L'hydroélectricité, également connue sous le nom d' énergie hydroélectrique, est la puissance dérivée de l'énergie de l'eau qui tombe ou qui coule rapidement, qui peut être exploitée à des fins utiles. L'hydroélectricité de nombreux types de moulins à eau a été utilisée à plusieurs reprises comme source d'énergie renouvelable pour l'irrigation et le fonctionnement de différents dispositifs mécaniques, tels que les scieries.
Au 19 e siècle, l'hydroélectricité est devenue une source de production d'électricité. Cragside dans le Northumberland, en Angleterre, a été la première maison alimentée par l'hydroélectricité en 1878 et la première centrale hydroélectrique commerciale a été construite à Niagara Falls en 1879. En 1881, les lampadaires de la ville de Niagara Falls étaient alimentés par l'hydroélectricité.
OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE
GÉNÉRATION D'ÉNERGIE HYDROÉLECTRIQUE
Dans la production d'énergie hydroélectrique, l'eau est collectée ou stockée à une altitude plus élevée et acheminée vers le bas à travers des tuyaux ou des tunnels plus grands jusqu'à une altitude plus basse. La différence entre ces deux élévations est connue sous le nom de tête . A la fin de son parcours dans les canalisations, l'eau qui tombe fait tourner des turbines . Les turbines, à leur tour, entraînent des générateurs, qui convertissent l' énergie mécanique des turbines en électricité . Des transformateurs sont ensuite utilisés pour convertir la tension alternative adaptée aux générateurs en une tension plus élevée adaptée à la transmission longue distance. La structure qui abrite les turbines et les générateurs, et dans laquelle alimentent les conduites ou les conduites forcées, s'appelle la centrale .
EMPLACEMENT
Les centrales hydroélectriques sont généralement situées dans des barrages qui retiennent les rivières, élevant ainsi le niveau de l'eau derrière le barrage et créant une hauteur de chute aussi élevée que possible. La puissance potentielle qui peut être dérivée d'un volume d'eau est directement proportionnelle à la tête de travail. Pour produire une quantité égale de puissance, une installation à faible hauteur de travail nécessitera plus de volume d'eau qu'une installation à haute hauteur de fonctionnement.
STOCKAGE DE L'ÉNERGIE HYDRAULIQUE
La demande d'énergie électrique varie considérablement à différents moments de la journée. Afin d'égaliser la charge des générateurs, des centrales hydroélectriques à accumulation par pompage sont parfois construites. Pendant les périodes creuses, une partie de la puissance supplémentaire disponible est fournie au générateur fonctionnant comme un moteur, entraînant la turbine pour pomper l'eau dans un réservoir surélevé. Les systèmes de pompage-turbinage sont efficaces et offrent un moyen économique de répondre aux charges de pointe.
Dans certaines zones côtières, des centrales hydroélectriques ont été construites pour profiter de la montée et de la descente des marées. Lorsque les marées arrivent, l'eau retenue dans un ou plusieurs réservoirs est libérée pour entraîner des turbines hydrauliques et leurs générateurs électriques couplés.
Les chutes d'eau sont l'une des trois principales sources d'énergie utilisées pour produire de l'électricité, les deux autres étant les combustibles fossiles et les combustibles nucléaires . L'énergie hydroélectrique présente certains avantages par rapport aux autres sources puisqu'elle est continuellement renouvelable en raison de la nature récurrente du cycle hydrologique et qu'elle ne produit pas de pollution thermique.
L'énergie hydroélectrique est une source d'énergie privilégiée dans les zones à fortes précipitations et dans les régions vallonnées ou montagneuses qui se trouvent à proximité raisonnable des principaux centres de charge.
Bon nombre des impacts environnementaux négatifs de l'énergie hydroélectrique proviennent des barrages associés, qui peuvent interrompre la migration des poissons reproducteurs, comme le saumon, et déplacer de façon permanente les communautés écologiques et humaines à mesure que les réservoirs se remplissent.
Un convertisseur de puissance thermionique, également appelé générateur thermionique, est un appareil qui convertit la chaleur directement en électricité en utilisant l'émission thermionique plutôt que de la transformer d'abord en une autre forme d'énergie.
Un convertisseur de puissance thermionique a deux électrodes, l'une d'entre elles portée à des températures suffisamment élevées pour devenir un émetteur d'électrons thermioniques, et l'autre électrode appelée collecteur, car elle reçoit les électrons émis, fonctionne à une température nettement inférieure. L'espace entre les électrodes est parfois un vide mais est normalement rempli de gaz ou de vapeur à basse pression. Les convertisseurs thermioniques sont des dispositifs à semi-conducteurs sans pièces mobiles et présentent un rapport puissance / poids relativement important. Ils sont bien adaptés à certaines applications dans les engins spatiaux.
Un convertisseur de puissance thermionique peut être considéré comme une diode électronique qui convertit la chaleur en énergie électrique via une émission thermionique. Il peut également être considéré en termes de thermodynamique comme un moteur thermique qui utilise un gaz riche en électrons comme fluide de travail.
TYPES DE CONVERTISSEURS THERMIONIQUES
Les principaux types de convertisseurs thermioniques sont :
AVANTAGES DE L'HYDROÉLECTRICITÉ
Les avantages de l'utilisation de l'énergie hydroélectrique comprennent ;
INCONVÉNIENTS DE L'HYDROÉLECTRICITÉ
Les inconvénients de l'hydroélectricité comprennent;
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