Гідроенергія, також відома як гідроелектроенергія , — це енергія, отримана від енергії падаючої або швидко біжучої води, яку можна використовувати для корисних цілей. Гідроенергію від багатьох видів водяних млинів неодноразово використовували як відновлюване джерело енергії для зрошення та роботи різних механічних пристроїв, таких як лісопилки.
У 19 столітті гідроенергетика стала джерелом виробництва електроенергії. Крагсайд у Нортумберленді, Англія, був першим будинком, який живився від гідроелектростанції в 1878 році, а перша комерційна гідроелектростанція була побудована на Ніагарському водоспаді в 1879 році. У 1881 році вуличні ліхтарі в місті Ніагара-Фоллс були живлені від гідроенергії.
МЕТА НАВЧАННЯ
ГЕНЕРАЦІЯ ГІДРОЕНЕРГІЇ
При виробництві гідроелектроенергії вода збирається або зберігається на вищій висоті і ведеться вниз через більші труби або тунелі на нижчу висоту. Різниця між цими двома висотами називається головою . Наприкінці свого проходження по трубах вода, що падає, змушує турбіни обертатися. Турбіни, у свою чергу, приводять в дію генератори, які перетворюють механічну енергію турбін в електричну . Потім трансформатори використовуються для перетворення змінної напруги, придатної для генераторів, у вищу напругу, придатну для передачі на великі відстані. Споруда, в якій розташовані турбіни та генератори, і в яку подаються труби або напірні трубопроводи, називається електростанцією .
МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯ
Гідроелектростанції зазвичай розташовані на дамбах, які перекривають річки, тим самим підвищуючи рівень води за дамбою та створюючи настільки високий напір, наскільки це можливо. Потенційна потужність , яку можна отримати з об’єму води, прямо пропорційна робочому напору. Щоб виробляти рівну кількість електроенергії, установка з низьким робочим напором потребує більшого об’єму води, ніж установка з високим робочим напором.
ЗБЕРІГАННЯ ГІДРОЕНЕРГІЇ
Попит на електроенергію значно змінюється в різний час доби. Щоб вирівняти навантаження на генератори, періодично будують гідроакумулюючі гідроелектростанції. У непіковий період деяка додаткова доступна потужність подається на генератор, який працює як двигун, змушуючи турбіну накачувати воду в резервуар, що знаходиться на підйомі. Насосно-акумулюючі системи є ефективними та забезпечують економічний спосіб подолання пікових навантажень.
У деяких прибережних районах були побудовані гідроелектростанції, щоб використовувати переваги припливів і відпливів. Коли настає приплив, вода накопичується в одному або кількох резервуарах і вивільняється для приводу гідравлічних турбін і з’єднаних з ними електричних генераторів.
Падаюча вода є одним із трьох основних джерел енергії, які використовуються для вироблення електроенергії, двома іншими є викопне паливо та ядерне паливо . Гідроелектроенергія має певні переваги перед іншими джерелами, оскільки вона постійно відновлюється завдяки повторюваному характеру гідрологічного циклу та не створює теплового забруднення.
Гідроелектроенергетика є переважним джерелом енергії в районах із сильними опадами, а також у горбистих або гірських регіонах, які знаходяться в досить близькій близькості до основних центрів навантаження.
Багато з негативних впливів гідроелектростанцій на навколишнє середовище походять від пов’язаних з ними дамб, які можуть перервати міграцію риб, що нерестяться, таких як лосось, і назавжди витіснити екологічні та людські спільноти, коли водосховища заповнюються.
Термоелектронний перетворювач енергії, також званий термоелектронним генератором, — це пристрій, який перетворює тепло безпосередньо в електрику за допомогою термоелектронного випромінювання, а не спочатку перетворює його на якийсь інший вид енергії.
Термоелектронний перетворювач потужності має два електроди, один з яких піднятий до достатньо високих температур, щоб стати термоелектронним емітером, а інший електрод, який називається колектором, оскільки він приймає випущені електрони, працює при значно нижчій температурі. Простір між електродами іноді є вакуумом, але зазвичай заповнений газом або парою під низьким тиском. Термоелектронні перетворювачі — це твердотільні пристрої без рухомих частин і мають відносно велике співвідношення потужності до ваги, вони добре підходять для деяких застосувань у космічних кораблях.
Термоелектронний перетворювач потужності можна розглядати як електронний діод, який перетворює тепло в електричну енергію за допомогою термоелектронного випромінювання. Його також можна розглядати з точки зору термодинаміки як тепловий двигун, який використовує газ, багатий електронами, як робоче тіло.
ТИПИ ТЕРМОЕЛЕКТНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
Основні типи термоелектронних перетворювачів:
ПЕРЕВАГИ ГІДРОЕНЕРГЕТИКИ
Переваги використання гідроелектроенергії включають:
НЕДОЛІКИ ГІДРОЕНЕРГЕТИКИ
До недоліків гідроенергетики належать:
РЕЗЮМЕ
