Back to the topics list

hidroelektrik

Hidroelektrik güç olarak da bilinen hidroelektrik , faydalı amaçlar için kullanılabilen, düşen veya hızlı akan suyun enerjisinden elde edilen güçtür. Pek çok su değirmeninden elde edilen hidroelektrik, birkaç kez, kereste fabrikaları gibi farklı mekanik cihazların çalıştırılması ve sulanması için yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak kullanılmıştır.

^{19. yüzyılda} , hidroelektrik bir elektrik üretim kaynağı haline geldi. İngiltere'nin Northumberland kentindeki Cragside, 1878'de hidroelektrikle çalışan ilk evdi ve ilk ticari hidroelektrik santrali 1879'da Niagara Şelalesi'nde inşa edildi. 1881'de Niagara Şelaleleri kentindeki sokak lambaları hidroelektrikle çalışıyordu.

  ÖĞRENME HEDEFLERİ

• Hidro gücü tanımlayın.
• Bir elektrik santralinden geçen su akışını açıklayınız.
• Farklı enerji biçimlerini tanımlar.
• Temel hidro enerji şemalarını ve enerjiden nasıl yararlandıklarını açıklayın.
• Hidroelektrik santralinin çevresel etkilerini tartışır.

HİDROPOWER ÜRETİMİ

Hidroelektrik enerji üretiminde, su daha yüksek bir yükseklikte toplanır veya depolanır ve daha büyük borular veya tüneller aracılığıyla daha düşük bir kota indirilir. Bu iki yükselti arasındaki fark baş olarak bilinir. Borulardan geçişinin sonunda düşen su türbinlerin dönmesine neden olur. Türbinler de türbinlerin mekanik enerjisini elektriğe çeviren jeneratörleri çalıştırır. Transformatörler daha sonra jeneratörler için uygun olan alternatif voltajı, uzun mesafeli iletim için uygun olan daha yüksek bir voltaja dönüştürmek için kullanılır. Türbinleri ve jeneratörleri barındıran ve içine boru veya cebri boruların beslendiği yapıya santral denir.

YER

Hidroelektrik santraller genellikle nehirleri tutan barajlarda bulunur, böylece barajın arkasındaki su seviyesini yükseltir ve mümkün olduğu kadar yüksek bir basma yüksekliği oluşturur. Bir su hacminden elde edilebilecek potansiyel güç , çalışan kafa ile doğru orantılıdır. Eşit miktarda güç üretmek için, alçak çalışan bir kafa kurulumu, yüksek bir çalışma kafası kurulumundan daha fazla su hacmi gerektirecektir.

HİDROGÜÇ DEPOLAMASI

Elektrik enerjisi talebi günün farklı saatlerinde önemli ölçüde değişir. Jeneratörlerin yükünü eşitlemek için bazen pompaj depolamalı hidroelektrik santralleri inşa edilir. Yoğun olmayan dönemlerde, mevcut ekstra gücün bir kısmı, türbini yükseltilmiş bir rezervuara su pompalamak için çalıştıran bir motor olarak çalışan jeneratöre sağlanır. Pompalı depolama sistemleri verimlidir ve tepe yükleri karşılamak için ekonomik bir yol sağlar.

Bazı kıyı bölgelerinde, gelgitlerin yükselmesi ve düşmesinden yararlanmak için hidroelektrik santralleri inşa edilmiştir. Gelgitler geldiğinde, bir veya daha fazla rezervuarda tutulan su, hidrolik türbinleri ve bunlara bağlı elektrik jeneratörlerini çalıştırmak için serbest bırakılır.

Düşen su, elektrik enerjisi üretmek için kullanılan üç ana enerji kaynağından biridir, diğer ikisi fosil yakıtlar ve nükleer yakıtlardır . Hidrolojik çevrimin tekrarlayan doğası nedeniyle sürekli olarak yenilenebilir olduğundan ve termal kirlilik üretmediğinden, hidroelektrik enerjinin diğer kaynaklara göre bazı avantajları vardır.

Hidroelektrik enerji, yoğun yağış alan bölgelerde ve ana yük merkezlerine oldukça yakın olan engebeli veya dağlık bölgelerde tercih edilen bir enerji kaynağıdır.

Hidroelektrik enerjinin olumsuz çevresel etkilerinin çoğu, somon gibi yumurtlayan balıkların göçünü kesintiye uğratabilen ve rezervuarlar doldukça ekolojik ve insan topluluklarını kalıcı olarak yerinden edebilen ilgili barajlardan kaynaklanmaktadır.

Termiyonik jeneratör olarak da adlandırılan bir termiyonik güç dönüştürücü, önce onu başka bir enerji biçimine dönüştürmek yerine termiyonik emisyon kullanarak ısıyı doğrudan elektriğe dönüştüren bir cihazdır.

Bir termiyonik güç dönüştürücünün iki elektrotu vardır, bunlardan biri termiyonik elektron yayıcı olmak için yeterince yüksek sıcaklıklara yükseltilir ve yayılan elektronları aldığı için toplayıcı olarak adlandırılan diğer elektrot önemli ölçüde daha düşük bir sıcaklıkta çalıştırılır. Elektrotlar arasındaki boşluk bazen bir vakumdur, ancak normalde düşük basınçta gaz veya buharla doldurulur. Termiyonik dönüştürücüler, hareketli parçaları olmayan ve nispeten büyük bir güç-ağırlık oranı sergileyen katı hal cihazlarıdır, uzay araçlarındaki bazı uygulamalar için çok uygundurlar.

Bir termiyonik güç dönüştürücü, termiyonik emisyon yoluyla ısıyı elektrik enerjisine dönüştüren bir elektronik diyot olarak görülebilir. Termodinamik açısından, çalışma sıvısı olarak elektron açısından zengin bir gaz kullanan bir ısı motoru olarak da kabul edilebilir.

TERMİYONİK DÖNÜŞTÜRÜCÜ ÇEŞİTLERİ

Başlıca termiyonik dönüştürücü türleri şunlardır:

• Vakum dönüştürücüler. Bir termiyonik dönüştürücünün verimliliği ve mevcut gücü, elektrotlar arasında boşluk yükünün birikmesiyle büyük ölçüde sınırlıdır. Vakum dönüştürücüler, toplayıcı ve yayıcı arasında küçük bir boşluk kullanır. Boşluk 0,025 - 0,038 mm veya 0,001 - 0,0015 inç arasındadır. Bu, elektronik alan yükünün neden olduğu etkileri en aza indirmek için böyledir. Yaklaşık 800 Derece veya 1500 Fahrenheit sıcaklıkta, elektrik gücü, verici yüzeyinin santimetre karesi başına 0,1 ila 1 watt oranında dönüştürülür. Bu kadar küçük aralıklara sahip dönüştürücülerin üretimi zordur.
• Gaz dolu veya plazma dönüştürücüler. Bu dönüştürücülerin tasarımı, pozitif yüklü iyonların sürekli olarak üretilmesini ve toplayıcı ile yayıcı arasında negatif yüklü elektronlarla karışmasını destekleyecek şekildedir. Bu, plazmaya nötr bir uzay yükü sağlamak içindir. Bu, serbest kalan bir elektronun yayıcıdan toplayıcıya geçerken karşılaştığı elektrostatik direnç kuvvetini azaltır.
• Yardımcı deşarj dönüştürücüler. Bu tür dönüştürücülerde, elektrotlar arasında inert bir gaz (örneğin: ksenon, neon veya argon) kullanılır. Üçüncü bir elektroda voltaj uygulanması, pozitif iyonların üretilmesine yol açar. Bu tür dönüştürücülerin temel avantajı, düşük sıcaklıkta çalışmalarıdır. Bu, birkaç fosil yakıtın kullanımına izin verir.

HİDROPOWER'IN AVANTAJLARI

Hidroelektrik enerji kullanmanın avantajları arasında;

• Yakılan yakıt olmadığı için minimum kirlilik.
• Türbinleri çalıştıran su doğadan bağımsız olduğu için bedava bir güç kaynağıdır.
• Hidroelektrik, sera gazı emisyonunu önler, dolayısıyla çevreyi korur.
• Hidroelektrik, düşük bakım ve işletme maliyetine sahiptir.
• Yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Yağış ücretsizdir ve rezervuarı yeniden doldurmaktan sorumludur. Bu nedenle, yakıt neredeyse her zaman oradadır.

HİDROPOWER'İN DEZAVANTAJLARI

Hidrolik gücün dezavantajları arasında;

• Yüksek yatırım maliyeti.
• Yağışa bağlıdır.
• Sudaki çeşitliliğe, örneğin balıklara müdahale eder.

ÖZET

• Hidroelektrik, düşen veya hızlı akan suyun enerjisinden elde edilen güçtür.
• Hidroelektrik üretimi, suyu yükselterek ve ardından tünellerden geçirerek yapılır. Su yüksek basınçta akarken türbinleri döndürür.
• Türbinlerden gelen mekanik enerji, tahrik jeneratörleri tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür.
• Transformatörler, elektriğin uzun mesafelerde iletilmesine yardımcı olur
• Hidroelektrik yenilenebilir bir enerji kaynağıdır