Ke Kuleana o nā Kaha Hoʻohuli i ka Hoʻonui ʻana i ka Pono o nā Turbines Hydroelectric
ʻO nā hale hana mana hydroelectric (PLTA) kekahi o nā kumu ikehu hou hilinaʻi loa no ka mea hoʻohana lākou i ka ikehu hiki a me ka ikehu kinetic o ka wai e hana i ka uila. Ma hope o ka hana o kahi hale hana mana hydroelectric he ʻano o nā ʻāpana kīwila a me nā ʻāpana mechanical i hoʻohui ʻia: kahi pā wai a i ʻole waihona wai, kahi lawe ʻana, kahi kahawai conveyor, penstock, turbine, generator, a me ka ʻōnaehana tailrace. ʻO kahi mea e pakele pinepine ai i ka nānā ʻana o ka lehulehu—akā he mea nui ia no ka pono o ka hana a me ka hoʻomau ʻana—ʻo ia ke kahawai hoʻohuli. He kuleana koʻikoʻi kēia kahawai i ka hoʻoponopono ʻana i ke kahe ʻana, ka pale ʻana i ke kau ʻana, a me ka mālama ʻana i ka turbine e hana ana ma nā kūlana hydraulic maikaʻi loa.
Ke hoʻomaopopo nei i nā kahawai hoʻohuli i nā ʻōnaehana mana hydroelectric
Ma keʻano laulā, ʻo kahi kahawai hoʻohuli he ala kahe wai ʻē aʻe i hāʻawi ʻia e hoʻohuli i kekahi a i ʻole nā mea hoʻokuʻu āpau mai ke kahawai nui. Ma ke ʻano o nā hale hana mana hydroelectric, hiki ke hoʻohana ʻia nā kahawai hoʻohuli i ka wā o ke kūkulu ʻana, ka mālama ʻana, a i ʻole i ka wā o nā hanana hydrological koʻikoʻi e like me ke kahe ʻana. ʻOiai ma kekahi mau hoʻolālā he manawa pōkole kēia mau kahawai (ʻoi aku hoʻi i ka wā o ke kūkulu ʻana i ka pā), ma nā hale hana mana hydroelectric hou he nui, mālama ʻia nā kahawai hoʻohuli ma ke ʻano he ʻāpana o ka ʻōnaehana palekana hana.
ʻO ka maʻamau, ua lako nā kahawai hoʻohuli me nā ʻano hana hoʻomalu e like me nā puka wai, nā ʻūpā ʻōpala, nā ala wai hoʻokahe, nā kīʻaha hoʻomālielie, a me nā ʻano hana hoʻopūʻiwa ikehu e hōʻoia i ka palekana o ka hoʻohuli ʻana a ʻaʻole e hōʻino i lalo. I nā huaʻōlelo ʻē aʻe, hana nā kahawai hoʻohuli e like me nā "kiwikā" nui ma kahi pae muliwai e hiki ke hoʻololi i ka hoʻokahe ʻana o ke kahe e mālama i ke kūpaʻa o ka hoʻonohonoho nui.
Ka Pono o ka Turbine a me ka Hoʻohuli ʻana i nā Kumu Hydraulic
Hoʻopilikia nui ʻia ka pono o kahi turbine hydroelectric e nā kūlana hydraulic e komo ana i ka turbine. Ua hoʻolālā ʻia nā Turbine—inā ʻo Francis, Kaplan, a i ʻole Pelton—e hana maikaʻi loa i loko o kahi poʻo kikoʻī (kiʻekiʻe o ka hāʻule wai) a me ka pae kahe. Ke nui nā loli o ke kahe, ke komo ʻana o ka sediment a me nā ʻōpala, a i ʻole ke kūkulu ʻia ʻana o nā vortices a me ka turbulence i loko o ka intake, hiki ke emi ka pono o ka turbine. ʻO kēia emi ʻana o ka pono ʻaʻole wale ia he emi ʻana o ka mana uila akā ʻo ka wikiwiki hoʻi o ka ʻaʻahu ʻana o nā ʻāpana (nā mea holo, nā vanes alakaʻi, nā sila), e hoʻonui ana i nā kumukūʻai mālama.
ʻO kēia kahi e komo ai nā kahawai hoʻohuli: ʻaʻole lākou e "hoʻohuli wale i ka wai," akā kōkua pū i ka hōʻoia ʻana o ka wai e komo ana i ka turbine e ʻoi aku ka paʻa, ka maʻemaʻe, a ʻoi aku e like me ka hoʻolālā ʻana.
1. Hoʻopaʻa i ka hoʻokuʻu ʻana a hōʻemi i nā loli o ke kahe
ʻAe nā kahawai hoʻohuli i nā mea hoʻokele hydropower e hoʻoponopono maʻalahi i ke kahe e komo ana i ka ʻōnaehana turbine. Ke piʻi nui ke kahe o ka muliwai i ka wā ua, ʻaʻole pono e koi ʻia nā wai āpau ma o ka intake a me ka turbine. Inā ʻoi aku ke kahe ma mua o ka mana hoʻolālā o ke kahawai conveyor a i ʻole penstock, hiki ke loaʻa ka nalowale o ka ikehu ma muli o ka turbulence, ka nalowale o ke poʻo, a me ka pilikia o ka hāmare wai i loko o ka ʻōnaehana paipu.
Ma ka wehe ʻana i ke ala hoʻohuli, hiki ke hoʻohuli ʻia ka hoʻokuʻu keu, e mālama ana i ke kahe i ka turbine i loko o ka pae hana kūpono. He mea koʻikoʻi kēia kūpaʻa hoʻokuʻu no ka mea ʻike pinepine nā turbine i ka emi ʻana o ka pono ke hana mamao aku mai ko lākou wahi hoʻolālā. I loko o kahi turbine Francis, no ka laʻana, ʻo ka hana ʻana ma kahi haʻahaʻa a kiʻekiʻe paha o ka hoʻokuʻu ʻana hiki ke hana i ka haʻalulu a me ka cavitation, e alakaʻi ana i ka emi ʻana o ka pono a me ka pōʻino o nā mea.
2. E hōʻemi i ke komo ʻana o ka Sediment a me nā mea paʻa
ʻO kekahi o nā ʻenemi nui o ka pono o ka turbine, ʻo ia ka lepo, ʻoiai ke one a me nā ʻāpana lahilahi a abrasive. Ke komo ka wai turbid nui i loko o ka turbine, hiki i nā ʻili holo a me nā ʻāpana kuhikuhi kahe ke ʻino. ʻO ka hopena kēia i kahi loli i ke ʻano hydraulic, hoʻonui i ka friction, a me ka emi mālie o ka pono.
Hana nā kahawai hoʻohuli ma ke ʻano he kahawai hoʻokuʻu hapa no ka wai e halihali ana i nā ukana sediment kiʻekiʻe—no ka laʻana, i ka wā o nā waikahe i piha i ka lepo. Ma ka hoʻohuli ʻana i ke kahe turbid i ke kahawai hoʻohuli a me ka hoʻonohonoho ʻana i ke kahe i kāohi ʻia i ka intake (pinepine ʻia me kahi kīʻaha hoʻomoe a i ʻole kahi pahele one), hoʻomaikaʻi ka maikaʻi o ka wai e alakaʻi ana i ka turbine. I ka wā lōʻihi, hōʻemi kēia i nā helu abrasion, hōʻemi i ka pinepine o ka overhaul, a mālama i ka pono turbine kiʻekiʻe.
3. Hoʻemi i ka pilikia o ka ʻōpala a me nā poloka intake
Ma waho aʻe o ka lepo, hiki i nā ʻōpala lana e like me nā lālā, nā lau, ka palaki, a me ka lāʻau ke pani i nā ʻōpala a me nā puka komo. ʻO ke pani ʻana ke kumu o ka nalowale ʻana o ke poʻo ma muli o ke kahe ʻana o ke kahe, e hōʻemi ana i ka mana pono o ka turbine. Inā koʻikoʻi, hiki iā ia ke hoʻopilikia i ka lako wai a hoʻoulu i ka holo ʻana o ka turbine, e hoʻopilikia paha i ka palekana o ka ʻāpana.
Hiki ke hoʻohana ʻia nā kahawai hoʻohuli e hoʻolei aku i nā ʻōpala keu, ʻoiai i ka wā ua nui a me nā au e lawe ana i nā mea mai uka mai. Ma ka hōʻemi ʻana i ka ukana ʻōpala e hele ana i ka intake, hana iki ka ʻōnaehana kānana a hoʻemi ʻia ka pohō poʻo. ʻO ke ʻano kēia, ʻoi aku ka nui o ka ikehu hiki o ka wai i hoʻololi ʻia i ikehu mechanical e ka turbine—ma mua o ka nalowale ʻana ma ke ʻano he friction.
4. E mālama i ke poʻo kūpono a hōʻemi i ka nalowale o ka ikehu
ʻAʻole wale nā kūlana kūloko o ka turbine i hoʻoholo ʻia ka pono o ka turbine akā na ke poʻo kūpono i loaʻa. ʻO ke poʻo kūpono ka ʻokoʻa o ka ikehu ma waena o nā ʻili wai o uka a me lalo ma hope o ka unuhi ʻana i nā pohō ma ke ala. Ke koi ʻia ke kahawai nui e hoʻokipa i ka hoʻokuʻu nui ʻana, piʻi aʻe ka pohō ikehu ma muli o ka friction a me ka turbulence. Ma ke kahawai ʻana i kekahi o ka hoʻokuʻu ʻana ma o nā hoʻohuli ʻana, ʻoi aku ka kaohi ʻia o ke kahe ʻana ma ke kahawai nui a hiki ke hoʻemi ʻia nā pohō.
Eia kekahi, kōkua nā kahawai hoʻohuli i ka hoʻokele ʻana i nā pae wai o uka. Ma lalo o kekahi mau kūlana, ʻo ka mālama ʻana i ka pae wai ma kahi pae kūpono e hāʻawi i kahi poʻo paʻa. He mea koʻikoʻi ke kūpaʻa o ke poʻo no ka mea hiki i nā loli liʻiliʻi ke hoʻopilikia pololei i ka hoʻopuka turbine (P ∝ Q × H). Ma ka hoʻoponopono pono ʻana i ke kahe ma o ka ʻōnaehana hoʻohuli, hiki i kahi hale hana hydropower ke mālama i ka hui pū ʻana o ka hoʻokuʻu ʻana a me ke poʻo kokoke i kona kiko hana kiʻekiʻe loa.
5. Kākoʻo i ka mālama ʻana me ka ʻole o ka mōhai ʻana i ka hana o ka ʻōnaehana
ʻAʻole manaʻo mau ka pono "ʻo ka ikehu nui loa i loaʻa i kēia lā," akā pili pū kekahi i ka loaʻa a me ka hilinaʻi no ka wā lōʻihi. ʻAe nā laina hoʻohuli i nā ʻāpana o ka ʻōnaehana e hoʻohuli ʻia i ka wā o nā nānā ʻana a me ka mālama ʻana, e like me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka intake, ka hoʻoponopono ʻana i ka puka sluice, a i ʻole ka hoʻokahe ʻana i ka pahele one. Me ka ʻole o nā laina hoʻohuli, pono paha ka mālama ʻana i ka manawa hoʻomaha lōʻihi o ka ʻāpana a i ʻole e hana ʻia ma lalo o nā kūlana weliweli.
Me ka hoʻolimalima ʻana ma waho, hiki i ka mea hoʻohana ke hana i nā hana hydraulic kīwila i hoʻolālā nui ʻia, e mālama i ka ʻāpana turbine e hana ana (ma ka liʻiliʻi hapa), a hōʻemi i ka manawa hana ʻole. ʻO ka manawa hana ʻole haʻahaʻa ʻo ia hoʻi ka hoʻonui ʻia o nā kumu mana, ka hana ikehu makahiki kiʻekiʻe, a me nā kumukūʻai hana ʻoi aku ka maikaʻi no kēlā me kēia kWh.
6. Ka Palekana Turbine mai nā Hanana Koʻikoʻi a me ka Hana Maʻamau ʻole
I ka wā o ke kahe nui ʻana, hiki ke hoʻonui ʻia nā ukana hydraulic ma nā ʻōnaehana intake a me nā duct. Inā hoʻokau ʻia nā kahe nui ma ke ala turbine, piʻi ka pilikia o ka hōʻino: ke kaomi nui ʻana, ka haʻalulu, ka ʻino ʻana, a me ke komo ʻana o nā mea nui e hiki ke hoʻoweliweli i ka mea holo. Hana nā kahawai hoʻohuli ma ke ʻano he ʻano palekana e pale aku i nā kūlana hana e ʻoi aku ma mua o nā palena hoʻolālā.
ʻO nā turbines i pale ʻia mai nā hanana koʻikoʻi e mālama i kā lākou hana no ka manawa lōʻihi. Mālama kēia i ka pono holoʻokoʻa o ka hale hana hydropower no ka mea hana nā ʻāpana olakino i loko o kā lākou mau ʻano hoʻolālā a ʻaʻole e ʻike i ka hōʻino mua ʻana.
Hoʻohui Hoʻolālā: Ke Kī i nā Kaha Hoʻohuli Kūpono
I mea e kākoʻo maoli ai i ka pono o ka turbine, pono e hoʻolālā ʻia nā kahawai hoʻohuli me ka noʻonoʻo ʻana i ka hydrology kūloko, nā ʻano sediment, a me nā koi hana. Pono ka lawa ʻana o ke kahawai e hoʻokipa i nā hoʻokuʻu piko kikoʻī, a pono e ʻae nā ʻōnaehana kaohi i ka pane wikiwiki. Eia kekahi, pono e noʻonoʻo ʻia nā hopena ma lalo: ʻo ka hoʻohuli ʻana i nā hoʻokuʻu nui me ka ʻole o ka damping ikehu hiki ke hoʻoulu i ka ʻino o ka muliwai a me nā pilikia kaiapuni.
ʻO ka hoʻohui ʻana me nā ʻōnaehana nānā e like me nā mika kahe, nā mea ʻike turbidity, a me nā kaohi puka ʻakomi e lilo i mea nui loa. Me ka ʻikepili manawa maoli, hiki ke hoʻokō pololei ʻia nā hoʻohuli ʻana: ka hoʻohuli ʻana i nā wā turbidity kiʻekiʻe, ka hōʻemi ʻana i nā ukana ʻōpala, a i ʻole ka mālama ʻana i nā pae wai kūpono.
Ka hopena
ʻAʻole nā ala hoʻohuli wale nō he mau ʻāpana hou aʻe, akā he ʻāpana koʻikoʻi o ka hoʻolālā e mālama i ka pono o nā turbine hydropower. Ma o ko lākou hiki ke hoʻopaʻa i ka hoʻokuʻu ʻana, hoʻemi i ka sediment a me nā ʻōpala, mālama i ke poʻo kūpono, hoʻomaʻalahi i ka mālama ʻana, a pale i nā turbine mai nā kūlana koʻikoʻi, hāʻawi pololei nā ala hoʻohuli a ʻaʻole pololei i ka hoʻonui ʻana i ka pono a me ka hilinaʻi o nā hale hana mana. I ka hoʻokele hydropower hou, kahi e koi ai i ka hana ikehu kiʻekiʻe, nā kumukūʻai mālama haʻahaʻa, a me ka hana palekana, ʻo nā ala hoʻohuli he hoʻopukapuka kālā i loaʻa ka hopena koʻikoʻi - ma ka hana turbine o kēia lā a me ka hoʻomau ʻana o ka hale hana i ka wā e hiki mai ana.
