Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 6

Testing of a Micro Hydro Power Plant Using a Cross-Flow Type Turbine

Testowanie mikroelektrowni wodnej z turbiną o przepływie krzyżowym

10.15199/48.2024.06.51

nr katalogowy: 149013
10.15199/48.2024.06.51

Streszczenie

The implementation of Micro Hydro Power Plants (MHPP) serves as a crucial initiative to address the uneven distribution of electrical energy in remote areas across Indonesia. Before the permanent installation of an MHPP, field testing is imperative, involving the use of a model or prototype to gather location-specific data, assess reliability, and enhance insights into the MHPP's functionality as an electrical energy generator. This research endeavors to comprehend the operation of the Cross-flow turbine MHPP system and ascertain its output power and efficiency. The testing process commences with the design of field test equipment, followed by manufacturing and assembly stages. Subsequently, equipment testing and data collection are conducted, and the obtained data is analyzed to determine the output power and efficiency of the MHPP system utilizing a Cross-flow turbine. The test parameters include water flow, head, turbine input power, generator output power, and overall MHPP system efficiency. Upon analyzing the results and engaging in discussions, it can be concluded that the test considered crucial parameters such as water flow, head, turbine input power, generator output power, and MHPP system efficiency. The highest efficiency recorded was under variable load conditions with a fluctuating discharge of approximately 0.025 m³/s, achieving 1.39% efficiency at a load of 80 W. The research findings indicate that variations in head and discharge significantly impact the efficiency of the MHPP system.

Abstract

Wdrożenie mikroelektrowni wodnych (MHPP) stanowi kluczową inicjatywę mającą na celu rozwiązanie problemu nierównej dystrybucji energii elektrycznej w odległych obszarach Indonezji. Przed stałą instalacją MHPP konieczne są testy w terenie, obejmujące wykorzystanie modelu lub prototypu w celu zebrania danych specyficznych dla lokalizacji, oceny niezawodności i lepszego wglądu w funkcjonalność MHPP jako generatora energii elektrycznej. Celem badań jest zrozumienie działania układu MHPP z turbiną krzyżową oraz określenie jej mocy wyjściowej i sprawności. Proces testowania rozpoczyna się od zaprojektowania sprzętu do testów w terenie, po którym następują etapy produkcji i montażu. Następnie przeprowadzane są testy sprzętu i zbieranie danych, a uzyskane dane są analizowane w celu określenia mocy wyjściowej i wydajności systemu MHPP wykorzystującego turbinę o przepływie krzyżowym. Parametry testu obejmują przepływ wody, wysokość podnoszenia, moc wejściową turbiny, moc wyjściową generatora i ogólną wydajność systemu MHPP. Analizując wyniki i wchodząc w dyskusję, można stwierdzić, że w badaniu uwzględniono kluczowe parametry, takie jak przepływ wody, wysokość podnoszenia, moc wejściowa turbiny, moc wyjściowa generatora oraz sprawność systemu MHPP. Najwyższą zarejestrowaną wydajność odnotowano w warunkach zmiennego obciążenia przy zmiennym przepływie wynoszącym około 0,025 m³/s, osiągając sprawność 1,39% przy obciążeniu 80 W. Wyniki badań wskazują, że zmiany wysokości podnoszenia i wyładowania znacząco wpływają na wydajność systemu MHPP.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] H. Handoko, A. Adianto, and S. C. Loon, "The effect of population behavior on new renewable energy in primary energy mix for 2025 national target: sumedang regency review, west java," Journal of Ocean, Mechanical and Aerospacescience and engineering-, vol. 64, no. 1, pp. 1-8, 2020.
[2] M. Azhar, S. Solechan, R. Saraswati, P. Suharso, S. Suhartoyo, and B. Ispriyarso, "The New Renewable Energy Consumption Policy of Rare Earth Metals to Build Indonesia's National Energy Security," in E3S Web of Conferences, 2018, vol. 68: EDP Sciences, p. 03008.
[3] A. Q. Al-Shetwi, "Sustainable development of renewable energy integrated power sector: Trends, environmental impacts, and recent challenges," Science of The Total Environment, vol. 822, p. 153645, 2022/05/20/ 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153645.
[4] C. Buana, M. R. Djalal, I. Ikram, M. Iqbal, And L. L. La Ode Musa, "Performance Analysis of Micro Hydro Power Plants Using a Pelton Turbine with Two Nozzle Variations," Przeglad Elektrotechniczny, vol. 2023, no. 7, 2023, doi: 10.15199/48.2023.07.16.
[5] F. Firman, M. Y. Yunus, M. Anshar, N. Hamzah, Y. Klistafani, And M. R. Djalal, "Design Modification of Water Wheel Turbine With Various Configuration Variations," Przeglad Elektrotechniczny, vol. 2023, no. 6, 2023, doi: 10.15199/48.2023.06.46.
[6] D. Yelvius, S. Sitampang Bato’, B. Erni Rante, and T. Benyamin, "Hydrological and Hydropower Potential of Maros River Hydroelectric Power Plant/PLTM, South Sulawesi," Paulus Civil Engineering Journal, vol. 1, no. 1, 01/24 2020, doi: 10.52722/pcej.v1i1.50.
[7] M. Khattak, N. M. Ali, N. Z. Abidin, N. Azhar, and M. Omar, "Common Type of Turbines in Power Plant: A Review," Journal of Advanced Research in Applied Sciences and Engineering Technology, vol. 3, no. 1, pp. 77-100, 2016.
[8] R. D. Muhammad and K. Nasrun, "Optimal design of energy storage for load frequency control in micro hydro power plant using Bat Algorithm," SINERGI, vol. 26, no. 1, pp. 8-14, 2022, doi: http://dx.doi.org/10.22441/sinergi.2022.1.002.
[9] O. OYEBODE and J. OLAOYE, "Comparative performance evaluation of pelton wheel and cross flow turbines for power generation," European Mechanical Science, vol. 3, no. 1, pp. 6- 12, 2019.
[10] A. M. Kaya, İ. Kandemir, M. F. Akşit, and K. S. Yiğit, "Investigation of optimum working conditions of a micro cross flow turbine," Environmental Progress & Sustainable Energy, vol. 34, no. 5, pp. 1506-1511, 2015.
[11] Y. Nishi, T. Inagaki, Y. Li, and K. Hatano, "Study on an undershot cross-flow water turbine with straight blades," International Journal of Rotating Machinery, vol. 2015, 2015.
[12] S. Patel and P. N. Pakale, "Study on power generation by using cross flow water turbine in micro hydro power plant," International journal of research in engineering and technology, vol. 4, no. 05, pp. 1-4, 2015.
[13] M. Hidayat, F. Ronilaya, I. Eryk, and G. Joelianto, "Design and analysis of a portable spiral vortex hydro turbine for a Pico Hydro Power Plant," in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 732, no. 1: IOP Publishing, p. 012051.
[14] M. A. Khan and S. Badshah, "Research Article Design and Analysis of Cross Flow Turbine for Micro Hydro Power Application using Sewerage Water," Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, vol. 8, no. 7, pp. 821-828, 2014.
[15] R. Espina-Valdés, A. Fernández-Jiménez, J. F. Francos, E. B. Marigorta, and E. Álvarez-Álvarez, "Small cross-flow turbine: Design and testing in high blockage conditions," Energy Conversion and Management, vol. 213, p. 112863, 2020.
[16] N. Acharya, C.-G. Kim, B. Thapa, and Y.-H. Lee, "Numerical analysis and performance enhancement of a cross-flow hydro turbine," Renewable energy, vol. 80, pp. 819-826, 2015.
[17] M. Abidin and M. T. Radani, "Design and Construction of a Cross-flow Turbine Type Micro Hydro Power Plant (PLTMH) Prototype," State Polytechnic of Ujung Pandang, 2022.

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

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-6 , nr katalogowy 149013 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-6 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 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

2024-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma