लघु जलविद्युत्: खस्ने पानीदेखि बिजुलीसम्म
गाउँको लघु जलविद्युत् केन्द्र चलाउनुहोस्। पानी कति उचाइबाट खस्छ, कति बग्छ, र Turbine बदल्नुहोस्, अनि कतिवटा घरमा बत्ती बाल्न सकिन्छ, र बाटोमा कति ऊर्जा हराउँछ हेर्नुहोस्।
मूल अवधारणा
पहाडमाथिको पानीको स्थितिज ऊर्जा पाइपमा गतिज ऊर्जा, अनि Turbine र Generator मा विद्युत् ऊर्जा बन्छ; शक्ति झन्डै 9.8 × बहाव (m³/s) × खसाइ (m) kW, गुणा दक्षता हुन्छ, र बाँकी ताप र आवाजका रूपमा हराउँछ, कहिल्यै नष्ट हुँदैन
पाठ: ऊर्जा
नेपालका हजारौँ गाउँले लघु जलविद्युत् केन्द्रबाट बिजुली पाउँछन्। कुलोले खोलाबाट पानी पहाडमाथिको Intake सम्म पुर्याउँछ। त्यहाँबाट Penstock भनिने पाइपले पानीलाई तल Powerhouse सम्म लैजान्छ, जहाँ यसले Generator सँग जोडिएको Turbine घुमाउँछ। पानीको गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा: कुनै कुरा चलाउन, तताउन, उज्यालो बनाउन वा बढाउन चाहिने कुरा। सबै मुख्य शब्द खस्दै जाँदा गतिज ऊर्जा, अनि Turbine मा घुम्ने ऊर्जा, अनि विद्युत् ऊर्जा बन्छ। हरेक सेकेन्ड 1 m³ (1000 L) पानी 1 m खस्दा झन्डै 9.8 kW दिन्छ। कुनै पनि यन्त्रले सबै ऊर्जा बदल्न सक्दैन: पाइप र Turbine को घर्षण: दुई सतह घस्रिँदा वस्तुलाई ढिलो बनाउने बल। सबै मुख्य शब्द, र Generator को तताइले केही भागलाई ताप र आवाजमा बदल्छ। ऊर्जा कहिल्यै नष्ट हुँदैन; यसले रूप मात्र बदल्छ। यही ऊर्जा संरक्षणको नियम हो।
के सिक्नुहुनेछ
- जलविद्युत् केन्द्रमा हुने ऊर्जा परिवर्तन वर्णन गर्नुहोस्।
- ऊर्जा संरक्षणको नियम भन्नुहोस्।
- खस्ने पानीको शक्ति, र दक्षताबाट विद्युत् शक्ति निकाल्नुहोस्।
- खसाइको उचाइ (Head) र बहाव दुवै किन महत्त्वपूर्ण छन् व्याख्या गर्नुहोस्।
सुरु गर्नुअघि
- शक्ति भनेको प्रति सेकेन्ड ऊर्जा हो र यसलाई वाट (W) मा नापिन्छ भन्ने थाहा हुनुपर्छ।
सामग्री
- प्लास्टिकको बोतल, कर्क, प्लास्टिकका चम्चा र पिन (नमुना पानीघट्टाका लागि)
उपकरण
- धारा वा पानीको जग, सानो Dynamo र LED
विधि
- 50 m खसाइ, 100 L/s र नयाँ Turbine मा शक्ति Record गर्नुहोस्।
- 10 m, 25 m र 100 m को खसाइमा Record गर्नुहोस्।
- 50 L/s मात्र बग्ने सुख्खा याममा Record गर्नुहोस्।
- पुरानो Turbine सँग Record गर्नुहोस्।
यो Simulation लाई कसरी सरल बनाइएको छ
- खस्ने पानीको शक्ति 9.8 × बहाव (m³/s मा) × खसाइ (m मा) kW हुन्छ।
- पुरानो Turbine र Generator 50% र नयाँ 70% दक्ष छन्।
- साँझमा हरेक घरले 200 W (बत्ती, TV र फोन चार्जर) खपत गर्छ।