බල ශක්තිය ගබඩා කරන කෝච්චි ඇතුළ
බල ශක්තිය ගබඩා කරන කෝච්චි ඇතුළු අනෙක් වාහන.
හයිබ්රිඩ් මෝටර් රථයක්, ෆොසිල ඉන්ධන වලින්ම දිවෙන තවත් වාහනයකට වඩා ඉන්ධන අඩුවෙන් භාවිතා වන්නේ කුමන හේතුවක් නිසාදැයි අප දනිමු. එනම් වාහනයකට යම් කිසි වේගයක් ලබා ගැනීමට බල ශක්තිය අවශ්යය. එහෙත් හදිසියේ තිරිංග යෙදූ විට, චාලක ශක්තිය සේ ලබා ගත එම බල ශක්තියට කුමක් වේද? ඒ බල ශක්තිය තිරිංග වලදී තාප ශක්තිය බවට හැරී පරිසරයට අවශෝෂණය වේ.
මෙන්න මේ ශක්තිය හයිබ්රිඩ් වාහනයේ හෝ විදුළි වාහනයක බැටරියේ ගැබ් කර නැවත ප්රයෝජනයට ගැනීම සිදුවන නිසා, මේ ආකාරයේ වාහනවල ඉන්ධන භාවිතය අඩු වේ. මේ සංකල්පයම සමහර දුම්රිය වල භාවිතා කෙරේ. එහෙත් එසේ ලබා ගන්නා බලය ගබඩා කරන්නේ බැටරි වල නොව, ජාතික පද්ධතියේ වීම මෙහි වෙනස වේ.
එයට උදාහරණයක් සේ ජපානයේ නගරාන්තර සේවයේ ඇති ‘ශින්කාන්සෙන් දුම්රිය’ හෙවත් බුලට් ට්රේන් සේ පොදුවේ හඳුන්වන දුම්රිය ගත හැක. තිරිංග භාවිතා කරන විට ඇතිවන අති මහත් ශක්තිය මගින් ප්රාදේශීය නගර වල ඇති කුඩා දුම්රිය පද්ධති ක්රියාත්මක වීමට භාවිතා වේ. එනම් ඒ තිරිංග භාවිතා කරන විට, එම දුම්රියන්හී ඇති විදුළි මෝටර්, ‘ඩයිනමෝ’ සේ ක්රියාත්මක වේ.
පැයට කිලෝ මීටර් 320 ඉක්මවා යන වේගයකින් යුතු, පෙට්ටි 16 ක් ඇති විට, මෙට්රික් ටොන් 715 ක ස්කන්ධයක් ඇති ශින්කාන් දුම්රිය වැනි දුම්රියක් නැවැත්වීමේදී, පහසුවෙන් මෙගා වොට් 500 ක් පමණ ජනනය කල හැක.
සූර්ය පැනල වල මිළ කොතරම් වේගයෙන් පහළට එන්නේද යත්, එය ලෝකයේ බල ශක්තිය ලබා ගැනීමට සුදුසුම ප්රභවය වී ඇත. සූර්යාලෝකය ඇති තාක් කල් එයින් බල ශක්තිය නිපදවේ. ආලෝකය නැති කලෙක එයින් කිසිම බල ශක්තියක් ඇති වන්නේ නැත. එනම් වෙනත් ශක්ති ප්රභව මෙන් නොව, එයින් ඇතිවන ශක්තිය කෙලින්ම ආලෝකය මත රැඳේ. මෙය අවාසියක් වන හෙයින් එම ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ වෙන ක්රම අවශ්ය වේ. ඉන් එක ක්රමයක් වන්නේ, එම ශක්තිය විභව ශක්තියක් සේ උඩට ඔසවා තැබීමට පොම්ප බලාගාර භාවිතයයි.
උදාහරණයක් සේ ‘ටවුම් සවූක්’ බලාගාරය [Taum Sauk pumped storage plant] ගත හැක.
මේ පොම්ප බලාගාර ක්රමය වඩාත් ආර්ථික සේ ප්රායෝගික වන්නේ දැනටමත් එක් එක් වෙනස් උසකින් ඇති ජල විදුළි බලාගාර සඳහාය. එසේ නොමැති වුවහොත් අමතරව ජලාශ තැනීම වැනි ක්රම වලට විශාල මුදලක් වැයවනවා ඇත. ඊටත් වඩා අඩු වියදමකින් ඒ බල ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ ක්රමයක් සොයා ගෙන ඇත. එනම් ඉහත ශින්කාන්සෙන් දුම්රිය තිරිංග යොදන විට ඇතිවන බල ශක්තිය ප්රයෝජනයට ගන්නවාක් වැනි දෙයකි.
මෙහිදී කෙරෙන්නේ සූර්යාලෝකයෙන් හෝ සුළං වලින් ලැබෙන අමතර ශක්තිය මගින් පහළ උසක ඇති කුඩා, එහෙත් අවශ්ය තරම් බරැති කෝච්චි පෙට්ටි ඉහළ උසකට ගෙන යෑමය. ඒ අවශ්ය භාරය ගැනීමට මෙම කෝච්චි පෙට්ටි වල කොන්ක්රීට් භාරයන් තබා ඇත. බල ශක්තිය අවශ්ය වූ විට මේ පෙට්ටි එම රේල් පාරේ පහළට ස්වයංක්රීයව ගමන් කරයි. මේ සඳහා ජළය අනවශ්යය. ජලාශ අනවශ්යය. ඉන්ධන අනවශ්යය. බැටරි අනවශ්යය. භාවිතා වන විට සිදුවන ගෙවීයාම් අවමයක් වේ. පරිසර හිතවේදී වේ.
තවද විදුළි රැහැන් අනවශ්ය වන්නේ ඒ විදුළි බලය රේල් පාර හරහා රැගෙන යා හැකි බැවිනි. එනම් මෙය ජාතික පද්ධතියට සංගත වූ [direct synchronization with the grid] අවස්ථිතිය [inertia] වැඩි බැටරියක් හෝ ජව රෝදයක් සේ භාවිතා කල හැක. [grid-scale flywheel or battery]
මේ ක්රමය සාර්ථක බව Advanced Rail Energy Storage (ARES) යන කැලිෆෝර්නියාව කේන්ද්ර ගත කරගත් ආයතනයක් මගින් ප්රායෝගිකව ක්රියාත්මක කල ඇටවුමක් මගින් සොයාගෙන ඇත. එම කෝච්චි පෙට්ටි පල්ලමේ පහළට යන විට ඇති කරන බල ශක්තිය කෙලින්ම ජාතික බල පද්ධතියට සපයනු ලැබේ. ඒ ආකාරයෙන් බලය සපයන්නේ, ජාතික බල පද්ධතියට වැඩි බල ශක්තියක් අවශ්ය වූ විටය.
සාමාන්ය විදුළි මෝටර් රථයක තිරිංග භාවිතයේදී බැටරි ආරෝපණය වනවා වැනි ක්රමයක් මෙහි භාවිතා වේ.
තවද මෙහි ඇති විශේෂ වාසියක් වන්නේ එම අවශ්ය බලය ඉතා කෙටි කාලයක් තුල පද්ධතියට ලබා දීමට හැකි වීමය. ඇරෙස්ආයතනය මගින් කියන විට, මෙයින් ලැබෙන බල ශක්තිය ජාතික පද්ධතියට, ජල විදුළි බලාගාරයකට’ වඩා සීඝ්රව සැපයිය හැක. එසේම මේ ක්රමයේ ඇති කාර්යක්ෂමතාවය 80%ක් වේ. එනම් ශක්ති හානිය වන්නේ මුළු ශක්තියෙන් 20% කි. පැය අටක කාලයක් මේ ක්රමයෙන් ජාතික බල පද්ධතියට බලය සැපයිය හැක.
ඉහත කී ARES සමාගම විසින් මීටර් 268ක් දිග රේල් පාරක් ඇතිව පාළක පරීක්ෂණයක් කර මේ ක්රමය සාර්ථක වීමෙන් පසුව, ඇමරිකාවේ නෙවාඩා ප්රාන්තයේ ප්රායෝගික ඇටවුමක් ඉදි කිරීමට අවසර ලැබිණි. එහිදී භාවිතා කරන ක්රමයේ දී එම කෝච්චි පෙට්ටි වල භාරය ටොන් 300ක් වන අතර පාරේ බෑවුම 100:7.2 ක අනුපාතයකින් ඇත. එනම් සෑම මීටර් 100ක තිරස් දුරකට බැස්ම මීටර් 7.2 කි. ලැබෙන බල ශක්තිය මෙගා වොට් 50කි.
කෝච්චි පෙට්ටි 34ක් ඇති මේ ක්රමයේ රේල් පාරේ දිග කිලෝ මීටර් 9.2 ක්ද, සිරස් උස මීටර් 640ක්ද වේ.
ARES ආයතනයේ ප්රධානියා වන කෙලී මහතා [Kelly bigs] කියන ආකාරයට, මේ සඳහා යන වියදම අනෙක් ආකාරයේ ශක්තිය ගබඩා කරන ක්රමයකින් භාගයකි. මේ විශිෂ්ට අදහස ඉහළ පරිමාණයකට ප්රායෝගික සේ භාවිතා කල හැක. එනම්, මෙය මෙගා වොට් 100, 200 සිට දැවැන්ත ගිගා වොට් 2, 3 ප්රමාණයේ ඇටවුම් සඳහා භාවිතා කල හැක
Ref>> lalithkrunaratna
බල ශක්තිය ගබඩා කරන කෝච්චි ඇතුළු අනෙක් වාහන.
හයිබ්රිඩ් මෝටර් රථයක්, ෆොසිල ඉන්ධන වලින්ම දිවෙන තවත් වාහනයකට වඩා ඉන්ධන අඩුවෙන් භාවිතා වන්නේ කුමන හේතුවක් නිසාදැයි අප දනිමු. එනම් වාහනයකට යම් කිසි වේගයක් ලබා ගැනීමට බල ශක්තිය අවශ්යය. එහෙත් හදිසියේ තිරිංග යෙදූ විට, චාලක ශක්තිය සේ ලබා ගත එම බල ශක්තියට කුමක් වේද? ඒ බල ශක්තිය තිරිංග වලදී තාප ශක්තිය බවට හැරී පරිසරයට අවශෝෂණය වේ.
මෙන්න මේ ශක්තිය හයිබ්රිඩ් වාහනයේ හෝ විදුළි වාහනයක බැටරියේ ගැබ් කර නැවත ප්රයෝජනයට ගැනීම සිදුවන නිසා, මේ ආකාරයේ වාහනවල ඉන්ධන භාවිතය අඩු වේ. මේ සංකල්පයම සමහර දුම්රිය වල භාවිතා කෙරේ. එහෙත් එසේ ලබා ගන්නා බලය ගබඩා කරන්නේ බැටරි වල නොව, ජාතික පද්ධතියේ වීම මෙහි වෙනස වේ.
එයට උදාහරණයක් සේ ජපානයේ නගරාන්තර සේවයේ ඇති ‘ශින්කාන්සෙන් දුම්රිය’ හෙවත් බුලට් ට්රේන් සේ පොදුවේ හඳුන්වන දුම්රිය ගත හැක. තිරිංග භාවිතා කරන විට ඇතිවන අති මහත් ශක්තිය මගින් ප්රාදේශීය නගර වල ඇති කුඩා දුම්රිය පද්ධති ක්රියාත්මක වීමට භාවිතා වේ. එනම් ඒ තිරිංග භාවිතා කරන විට, එම දුම්රියන්හී ඇති විදුළි මෝටර්, ‘ඩයිනමෝ’ සේ ක්රියාත්මක වේ.
පැයට කිලෝ මීටර් 320 ඉක්මවා යන වේගයකින් යුතු, පෙට්ටි 16 ක් ඇති විට, මෙට්රික් ටොන් 715 ක ස්කන්ධයක් ඇති ශින්කාන් දුම්රිය වැනි දුම්රියක් නැවැත්වීමේදී, පහසුවෙන් මෙගා වොට් 500 ක් පමණ ජනනය කල හැක.
සූර්ය පැනල වල මිළ කොතරම් වේගයෙන් පහළට එන්නේද යත්, එය ලෝකයේ බල ශක්තිය ලබා ගැනීමට සුදුසුම ප්රභවය වී ඇත. සූර්යාලෝකය ඇති තාක් කල් එයින් බල ශක්තිය නිපදවේ. ආලෝකය නැති කලෙක එයින් කිසිම බල ශක්තියක් ඇති වන්නේ නැත. එනම් වෙනත් ශක්ති ප්රභව මෙන් නොව, එයින් ඇතිවන ශක්තිය කෙලින්ම ආලෝකය මත රැඳේ. මෙය අවාසියක් වන හෙයින් එම ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ වෙන ක්රම අවශ්ය වේ. ඉන් එක ක්රමයක් වන්නේ, එම ශක්තිය විභව ශක්තියක් සේ උඩට ඔසවා තැබීමට පොම්ප බලාගාර භාවිතයයි.
උදාහරණයක් සේ ‘ටවුම් සවූක්’ බලාගාරය [Taum Sauk pumped storage plant] ගත හැක.
මේ පොම්ප බලාගාර ක්රමය වඩාත් ආර්ථික සේ ප්රායෝගික වන්නේ දැනටමත් එක් එක් වෙනස් උසකින් ඇති ජල විදුළි බලාගාර සඳහාය. එසේ නොමැති වුවහොත් අමතරව ජලාශ තැනීම වැනි ක්රම වලට විශාල මුදලක් වැයවනවා ඇත. ඊටත් වඩා අඩු වියදමකින් ඒ බල ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ ක්රමයක් සොයා ගෙන ඇත. එනම් ඉහත ශින්කාන්සෙන් දුම්රිය තිරිංග යොදන විට ඇතිවන බල ශක්තිය ප්රයෝජනයට ගන්නවාක් වැනි දෙයකි.
මෙහිදී කෙරෙන්නේ සූර්යාලෝකයෙන් හෝ සුළං වලින් ලැබෙන අමතර ශක්තිය මගින් පහළ උසක ඇති කුඩා, එහෙත් අවශ්ය තරම් බරැති කෝච්චි පෙට්ටි ඉහළ උසකට ගෙන යෑමය. ඒ අවශ්ය භාරය ගැනීමට මෙම කෝච්චි පෙට්ටි වල කොන්ක්රීට් භාරයන් තබා ඇත. බල ශක්තිය අවශ්ය වූ විට මේ පෙට්ටි එම රේල් පාරේ පහළට ස්වයංක්රීයව ගමන් කරයි. මේ සඳහා ජළය අනවශ්යය. ජලාශ අනවශ්යය. ඉන්ධන අනවශ්යය. බැටරි අනවශ්යය. භාවිතා වන විට සිදුවන ගෙවීයාම් අවමයක් වේ. පරිසර හිතවේදී වේ.
තවද විදුළි රැහැන් අනවශ්ය වන්නේ ඒ විදුළි බලය රේල් පාර හරහා රැගෙන යා හැකි බැවිනි. එනම් මෙය ජාතික පද්ධතියට සංගත වූ [direct synchronization with the grid] අවස්ථිතිය [inertia] වැඩි බැටරියක් හෝ ජව රෝදයක් සේ භාවිතා කල හැක. [grid-scale flywheel or battery]
මේ ක්රමය සාර්ථක බව Advanced Rail Energy Storage (ARES) යන කැලිෆෝර්නියාව කේන්ද්ර ගත කරගත් ආයතනයක් මගින් ප්රායෝගිකව ක්රියාත්මක කල ඇටවුමක් මගින් සොයාගෙන ඇත. එම කෝච්චි පෙට්ටි පල්ලමේ පහළට යන විට ඇති කරන බල ශක්තිය කෙලින්ම ජාතික බල පද්ධතියට සපයනු ලැබේ. ඒ ආකාරයෙන් බලය සපයන්නේ, ජාතික බල පද්ධතියට වැඩි බල ශක්තියක් අවශ්ය වූ විටය.
සාමාන්ය විදුළි මෝටර් රථයක තිරිංග භාවිතයේදී බැටරි ආරෝපණය වනවා වැනි ක්රමයක් මෙහි භාවිතා වේ.
තවද මෙහි ඇති විශේෂ වාසියක් වන්නේ එම අවශ්ය බලය ඉතා කෙටි කාලයක් තුල පද්ධතියට ලබා දීමට හැකි වීමය. ඇරෙස්ආයතනය මගින් කියන විට, මෙයින් ලැබෙන බල ශක්තිය ජාතික පද්ධතියට, ජල විදුළි බලාගාරයකට’ වඩා සීඝ්රව සැපයිය හැක. එසේම මේ ක්රමයේ ඇති කාර්යක්ෂමතාවය 80%ක් වේ. එනම් ශක්ති හානිය වන්නේ මුළු ශක්තියෙන් 20% කි. පැය අටක කාලයක් මේ ක්රමයෙන් ජාතික බල පද්ධතියට බලය සැපයිය හැක.
ඉහත කී ARES සමාගම විසින් මීටර් 268ක් දිග රේල් පාරක් ඇතිව පාළක පරීක්ෂණයක් කර මේ ක්රමය සාර්ථක වීමෙන් පසුව, ඇමරිකාවේ නෙවාඩා ප්රාන්තයේ ප්රායෝගික ඇටවුමක් ඉදි කිරීමට අවසර ලැබිණි. එහිදී භාවිතා කරන ක්රමයේ දී එම කෝච්චි පෙට්ටි වල භාරය ටොන් 300ක් වන අතර පාරේ බෑවුම 100:7.2 ක අනුපාතයකින් ඇත. එනම් සෑම මීටර් 100ක තිරස් දුරකට බැස්ම මීටර් 7.2 කි. ලැබෙන බල ශක්තිය මෙගා වොට් 50කි.
කෝච්චි පෙට්ටි 34ක් ඇති මේ ක්රමයේ රේල් පාරේ දිග කිලෝ මීටර් 9.2 ක්ද, සිරස් උස මීටර් 640ක්ද වේ.
ARES ආයතනයේ ප්රධානියා වන කෙලී මහතා [Kelly bigs] කියන ආකාරයට, මේ සඳහා යන වියදම අනෙක් ආකාරයේ ශක්තිය ගබඩා කරන ක්රමයකින් භාගයකි. මේ විශිෂ්ට අදහස ඉහළ පරිමාණයකට ප්රායෝගික සේ භාවිතා කල හැක. එනම්, මෙය මෙගා වොට් 100, 200 සිට දැවැන්ත ගිගා වොට් 2, 3 ප්රමාණයේ ඇටවුම් සඳහා භාවිතා කල හැක
Ref>> lalithkrunaratna
Attachments
Last edited:
Super BUMP
TFS brother..! ජය..! 
