవి.
వ్యక్తిగత బకెట్లు నీటితో నిండినప్పుడు, నీటి గురుత్వాకర్షణ బరువు నీటి ప్రవాహం దిశలో చక్రం తిప్పడానికి కారణమవుతుంది.భ్రమణ కోణం చక్రం దిగువకు చేరుకోవడంతో, బకెట్లోని నీరు దిగువ నది లేదా ప్రవాహంలోకి ఖాళీ అవుతుంది, అయితే దాని వెనుక తిరిగే బకెట్ల బరువు చక్రం దాని భ్రమణ వేగంతో కొనసాగేలా చేస్తుంది.ఖాళీ బకెట్ తిరిగే చక్రం చుట్టూ కొనసాగుతుంది, అది మళ్లీ ఎక్కువ నీటితో నింపడానికి సిద్ధంగా ఉంది మరియు చక్రం పునరావృతమవుతుంది.ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్ డిజైన్ యొక్క ప్రతికూలతలలో ఒకటి ఏమిటంటే, నీరు చక్రం మీదుగా ప్రవహిస్తున్నప్పుడు ఒకసారి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.
పిచ్బ్యాక్ వాటర్వీల్ డిజైన్
పిచ్బ్యాక్ వాటర్ వీల్ డిజైన్ అనేది మునుపటి ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్లో ఒక వైవిధ్యం, ఎందుకంటే ఇది చక్రాన్ని తిప్పడంలో సహాయపడటానికి నీటి గురుత్వాకర్షణ బరువును కూడా ఉపయోగిస్తుంది, అయితే ఇది అదనపు పుష్ ఇవ్వడానికి దాని దిగువన ఉన్న వ్యర్థ జలాల ప్రవాహాన్ని కూడా ఉపయోగిస్తుంది.ఈ రకమైన వాటర్వీల్ డిజైన్ తక్కువ హెడ్ ఇన్ఫీడ్ సిస్టమ్ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది పై పెంట్రో నుండి చక్రం పైభాగానికి నీటిని అందిస్తుంది.
ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్ కాకుండా నీటిని నేరుగా చక్రం మీదుగా నీటి ప్రవాహం దిశలో తిప్పేలా చేస్తుంది, పిచ్బ్యాక్ వాటర్వీల్ నీటిని నిలువుగా క్రిందికి గరాటు ద్వారా మరియు దిగువ బకెట్లోకి ఫీడ్ చేస్తుంది, దీని వలన చక్రం ఎదురుగా తిరుగుతుంది. పైన నీటి ప్రవాహానికి దిశ.
మునుపటి ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్ మాదిరిగానే, బకెట్లలోని నీటి గురుత్వాకర్షణ బరువు చక్రం తిప్పడానికి కారణమవుతుంది, కానీ వ్యతిరేక సవ్య దిశలో.భ్రమణ కోణం చక్రం దిగువకు చేరుకోవడంతో, బకెట్ల లోపల చిక్కుకున్న నీరు దిగువన ఖాళీ అవుతుంది.ఖాళీ బకెట్ చక్రంతో జతచేయబడినందున, అది మరింత నీటితో నింపడానికి మరియు చక్రం పునరావృతం కావడానికి మళ్లీ పైకి తిరిగి వచ్చే వరకు మునుపటిలా చక్రంతో తిరుగుతూనే ఉంటుంది.
ఈసారి తేడా ఏమిటంటే, తిరిగే బకెట్ నుండి ఖాళీ చేయబడిన వ్యర్థ నీరు తిరిగే చక్రం దిశలో ప్రవహిస్తుంది (అది మరెక్కడా లేనందున), అండర్షాట్ వాటర్వీల్ ప్రిన్సిపాల్ మాదిరిగానే.అందువల్ల పిచ్బ్యాక్ వాటర్వీల్ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, దాని కేంద్ర అక్షం చుట్టూ చక్రం తిప్పడానికి నీటి శక్తిని రెండుసార్లు, పై నుండి ఒకసారి మరియు దిగువ నుండి ఒకసారి ఉపయోగిస్తుంది.
ఫలితం ఏమిటంటే, వాటర్వీల్ డిజైన్ యొక్క సామర్థ్యం 80% కంటే ఎక్కువ నీటి శక్తికి పెరిగింది, ఎందుకంటే ఇది ఇన్కమింగ్ వాటర్ యొక్క గురుత్వాకర్షణ బరువు మరియు పై నుండి బకెట్లలోకి పంపబడిన నీటి శక్తి లేదా పీడనం ద్వారా నడపబడుతుంది. అలాగే దిగువన ఉన్న వ్యర్థ జలాల ప్రవాహం బకెట్లకు వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది.పిచ్బ్యాక్ వాటర్వీల్ యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, దానికి నేరుగా చ్యూట్లు మరియు పెంట్రోలతో చక్రం పైన కొంచెం సంక్లిష్టమైన నీటి సరఫరా అమరిక అవసరం.
బ్రెస్ట్షాట్ వాటర్వీల్ డిజైన్
బ్రెస్ట్షాట్ వాటర్ వీల్ డిజైన్ అనేది నిలువుగా-మౌంటెడ్ చేయబడిన మరొక వాటర్వీల్ డిజైన్, ఇక్కడ నీరు బకెట్లలోకి యాక్సిల్ ఎత్తులో సగం వరకు లేదా దాని పైన ప్రవేశించి, ఆపై చక్రాల భ్రమణ దిశలో దిగువన ప్రవహిస్తుంది.సాధారణంగా, బ్రెస్ట్షాట్ వాటర్వీల్ పై నుండి ఓవర్షాట్ లేదా పిచ్బ్యాక్ వాటర్వీల్ డిజైన్ను శక్తివంతం చేయడానికి నీటి తల సరిపోని పరిస్థితుల్లో ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇక్కడ ప్రతికూలత ఏమిటంటే, నీటి యొక్క గురుత్వాకర్షణ బరువు గతంలో సగం భ్రమణానికి భిన్నంగా భ్రమణంలో నాలుగింట ఒక వంతు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది.ఈ తక్కువ తల ఎత్తును అధిగమించడానికి, నీటి నుండి అవసరమైన శక్తిని సేకరించేందుకు వాటర్వీల్స్ బకెట్లను విస్తృతంగా తయారు చేస్తారు.
బ్రెస్ట్షాట్ వాటర్వీల్లు చక్రాన్ని తిప్పడానికి నీటి యొక్క అదే గురుత్వాకర్షణ బరువును ఉపయోగిస్తాయి, అయితే నీటి తల ఎత్తు సాధారణ ఓవర్షాట్ వాటర్వీల్తో పోలిస్తే సగం ఉంటుంది, నీటి పరిమాణాన్ని పెంచడానికి బకెట్లు మునుపటి వాటర్వీల్ డిజైన్ల కంటే చాలా వెడల్పుగా ఉంటాయి. బకెట్లలో పట్టుబడ్డాడు.ఈ రకమైన డిజైన్ యొక్క ప్రతికూలత ప్రతి బకెట్ ద్వారా తీసుకువెళుతున్న నీటి వెడల్పు మరియు బరువులో పెరుగుదల.పిచ్బ్యాక్ డిజైన్తో పాటు, బ్రెస్ట్షాట్ వీల్ నీటి శక్తిని రెండుసార్లు ఉపయోగిస్తుంది, వాటర్వీల్ నీటిలో కూర్చునేలా రూపొందించబడింది, వ్యర్థ జలాలు ప్రవాహానికి దూరంగా ప్రవహించేటప్పుడు చక్రం యొక్క భ్రమణానికి సహాయపడతాయి.
వాటర్వీల్ని ఉపయోగించి విద్యుత్ను ఉత్పత్తి చేయండి
చారిత్రాత్మకంగా నీటి చక్రాలు పిండి, తృణధాన్యాలు మరియు ఇతర యాంత్రిక పనుల కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి.కానీ నీటి చక్రాలను విద్యుత్ ఉత్పత్తికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు, దీనిని హైడ్రో పవర్ సిస్టమ్ అంటారు.వాటర్వీల్స్ తిరిగే షాఫ్ట్కు ఎలక్ట్రికల్ జనరేటర్ను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, నేరుగా లేదా పరోక్షంగా డ్రైవ్ బెల్ట్లు మరియు పుల్లీలను ఉపయోగించి, వాటర్వీల్స్ సౌర శక్తికి భిన్నంగా రోజుకు 24 గంటలు నిరంతరం విద్యుత్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.వాటర్వీల్ సరిగ్గా రూపొందించబడితే, ఒక చిన్న లేదా "సూక్ష్మ" జలవిద్యుత్ వ్యవస్థ ఒక సగటు ఇంటిలో లైటింగ్ మరియు/లేదా విద్యుత్ ఉపకరణాలకు తగినంత విద్యుత్ను ఉత్పత్తి చేయగలదు.
సాపేక్షంగా తక్కువ వేగంతో దాని వాంఛనీయ అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి రూపొందించిన వాటర్ వీల్ జనరేటర్ల కోసం చూడండి.చిన్న ప్రాజెక్ట్ల కోసం, ఒక చిన్న DC మోటారును తక్కువ-స్పీడ్ జనరేటర్ లేదా ఆటోమోటివ్ ఆల్టర్నేటర్గా ఉపయోగించవచ్చు, అయితే ఇవి చాలా ఎక్కువ వేగంతో పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి కాబట్టి కొన్ని రకాల గేరింగ్ అవసరం కావచ్చు.విండ్ టర్బైన్ జనరేటర్ ఆదర్శవంతమైన వాటర్వీల్ జనరేటర్ను తయారు చేస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ వేగం, అధిక అవుట్పుట్ ఆపరేషన్ కోసం రూపొందించబడింది.
మీ ఇంటికి లేదా గార్డెన్కు సమీపంలో చాలా వేగంగా ప్రవహించే నది లేదా ప్రవాహాన్ని మీరు ఉపయోగించుకోగలిగితే, "విండ్ ఎనర్జీ" లేదా "సోలార్ ఎనర్జీ వంటి ఇతర రకాల పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులకు చిన్న తరహా హైడ్రో పవర్ సిస్టమ్ మెరుగైన ప్రత్యామ్నాయం కావచ్చు. ” ఎందుకంటే ఇది చాలా తక్కువ విజువల్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.పవన మరియు సౌర శక్తి వలె, స్థానిక యుటిలిటీ గ్రిడ్కు అనుసంధానించబడిన గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన స్మాల్ స్కేల్ వాటర్వీల్ డిజైన్ జెనరేటింగ్ సిస్టమ్తో, మీరు ఉత్పత్తి చేసిన కానీ ఉపయోగించని ఏదైనా విద్యుత్ను తిరిగి విద్యుత్ కంపెనీకి విక్రయించవచ్చు.
హైడ్రో ఎనర్జీ గురించిన తదుపరి ట్యుటోరియల్లో, జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం మన వాటర్వీల్ డిజైన్కు జోడించగలిగే వివిధ రకాల టర్బైన్లను మేము పరిశీలిస్తాము.వాటర్వీల్ డిజైన్ గురించి మరింత సమాచారం కోసం మరియు నీటి శక్తిని ఉపయోగించి మీ స్వంత విద్యుత్ను ఎలా ఉత్పత్తి చేయాలి లేదా అందుబాటులో ఉన్న వివిధ వాటర్వీల్ డిజైన్ల గురించి మరింత హైడ్రో ఎనర్జీ సమాచారాన్ని పొందడం కోసం లేదా హైడ్రో ఎనర్జీ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలను అన్వేషించడానికి, మీ కాపీని ఆర్డర్ చేయడానికి ఇక్కడ క్లిక్ చేయండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే వాటర్వీల్స్ సూత్రాలు మరియు నిర్మాణం గురించి అమెజాన్ నుండి ఈరోజు.
పోస్ట్ సమయం: జూన్-25-2021