Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 7

Performance Analysis of Micro Hydro Power Plants Using a Pelton Turbine with Two Nozzle Variations

Analiza wydajności mikro elektrowni wodnych Używanie turbiny Peltona z dwoma wariantami dysz

10.15199/48.2023.07.16

nr katalogowy: 144162
10.15199/48.2023.07.16

Streszczenie

This research begins with the design, assembly, operation and testing stages of the plant. The type of turbine being tested is a vertical thrust pelton turbine with a variation of 2 nozzles. The purpose of this study was to find the effect of the position of the two angles and the diameter of the nozzle on the water discharge. The steps taken in this test are that the 1st nozzle is placed at an angle position of 0⁰, and the 2nd nozzle is varied at the angle position of 15⁰, 30⁰ and 45⁰, and also with variations in the diameter of the nozzle of 0.5 cm, 0.75 cm, and 0.9 cm to determine the turbine performance. And looking for the value of turbine efficiency, system efficiency and generator efficiency. The results showed that the maximum input power value in this study was 14.40 Watt. The maximum torque value occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.75 cm by 33.78 kg.mm, the maximum turbine power occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.5 cm at 4.52 Watt, the maximum power of the electric generator occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.5 cm of 1.25 Watt. The maximum turbine efficiency occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.75 of 99.98%. The maximum system efficiency occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.9 cm by 15.12%. The maximum efficiency of the electric generator occurs at an angle of 45⁰ with a nozzle diameter of 0.9 cm for 97.99%.

Abstract

Badania te rozpoczynają się od etapu projektowania, montażu, eksploatacji i testowania instalacji. Typ testowanej turbiny to turbina Peltona o pionowym ciągu z odmianą 2 dysz. Celem badań było określenie wpływu położenia obu kątów oraz średnicy dyszy na wypływ wody. Kroki podjęte w tym teście polegają na tym, że pierwszą dyszę ustawia się pod kątem 0⁰, a drugą dyszę zmienia się pod kątem 15⁰, 30⁰ i 45⁰, a także ze zmianami średnicy dyszy o 0,5 cm , 0,75 cm i 0,9 cm, aby określić wydajność turbiny. I szukanie wartości sprawności turbiny, sprawności układu i sprawności generatora. Wyniki pokazały, że maksymalna wartość mocy wejściowej w tym badaniu wyniosła 14,40 W. Maksymalna wartość momentu obrotowego występuje przy kącie 45⁰ przy średnicy dyszy 0,75 cm na 33,78 kg.mm, maksymalna moc turbiny występuje przy kącie 45⁰ przy średnicy dyszy 0,5 cm przy 4,52 Wat, maksymalna moc silnika elektrycznego generator występuje pod kątem 45⁰ przy średnicy dyszy 0,5 cm o mocy 1,25 W. Maksymalna sprawność turbiny występuje przy kącie 45⁰ przy średnicy dyszy 0,75 wynoszącej 99,98%. Maksymalna wydajność układu występuje pod kątem 45⁰ przy średnicy dyszy 0,9 cm o 15,12%. Maksymalna wydajność generatora elektrycznego występuje pod kątem 45⁰ przy średnicy dyszy 0,9 cm dla 97,99%.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] S. Syamsuri, H. S. Maulana, and A. J. V. J. o. M. E. E. Sulisyanto, "Experimental Study Of Variation Of The Effect Of The Pelton Turbine Valve Opening On Electricity Energy That Was Produced To Turned On A Laptop," vol. 3, no. 2, 2018.
[2] M. Hadžiselimović, M. Mlakar, and B. J. P. E. Štumberger, "Impact of pole pair number on the efficiency of an induction generator for a mini hydro power plant," vol. 89, no. 2b, pp. 17-- 20, 2013.
[3] M. Ali, M. R. Djalal, S. Arfaah, M. Fakhrurozi, and R. Hidayat, "Application of Energy Storage-PID For Load Frequency Control In Micro-hydro Using Flower Pollination Algorithm," in 2021 3rd International Conference on Research and Academic Community Services (ICRACOS), 2021, pp. 281-285: IEEE.
[4] A. Elbatran, M. W. Abdel-Hamed, O. Yaakob, and Y. M. J. J. T. Ahmed, "Hydro power and turbine systems reviews," vol. 74, no. 5, 2015.
[5] C. Bhuana, T. Tasrif, M. R. Djalal, N. Andini, And M. A. Rezaldy, " PROTOTYPE DESIGN OF MICROHYDRO POWER PLANT USING A PELTON TURBINE," in National Seminar on Research Results & Community Service, 2021, pp. 172-178.
[6] I. G. N. Saputra, L. Jasa, and I. W. A. J. J. S. V. Wijaya, "The Influence Of Number Of Blade In Pltmh Prototype Using Pelton Turbine On Resulted Efficiency," vol. 7, no. 4, 2020.
[7] T. Nigussie, A. Engeda, and E. J. I. J. o. R. M. Dribssa, "Design, modeling, and CFD analysis of a micro hydro Pelton turbine runner: for the case of selected site in Ethiopia," vol. 2017, 2017.
[8] S. Anaza, M. Abdulazeez, Y. Yisah, Y. Yusuf, B. Salawu, and S. J. A. J. o. E. R. Momoh, "Micro hydro-electric energy generation-An overview," vol. 6, no. 2, pp. 5-12, 2017.
[9] M. Ali, M. R. Djalal, M. Fakhrurozi, and D. Ajiatmo, "Optimal design capacitive energy storage (CES) for load frequency control in micro hydro power plant using flower pollination algorithm," in 2018 Electrical Power, Electronics, Communications, Controls and Informatics Seminar (EECCIS), 2018, pp. 21-26: IEEE.
[10] E. Okdinata, A. Hasan, and C. Sitompul, "Performance Test of Pelton Micro-Hydro Turbine with the Variations of Parameter to Produce the Maximum Output Power," Journal of Physics: Conference Series, vol. 1167, p. 012025, 02/01 2019.
[11] S. Lesmana, L. Kalsum, and T. Widagdo, "A Micro Hydro Pelton Turbine Prototype (Review of the effect of water debitand nozzle angle to rotation and pelton turbine power)," Journal of Physics: Conference Series, vol. 1167, p. 012023, 02/01 2019.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-7 , nr katalogowy 144162 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma