Тафовут байни турбинаи Каплан ва турбинаи Пелтон дар истеҳсоли нерӯи барқ
Нерӯгоҳҳои барқи обӣ (НБО) яке аз технологияҳои маъмултарин барои тавлиди нерӯи барқи сабз ва устувор мебошанд. Дар НБО турбинаҳо дар табдил додани энергияи кинетикӣ ва потенсиалии об ба энергияи механикӣ нақши калидӣ мебозанд, ки сипас бо ёрии генераторҳо ба энергияи барқӣ табдил дода мешавад. Ду намуди турбинаҳо, ки дар НБО зуд-зуд истифода мешаванд, турбинаи Каплан ва турбинаи Пелтон мебошанд. Гарчанде ки ҳарду барои табдил додани энергияи об ба энергияи барқӣ кор мекунанд, онҳо аз бисёр ҷиҳат, аз ҷумла тарҳрезӣ, механизми корӣ, шароити корӣ ва татбиқ фарқ мекунанд. Дар ин мақола фарқиятҳои байни турбинаҳои Каплан ва турбинаҳои Пелтон ва аҳамияти онҳо дар тавлиди муосири нерӯи барқ муфассал шарҳ дода мешавад.
1. Тарроҳӣ ва сохтор
Турбинаҳои Каплан ва Пелтон тарҳҳое доранд, ки фарқиятҳои асосии кори онҳоро инъикос мекунанд.
Турбинаи Каплан
Турбинаи Каплан як турбинаи реактивӣ бо тарҳи монанд ба винти киштӣ мебошад. Ин тарҳ имкон медиҳад, ки об дар самти меҳвари турбина ҷараён гирад. Баъзе аз ҷузъҳои асосии турбинаи Каплан инҳоянд:
– Runner (Пропеллер): Якчанд теғҳои танзимшаванда дорад, то самаранокиро дар ҷараёнҳо ва сарбориҳои гуногуни об беҳтар созад. Ин танзим ба турбинаи Каплан имкон медиҳад, ки дар доираи васеи сарбориҳои корӣ самаранок кор кунад.
– Флангҳои роҳнамо: Ин қисм барои равона кардани ҷараёни об ба самти даванда дар кунҷи дуруст ва бо ин васила самаранокии табдили энергияро афзоиш медиҳад.
– Қубури обгузар: Қубуре, ки дар поёни қубур ҷойгир аст ва ба кам кардани суръати об ва барқарор кардани қисме аз фишор мусоидат мекунад ва самаранокии умумиро афзоиш медиҳад.
Турбинаи Пелтон
Турбинаи Пелтон як турбинаи импулсӣ аст, ки одатан дар нерӯгоҳҳои барқӣ бо фишори баланди об ва ҷараёни паст истифода мешавад. Қисмҳои асосии турбинаи Пелтон инҳоянд:
– Даванда: Аз якчанд сатил иборат аст, ки барои қабули мустақими импулси ҷараёни об тарҳрезӣ шудаанд. Ҳар як сатил ҷараёни обро ба ду қисм тақсим мекунад, ки импулси обро кам мекунад ва энергияи кинетикӣ ба энергияи механикӣ табдил медиҳад.
– Сопло ва ҷараён: Сопло обро бо андоза ва суръати муайян ба сатил равона мекунад, ки имкон медиҳад энергияи истеҳсолшуда беҳбуд ёбад.
– Қуттӣ: Роҳравро маҳкам мекунад, то оби истифодашударо аз система берун кунад ва аз тамос бо дигар сатилҳо пешгирӣ кунад ва нооромӣ ба ҳадди ақал расонад.
2. Механизми корӣ
Турбинаи Каплан
Турбинаи Каплан аз рӯи принсипи реаксия кор мекунад, ки дар он тағйирот дар фишор ва энергияи кинетикии об ба гардиши турбина мусоидат мекунанд. Ҳангоме ки об тавассути парраҳои роҳнамо ба болои чархзананда ҷорӣ мешавад, фишори об кам мешавад ва суръати он меафзояд, ки қувваеро ба вуҷуд меорад, ки чархзанандаро мегардонад. Танзими кунҷи теғ ба турбинаи Каплан имкон медиҳад, ки дар доираи васеи шароити ҷараёни об самаранок кор кунад.
Турбинаи Пелтон
Турбинаи Пелтон аз рӯи принсипи импулсӣ кор мекунад, ки дар он об ҳамчун ҷараёни баландсуръат аз сопло хориҷ мешавад ва ба сатил ба болои ҷӯянда мезанад. Ҳангоми бархӯрдани ҷараёни об ба сатил, импулси об ба сатил интиқол дода мешавад ва боиси чарх задани ҷӯянда мегардад. Пас аз бархӯрдан ба сатил, об ба ду қисм тақсим мешавад ва аз система берун меравад, то аз халалдоршавӣ ба дигар сатилҳо пешгирӣ карда шавад.
3. Шароити амалиётӣ
Турбинаи Каплан
Турбинаҳои Каплан барои истифода дар шароити ҷараёни баланди об бо фишори паст то миёна беҳтаринанд. Онҳо одатан дар сарбандҳои калони дарёӣ ва нерӯгоҳҳои калонҳаҷм бо ҷараёни доимии об истифода мешаванд. Шароити корӣ инҳоянд:
– Рехтани об (суръати ҷараён): Баланд
– Сари об: Паст то миёна (аз 2 метр то 70 метр)
– Тағйирпазирӣ: Қобилияти самаранок кор кардан дар шароити гуногуни сарборӣ ва ҷараён.
Турбинаи Пелтон
Турбинаҳои Пелтон барои шароитҳое мувофиқанд, ки сатҳи баланди об ва ҷараёни камтар доранд. Онҳо одатан дар минтақаҳои кӯҳистон ё минтақаҳое истифода мешаванд, ки байни манбаи об ва макони турбина фарқиятҳои назарраси баландӣ доранд. Шароити корӣ инҳоянд:
– Рехтани об (суръати ҷараён): Кам
– Сари об (Сар): Баландӣ (аз 100 метр то зиёда аз 1000 метр)
– Тағйирпазирӣ: Самаранокии беҳтарин дар шароити сарбории авҷ аз ҳисоби ҷараёни мутамаркази об тавассути сопло.
4. Татбиқ ва истифода
Турбинаи Каплан
Турбинаи Каплан дар лоиҳаҳои бузурги тақсимоти об, ки турбинаҳои иқтидори баландро бо танзимоти чандири самаранокӣ талаб мекунанд, ба таври васеъ истифода мешавад. Баъзе аз татбиқҳои маъмулии турбинаи Каплан инҳоянд:
– Нерӯгоҳи барқии сарбанди дарё: Истифодаи ҷараёни оби дарё бо иқтидори калон барои истеҳсоли нерӯи барқ.
– Системаи обёрӣ ва назорати обхезӣ: Мутобиқшавӣ ба тағйироти ҷараёни об аз каналҳои обёрӣ ва сарбандҳои назорати обхезӣ.
– Нерӯгоҳи барқи обии мадд: Ба тағйирот дар сатҳи об ҳангоми мадди баланд ва пасти мадд мутобиқ мешавад.
Турбинаи Пелтон
Турбинаҳои Пелтон ба таври васеъ дар лоиҳаҳои истеҳсоли нерӯи барқи хурду миёна дар минтақаҳои кӯҳистон ё минтақаҳое, ки дастрасии доимии об аз баландиҳои назаррас доранд, истифода мешаванд. Истифодаи маъмулии турбинаҳои Пелтон инҳоянд:
– Нерӯгоҳҳои барқи обии хурду миёна: Дар минтақаҳое, ки баландии назарраси ҷуғрофӣ доранд, ба монанди минтақаҳои кӯҳӣ.
– Нерӯгоҳҳои барқии мустақил: Таъмини нерӯи барқ ба ҷамоатҳои дурдаст ё иншооти берун аз шаҳр бо иқтидори баланди фишори об.
– Нерӯгоҳи хурди обӣ: Хурд ва оддӣ, барои минтақаҳое, ки иқтидори кам, вале манбаъҳои устувори об доранд, мувофиқ аст.
5. Самаранокӣ ва иҷроиш
Турбинаи Каплан
Самаранокии турбинаҳои Каплан одатан хеле баланд буда, дар шароити беҳтарин ба зиёда аз 90% мерасад. Қобилияти танзими кунҷҳои теғ ба турбинаҳои Каплан имкон медиҳад, ки дар доираи васеи шароити ҷараён ва боркунӣ ба таври оптималӣ кор кунанд, ки онҳоро барои барномаҳое, ки чандирии баландро талаб мекунанд, интихоби беҳтарин мегардонад.
Турбинаи Пелтон
Турбинаҳои Пелтон низ самаранокии хеле баланд доранд, одатан тақрибан 85-90%. Гарчанде ки онҳо механизми танзими теғҳои турбинаҳои Капланро надоранд, самаранокии онҳо дар фишори баланди об ва шароити ҷараёни мутамарказ беҳтарин боқӣ мемонад. Самаранокӣ инчунин тавассути тарҳи соплое, ки ҷараёни обро дақиқ равона мекунад, нигоҳ дошта мешавад.
Хулоса
Вақте ки сухан дар бораи истеҳсоли нерӯгоҳи барқӣ меравад, ҳам турбинаҳои Каплан ва ҳам турбинаҳои Пелтон вобаста ба шароити корӣ бартариҳо ва татбиқи мушаххас доранд. Турбинаҳои Каплан дар сарпӯшҳои об бо ҷараёни баланд, аз паст то миёна бартарӣ доранд ва қобилияти танзими теғҳои онҳо ба онҳо имкон медиҳад, ки ба доираи васеи бор ва ҷараёнҳо мутобиқ шаванд. Аз тарафи дигар, турбинаҳои Пелтон махсусан барои шароити фишори баланд ва ҷараёни паст тарҳрезӣ шудаанд ва бо тарҳи махсуси сатили худ, онҳо қодиранд, ки дар ин шароит самаранокии баланд ба даст оранд.
Интихоби байни турбинаҳои Каплан ва турбинаҳои Пелтон бояд ба таҳлили ҳамаҷонибаи захираҳои обии мавҷуда, ниёзҳои энергетикӣ ва ҷуғрофияи маҳаллӣ асос ёбад. Бо дарки дурусти фарқиятҳо ва татбиқи беҳтарин, нерӯгоҳҳои барқии обӣ метавонанд барои истеҳсоли самаранок, боэътимод ва устувори нерӯи барқ беҳтар карда шаванд.
