Back to the topics list

хидроенергија

Хидроенергијата, позната и како хидроелектрична енергија е моќта добиена од енергијата на водата што паѓа или брзо тече, која може да се искористи за корисни цели. Хидроенергијата од повеќе видови воденици се користела повеќе пати како обновлив извор на енергија за наводнување и работа на различни механички уреди, како што се пилани.

Во 19 ^век , хидроенергијата станала извор за производство на електрична енергија. Крагсајд во Нортамберленд, Англија беше првата куќа напојувана со хидроелектрична енергија во 1878 година и првата комерцијална хидроелектрична централа беше изградена на Нијагарините водопади во 1879 година. Во 1881 година, уличните светилки во градот Нијагарините водопади се напојуваа со хидроенергија.

  ЦЕЛИ НА УЧЕЊЕ

• Дефинирајте хидроенергија.
• Опишете го протокот на вода низ електраната.
• Опишете различни форми на енергија.
• Објаснете ги основните шеми за хидроенергија и како тие ја искористуваат енергијата.
• Дискутирајте за ефектите од хидроенергетската инсталација врз животната средина.

ГЕНЕРАЦИЈА НА ХИДРОЕНЕРГИЈА

Во производството на хидроелектрична енергија, водата се собира или складира на поголема надморска височина и се води надолу низ поголеми цевки или тунели до помала кота. Разликата во овие две височини е позната како глава . На крајот од неговото поминување низ цевките, водата што паѓа предизвикува турбините да ротираат. Турбините, пак, возат генератори, кои ја претвораат механичката енергија на турбините во електрична енергија . Потоа се користат трансформатори за претворање на наизменичниот напон погоден за генераторите во повисок напон погоден за пренос на долги растојанија. Структурата во која се сместени турбините и генераторите, и во која се напојуваат цевките или цевките, се нарекува електрана .

ЛОКАЦИЈА

Хидроцентралите обично се лоцирани во брани кои затрупуваат реки, со што се подигнува нивото на водата зад браната и се создава онолку висока глава колку што е изводливо. Потенцијалната моќност што може да се изведе од волуменот на вода е директно пропорционална на работната глава. За да се произведе еднаква количина на енергија, инсталацијата со ниска работна глава ќе бара поголем волумен на вода отколку инсталација со висока работна глава.

СКЛАДИРАЊЕ НА ХИДРОЕНЕРГИЈА

Побарувачката за електрична енергија значително варира во различни периоди од денот. За да се изедначи оптоварувањето на генераторите, повремено се градат хидроелектрични станици со пумпа. За време на периоди надвор од шпицот, дел од дополнителната достапна моќ се доставува до генераторот што работи како мотор, придвижувајќи ја турбината да пумпа вода во подигнат резервоар. Системите за складирање со пумпа се ефикасни и обезбедуваат економичен начин за задоволување на врвните оптоварувања.

Во одредени крајбрежни области, изградени се хидроцентрали за да се искористат предностите од порастот и падот на плимата и осеката. Кога ќе навлезат плимата и осеката, водата се задржува во еден или повеќе резервоари и се ослободува за да ги придвижи хидрауличните турбини и нивните споени електрични генератори.

Водата што паѓа е еден од трите главни извори на енергија што се користат за производство на електрична енергија, а другите два се фосилни горива и нуклеарни горива . Хидроелектричната енергија има одредени предности во однос на другите извори бидејќи е постојано обновлива поради повторливиот карактер на хидролошкиот циклус и не предизвикува термичко загадување.

Хидроелектричната енергија е претпочитан извор на енергија во области со обилни врнежи и со ридски или планински региони кои се во разумна близина на главните оптоварувачки центри.

Многу од негативните влијанија на хидроелектричната енергија врз животната средина доаѓаат од поврзаните брани, кои можат да ја прекинат миграцијата на рибите кои се мрестат, како што е лососот, и трајно да ги поместат еколошките и човечките заедници додека се полнат резервоарите.

Термионски конвертор на моќност наречен и термионски генератор е уред кој ја претвора топлината директно во електрична енергија користејќи термионска емисија наместо прво да ја менува во некоја друга форма на енергија.

Термионскиот конвертор на моќност има две електроди, едната од нив е подигната на доволно високи температури за да стане термионски емитер на електрони, а другата електрода наречена колектор, бидејќи ги прима испуштените електрони, работи на значително пониска температура. Просторот помеѓу електродите понекогаш е вакуум, но вообичаено е исполнет со гас или пареа при низок притисок. Термионските конвертори се уреди во цврста состојба без подвижни делови и покажуваат релативно голем сооднос моќ-тежина, тие се добро прилагодени за некои апликации во вселенските летала.

Термионскиот конвертор на моќност може да се гледа како електронска диода што ја претвора топлината во електрична енергија преку термионска емисија. Може да се смета и во однос на термодинамиката како топлински мотор кој користи гас богат со електрони како своја работна течност.

ВИДОВИ ТЕРМИОНИЧКИ КОНВЕРТЕРИ

Главните типови на термионски конвертори се:

• Вакуумски конвертори. Ефикасноста и расположливата моќност на термионскиот конвертор е во голема мера ограничена од акумулацијата на просторот помеѓу електродите. Вакуумските конвертори користат мал јаз помеѓу неговиот колектор и емитер. Јазот е 0,025 до 0,038 mm или 0,001 до 0,0015 инчи. Ова е така со цел да се минимизираат ефектите предизвикани од електронското полнење на просторот. На температура од околу 800 степени или 1500 Фаренхајти, електричната енергија се претвора со брзина од 0,1 до 1 вати по сантиметар на квадрат од површината на емитер. Производството на конвертори со толку мали растојанија е тешко.
• Конвертори наполнети со гас или плазма. Дизајнот на овие конвертори е таков што поддржува континуирано генерирање на позитивно наелектризирани јони и мешање со негативно наелектризираните електрони, помеѓу колекторот и емитерот. Ова е за да и обезбеди на плазмата неутрално вселенско полнење. Ова ја намалува силата на електростатската отпорност со која се среќава ослободениот електрон кога поминува до колекторот од емитерот.
• Помошни конвертори за празнење. Кај овој тип на конвертори, помеѓу електродите се користи инертен гас (како што се: ксенон, неон или аргон). Примената на напон на трета електрода доведува до производство на позитивни јони. Главната предност на овој тип на конвертори е тоа што тие работат на ниска температура. Ова овозможува користење на неколку фосилни горива.

ПРЕДНОСТИ НА ХИДРОЕНЕРГИЈАТА

Предностите на користење на хидроелектрична енергија вклучуваат;

• Минимално загадување бидејќи не се гори гориво.
• Тоа е бесплатен извор на енергија, бидејќи водата што работи со турбините е ослободена од природата.
• Хидроенергијата ја спречува емисијата на стакленички гасови, па затоа ја зачувува животната средина.
• Хидроенергијата има ниски трошоци за одржување и работа.
• Тоа е обновлив извор на енергија. Врнежите се бесплатни и тие се одговорни за повторно полнење на акумулацијата. Затоа, горивото е скоро секогаш таму.

НЕДОСТАТОЦИ НА ХИДРОЕНЕРГИЈАТА

Недостатоците на хидроенергијата вклучуваат;

• Висока цена на инвестицијата.
• Тоа зависи од врнежите.
• Се меша со разновидноста во водата, на пример, рибата.

РЕЗИМЕ

• Хидроенергијата е моќта добиена од енергијата на водата што паѓа или брзо тече
• Производството на хидроенергија се врши со подигање на водата, а потоа и нејзино испуштање низ тунели. Како што водата тече под висок притисок, таа врти турбини
• Механичката енергија од турбините се претвора во електрична енергија со погонски генератори
• Трансформаторите помагаат електричната енергија да се пренесува на долги растојанија
• Хидроенергијата е обновлив извор на енергија