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水电系统如何工作?

有许多不同类型的水力涡轮机将工作在不同的水头和流量的组合。从根本上说,所有的水力系统都是基于同样的原理工作的,即将水头的压力转化为旋转的机械动力,然后使用发电机将机械动力转化为电力。

典型的低头微水电系统

典型的低头微水电系统

图片显示了一个典型的低头微型水电系统,具有识别的主要部件。虽然这些照片显示了微小的系统(小于10 kW),但更容易解释较小的系统上的零件,因为它们都如此靠近在一起。任何尺寸的任何水力系统都是相同的。从上游的上游工作,水流入的第一件事是进气。摄入量总是有一个有两个重要目的的屏幕,首先要防止碎片进入水电系统,可以阻挡和/或损坏水电系统,其次是防止鱼类进入可能导致它们损伤的系统。

一旦水通过进气滤网,就会通过压力管道进入涡轮机。压力管是一个压力管,这意味着它100%充满了水,当它向下移动时,管道内的水压随着水头的增加而增加。

水力系统的工作原理是将高压水转化为旋转机械能

水力涡轮机具有转子,将高压水转换成旋转机械能

在钢管管的末端是具有转子的涡轮机,使高压水转换成旋转机械能。涡轮机以尽可能低的水平排出水以最大化整个系统的头部,通常使用“草稿管”来执行此操作。

草案管装满水的一个聪明的设备,就像你必须减少水里面的气压嘴里吸了根稻草,让水柱内引流管,总是想向下的重力,它创建一个负压下涡轮。这被称为“吸入压头”,因为它是一个负压,而压力管中的压力是正的,称为“压力压头”。导流管并不意味着你可以从一个地点得到更多的头,但他们确实允许你在下游水位以上的物理定位涡轮机,这可以使它更容易建设和维护,因为它不会在这样一个潮湿的环境。

通过使用皮带驱动器或齿轮箱增加速度,从涡轮机的低速,高扭矩机械电源改变为高速,低扭矩功率

通过使用皮带驱动器或齿轮箱增加速度,从涡轮机的低速,高扭矩机械电源改变为高速,低扭矩功率

通过水力涡轮机产生的机械旋转能量对现在的人来说并不多大用,但历史上将被用来直接推动电力轧机,以研磨粉或织机制作布料。如今我们想要电,所以通常使用带驱动器或齿轮箱的速度来改变来自涡轮机的低速,高扭矩机械功率,通过增加速度来改变为高速,低扭矩功率。

高速低扭矩的功率然后用来驱动发电机,将机械动力从涡轮机转化为我们都可以使用的有用的电力。根据系统配置的不同,电力可以就地使用,而不是从电网进口,或者可以出口并出售给电网,或者通常是两者的结合。

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