Viskas, ką reikia žinoti apie hidroelektrinę

Hidroelektrinė, kaip didžiausias atsinaujinantis energijos šaltinis, sudaro 22 proc. Visos pasaulio elektros energijos ir generuoja daugiau energijos nei kiti atsinaujinantys šaltiniai, pvz., saulės energijos sistemos , vėjas, geoterminiai šaltiniai.

Tai yra antra pagal dydį elektrinės po kurą kūrenančių jėgainių. Hidroelektrinė sukonstruota taip, kad būtų pagaminta elektros energija pagrindinėms ar didžiausioms apkrovoms, o kai kuriais atvejais ji vykdo abi apkrovas.

Šios elektrinės teikia patikimą elektros energiją dėl įvairių savybių, tokių kaip apkrovos sekimo galimybė, didžiausias apkrovos tiekimas, greitesnis veikimas nuo pat pradžių ir kt.

Hidroelektrinės darbas

Hidroenergija gaunama iš vandens, tekančio iš upių, arba kai kurių žmogaus sukurtų konstrukcijų, kuriose yra ar yra vandens. Hidroelektrinės apima rezervuarą su užtvanka, šuliniu, turbina, generatorius ir perdavimo linijos.

Netoli ežero ar didelės upės pastatyta užtvanka, skirta kaupti vandenį rezervuare. Užtvanka sulaiko vandenį ir padidina vandens slėgį dugno lygyje. Jis sukonstruotas didesniame aukštyje, kad padidėtų srautas.

hidroelektrinės darbas

Vanduo iš rezervuarų yra perduodamas pro šulinius, kurie yra didžiuliai tuneliai vandeniui pernešti. Šiuose augaluose vandens kritimas naudojamas variklio velenui sukti.

Kai vanduo iš rezervuaro tiekiamas tuneliais ant turbinos mentelių, turbina pradeda suktis vandens jėgos kryptimi. Kadangi ši turbina yra sujungta su kintamosios srovės velenu, elektros energija gamina generatorius.

Čia tekančio vandens kinetinė energija paverčiama elektra, kuri perdavimo linijomis toliau perduodama pastotėms, kaip parodyta aukščiau pateiktame paveiksle.

Elektros energijos kiekis priklauso nuo dviejų veiksnių

1. Vandens galva
2. Vandens tekėjimo greitis

Vandens galva rodo atstumą tarp vandens paviršiaus ir turbinos paviršiaus ir tai priklauso nuo rezervuare esančio vandens ir rezervuaro dydžio. Jei galvos yra daugiau, vanduo iš didesnio aukščio krenta su didesne jėga, todėl padidėja turbinos sukimasis.

Tai duoda daugiau rezultatų daugiau energijos generavimas. Panašiai, jei vandens išleidimo greitis yra didesnis, generuojama didelė energija, nes krentančio vandens kiekis yra didesnis, o vandens greitis priklauso nuo upių pajėgumų, pavyzdžiui, didžiulio vandens ar daugiau vandens, tekančio didesnėse upėse.

Hidroelektrinės dalys / komponentai

Hidroelektrinės statybai reikia didelių pradinių išlaidų užtvankai, rezervuarams ir elektrinei pastatyti. Bet pradėjus reikia mažiau priežiūros išlaidų, palyginti su kurą naudojančiomis jėgainėmis.

Kai kurios pagrindinės hidroelektrinių dalys ar komponentai aprašyti toliau.

Užtvanka :

Užtvanka

Tai yra upėse pastatytos konstrukcijos, kurios sustabdo vandens tekėjimą ir kaupia vandenį rezervuare. Užtvanka renka ir kaupia vandenį lietingais metų laikais ir leidžia nuolat eksploatuoti gamyklą net vasaros sezonais. Jis pakelia vandens galvą, todėl vandens kritimo aukštis padidėja.

Įsiurbimo arba kontroliniai vartai :

Jie naudojami išleisti ar sustabdyti vandenį nuo užtvankos. Pro šiuos vartus vanduo iš rezervuaro išleidžiamas į turbinos agregatą. Vanduo teka pro kontrolinius vartus ir potencialą, ir kinetines energijas.

Penstockas :

Penstocks

Tai padeda didinti vandens greitį didesniu greičiu varant turbinas. Tai yra ilgi vamzdžiai, kurie perneša vandenį iš rezervuaro į turbinų namą.

Vandens turbinos:

vandens turbina

Potenciali ir kinetinė vandens iš rezervuaro, tiekiamo į hidro turbiną, paverčiama sukamuoju judesiu. Kai vanduo smogia turbinos mentėms, jis pradeda suktis naudingos vandens jėgos kryptimi.

Įvairių tipų turbinos yra „Kaplan“, „Francis“ ir „Pelton“ ratų turbinos. Pranciškaus turbina yra labiausiai paplitusi turbina, naudojama įvairiose hidroelektrinėse. Turbinos tipas priklauso nuo vandens galios ar vandens kiekio ir elektros energijos gamybos pajėgumų.

Generatoriai:

Jie taip pat vadinami generatoriais, kai rotoriaus velenas yra sujungtas su turbinos velenu. Todėl, kol turbina sukasi, ji sukelia pasukite generatorių velenas. Šis sukimasis sukuria elektros energiją, kuri perdavimo linijomis toliau perduodama pastotėms.

Hidroelektrinių tipai

Hidroelektrinės skirstomos į tris pagrindinius tipus pagal jų veikimo būdą. Šie generavimo metodai yra „Run-of-River“, sandėliavimo ir siurblinės saugyklos ir yra trumpai paaiškintos toliau.

Upių bėgimo hidroelektrinės

Jis taip pat vadinamas nukreipimo tipo augalu. Tuo vandens dalis nukreipiama iš upės į kanalus. Šio tipo augalams gali nereikalauti užtvankos vandeniui laikyti. Šių elektrinių dizainas ir išvaizda skiriasi nuo įprastų hidroelektrinių. Jie naudojami pagrindinės apkrovos energijai tiekti.

Upės hidroelektrinės paleidimas

Šie augalai naudoja nedidelį vandens tvenkinį, vadinamą „Forebay“, kad būtų patenkinti tiesioginiai krūviai mažiau laikotarpių. „Forebay“ reguliuoja vandens srautą į turbinos bloką, todėl skiriasi ir generuojama grynoji galia. Tai sumažina poreikį statyti didelius rezervuarus aukštai vandens srovei ar bangai, todėl pradinės išlaidos yra mažesnės, palyginti su saugyklomis.

Sandėliavimo hidroelektrinės

Tai yra labiausiai paplitusi hidroelektrinių rūšis, kuriai reikalinga užtvanka, kad kauptų vandenį rezervuare. Užtvanka palengvina galvos, taip pat vandens greičio padidėjimą.

Penstocks perneša vandenį iš užtvankos į turbinos bloką, todėl sukurta galia priklauso nuo vandens tiekimo iš rezervuaro. Jie naudojami kaip pagrindas, taip pat didžiausios apkrovos įrenginiai. Gauta grynoji galia yra daugiau nei upių jėgainių eksploatavimas.

Siurblinės saugyklos

Šiuo atveju grįžtamasis siurblio-turbinos ir šerdies rezervuaras keičia vandenį tarp galvos (viršutinio rezervuaro) ir uodegos rezervuarų. Esant mažai elektros energijai, reikalingas vanduo hidraulinėmis mašinomis pumpuojamas į uodegos tvenkinį iki galvos tvenkinio. Tai daroma naudojant energiją, gaunamą iš kurą kūrenančių įrenginių.

Siurblinė saugykla

Piko valandomis ar apkrovų metu vanduo išleidžiamas atgal iš galvos tvenkinio į uodegos tvenkinį per plunksnas. Šių elektrinių energijos vartojimo efektyvumas svyruoja nuo 70 iki 80%. Dėl didžiausios apkrovos tiekiančios elektros energijos už mažą kainą pajamos padidėja.

Hidroelektrinių privalumai

• Maža eksploatacijos kaina : Pastačius užtvanką, elektra gaminama pastoviu greičiu, nes nereikia kuro.

• Neteršiama: hidroelektrinė nesukuria jokių kenksmingų atliekų ar šiltnamio efektą sukeliančių dujų, todėl atmosferos tarša yra mažesnė, palyginti su terminėmis ir atominėmis elektrinėmis.

• Ekonominė galia : energija gaminama naudojant atsinaujinančią energiją, todėl kuriant ją nereikia mokėti už kurą. Dėl to sumažėja elektros energijos sąnaudos, palyginti su iškastinio kuro kainomis.

• Vandens laikymas: Šios augalų konstrukcijos taip pat palengvina vandenį drėkinimo tikslais ir sumažina potvynius, sausras, sukaupdamos vandenį. Tai labai naudinga, nes įveikiamas nereikalingas vandens švaistymas.

Tikiuosi, jūs aiškiai supratote pagrindines žinias apie hidroelektrinę ir jos veikimą. Be to, jei turite klausimų dėl elektrinių ir elektroninių projektų, parašykite savo pasiūlymus ir komentarus apie šį straipsnį toliau pateiktame komentarų skyriuje. Ir atsakykite į šį klausimą, jei jus domina - Remiantis pajėgumais, kaip klasifikuojamos hidroelektrinės?

Nuotraukų kreditai:

Prie upės užtvanka wikimedia
Penstocks by wikimedia
Vandens turbinų statyba snowyhydro
„Run-of-up“ augalai wikimedia
Siurblinė sandėliavimo įmonė PVM