Som den största förnybara energikällan står vattenkraft för 22 procent av världens el och genererar mer kraft än andra förnybara källor som solenergisystem , vind, geotermiska källor.
De är de näst största kraftproduktionsanläggningarna efter de bränsleeldade anläggningarna. Vattenkraftverket är konstruerat för att producera elkraft för bas- eller toppbelastningar och i vissa fall bär den båda lasterna.
Dessa kraftverk ger pålitlig el på grund av det stora utbudet av egenskaper som förmågan att spåra last, toppbelastning, snabbare drift från början etc.
Arbete av vattenkraftverk
Vattenkraft genereras från vatten som strömmar från floderna eller från konstgjorda konstruktioner där vatten finns tillgängligt eller lagras. Hydroanläggningar innefattar reservoaren med en damm, kärnstam, turbin, generator och överföringsledningar.
En damm byggs nära en sjö eller en stor flod för att lagra vatten i en reservoar. Dammen håller vattnet och ökar vattentrycket på bottennivån. Den är konstruerad i högre höjder för att öka flödeshastigheten.
arbetet med vattenkraftverk
Vatten från reservoarerna transporteras genom pennor som är stora tunnlar för att transportera vatten. I dessa växter används vattenfallet för att snurra motoraxeln.
När vatten matas från reservoaren genom tunnlar på turbinblad, börjar turbinen att rotera i riktning mot vattenkraften. Eftersom denna turbin är kopplad till generatoraxeln, elektrisk energi produceras av generatorn.
Här omvandlas kinetisk energi från det strömmande vattnet till el som vidare överförs till transformatorstationer via överföringsledningar som visas i figuren ovan.
Mängden el beror på två faktorer som är
1. Vattenhuvud
2. Graden av vattenflöde för utsläpp av vattnet
Vattenhuvudet anger avståndet mellan vattenytan och turbinytan och det beror på tillgängligt vatten i behållaren och storleken på behållaren. Om huvudet är mer faller vatten från en större höjd med mer kraft, vilket orsakar ökad turbinrotation.
Detta resulterar i fler resultat i mer kraftproduktion. På samma sätt, om utsläppshastigheten för vattnet är mer, genereras hög effekt eftersom mängden vatten som faller är mer och vattenhastigheten beror på flodkapaciteter såsom enormt vatten eller mer vatten som strömmar i större floder.
Delar / komponenter till vattenkraftverk
Vattenkraftverk kräver en hög initial kostnad för att bygga en damm, reservoarer och kraftverk. Men när den har startats behöver mindre underhållskostnader jämfört med bränsleeldade anläggningar.
Några av huvuddelarna eller komponenterna i vattenkraftverk beskrivs nedan.
Damm :
Damm
Det här är strukturerna byggda på floder för att stoppa vattenflödet och för att lagra vattnet i behållaren. Dammen samlar in och lagrar vattnet under regnperioder och möjliggör kontinuerlig drift av anläggningen även under sommarsäsonger. Det höjer huvudet på vattnet så att vattenhöjden ökar.
Intag eller kontrollportar :
Dessa används för att släppa ut eller stoppa vattnet från dammen. Vatten från behållaren släpps ut genom dessa grindar till turbinenheten. Vatten får både potential och kinetiska energier medan det flyter genom kontrollgrindarna.
Penstock :
Penstocks
Det hjälper till att öka vattenhastigheten i högre takt för att driva turbiner. Dessa är av långa rör som transporterar vattnet från reservoaren till turbinhuset.
Vattenturbiner:
vattenturbin
Den potentiella och kinetiska energin hos vatten från reservoaren som matas med hydroturbinen omvandlas till rotationsrörelse. När vatten träffar turbinblad, börjar det rotera i riktning mot vattenkraftens nettokraft.
Olika typer av turbiner inkluderar Kaplan, Francis och Pelton hjulturbiner. Francisturbin är den vanligaste turbinen som används i olika vattenkraftverk. Typen av turbin beror på vattenmängden eller mängden vatten och elkraftproduktionens kapacitet.
Generatorer:
Dessa kallas också generatorer där rotoraxeln är kopplad till turbinaxeln. Medan turbinen roterar orsakar den därför rotera generatorn axel. Denna rotation genererar den elektriska kraften som vidare överförs till transformatorstationerna via överföringsledningar.
Typer av vattenväxter
Vattenkraftverk klassificeras i tre bastyper beroende på hur de fungerar. Dessa generera metoder är Run-of-River, lagring och pumpade lagringsanläggningar och förklaras kort nedan.
Vattenkraftsanläggningar
Det kallas också avledning typ av växt. I detta avleds en del av vattnet i kanaler från floden. Dessa typer av växter behöver kanske inte en damm för lagring av vatten. Utformningen och utseendet på dessa anläggningar skiljer sig från konventionella vattenkraftverk. Dessa används för att leverera ström till baslast.
Kör av vattenkraftverk i floden
Dessa växter använder en liten vattendamm som heter Forebay för att möta de omedelbara belastningarna under färre perioder. Forebay reglerar vattenflödet till turbinenheten så att den genererade nettokraften också varieras. Det minskar behovet av att bygga stora reservoarer för högt vattenflöde eller vattenflöde så att initialkostnaden minskar jämfört med lagringsanläggningar.
Lagring hydro anläggningar
Detta är den vanligaste typen av vattenkraftverk som kräver en damm för att lagra vattnet i behållaren. Dammen underlättar att öka huvudet såväl som vattnets hastighet.
Penstocks transporterar vatten från dammen till turbinenheten så den kraft som genereras beror på tillförseln av vatten från reservoaren. Dessa används som bas såväl som toppbelastningsanläggningar. Den genererade nettokraften är mer än floden.
Pumpade lagringsanläggningar
I detta utbyter det reversibla pump-turbin- och pennstångsarrangemanget vattnet mellan huvudet (övre behållaren) och svansbehållarna. När det gäller låg el pumpas efterfrågan på vatten till bakdammen till huvuddammen med hydrauliska maskiner. Detta görs genom att använda kraften som genereras från bränsleeldade anläggningar.
Pumplagringsanläggning
Under högtimmar eller belastningar släpps vatten tillbaka från huvuddammen till svansdammen genom pennstockar. Dessa anläggnings energieffektivitet varierar från 70 till 80%. På grund av den högsta belastningen som levererar kraft till en låg kostnad ökar intäkterna.
Fördelar med vattenkraftverk
• Låga driftskostnader : När dammen väl är konstruerad produceras el i konstant takt eftersom inget bränsle behövs.
• Ingen förorening: En vattenkraftverk producerar inte skadligt avfall eller växthusgaser, varigenom föroreningen av atmosfären är mindre jämfört med värme- och kärnkraftverk.
• Ekonomisk kraft : kraft genereras med förnybar energi, så ingen bränslekostnad krävs när den genereras. Detta gör de låga kostnaderna för el jämfört med stigande priser på fossila bränslen.
• Lagring av vatten: Denna anläggningskonstruktion underlättar också vatten för bevattningsändamål och minskar översvämningar, torka genom att lagra vattnet. Detta är mycket användbart eftersom det övervinner onödigt slöseri med vatten.
Jag hoppas att du har haft en klar förståelse för de grundläggande kunskaperna om vattenkraft och dess funktion. Vidare frågor om elektriska och elektroniska projekt, vänligen skriv dina förslag och kommentarer om den här artikeln i kommentarfältet nedan. Och svara på den här frågan om du är intresserad - Baserat på kapacitet hur vattenkraftverk klassificeras?
Fotokrediter:
Dam on River vid wikimedia
Penstocks av wikimedia
Vattenturbinkonstruktion av snowyhydro
Run-of-driver plants av wikimedia
Pumpad lagringsanläggning av MOMS
