Удосконалення лабораторної установки для досліджень гвинтових турбін шнекового типу в малій гідроенергетиці

Abstract

У статті представлено результати модернізації лабораторної установки для дослідження гвинтових турбін шнекового типу, що застосовуються в малій гідроенергетиці. Створено універсальний випробувальний комплекс, який дозволяє моделювати різні режими потоку, виконувати вимірювання гідравлічних і електричних параметрів ручними та автоматизованими способами, а також досліджувати вплив кута подачі потоку на ефективність турбін. Описано конструктивні вдосконалення: розробку направляючої системи потоку, впровадження SCADA-контролю, блока регульованого навантаження генератора та двоканальних систем вимірювання основних параметрів. Результати дослідження засвідчили підвищення стабільності гідравлічного режиму на 20 % та зниження сумарної похибки вимірювань до 3 %. Оновлена установка може використовуватись як науково-навчальна платформа для експериментальних досліджень у сфері малої гідроенергетики.

The article presents the results of the modernization of a laboratory setup designed for studying screw-type (Archimedean) turbines used in small hydropower systems. A universal experimental complex was developed, enabling the modeling of various flow regimes, the measurement of hydraulic and electrical parameters using both manual and automated methods, and the investigation of the influence of flow angle on turbine efficiency. The study describes several design improvements, including the development of a flow-guiding system, the implementation of SCADA control, a generator load regulation unit, and dual-channel systems for measuring key parameters. The experimental results demonstrated a 20% increase in hydraulic flow stability and a reduction of total measurement error to 3%. The upgraded installation can serve as a research and educational platform for experimental studies in the field of small-scale hydropower.