50 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 01 / 2025 bağlı olarak dişliler veya kayışlar ve kasnaklar vasıtasıyla bağlanır. Türbin seçimi esas olarak düşü yüksekliğine (kot farkına) ve akış hızına (debiye) göre belirlenir. Türbin seçimi, ayrıca jeneratörün çalışma hızına da bağlıdır. Su türbinleri, impulse (itme) türbinleri ve reaksiyon türbinleri olarak iki farklı gruba ayrılır. Hidro sistemlerde kullanılan türbinler itme (Pelton, Turbo ve Çapraz akış), reaksiyon (Francis, Pervane ve Kaplan) ve su çarkları olarak sınıflandırılabilir. AAT’leri arıtılmış atık su deşarjları yüksek düşü yüksekliğine sahipse Pelton ve Turgo türbinler seçilir. Pervane ve Kaplan türbinleri, kanalizasyon enerji üretim sisteminde her yerde mevcut olan düşük düşü yüksekliği için önerilmektedir. Su dağıtım şebekelerinden enerjinin geri kazanılmasında, Pelton ve Francis türbinleri gibi iki tür türbin kullanılabilir. Bir arazi durumu için türbin seçimini, planın düşü yüksekliği ve akış hızı aralığı yönlendirilmesine rağmen, dönme hızı, kaçak hız ve kavitasyon sınırı gibi diğer faktörler de dikkate alınır. Genellikle, impulse türbinleri, yüksek düşü yüksekliği için daha sık kullanılırken, reaksiyon türbinleri, düşük düşü yüksekliği sahip AAT’lerinde kullanılır. Esas olarak, Pelton, Turgo ve Crossflow’u (Michell-Banki olarak da bilinir) içeren türbinler, bir su jetinin akış hızının değiştirilmesi ile çalışır. Su, kendi basıncını kullanarak türbine girmeden önce hızlandırılır, ancak su türbin runner blades üzerinden aktığında basınç sabittir ve tüm iş çıkışı, suyun kinetik enerjisindeki değişimden kaynaklanmaktadır. Tersine, Francis veya Kaplan (Propeller, blades ayarlanabilir değilse) türleri gibi reaksiyon türbinleri, türbin boyunca hareket ederken sudaki basınç değişimine dayanır ve enerjisini verir. Türbinlerin nihai seçimi, yıllık enerji üretimi ve performans gereklilikleri dikkate alınarak potansiyel türbinlerin maliyet-fayda analizine bağlıdır. Akış hızı, nüfus büyüklüğüne ve buna karşılık gelen su talebine bağlıdır. Bu çalışmada, bir nüfusun günlük tüketimi, İspanyol İstatistik Ulusal Enstitüsü tarafından ölçülen kişi başına günlük ortalama tüketim verilerinden tahmin edilmiştir, belirsizlikleri hesaba katmak için %12’lik bir artış eklenmiştir. Bu nedenle, dikkate alınan kişi başına günlük ortalama su tüketim verisi kişi başına 150 litredir. Brüt düşü yüksekliği (Hmax), Şekil 6’de gösterildiği gibi havza alanındaki ve türbin yerinde su yüzeyi seviyesi arasındaki dikey mesafedir. Şekil 6’de görülebileceği gibi, net kafa (Hn), besleme borusu boyunca sürtünme (hf) ve lokal kayıplar (hloc) ile üretilen hidrolik kayıplar gibi daha az brüt düşü yüksekliği olarak tanımlanır. Bununla birlikte, ayarlanabilir kanatlara sahip Kaplan türbinleri gibi bazı modellerin, çok çeşitli akış hızı koşullarında yüksek verimlilik elde edilebildiğinden çeşitli düşü yüksekliği koşullarına iyi adapte edilebilir. Bir türbin seçimini belirlemek için kriter, genellikle mevcut su düşü yüksekliğine dayanırken mevcut akış hızı daha az esas alınır. Genellikle, impulse türbinleri yüksek düşü yüksekliğine sahip bölgeler için daha sık kullanılırken, reaksiyon türbinleri genellikle düşük düşü yüksekliği bölgeler için kullanılır. Bununla birlikte, Kaplan türbinleri gibi belirli modellerin, ayarlanabilir bıçak aralığı ile, geniş akış veya kafa koşullarına iyi uyarlandığı unutulmamalı, çünkü tepe verimliliği geniş bir akış koşulları aralığında elde edilebilir. Şekil 7, türbinlerin türlerinin çoğunu potansiyel uygulama alanlarına göre sınıflandıran tipik bir grafiği göstermektedir. Türbin seçiminde; • Arıtılmış atıksuyun deşarjında düşü yüksekliği (m), • Arıtılmış atık suyun akış hızı (debisi) (L/sn), önemli iki parametredir. Şekil 5. Debiye Bağlı Olarak Türbin Verimliliği Şekil 6. Düşü Yüksekliği Dikkate Alındığı AAT’de Türbin Kurulum Şeması: Brüt Kafa (H max ), Net Düşü Yüksekliği (H n ), Hidrolik Sürtünme Kayıpları (h f ) ve Yerel Kayıplar (h loc ) MAKALE
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=