Back to the topics list

усан цахилгаан станц

Усан цахилгаан эрчим хүч гэж нэрлэгддэг усан цахилгаан станц нь унасан эсвэл хурдан урсаж буй усны энергиээс гаргаж авсан эрчим хүчийг ашигтай зориулалтаар ашиглах боломжтой эрчим хүч юм. Олон төрлийн усан тээрмийн усан цахилгаан станцыг хөрөө тээрэм зэрэг янз бүрийн механик төхөөрөмжийг усжуулах, ажиллуулахад сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр болгон хэд хэдэн удаа ашигласан.

19- ^р зуунд усан цахилгаан станц нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх эх үүсвэр болсон. Английн Нортумберланд дахь Крэгсайд нь 1878 онд усан цахилгаанаар ажилладаг анхны байшин, 1879 онд Ниагара хүрхрээнд анхны арилжааны усан цахилгаан станц баригдсан. 1881 онд Ниагара хүрхрээ хотын гудамжны гэрлүүдийг усан цахилгаан станцаар тэжээж байжээ.

  СУРГАЛТЫН ЗОРИЛГО

• Усан цахилгаан станцыг тодорхойлно уу.
• Цахилгаан станцаар дамжин өнгөрөх усны урсгалыг дүрсэл.
• Эрчим хүчний янз бүрийн хэлбэрийг тайлбарла.
• Усны эрчим хүчний үндсэн схемүүд болон тэдгээр нь эрчим хүчийг хэрхэн ашигладаг талаар тайлбарла.
• Усан цахилгаан станцын хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөөллийн талаар ярилцах.

УСНЫ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ҮЙЛДВЭРЛЭЛ

Усан цахилгаан станцыг бий болгохдоо усыг илүү өндөрт цуглуулж эсвэл хуримтлуулж, илүү том хоолой эсвэл хонгилоор дамжуулан доошоо доошилдог. Эдгээр хоёр өндрийн ялгааг толгой гэж нэрлэдэг. Хоолойгоор дамжин өнгөрөх төгсгөлд унасан ус нь турбиныг эргүүлэхэд хүргэдэг. Турбинууд нь эргээд генераторуудыг хөдөлгөж, турбины механик энергийг цахилгаан болгон хувиргадаг. Дараа нь трансформаторыг генераторуудад тохирсон хувьсах хүчдэлийг хол зайд дамжуулахад тохиромжтой илүү өндөр хүчдэл болгон хувиргахад ашигладаг. Турбин, генераторыг байрлуулж, хоолой эсвэл бэхэлгээний тулгуурыг тэжээдэг байгууламжийг цахилгаан станц гэж нэрлэдэг.

БАЙРШИЛ

Усан цахилгаан станцууд нь ихэвчлэн гол мөрөнд цутгадаг далан дээр байрладаг бөгөөд ингэснээр далангийн арын усны түвшинг дээшлүүлж, боломжтой бол өндөр гол үүсгэдэг. Усны эзэлхүүнээс гаргаж авах боломжит хүч нь ажлын толгойтой шууд пропорциональ байна. Тэнцүү хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэхийн тулд бага ажлын толгойн суурилуулалт нь өндөр ажлын толгойн суурилуулалтаас илүү их хэмжээний ус шаардагдана.

УСНЫ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ХАДГАЛАЛТ

Өдрийн янз бүрийн цагт цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ ихээхэн ялгаатай байдаг. Генераторуудын ачааллыг жигдрүүлэхийн тулд шахуургатай усан цахилгаан станцуудыг хааяа байгуулдаг. Ачаалал багатай үед нэмэлт эрчим хүчний зарим хэсгийг мотороор ажилладаг генераторт нийлүүлж, турбиныг жолоодож, ус өргөсөн усан сан руу шахдаг. Шахуургатай хадгалах систем нь үр ашигтай бөгөөд оргил ачааллыг хангах хэмнэлттэй арга юм.

Далайн эрэг орчмын тодорхой бүс нутагт далайн түрлэгийн өсөлт, бууралтыг ашиглан усан цахилгаан станцууд баригдсан. Далайн түрлэг ирэхэд нэг буюу хэд хэдэн усан санд ус хуримтлагдаж, гидравлик турбин болон тэдгээрийн цахилгаан үүсгүүрийг хөдөлгөдөг.

Унах ус нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг эрчим хүчний гурван үндсэн эх үүсвэрийн нэг бөгөөд нөгөө хоёр нь чулуужсан түлш , цөмийн түлш юм. Усан цахилгаан эрчим хүч нь бусад эх үүсвэрээс тодорхой давуу талтай бөгөөд энэ нь гидрологийн мөчлөгийн давтагдах шинж чанараас шалтгаалан байнга сэргээгддэг бөгөөд дулааны бохирдол үүсгэдэггүй.

Усан цахилгаан эрчим хүч нь их хэмжээний хур тунадас ихтэй, гол ачааллын төвүүдтэй ойр оршдог толгод эсвэл уулархаг бүс нутагт эрчим хүчний илүүд үздэг эх үүсвэр юм.

Усан цахилгаан станцын байгаль орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн ихэнх нь холбогдох далангаас үүсдэг бөгөөд энэ нь хулд загас зэрэг түрсээ үрж буй загасны нүүдлийг тасалдуулж, усан санг дүүргэх үед экологи болон хүн амын бүлгийг бүрмөсөн нүүлгэн шилжүүлэхэд хүргэдэг.

Термионы цахилгаан хувиргагч нь термион генератор гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж нь дулааныг эхлээд өөр эрчим хүчний хэлбэрт шилжүүлэхийн оронд термионы ялгаралтыг ашиглан шууд цахилгаан болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм.

Термионы цахилгаан хувиргагч нь хоёр электродтой бөгөөд тэдгээрийн нэг нь термион электрон ялгаруулагч болохын тулд хангалттай өндөр температурт өргөгдсөн, нөгөө электрод нь ялгарсан электроныг хүлээн авдаг тул коллектор гэж нэрлэгддэг электрод нь харьцангуй бага температурт ажилладаг. Электродуудын хоорондох зай нь заримдаа вакуум боловч бага даралттай хий эсвэл уураар дүүрдэг. Термионик хувиргагч нь хөдөлгөөнт хэсэггүй хатуу төлөвт төхөөрөмж бөгөөд эрчим хүчний жингийн харьцангуй том харьцааг харуулдаг тул сансрын хөлгийн зарим хэрэглээнд тохиромжтой.

Термионы цахилгаан хувиргагчийг термионы ялгаралтаар дамжуулан дулааныг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг электрон диод гэж үзэж болно. Үүнийг термодинамикийн үүднээс электроноор баялаг хийг ажлын шингэн болгон ашигладаг дулааны хөдөлгүүр гэж үзэж болно.

ТЕРМИОН ХӨРВӨГЧИЙН ТӨРЛҮҮД

Термионик хувиргагчийн үндсэн төрлүүд нь:

• Вакуум хувиргагч. Термионик хөрвүүлэгчийн үр ашиг, боломжит хүч нь электродуудын хоорондох зайны цэнэгийн улмаас ихээхэн хязгаарлагддаг. Вакуум хувиргагч нь коллектор ба ялгаруулагч хоёрын хооронд бага зайг ашигладаг. Цоорхой нь 0.025-аас 0.038 мм эсвэл 0.001-ээс 0.0015 инч байна. Энэ нь электрон зайны цэнэгийн нөлөөллийг багасгахын тулд ийм юм. Ойролцоогоор 800 градус буюу 1500 Фаренгейтийн температурт цахилгаан эрчим хүчийг ялгаруулагч гадаргуугийн нэг см квадрат тутамд 0.1-1 ватт хурдтайгаар хувиргадаг. Ийм жижиг зайтай хөрвүүлэгчийг үйлдвэрлэхэд хэцүү байдаг.
• Хий дүүргэгч эсвэл плазмын хувиргагч. Эдгээр хөрвүүлэгчдийн хийц нь коллектор ба ялгаруулагчийн хооронд эерэг цэнэгтэй ионуудыг тасралтгүй үүсгэх, сөрөг цэнэгтэй электронуудтай холилдох боломжийг олгодог. Энэ нь плазмыг төвийг сахисан зайны цэнэгээр хангах явдал юм. Энэ нь ялгарсан электрон ялгаруулагчаас коллектор руу шилжих үед тулгардаг электростатик эсэргүүцлийн хүчийг бууруулдаг.
• Туслах цэнэгийн хувиргагч. Энэ төрлийн хөрвүүлэгчид электродуудын хооронд идэвхгүй хий (жишээлбэл: ксенон, неон эсвэл аргон) ашигладаг. Гурав дахь электрод дээр хүчдэл хэрэглэх нь эерэг ионуудыг үйлдвэрлэхэд хүргэдэг. Энэ төрлийн хөрвүүлэгчдийн гол давуу тал нь бага температурт ажилладаг. Энэ нь хэд хэдэн чулуужсан түлшийг ашиглах боломжийг олгодог.

УСНЫ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ДАВУУ ТАЛУУД

Усан цахилгаан эрчим хүчийг ашиглах давуу талууд нь:

• Түлш шатдаггүй тул хамгийн бага бохирдолтой.
• Турбиныг ажиллуулдаг ус байгалиас ангид байдаг тул энэ нь эрчим хүчний үнэ төлбөргүй эх үүсвэр юм.
• Усан цахилгаан станц нь хүлэмжийн хийг ялгаруулахаас сэргийлж, байгаль орчныг хамгаалдаг.
• Усан цахилгаан станц нь засвар үйлчилгээ, ашиглалтын зардал багатай.
• Энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Хур тунадас үнэгүй, усан санг дахин дүүргэх үүрэгтэй. Тиймээс түлш бараг үргэлж байдаг.

УСНЫ ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ СУЛ ТАЛ

Усан цахилгаан станцын сул талууд нь;

• Хөрөнгө оруулалтын өндөр өртөг.
• Энэ нь хур тунадаснаас хамаарна.
• Энэ нь усны олон янз байдалд, жишээлбэл, загасанд саад болдог.

ХУРААНГУЙ

• Усан цахилгаан гэдэг нь унасан эсвэл хурдан урсаж буй усны энергиээс гаргаж авсан эрчим хүч юм
• Усан цахилгаан станц нь усыг дээшлүүлж, дараа нь хонгилоор буулгах замаар хийгддэг. Ус өндөр даралттай урсах тусам турбинуудыг эргүүлдэг
• Турбинаас гарах механик энергийг хөтөч генераторууд цахилгаан энерги болгон хувиргадаг
• Трансформатор нь цахилгааныг хол зайд дамжуулахад тусалдаг
• Усан цахилгаан станц бол сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр юм