Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008

Varkauden Stor-Enson tehtailla keskellä kaupunkia on vesivoimalaitos, jonka tietoja on wikipediassa (Huruskoski):

- putouskorkeus 5.3 metriä
- maksimiteho 4.8 megawattia
- vuotuinen sähköntuotto 28 gigawattituntia
- rakennusvuosi 1912

Vesi tulee voimalaitokseen "kanavaa" pitkin, joka on tasaleveä ja tasasyvä (luullakseni, silmämäärin) ja noin 400 m pituinen.
Kartta  https://www.google.fi/maps/@62.3109186,27.9051991,14z?hl=en

Hämmästyin vuosi pari sitten, kun kanava oli kuiviltaan, kuinka matala se on. Ehkä vettä on vain luokkaa 1 metri. Pohjalla oli
polkupyöränraatoja ym. virtausta hidastavaa romua, jotka ilmeisesti siivottiin pois.

Virtauksen nopeus on silmämäärin arvioituna ehkä  reipasta hölkkävauhtia.

Alkoi askarruttaa, kuinka paljon putouskorkeutta ja tehoa  menetetään "kanavan" mataluuden takia verrattuna siihen, että kanava olisi "äärettömän syvä" (ts. virtauksen nopeus olisi todella pieni).

Jos menetys olisi olennainen, niin olisiko konsteja parantaa hyötysuhdetta kannattavasti?

Turbiineitten hyötysuhde lienee 98-99 %, joten niitä tuskin voi parantaa olennaisesti.

JOS kanavan ahtaus aiheuttaa esim. 26.5 cm putouskorkeuden menetyksen optimaalisella teholla, niin, se oli 5 %.  Vuotuisesta sähköntuotosta voidaan laskea keskiteho jakamalla se vuoden tuntien lukumäärällä, jolloin tulokseksi tulee noin 3.2 megawattia. Jos leikitään havainnollisuuden vuoksi kuluttajan kilowattitunnin hinnalla 5 senttiä /kwh (ilman siirtomaksuja), niin joka tunti tuotetaan sähköä keskimäärin 3200 kwh * 0.05 eur = 160 euroa. 

Siitä 5 % hukkaan (?) olisi 8 euroa tunnissa. Ei siis kovin paljoa, mutta vuodessa sentään 70 000 euroa, ja 10 vuodessa 700 000 euroa.
Voimalaitos on yli 103 vuotta vanha, joten 100 vuoden aikana "hukkaa" näillä luvuilla olisi syntynyt 7 miljoonaa euroa.

Kun kanavaa rakennettiin 1912, niin saattoi hyötysuhteen optimointi olla sivuseikka ja kallion puhkominen kallista, kun ei ollut isoja koneita kuin metrotunneleissa ja kaivoksissa nykyään. Kun nyt aurinko- ja tuulienergian yhteydessä yritetään saada talteen jopa milliwatteja, niin olisikohan tässä kannattavan projektin paikka? Voimalaitoksen omistanee kaikkinen oikeuksineen Stora-Enso, ja siellä asiaa varmaan on tutkittu pätevin voimin. Mutta silti oloneuvos-eläkeläisenä kiinnostaaminua tämä  asia, nostalgigistakin syistä: koulutieni 1950-luvulla kulki kanavan yli ja vettä tuli tuijotettua lähes joka koulupäivä. Isäni oli voimalaitosrakennuksessa töissä ja näytti kerran siellä käydessäni turbiinien pelottavat pyörteet: hui kauhistus, jos tuonne putoaisi!

Mahdollisten lisäinvestointien kannattavuus riippuu tietysti sovellettavasta korosta eli missä ajassa investointi maksaa itsensä takaisin. Usein vaadittava takaisinmaksuaika firmoilla on jopa vain luokkaa 2 vuotta (!). Tässä tapauksessa yhteiskunnankin  intressissä olisi varmaan hyvä hyväksyä todella pitkä takaisinmaksuaika, jopa yli 10 v.

Tuskin silti yhdellä miljoonalla eurolla saisi kanavaa syvennettyä niin, että investointi maksaisi itsensä takaisin 10-15 vuodessa. Vai saisikohan?

Entä muut konstit? Jospa pistäisi sähköisen pumpun kanavan yläpäähän tunkemaan vettä kanavaan? Vaikka se kuulostaisi ikiliikkuja-yritelmältä, niin voi kyllä kuvitella teoreettisia tilanteita, joissa pumppu olisi aivan toimiva ratkaisu. Osa voimalaitoksen putouskorkeuden noususta tietysti menisi pumpun sähköksi, mutta osa saattaisi jäädä hyödyksi. Tai muita ideoita?

Jos Stora-Enso toteaisi, että investointi olisi kannattava edellyttäen esim., että se saisi lainaa vaikkapa 3 tai 5 % korolla yleisöltä, niin ainakin meikäläistä semmoinenkin investointi alkaisi kiinnostaa. Puhdasta energiaa ja asiallista tuottoa.

Voi olla että tässä esitetyt havainnollistavat luvut ovat aivan metsässä. Korjaukset kiinnostavat. Vaikka sitten tulos olisi "kaikki voitava on jo tehty, mitään ei voida tehdä kannattavasti paremmin: luvut ja perustelut ovat tässä ...".

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

Kommentit (15)

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008

Kanavan leveys on kartasta mitaten noin 60 m. Esa Heikkisen ottama kuva kanavasta melkein kuiviltaan:

https://www.google.fi/maps/@62.316555,27.897854,3a,75y,90t/data=!3m5!1e2!3m3!1s60956822!2e1!3e10

vuodelta 2011.

Virtauksen määrää voisi arvioida näin:

Putouskorkeus 5.3m ja keskiteho 3200 kW, joten vettä siirtyy

3200 kW/ (5.3 m *9.81 m/s^2) = 61 m3 /sekunti

Kun leveys on noin 60 m, niin syvyys arviolta 1 m, niin virran nopeus on keskimäärin 1 m/s ympäri vuoden. Kuvasta päätellen syvyys näyttäisi olevan enempi kuin metrin, ehkä jopa 2 m, kun vedenpintä on oikean laidan pystytankojen alapäässä. Ehkä on tullut katsottua virtausta enimmäkseen silloin, kun se on tuota laskettua 1 m/s  suurempi. Huipputeho on 4.8 MW, eli 50 % vuotuista keskitehoa suurempi. Tämäkin merkitsisi vain 1.5 m/s virtausnopeutta keskisyvyydellä 1 m. Onkohan jossain laskelmissani paha virhe? Parin viikon päästä olen paikkakunnalla ja pudottelen jäänpalasen sillalta virtaan ja sillä tavoin saan paremman arvion virtausnopeudesta sillä hetkellä.

 

 

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

Jodi
Seuraa 
Viestejä2187
Liittynyt27.2.2014

Patokorkeus tehdään saatavan vesimäärän mukaan joko altaan tai sademäärän rajoittaessa putouskorkeus tietenkin minkä maasto sallii. Kalliotyö ei koskaan ole ollut nykyaikana niin kallista että se olisi sanellut tekoa.

Mutta tässä oli mies, jolta puuttui aivoista yli puolet, ja kaikki oli normaalisti. Miehen ÄO oli 75, eli normaalin alarajoilla. Hän työskenteli valtion virkamiehenä, oli naimisissa ja hänellä oli kaksi lasta. -Jani Kaaro

Juro Vonkaaja
Seuraa 
Viestejä274
Liittynyt8.9.2006

Vesivoimalaitoksen tehon määrää kaksi seikkaa, putouskorkeus ja virtaavan veden määrä. Putouskorkeuden rajaavat ylä-ja alavesialtaiden pinnankorkudet vesistöjen säännöstelyrajojen puitteissa. Vesimäärän, massavirtauksen taas määrittää yläpuolisen vesialueen tuotto.

Optimistx:ltä lienee jäänyt huomioimatta, että virtausnopeus Varkauden kanavassa on eri asia kuin virtausnopeus kanavan päässä olevassa turbiinikanavassa ja itse turbiinissa. Kanavan syventämisellä olisi merkitystä vain mikäli se olisi liian ahdas ja kuristaisi virtausnopeutta niin, että se rajoittaisi turbiinikanavan virtausta. Mutta koska kanavan poikkipinta-ala on nytkin melko iso, ei syventämisellä ole mitään merkitystä. Turbiinin tehon määrää kanavan päässä turbiinikanavan putoskorkeus ja massavirta, näitä ei kanavan syvennys lisää.

Jos virtausnopeutta lisätään turbiinissa liiaksi, tyhjenee ylävesialallas ja putouskorkeus alenee. Jolloin teho tippuu. Vuositasolla ei saada yhtään enempää tuottoa, vaikka hetkellinen teho kasvaakin. Turbiinin koko ja sen läpivirtaus määritetään käytettävissä olevan vesimäärän suhteen aikayksikössä. Jos koko tuotto hurautetaan generaattorin läpi kuukaudessa, niin loput 11 kuukautta ovat luukut kiinni.

Kaipa voimalaitokset optimoidaan niin, että tuottoa olisi ympäri vuoden tarvittaessa saatavilla. Säännöstelyvoimaahan se vesivoima on toisissa papereissa, mutta ekohipeille sitä myydään niin, että he olettavat saavansa puhdasta vesienergiaa läpi vuoden eikä mitään ydinjätepaskaa edes kuivina aikoina.

Suomen vesivoimalaitosten tehoja voidaan kasvattaa kahdella tavalla. Lisäämällä turbiinien hyötysuhdetta ja/tai vähentämällä tulva-aikoina tapahtuvaa ohijuoksutusta. Ensimmäistä keinoa käytetään koko ajan koneistoja uusittaessa (Kuinka moderni Varkauden voimalaitos lienee?). Jälkimmäinen keino (= säännöstelyrajojen kasvattaminen tai uusien tekoaltaiden rakentaminen) taas herättää suuria intohimoja niin vesistöjen varsilla asuvien kuin luonnonsuojelijoiden keskuudessa.

Voimalaitosten omistajat vastustavat muuten kalaportaita ensisijaisesti sen vuoksi, että nykyinen tilanne, jossa kaikki vesi (tulva-ohijuoksutuksia lukuunottamatta) menee turbiinin läbi ja on heille näin ollen saavutettu etu. Kaikki kalaportaaseen menevä vesi on tapiollista ohijuoksutusta, joten siitä vaaditaan yhteiskunnalta korvausta. Toissijainen syy on kalaportaiden rakennuskustannukset. Sen voimalitosten omistajat suostunevat maksamaan, mikäli vastineena pääsevät ikiajoiksi eroon kalojen velvoiteistutukset nimisestä rasitteesta.

Näin arvelen, vaikken ole mikään voimalitosasiantuntija enkä fyysikko. Korjatkoot viisaammat, jos olen väärässä :)

lokki
Seuraa 
Viestejä4217
Liittynyt3.1.2010
Juro Vonkaaja

Optimistx:ltä lienee jäänyt huomioimatta, että virtausnopeus Varkauden kanavassa on eri asia kuin virtausnopeus kanavan päässä olevassa turbiinikanavassa ja itse turbiinissa. Kanavan syventämisellä olisi merkitystä vain mikäli se olisi liian ahdas ja kuristaisi virtausnopeutta niin, että se rajoittaisi turbiinikanavan virtausta. Mutta koska kanavan poikkipinta-ala on nytkin melko iso, ei syventämisellä ole mitään merkitystä. Turbiinin tehon määrää kanavan päässä turbiinikanavan putoskorkeus ja massavirta, näitä ei kanavan syvennys lisää.

Tulokanavassa on 400 m matkalla 265 mm korkeuseroa, josta tässä on kysymys. Tuo korkeusero on häviötehoa, joka muuten olisi ulosmitattavissa turbiiniin putouskorkeutena. Optimistx kaavailee syventämällä pienentävänsä tuota korkeuseroa, sillä syvemmässä kanavassa tarvitaan samalle virtaamalle pienempi nopeus ja siis pienempi korkeusero.

Hämmentävää ajatella, että tuo pätkä tulokanavaa hukkaa 5% tehosta ja turbiinin optimoinnilla yritetään taklata prosentin osia. Sijoittelin noita optimistxin antamia mittoja Manningin kaavaan ja toden totta tulokanavan korkeusero näyttää pitävän paikkansa.

Tulokanavan syventäminen olisi siis varsin järkevää hyötysuhdemielessä varsinkin matalan vedenkorkeuden aikaan.

Eräs seikka, joka saattaa olla syynä matalan kanavan toteuttamiseen on jäätyminen, joka saattaisi hitaasti virtaavassa syvemmässä kanavassa tuottaa jäätä, joka aiheuttaisi haittaa jouduttuaan välppään. Jäätymisen vaara ilmaantuu, kun veden pintavirtauksen nopeus laskee 0,4-0,6 m/s tasolle. Toisaalta on paljon vesivoimaloita, joissa ei ole nopeasti virtaavaa yläkanavaa, joten tuokin ongelma lienee ratkaistavissa toisinkin.

 

Juro Vonkaaja
Suomen vesivoimalaitosten tehoja voidaan kasvattaa kahdella tavalla. Lisäämällä turbiinien hyötysuhdetta ja/tai vähentämällä tulva-aikoina tapahtuvaa ohijuoksutusta. Ensimmäistä keinoa käytetään koko ajan koneistoja uusittaessa (Kuinka moderni Varkauden voimalaitos lienee?). Jälkimmäinen keino (= säännöstelyrajojen kasvattaminen tai uusien tekoaltaiden rakentaminen) taas herättää suuria intohimoja niin vesistöjen varsilla asuvien kuin luonnonsuojelijoiden keskuudessa.

Vesivoimaloiden keskitehoa voidaan lisätä vielä kolmannellakin tavalla ja ohijuoksutusta välttää rakentamalla vanhaan patoon lisää turbiiniyksiköitä, joita otetaan käyttöön tulva-aikaan, milloin muuten pitäisi juoksuttaa padon ohi.

Tästä tehoreservistä olisi hyötyä myös lyhytaikaisen säätövoiman tuotannossa, kun hetkittäin olisi mahdollista tarjota enemmän tehoa verkkoon syötettäväksi. Lyhyet nopeamman virtaaman jaksot eivät muuta ratkaisevasti pinnankorkeuksia, jos keskmääräinen vesimäärä pysyy samana kuin ennenkin.  Tätä käyttöä varten noita ylä- ja alakanavia kannattaisi perata vetävämmiksi.

Suomen vesivoimalat ovat keskimäärin vanhoja ja niiden rakentamisen aikaan käyttötarve oli perusvoiman tuottaminen, siksi tällaista hetkellisen ylikuormittamisen mahdollisuutta ei alunperin huomioitu. Nyt, kun vaihtelevan kulutuksen lisäksi jatkuvasti lisääntyvä tuuli- ja aurinkovoima tuottavat enemmän tehovaihteluja kulutukseen, kannattaisi tuokin suhteellisesti katsoen lähes ilmainen säätötehokapasiteetti ottaa käyttöön.

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008
lokki

...

Tulokanavassa on 400 m matkalla 265 mm korkeuseroa, josta tässä on kysymys.

...

Oli oikein ilahduttavaa lukea puheenvuorosi.

Tuo 265 mm korkeusero on aivan hatustani vedetty luulema. Täytynee kysellä voimalaitokselta oikeat luvut, sillä jos korkeusero on todella pieni, alkuperäinen keskustelunaihe on aivan turha.

Ideasi säätövoimakäytöstä saattaa silti olla käyttökelpoinen, sillä ainakin ennenvanhaan keväisin juoksutettiin vettä Ämmäkoskesta "oikein koskena" ;) .

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

lokki
Seuraa 
Viestejä4217
Liittynyt3.1.2010
optimistx
lokki

...

Tulokanavassa on 400 m matkalla 265 mm korkeuseroa, josta tässä on kysymys.

...

Oli oikein ilahduttavaa lukea puheenvuorosi.

Tuo 265 mm korkeusero on aivan hatustani vedetty luulema. Täytynee kysellä voimalaitokselta oikeat luvut, sillä jos korkeusero on todella pieni, alkuperäinen keskustelunaihe on aivan turha.

Ideasi säätövoimakäytöstä saattaa silti olla käyttökelpoinen, sillä ainakin ennenvanhaan keväisin juoksutettiin vettä Ämmäkoskesta "oikein koskena" ;) .

Sijoitin tosiaan antamasi luvut Manningin kaavaan ja sain tuon 265 mm korkeuserolla 400 m matkalla 60 m x 1,5 m kanavalla 4,8 MW maksimitehoon tarvittavan virtaaman l. 98 m³/s (1,1 m/s). Kanavan syvyydeksi tuli siis alkuperäistä arvaustasi suurempi luku, mutta syvemmäksihän sitä itsekin arvailit kuvasta päättelemällä.

1 m -syvyisessä kanavassa kulkee noilla mitoilla ja korkeuserolla vain n. 50 m³/s ja voimalan tehoksi jää 2,45 MW. Jos kanavan syvyys on tosiaan vain metrin, tulee maksimitehoon tarvittavalle virtaamalle häviökorkeuseroksi yli metri. Tuossa tilanteessa syventämisessä olisi ilmeistä järkeä.

Virtaushäviö on siis hyvin herkkä tuolle syvyydelle. Madaltaminen 1,5 m -> 1 m nostaa häviökorkeuden maksimi tehon virtaamalla 265 mm -> 1030 mm, joka hukkaa jo lähes 20% tehosta ja virtausnopeus on 1,65 m/s. Syventämisessä on siis selvästi järkeä, jos ei jokin muu seikka, kuten jäätyminen, sitä estä.

JPI
Seuraa 
Viestejä24783
Liittynyt5.12.2012

On muuten mielenkiintoista, että tietyntyyppiset turbiinit voivat sijaita alempana kuin alempi vesipinta. Näin tehdään usein, jotta kavitaatiolta turbiinin siivissä vältytään tai sitä vähennetään. Toisaalta jos turbiinin vesi poistetaan sopivan muotoisella kanavalla, niin sen liike-energia riittää nostamaan veden alemman vesipinnan tasolle ja täten putouskorkeus voi olla suurempi kuin vesipintojen korkeusero. Siis jotta vesi pyörittäisi turbiinia sillä on oltava nopeutta ja sillä on oltava nopeutta myöskin poistua turbiinesta. Tuota nopeutta voidaan siis käyttää em. tavalla.

3³+4³+5³=6³

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008

Navitas Kehitys Oy Varkaudesta ystävällisesti kirjoitti kyselyyni:

"tällaisen vastauksen sain energiapuolen toimialapäälliköltämme:

Alapuoli vaihtelee 1,5 metriä ja yläpuoli puoli metriä."

Yläpuolisen voimakanavan syvyys veden pinnasta pohjalle vaihtelee ilmeisesti ylävesistön vedenkorkeuden mukaan 0,5 metriä. Tämä ei kuitenkaan anna vedenpinnan "kaltevuutta" kuten Manningin kaavasta voisi teoreettisesti laskea. Täytynee jatkaa selvittelyä.

Manningin kaava on mielenkiintoinen; en tiennytkään sellaisen olemassaolosta. Tosin ilmeisesti pohjan kivisyys, epätasaisuus vaikuttaa tuntemattomalla määrällä tulokseen, kun kaavassa on olennainen sitä kuvaava empiirinen parametri.

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008

Mittasin eilen iltapäivän alussa virtausnopeutta ko. voimakanavassa. Heitin kännykän virtaan ja katsoin jääpalasta ajan 60 m matkalta: 52 sekuntia 3 mittauksen keskiarvo (53, 51, 52 s). ;)

Virtaus vaikutti silmämäärin voimakkaalta, vaikka oli siis vain luokkaa 1.2 m/s.

Palatessani 2 h kuluttua virtaus oli melkein pysähtynyt: noin 15 m matkaan meni 3 minuuttia. Mutta oli vaikea arvioida, paljonko vedenpinta oli noussut. Ehkä valokuvista, joissa vedenpintaan heijastuu voimalan ikkunat, voisi mitata vedenpinnan nousun. Yritän sitä myöhemmin.

Voimalan alapuolella on Huruslahti ("Huoruuslahti" kuulemma), joka laskee Pirtinvirran kautta Siitinselkään (! huh huh näitä nimiä: on lisäksi Murhilahti, Leppävirta  (Leppä = veri), Tappuvirta (Tappovirta?), Varkaus (...). No jaa, asiaan:

Pirtinvirta on arviolta myös 400 m pitkä, ja paikoitellen kapeampi kuin Voimakanava. Virtaus siinä vaikutti olevan samaa nopeusluokkaa kuin Voimakanavassa.

Kannattaisikohan ruopata ja syventää Pirtinvirta myös? Tai jokin kevyt ratkaisu virtauksen nopeuden lisäämiseksi. Onko lukijoissa keksijöitä ja ideanikkareita?

On sellainen tuntu nyt, että putouskorkeutta menetetään ehkä jopa 10 % matalien virtauksien takia. Mutta jatkan tarkastelua.

 

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008
Goswell

Sillä lailla sitä virtausta katsotaan nykyisin.

Joo ;). Itse asiassa pelkäsin etukäteen tuota mahdollisuutta niin, että sillalla olin aivan hermorauniona höpöttämässä itselleni: "Älä heitä kännykkää , älä heitä kännykkää". Olisi ollut niin minun tapaista heittää se.

Tänään kävin sillalla taas, ja nopeus oli noin 52 s/ 60 m. Samalla tuli huomattua, että sillan vierellä oli lumiraja noin 20-25 cm ylempänä ilmeisesti eilen hitaan virtauksen kulutettua lumet pois hyvin tasaista rajaa pitkin. Kun tehdasalueon aidattu, en voinut tarkemmin mitata. Otaksun, että juuri voimalaitoksen yläpuolella ero oli ehkä 30-35 cm. Ts, hyötysuhteen parantamisen varaa olisi hieman enempi kuin alussa arvailin esimerkinomaisesti.

Näin olisi teoreettisesti olemassa tuossa puhdasta vesivoimaenergiaa jonkin verran, kunhan joku viisas keksi helpon/halvan/toimivan konstin siihen. Ajatusharjoituksena: sähkömoottori pyörittämässä laivan propellilla vettä kanavaan? Sähkömoottorin hyötysuhde olisi varmaan saatavissa yli 90 % (koosta riippuen).

Laitoksen alapuolella Pirtinvirrassa on 2 mystistä noin puoli metriä paksua pyöreää pylvästä, joiden ympäriltä vesi kiersi kuin moottoriveneen edestä. Jos virtausnopeus siinä olisi vaikkapa 1.5 m/s, ja pylväät menevät pohjaan 3 m( arvaus), niin siinähän kuluu vastukseen yhtä paljon kuin sen muotoinen esine kulkisi vedessä 1.5 m/s nopeudella ("moottorillinen vene"). Siinä ne pylväät jököttävät ja kuluttavat kymmenessä vuodessa energiaa pois voimalaitoksen sähköstä yhtä paljon kuin kymmenet, sadat, tuhannet(?) perheet säästävät monella tavoin sähkölaitteittensa kanssa pihistellessä, sammuttaen lamppuja yms. Ehkä pylväillä on jokin järkevä funktio, ehkä ei. Mutta vanhan sillan kannatinpilarit on jätetty sinne saariksi. Niille en osaa kuvitella mitään järkevää toimintoa.

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

lokki
Seuraa 
Viestejä4217
Liittynyt3.1.2010

Nyt kun pintavirtausnopeus on selvitetty päästään kiinni kanavan vinouteen. Olettaen, että turbiini pyöri täysillä mittauksesi aikana sijoitin saamasi nopeuden Manningin kaavaan ja iteroin tehon ja kaltevuuden kohdalleen. Tulos on, että yläkanava on teholliselta syvyydeltään 1,57 m syvä ja sen täytyy olla kaltevuudeltaan enemmän, kuin 0,28 m neljän sadan metrin matkalla. Tehoa menee hukkaan melko tarkasti 300 kW yläkanavan virtausvastuksen aiheuttamaan pudotuskorkeuden menetykseen.

Tämä oli laskettu olettamalla kanavan pohja suoraksi ja sileäksi. Todellisuudessa se on keskeltä syvempi kuin laidoilta ja pohjassa on virtausta haittaavia esteitä, joten vinouden täytyy olla tuota arviota suurempi.

Koska yläkanavan virtausnopeus on noinkin suuri, olisi kanavaa mahdollista hiukan syventää. Kuitenkin voimayhtiön antaman alakorkeuden korkeusvaihtelun perusteella vaikuttaa siltä, että selvästi suurempi säästö on aikaansaatavissa alakanavaa ja Pirtinvirtaa vähänkin juohevoittamalla.

Yläkanava hukkaa siis teoreettisesta tehosta noin 5%, mutta alakanava pahimmillaan selvästi enemmän. Antoihan voimayhtiö sille korkeusvaihteluksi, kolme kertaa enemmän kuin yläkanavalle, 1,5 m. Osa tästä on tietysti vesistöjen vesimäärien eroja, mutta selvästi kannattavaa toimintaa olisi pieni virtausvastusten redusointi.

Pirtinvirta on kuitenkin harrastekalastajien arvostama paikka, joten kovin kaukaa alajuoksulta ei ruoppaustoimia voi tehdä, mutta alakanavan jyrkän mutkan vastukset kannattaisi ilman muuta pienentää ruoppaamalla. Alakanava on sitäpaitsi helppo ruopata sulkemalla vähän veden aikaan voimalan pato, jolloin alakanava tyhjenee ja sinne pääsee kaivinkoneella.

https://maps.google.fi/maps?ll=62.319133,27.892418&spn=0.005537,0.014066&t=h&z=17

optimistx
Seuraa 
Viestejä852
Liittynyt14.1.2008
Veli H.

Enpä olisi uskonut, että lappoilmiötä olisi käytetty tuolla tavoin hyväksi!

Mielikuvissa lappoputkien asettelu törmää tässä niiden paksuuteen ja pituuteen, tosi kalliita rakennelmiä. Kyllä puutarhankasteluletkulla ko. paikassa saisi pikkusen lisää energiaa, mutta esim. 60 m3 / s  putken läpi olisi muhkea rakennelma. Kallion louhiminen olisi varmaan halvempaa.

Mutta jatketaan pähkäilyä.

1. Päätä, mikä (tutkimus-)tulos TUNTUISI mukavalta
2. Etsi tulosta tukevia todisteita, hylkää kaikki muut todisteet
3. Pysy kannallasi lopun elämää ja toista sitä kaikille herkeämättä.
4. Valmis!

http://www.tiede.fi/keskustelu/66231/ei_yliopistollinen_tutkimus_taikako...

o_turunen
Seuraa 
Viestejä11802
Liittynyt16.3.2005
optimistx
Veli H.

Enpä olisi uskonut, että lappoilmiötä olisi käytetty tuolla tavoin hyväksi!

Mielikuvissa lappoputkien asettelu törmää tässä niiden paksuuteen ja pituuteen, tosi kalliita rakennelmiä. Kyllä puutarhankasteluletkulla ko. paikassa saisi pikkusen lisää energiaa, mutta esim. 60 m3 / s  putken läpi olisi muhkea rakennelma. Kallion louhiminen olisi varmaan halvempaa.

Mutta jatketaan pähkäilyä.

Lappoa käytetään esimerkiksi Kymijoessa olevassa Koivukosken voimalaitoksessa, joka on kauko-ohjattu. Kun turbiinikammiosta pumpataan ilmaa pois, niin vedenpinta ylittää lapon kynnyksen, ja turbiini käynnistyy. Vesi vie lopunkin ilman mennessään. Jos turbiini halutaan pysäyttää, niin turbiinikammioon lasketaan ilmaa, ja veden virtaus lakkaa.

Mitään putouskorkeuden lisäystä tuolla tavalla ei tietenkään saada aikaan. Se on edelleen ylä- ja alaveden pintojen korkeusero. Vesi voi käydä kiertämässä vaikka kilometrin korkeudessa, mutta ei se voimalaitoksen putouskorkeutta lisää.

 

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.
offmind: Laattatektoniikka on tietenkin puhdasta hölynpölyä.

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat