Propeller för Pelton-turbin

Välja ett Pelton-hjul för ett mikro-vattenkraftprojekt

Ett Pelton-hjul är utformat för att omvandla energin från en vattenstråle till rotationsrörelse. Det är särskilt intressant för installationer där vattnet kommer med tryck, till exempel med ett användbart fall, en tryckledning, en liten kanal eller en hushållsinstallation. Strålen träffar skovlarna, även kallade skedar, vilket driver hjulet och gör det möjligt att driva en generator.

För att få en sammanhängande installation bör valet inte bara baseras på hjulets diameter. Man måste också ta hänsyn till tillgängligt flöde, fallhöjd, önskad rotationshastighet, antal skovlar, typ av axel, fästsystem och tillhörande generator. Ett större hjul eller med fler skovlar producerar inte automatiskt mer elektricitet: produktionen beror främst på den faktiskt tillgängliga vattenkraften och samspelet mellan turbinen, den mekaniska överföringen och den elektriska delen.

De propellrar och Pelton-hjul som erbjuds här kan användas för projekt med små vattenkraftverk, förnybar produktionstester, renovering av små hydrauliska system eller anpassning till en generator med permanenta magneter. Innan du väljer, kontrollera måtten på din installation: tillgänglig diameter, centrumavstånd, bredd, borrning, navtyp, injektorposition och strålens inriktning. En dålig inriktning eller ett felanpassat hjul kan kraftigt begränsa effektiviteten, även med en god vattenresurs.

Förstå skovlarnas roll på en Pelton-turbin

Skovlarna är de delar av hjulet som direkt tar emot vattenstrålen. Deras form gör det möjligt att avleda vattnet och överföra en del av dess energi till rotorn. Antalet skovlar påverkar vridmomentets jämnhet, förmågan att fånga en snabb stråle och hjulets beteende beroende på flödet. Modeller med 16, 18 eller 25 skovlar är därför inte avsedda för exakt samma användning: det rätta valet beror på tillgängligt vridmoment, önskad rotationshastighet och din turbins geometri.

Om vissa skovlar är slitna, trasiga eller obalanserade kan det vara bättre att byta ut de berörda delarna istället för att byta hela enheten. Tänk på att kontrollera hjulets diameter, centrumavstånd och mekanisk kompatibilitet innan du beställer. Ett välbalanserat Pelton-hjul minimerar vibrationer, skyddar lagren och förbättrar produktionsstabiliteten.

Anpassa ett Pelton-hjul till en generator

En vattenkraftturbin producerar inte elektricitet ensam: den måste driva en anpassad generator. Nyckelpunkten är samspelet mellan det hydrauliska vridmomentet, rotationshastigheten och generatorns effekt. En för kraftfull generator kan kräva för mycket vridmoment vid start eller förbli underutnyttjad. Å andra sidan kan en för liten generator begränsa den återvinningsbara effekten.

För ett projekt med vattenhjul, Pelton-turbin eller mekanisk drivning, se även sortimentet av generatorer:
https://www.comptoireolien.fr/generateur-eolien-electrique.html

Om rotationshastigheten på ditt hjul inte motsvarar generatorns idealiska hastighet kan en anpassning med remskivor och remmar vara användbar. Överföringsförhållandet gör det möjligt att öka eller minska den överförda hastigheten, förutsatt att tillräckligt med vridmoment och god mekanisk inriktning bibehålls:
https://www.comptoireolien.fr/poulies-pour-generatrices-eoliennes.html

Elektrisk anslutning: injektion 230V eller batterier

Två arkitekturer är möjliga beroende på målet. För egenförbrukning på 230V-nätet krävs en kompatibel generator och en växelriktare avsedd för vatten-/vindkraft. Denna typ av installation måste vara i linje med elektriska skydd, växelriktarens ingångsspänning, jordning och anslutningsregler.

Se växelriktare för nätinjektion:
https://www.comptoireolien.fr/onduleurs-injection-reseau-eolien-230v.html

För en isolerad plats är logiken annorlunda: produktionen används för att ladda ett batteripaket på 12V, 24V eller 48V beroende på valt material. I detta fall måste en kompatibel vatten-/vindkraftkontroller, ett lämpligt buffertbatteri, skydd, korrekt dimensionerad kablage och, om nödvändigt, en dumpmotstånd planeras. Undvik att ansluta en vattenkraftgenerator direkt till en sol-MPPT-regulator som inte är avsedd för denna typ av variabel källa.

Se regulatorer och laddningslösningar:
https://www.comptoireolien.fr/les-regulateurs-eoliens.html

För att visualisera principerna för kablage, skydd och anslutningar:
https://www.comptoireolien.fr/schemas-de-branchement-solaire-et-eolien.html

Råd innan du installerar ett Pelton-hjul

Innan installationen, mät flödet och fallhöjden så noggrant som möjligt. En enstaka mätning räcker inte alltid, eftersom vattennivån kan variera beroende på säsong. Kontrollera också tryckförluster i ledningen, munstyckets skick, strålens renhet och eventuell förekomst av löv, sand eller skräp. Ett galler eller filter uppströms kan hjälpa till att skydda skovlarna och generatorn.

Vid installationen måste hjulet vara väl centrerat på axeln, utan synlig kastning. Strålen måste träffa skovlarna korrekt, utan att röra navet eller passera för högt eller för lågt. Kontrollera åtdragning, balansering, lager, täthet och skydd av elektriska delar mot vattenstänk. Växelriktaren, regulatorn och anslutningarna måste installeras i ett torrt, ventilerat och skyddat utrymme.

Underhåll av en Pelton-turbin

Regelbunden underhåll hjälper till att bibehålla en stabil produktion. Inspektera skovlarna, rengör avlagringar, kontrollera slitage, åtdragning och vibrationer. Om hjulet blir bullrigt, vibrerar eller snurrar ojämnt, kontrollera snabbt inriktning, lagrens skick och balansering. En liten mekanisk avvikelse kan minska effektiviteten och påskynda generatorns slitage.

För mikro-vattenkraftprojekt är det viktigaste samspelet mellan tillgängligt vatten, Pelton-hjulet, överföringen och den elektriska delen. En väl dimensionerad installation kommer alltid att producera bättre än en enhet som valts enbart baserat på den angivna effekten. Kontrollera måtten på varje produktblad, jämför diametrar och antal skovlar, och välj sedan hjulet eller reservdelarna som verkligen passar din installation.