Ako najväčší obnoviteľný zdroj energie predstavuje vodná energia 22 percent svetovej elektriny a vyrába viac energie ako iné obnoviteľné zdroje, ako napríklad solárne energetické systémy , vietor, geotermálne zdroje.
Sú to druhé najväčšie elektrárne po elektrárňach na palivo. Vodná elektráreň je skonštruovaná na výrobu elektrickej energie pre základné alebo špičkové zaťaženie a v niektorých prípadoch prenáša obe zaťaženia.
Tieto elektrárne poskytujú spoľahlivú elektrinu vďaka širokej škále charakteristík, ako sú schopnosť sledovania zaťaženia, dodávka špičkového zaťaženia, rýchlejšia prevádzka od začiatku atď.
Práce vodnej elektrárne
Vodná energia sa vyrába z vody tečúcej z riek alebo z niektorých umelo vytvorených stavieb, v ktorých je voda k dispozícii alebo skladovaná. Vodné elektrárne zahŕňajú nádrž s priehradou, vodovodnou rampou, turbínou, generátor a prenosové vedenia.
V blízkosti jazera alebo veľkej rieky je postavená priehrada na ukladanie vody do nádrže. Hrádza zadržiava vodu a zvyšuje tlak vody na spodnej úrovni. Je konštruovaný vo vyšších výškach na zvýšenie prietoku.
prevádzka vodnej elektrárne
Voda z nádrží sa odvádza cez privádzače, ktoré sú obrovskými tunelmi na prepravu vody. V týchto zariadeniach sa pokles vody používa na roztočenie hriadeľa motora.
Keď je voda napájaná zo zásobníka tunelmi na lopatkách turbíny, začne sa turbína otáčať v smere vodnej sily. Pretože je táto turbína spojená s hriadeľom alternátora, elektrická energia vyrába alternátor.
Tu sa kinetická energia prúdiacej vody prevádza na elektrinu, ktorá sa ďalej prenáša do rozvodní prenosovými vedeniami, ako je to znázornené na obrázku vyššie.
Množstvo elektriny závisí od dvoch faktorov, ktoré sú
1. Hlava vody
2. Rýchlosť prietoku vody pri vypúšťaní vody
Hlava vody označuje vzdialenosť medzi vodnou hladinou a hladinou turbíny a závisí od dostupnej vody v nádrži a veľkosti nádrže. Ak je hlavy viac, voda z väčšej výšky padá s väčšou silou, čo spôsobuje zvýšenie rotácie turbíny.
Výsledkom sú ďalšie výsledky v ďalších vytváranie energie. Podobne, ak je rýchlosť vypúšťania vody vyššia, generuje sa vysoký výkon, pretože množstvo padajúcej vody je väčšie a rýchlosť vody závisí od riečnych kapacít, ako je obrovská voda alebo viac vody prúdiacej vo väčších riekach.
Časti a súčasti vodnej elektrárne
Stavba vodnej elektrárne si vyžaduje vysoké počiatočné náklady na vybudovanie priehrady, vodných nádrží a elektrárne. Akonáhle je však spustený, vyžaduje menej poplatkov za údržbu v porovnaní so zariadeniami na palivo.
Niektoré z hlavných častí alebo komponentov vodných elektrární sú opísané nižšie.
Priehrada :
Priehrada
Jedná sa o stavby postavené na riekach, ktoré majú zastaviť prietok vody a zadržiavať vodu v nádrži. Dam zhromažďuje a skladuje vodu v období dažďov a umožňuje nepretržitú prevádzku zariadenia aj počas letných období. Zvyšuje vodnú hladinu, takže sa zvyšuje výška padajúcej vody.
Nasávacie alebo kontrolné brány :
Používajú sa na uvoľnenie alebo zastavenie vody z priehrady. Voda z nádrže sa uvoľňuje cez tieto brány do turbínovej jednotky. Voda získava potencionálne aj kinetické energie, zatiaľ čo preteká riadiacimi bránami.
Šoupátko :
Šoupátka
Pomáha zvyšovať rýchlosť vody pri vyššej rýchlosti na pohon turbín. Jedná sa o dlhé potrubia, ktoré vedú vodu z nádrže do turbíny.
Vodné turbíny:
vodná turbína
Potenciálna a kinetická energia vody zo zásobníka privádzaného do vodnej turbíny sa premieňa na rotačný pohyb. Keď voda narazí na lopatky turbíny, začne sa otáčať v smere čistej sily vody.
Medzi rôzne typy turbín patria turbiny s kolesami Kaplan, Francis a Pelton. Francisova turbína je najbežnejšou turbínou používanou v rôznych vodných elektrárňach. Typ turbíny závisí od výšky alebo množstva vody a kapacity výroby elektrickej energie.
Generátory:
Tiež sa nazývajú alternátory, keď je hriadeľ rotora spojený s hriadeľom turbíny. Preto keď sa turbína otáča, spôsobuje to otáčať generátorom šachta. Táto rotácia generuje elektrickú energiu, ktorá sa ďalej prenáša do rozvodní prenosovými vedeniami.
Druhy vodných rastlín
Vodné elektrárne sa podľa spôsobu činnosti delia na tri základné typy. Títo generujúce metódy sú prietokové skladovacie a prečerpávacie zariadenia a sú stručne vysvetlené ďalej.
Riečne vodné elektrárne
Hovorí sa mu aj diverzný druh rastliny. V tomto je časť vody odvádzaná do kanálov od rieky. Tieto druhy rastlín nemusia vyžadovať priehradu na uskladnenie vody. Dizajn a vzhľad týchto zariadení sa líši od bežných vodných elektrární. Používajú sa na napájanie základného napájania.
Beh vodnej elektrárne na rieke
Tieto rastliny používajú malý vodný rybník s názvom Forebay na uspokojenie okamžitej záťaže na kratšiu dobu. Predná priehradka reguluje prietok vody do turbínovej jednotky, takže sa tiež mení čistý generovaný výkon. Znižuje potrebu výstavby veľkých nádrží pre vysoký spád alebo nápor vody, takže počiatočné náklady sú znížené v porovnaní so skladmi.
Skladovacie vodné elektrárne
Toto je najbežnejší typ vodnej elektrárne, ktorá vyžaduje priehradu na uskladnenie vody v nádrži. Priehrada uľahčuje zvýšenie hlavy a rýchlosť vody.
Uzávery privádzajú vodu z priehrady do turbínovej jednotky, takže generovaná energia závisí od dodávky vody z nádrže. Používajú sa ako základne, tak aj ako zariadenia na špičkové zaťaženie. Vyrobená čistá energia je viac ako prevádzka riečnych rastlín.
Prečerpávacie zariadenia
V tomto prípade reverzibilné usporiadanie prečerpávacej turbíny a privádzača mení vodu medzi hlavnou (hornou nádržou) a chvostovou nádržou. V prípade nízkej elektriny je odberová voda prečerpávaná hydraulickými strojmi do chvostového jazierka do horného jazierka. To sa deje využitím energie, ktorá sa vyrába zo zariadení na spaľovanie paliva.
Prečerpávacia stanica
Počas špičiek alebo zaťaženia sa voda odvádza späť z hlavového jazierka do chvostového jazierka pomocou privádzačov. Energetická účinnosť týchto zariadení sa pohybuje od 70 do 80%. Vďaka špičkovej záťaži dodávajúcej energiu pri nízkych nákladoch sa zvyšuje príjem.
Výhody vodných elektrární
• Nízke prevádzkové náklady : Po vybudovaní priehrady sa elektrina vyrába konštantnou rýchlosťou, pretože nie je potrebné žiadne palivo.
• Žiadne znečistenie: Vodná elektráreň neprodukuje žiadne škodlivé odpady ani skleníkové plyny, takže znečistenie atmosféry je menšie v porovnaní s tepelnými a jadrovými elektrárňami.
• Ekonomická sila : energia sa vyrába z obnoviteľnej energie, takže pri jej výrobe nie sú potrebné žiadne náklady na palivo. Vďaka tomu sú nízke náklady na elektrinu v porovnaní s turistickými cenami fosílnych palív.
• Skladovanie vody: Konštrukcia tejto rastliny tiež uľahčuje vodu na zavlažovacie účely a ukladaním vody zmierňuje povodne a suchá. To je veľmi užitočné, pretože sa tým prekoná zbytočné plytvanie vodou.
Dúfam, že ste jasne pochopili základné vedomosti o vodnej energii a jej práci. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa elektrických a elektronických projektov, prosím, napíšte svoje návrhy a komentáre k tomuto článku v sekcii komentárov nižšie. A ak máte záujem, odpovedzte na túto otázku - Podľa kapacity sú vodné elektrárne klasifikované?
Fotografické úvery:
Priehrada na rieke wikimedia
Vretenníky od wikimedia
Konštrukcia vodnej turbíny od snowyhydro
Závodné preteky od wikimedia
Prečerpávacia stanica o DPH
