การศึกษาอิทธิพลของวาล์วควบคุมอัตราการไหลต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า ของเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว

Abstract

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว (กำลังผลิตไม่เกิน 5 กิโลวัตต์) โดยใช้กังหันน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานจลน์ที่มีอยู่ในน้ำให้เป็นพลังงานกลเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋วส่วนประกอบหลักของระบบผลิตกระแสไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว ได้แก่ แหล่งน้ำป้อน แหล่งเก็บน้ำ ท่อส่งน้ำ วาล์วควบคุมอัตราการไหล กังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความจำเป็นในการควบคุมอัตราการไหลของน้ำ วาล์วควบคุมอัตราการไหลจึงเป็นอุปกรณ์ที่มีส่วนสำคัญต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว งานวิจัยนี้มีความต้องการศึกษาชนิดของวาล์วควบคุมอัตราการไหล โดยเลือกชนิดของวาล์วควบคุมอัตราการไหล 3 ชนิดได้แก่ ประตูน้ำลิ้นปีกผีเสื้อ บอลวาล์ว และโกลบวาล์ว เปอร์เซ็นต์การเปิดของวาล์วควบคุมอัตราการไหล และระยะห่างระหว่างวาล์วควบคุมอัตราการไหลกับใบกังหันน้ำ มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋วหรือไม่ ผลจากจำลองเชิงคณิตศาสตร์การไหลของน้ำผ่านวาล์วควบคุมอัตราการไหล โดยใช้โปรแกรมวิเคราะห์ทางพลศาสตร์ ในการคำนวณ ซึ่งได้กำหนดเปอร์เซ็นต์การเปิดของวาล์วควบคุมอัตราการไหลที่เปอร์เซ็นต์การเปิดต่างๆดังนี้ 20 40 60 80 และ100 เปอร์เซ็นต์ และกำหนดระยะห่างระหว่างวาล์วควบคุมอัตราการไหลกับใบกังหันน้ำที่ระยะห่างดังนี้ 1D 2D และ 3D ที่แตกต่างกันมีผลทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า มีผลทำให้ได้กำลังไฟฟ้าศักยภาพที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถสรุปได้ว่าระยะห่างของวาล์วควบคุมอัตราการไหลกับใบกังหันน้ำมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า การวิเคราะห์ผลการศึกษาดังกล่าวสามารถสรุปเป็นแนวทางในการสร้างแบบจำลองเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋วเพื่อทำการทดสอบต่อไป