51 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 01 / 2025 MAKALE Şekil 7 incelendiği zaman düşü yüksekliği (m) en uygun olan hidro türbin tipi Kaplan (propeller) olduğu görülmektedir. Relatif deşarj (%) = Q/Qdesign. Burada; Qdesign türbin tasarım akış hızı ve Q türbinin çalışması sırasında herhangi bir noktada gerçek akış hızıdır. Türbin verimlilik eğrilerinden görüleceği üzere, Kaplan ve Francis türbinleri en yüksek tasarım akışlarına, verimliliklerine ve güç çıkışlarına sahiptir. Bununla birlikte, bu türbinler düşük kısmi akış hızlarında yüksek performans elde etmek için kılavuz kanatlar ve ayarlanabilir kanatlar gibi karmaşık mekanizmalar kullandığından, bunlar aynı zamanda en pahalı türbinlerdir. Kaplan ve Francis türbinleri en pahalı türbinlerdir. Şekil 7’de gösterilen türbin seçim çizelgesi, tüm AAT’leri için en yaygın olan düşük düşü yüksekliği ve düşük akış hızı senaryosu için uygun bir türbini seçmek için kullanılır. Uygun reaksiyon türbini seçenekleri Francis, Pervane ve Kaplan türbinleridir. PAT’ler de dikkate alınmalı. Kaplan türbini, geniş verimlilik aralığı ve düşük düşü yüksekliği ve yüksek akış uygulamaları için seçilebilir. Şekil 7 incelendiği zaman en yüksek enerji verimli (%93) türbinin Kaplan ve en düşük enerji verimli (%60) türbinin PAT olduğu görülmektedir. Şekil 7’de görüldüğü gibi türbinlerde maksimum verimliliğin Kaplan ve Propeller ile temin edileceği görülmektedir. Mikro türbinlerinde ortalama verimlilik %60 ila %80 arasında değişmektedir. Genel olarak, PAT türbinleri, en düşük ortalama verimlilik ve güç potansiyeline sahipken diğer türbin tiplerinden 5 kat daha ucuz ve en düşük maliyete sahiptir. Bu, PAT’lerin daha ucuz ve diğer uygulamalarla uyumludur, çünkü (türbinlerin aksine) pompalar dünya çapında seri üretilmektedir. PAT’ın oldukça düşük maliyeti göz önüne alındığında, tesisteki büyük akışları yakalamak için paralel olarak birden fazla pompa kullanma potansiyeli olabilir. Ancak bu sonuçlarda sınırlamalar vardır. Bu tür güç çıkışları için gereken pompalar çok büyüktür ve türbin olarak kullanılmak üzere ters akış için endüstriyel modifikasyonlara ihtiyaç duymaları muhtemeldir. PAT en düşük maliyete sahipken, aynı zamanda en düşük güç çıkışına sahiptir. Güç çıkışını iyileştirmek için PAT, akış ve düşü yüksekliği değişimleri sırasında verimliliği stabilize etmek için hidrolik veya elektriksel olarak düzenlenebilir. PAT’nin en iyi verimlilik noktasına yakın çalışmasını sağlarken, düzenleme kullanımı tesis güvenilirliğini artıracak ve bakım maliyetlerini düşürecektir. PAT düzenlemesi için ek maliyetin artan güç çıkışı ve iyileştirilmiş tesis güvenilirliği ile doğrulanıp doğrulanmadığını belirlemek için bir maliyet-fayda analizi yapılmalıdır. Türbin tasarım akış hızını aşan akış hızlarında (debiler) türbin baypass Şekil 7. Türbin Tipleri, Uygulama Aralığı ve Verimlilikleri (Debi ve Basınca Göre Türbin Seçimi)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=