การศึกษาอิทธิพลของวาล์วควบคุมอัตราการไหลต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า ของเครื่องผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว

Abstract

Pico hydro generator (maximum capacity of 5 kW) using a water turbine is a device used to convert the kinetic energy contained in water to be mechanical energy to generate electricity. In a pico-hydro power generator, the main components of a pico-hydro power generator are water supply, reservoir, penstock pipe, flow control valve, turbine and generator especially when it is necessary to control the flow rate of water. The flow control valve is essential to the efficiency of pico-hydro power generator. This article needs to study opening percentage of flow control valve and the distance between the flow control valve and the turbine blade, dose it effect the efficiency of the electricity generation of pico-hydro power generator. Mathematical simulation of flow water through the Butterfly valve Ball valve and Globe valve using the computational flow dynamic in the calculation, Which defines the percentage of flow control valves and the distance between the flow control valve and the turbine blade. This has resulted in efficiency of electricity generation. This results in different power potential. It can be concluded that the percentage of flow control valve and the distance between the flow control valve and the turbine blade,is it effected on the electricity production efficiency of pico-hydro power generator. The analysis of the results of the study can be summarized

as a guideline for the model of pico-hydro power plants for further testing.

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