ປະເພດຂອງກັງຫັນລົມ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນລະບົບພະລັງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ
ໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານນ້ຳ (PLTA) ແມ່ນແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນທີ່ສຳຄັນສຳລັບການຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານໄຟຟ້າທົ່ວໂລກ. ອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານນ້ຳແມ່ນກັງຫັນ, ເຊິ່ງປ່ຽນພະລັງງານຈົນຂອງນ້ຳໃຫ້ເປັນພະລັງງານກົນຈັກເພື່ອຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ. ມີກັງຫັນຫຼາຍປະເພດ, ແຕ່ລະຊະນິດມີລັກສະນະ ແລະ ການນຳໃຊ້ສະເພາະ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບປະເພດຂອງກັງຫັນທີ່ໃຊ້ໃນໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານນ້ຳ ແລະ ວິທີການນຳໃຊ້ແຕ່ລະປະເພດໃນລະບົບໄຟຟ້າພະລັງງານນ້ຳ.
1. ກັງຫັນເປວຕັນ
ກັງຫັນເປວຕັນ ເປັນກັງຫັນໄຟຟ້າປະເພດໜຶ່ງທີ່ອອກແບບມາສຳລັບສະຖານທີ່ທີ່ມີລະດັບນ້ຳສູງ ແລະ ອັດຕາການໄຫຼຕ່ຳ. ກັງຫັນນີ້ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການທີ່ວ່ານ້ຳທີ່ອອກຈາກປາຍກັງຫັນຈະຕົກໃສ່ຖົງຢູ່ເທິງລໍ້ກັງຫັນ. ການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ມີພະລັງງານຈົນສູງນີ້ເຮັດໃຫ້ລໍ້ກັງຫັນໝູນດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງ.
Aplikasi:
ກັງຫັນ Pelton ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບໂຮງງານໄຟຟ້າທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນເຂດພູດອຍ ຫຼື ເຂດທີ່ມີທໍ່ຄວາມດັນສູງທີ່ປະສົບກັບການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຫຼາຍແຫ່ງໃນນໍເວໃຊ້ກັງຫັນ Pelton ເພາະວ່າພູມສັນຖານທີ່ສູງຊັນມັກກັງຫັນປະເພດນີ້.
2. ກັງຫັນຟຣານຊິສ
ກັງຫັນທີ່ພົບເຫັນຫຼາຍທີ່ສຸດໃນລະບົບໄຟຟ້ານໍ້າຕົກແມ່ນກັງຫັນຟຣານຊິສ. ກັງຫັນປະຕິກິລິຍາປະເພດນີ້ເຮັດວຽກໂດຍການບັງຄັບໃຫ້ນໍ້າທີ່ມີຄວາມກົດດັນຜ່ານແຜ່ນສະເຕເຕີເຂົ້າໄປໃນໂຣເຕີໝູນ. ກັງຫັນຟຣານຊິສສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນສະພາບການຕົກ ແລະ ການໄຫຼຂອງນໍ້າທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວສູງ.
Aplikasi:
ກັງຫັນຟຣານຊິສມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານໍ້າຕົກທີ່ມີລະດັບຄວາມສູງປານກາງຫາສູງ ແລະ ປະລິມານການໄຫຼປານກາງຫາຫຼາຍ. ໂຄງການໄຟຟ້ານໍ້າຕົກຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊັ່ນ ໂຮງງານໄຟຟ້ານໍ້າຕົກສາມຜາໃນປະເທດຈີນ ໃຊ້ກັງຫັນຟຣານຊິສ.
3. ກັງຫັນ Kaplan
ກັງຫັນອີກປະເພດໜຶ່ງທີ່ມັກໃຊ້ໃນໂຮງງານໄຟຟ້ານ້ຳຕົກແມ່ນກັງຫັນ Kaplan. ນີ້ແມ່ນກັງຫັນປະຕິກິລິຍາທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍໃບພັດທີ່ມີໃບພັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້. ກັງຫັນ Kaplan ຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດສຳລັບຄວາມສູງຂອງນ້ຳທີ່ຫຼຸດລົງຕ່ຳ ແລະ ກະແສນ້ຳທີ່ໄຫຼສູງ.
Aplikasi:
ກັງຫັນ Kaplan ມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນແມ່ນ້ຳໃຫຍ່ທີ່ມີປະລິມານນ້ຳຫຼາຍ ແຕ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລະດັບຄວາມສູງເລັກນ້ອຍ ເຊັ່ນ: ກັງຫັນທີ່ພົບໃນໂຮງງານໄຟຟ້າໃນແມ່ນ້ຳໃຫຍ່ໃນເອີຣົບ ແລະ ອາເມລິກາເໜືອ ເຊັ່ນ: ແມ່ນ້ຳ Danube ແລະ Mississippi.
4. ກັງຫັນ Turgo
ກັງຫັນ Turgo ເປັນກັງຫັນໄຟຟ້າຊະນິດໜຶ່ງທີ່ແຕກຕ່າງຈາກກັງຫັນໄຟຟ້າແບບອິມພັລຊັນ ເຊິ່ງຄ້າຍຄືກັບກັງຫັນ Pelton ແຕ່ເໝາະສົມກັບການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ການຕົກປານກາງ. ກັງຫັນນີ້ໃຊ້ແຮງດັນນ້ຳທີ່ຊັດໃສ່ໃບກັງຫັນໃນມຸມສະເພາະເພື່ອຂັບເຄື່ອນ rotor.
Aplikasi:
ເນື່ອງຈາກກັງຫັນ Turgo ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າໃນກະແສໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບກັງຫັນ Pelton, ພວກມັນມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນໂຮງງານໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍຫາຂະໜາດກາງໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າຫຼຸດລົງປານກາງ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງພົບໃນໂຄງການໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍແຫ່ງທົ່ວໂລກ, ໂດຍສະເພາະໃນ Greenland ແລະ ບາງສ່ວນຂອງອາເມລິກາໃຕ້.
5. ກັງຫັນລົມຂ້າມ (Banki-Michell)
ກັງຫັນນ້ຳໄຫຼຜ່ານ ຫຼື ບາງຄັ້ງເອີ້ນວ່າກັງຫັນ Banki-Michell ແມ່ນກັງຫັນນ້ຳແບບກະຕຸ້ນທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຊ້ກັບການນຳໃຊ້ທີ່ມີກະແສນ້ຳຫຼຸດລົງຕໍ່າຫາປານກາງ ແລະ ມີການປ່ຽນແປງ. ນ້ຳໄຫຼຜ່ານກັງຫັນນ້ຳໃນທິດທາງຂວາງ, ເຊິ່ງສ້າງແຮງກົນຈັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
Aplikasi:
ກັງຫັນໄຟຟ້າແບບໄຫຼຜ່ານຖືກນຳໃຊ້ໃນໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານນ້ຳຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ຂະໜາດນ້ອຍ, ເໝາະສຳລັບບ້ານຫ່າງໄກສອກຫຼີກ ຫຼື ເຂດຊົນນະບົດທີ່ຕ້ອງການວິທີແກ້ໄຂພະລັງງານທີ່ງ່າຍຕໍ່ການກໍ່ສ້າງ ແລະ ມີລາຄາຖືກ. ໂຄງການຕ່າງໆໃນປະເທດເນປານ ແລະ ອິນໂດເນເຊຍ ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງການນຳໃຊ້ກັງຫັນໄຟຟ້າປະເພດນີ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.
6. ຫລອດກັງຫັນ
ກັງຫັນໄຟຟ້າແບບກະບອກ ຫຼື ທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມກັງຫັນທໍ່ ແມ່ນກັງຫັນໄຟຟ້າ Kaplan ປະເພດໜຶ່ງທີ່ຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດເພື່ອໃຊ້ງານພາຍໃຕ້ນ້ຳໃນເຂື່ອນ ຫຼື ປະຕູລະບາຍນ້ຳ. ກັງຫັນເຫຼົ່ານີ້ມີອົງປະກອບຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າຖືກປິດລ້ອມຢູ່ໃນໂຄງສ້າງທີ່ກັນນ້ຳໄດ້ (ກະບອກ) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ມີປະສິດທິພາບໃນການປ່ຽນແປງພະລັງງານສູງ.
Aplikasi:
ໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງນ້ຳກັງຫັນຫລອດໄຟມັກພົບເຫັນຢູ່ໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີການໄຫຼຕໍ່າ ແລະ ຫຼຸດລົງຕໍ່າ ເຊັ່ນ: ເຂດສາມຫຼ່ຽມປາກແມ່ນ້ຳ ຫຼື ພື້ນທີ່ນ້ຳຂຶ້ນນ້ຳລົງ. ຕົວຢ່າງຂອງເຕັກໂນໂລຢີນີ້ສາມາດພົບໄດ້ທີ່ເຂື່ອນແມ່ນ້ຳຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍແຫ່ງໃນເກົາຫຼີໃຕ້.
ການເລືອກກັງຫັນໂດຍອີງໃສ່ເງື່ອນໄຂທາງອຸທົກກະສາດ
ການເລືອກປະເພດກັງຫັນແມ່ນຂຶ້ນກັບສະພາບທາງອຸທົກກະສາດຢູ່ສະຖານທີ່ຜະລິດໄຟຟ້າ. ມີຫຼາຍປັດໃຈທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ການເລືອກນີ້, ລວມທັງ:
1. ຄວາມສູງຂອງນ້ຳຕົກ (Head): ຄວາມສູງຂອງນ້ຳຕົກຈະຈຳກັດປະເພດຂອງກັງຫັນທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້. ກັງຫັນ Pelton ແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບຄວາມສູງສູງ, ໃນຂະນະທີ່ກັງຫັນ Kaplan ແມ່ນເໝາະສົມກວ່າສຳລັບຄວາມສູງຕ່ຳ.
2. ອັດຕາການໄຫຼ: ປະລິມານການໄຫຼຂອງນ້ຳທີ່ມີຢູ່ຈະກຳນົດປະສິດທິພາບຂອງກັງຫັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການໄຫຼຕ່ຳແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບກັງຫັນ Pelton, ໃນຂະນະທີ່ການໄຫຼສູງແມ່ນເໝາະສົມສຳລັບກັງຫັນ Kaplan ຫຼື ກັງຫັນກະບອງ.
3. ການປ່ຽນແປງຂອງກະແສນ້ຳ: ທ່າແຮງຂອງການປ່ຽນແປງຂອງກະແສນ້ຳຕະຫຼອດປີຍັງມີອິດທິພົນຕໍ່ການເລືອກກັງຫັນນ້ຳ. ກັງຫັນນ້ຳທີ່ມີໃບພັດທີ່ສາມາດປັບໄດ້ ເຊັ່ນ: Kaplan ແມ່ນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍກວ່າໃນການຈັດການກະແສນ້ຳທີ່ຫຼາກຫຼາຍກ່ວາກັງຫັນນ້ຳຄົງທີ່.
ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ອະນາຄົດ
ຄຽງຄູ່ກັບຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີ, ກັງຫັນໄຟຟ້ານ້ຳຕົກຍັງສືບຕໍ່ພັດທະນາ. ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມດິຈິຕອນ ແລະ ການຕິດຕາມກວດກາໂດຍອີງໃສ່ IoT (ອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆ) ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງການດໍາເນີນງານຂອງກັງຫັນໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ. ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບວັດສະດຸປະສົມນ້ຳໜັກເບົາ ແລະ ການອອກແບບອາກາດແບບໃໝ່ຍັງດຳເນີນຢູ່ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບຳລຸງຮັກສາ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ກັງຫັນລົມທີ່ມີນະວັດຕະກໍາເຊັ່ນ: ກັງຫັນລົມທີ່ເປັນມິດກັບປາທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ລະບົບນິເວດວິທະຍາຕໍ່ສິ່ງມີຊີວິດໃນນໍ້າ ກໍາລັງກາຍເປັນຈຸດສຸມຫຼັກໃນການອອກແບບກັງຫັນລົມທີ່ທັນສະໄໝ.
ສະຫຼຸບ
ກັງຫັນແມ່ນຫົວໃຈຂອງລະບົບໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ, ແລະ ການເລືອກປະເພດຂອງກັງຫັນມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຍືນຍົງຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າ. ດ້ວຍກັງຫັນຫຼາກຫຼາຍຊະນິດທີ່ມີຢູ່, ລວມທັງ Pelton, Francis, Kaplan, Turgo, Crossflow, ແລະ Bulb, ແຕ່ລະສະຖານທີ່ສາມາດເລືອກກັງຫັນທີ່ເໝາະສົມກັບສະພາບທາງນ້ຳຂອງມັນໄດ້ດີທີ່ສຸດ. ເຕັກໂນໂລຊີຍັງສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ, ສະໜອງວິທີແກ້ໄຂໃໝ່ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບການຜະລິດໄຟຟ້ານ້ຳຕົກ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໜຶ່ງໃນແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນການສະແຫວງຫາພະລັງງານທີ່ສະອາດ ແລະ ຍືນຍົງທົ່ວໂລກ.