Πώς λειτουργεί η υδροηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας;
1. Πηγή νερού:
- Ένα σύστημα υδροηλεκτρικής ενέργειας ξεκινά με πηγή νερού, όπως ποτάμι, λίμνη ή δεξαμενή.
2. Φράγμα και δεξαμενή:
- Σε πολλές περιπτώσεις, ένα φράγμα κατασκευάζεται για να δημιουργήσει μια δεξαμενή.
Το φράγμα ελέγχει τη ροή του νερού και αυξάνει την πιθανή ενέργεια του.
3. Πρόσληψη:
- Στο φράγμα ή τη δομή εισαγωγής, το νερό κατευθύνεται σε σωλήνα ή κανάλι που ονομάζεται Penstock.
4. Penstock:
- Το Penstock μεταφέρει το νερό από τη δεξαμενή στον στρόβιλο με υψηλή πίεση.
5. Τουρμπίνα:
- Το νερό υψηλής πίεσης από το penstock χτυπά τις λεπίδες ενός στροβίλου, προκαλώντας την περιστροφή του.
6. Γεννήτρια:
- Ο άξονας περιστροφής του στροβίλου συνδέεται με μια γεννήτρια. Καθώς ο στρόβιλος περιστρέφεται, περιστρέφει τον ρότορα της γεννήτριας, ο οποίος περιβάλλεται από ένα σταθερό σύνολο αγωγών που ονομάζεται στάτορας.
7. Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή:
- Η σχετική κίνηση μεταξύ του περιστρεφόμενου ρότορα και των αγωγών στάτορα προκαλεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα στις περιελίξεις του στάτη. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
8. Κανονισμός τάσης:
- Η τάση εξόδου από τη γεννήτρια συνήθως ενισχύεται σε υψηλότερη τάση χρησιμοποιώντας μετασχηματιστή για να μειώσει τις απώλειες μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις.
9. Μετάδοση:
- Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τον υδροηλεκτρικό σταθμό μεταδίδεται μέσω γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας σε υποσταθμούς και δίκτυα διανομής.
10. Διανομή:
- Από τους υποσταθμούς, η ηλεκτρική ενέργεια διανέμεται σε βιομηχανίες, σπίτια και επιχειρήσεις, παρέχοντάς τους την εξουσία.
Η πιθανή ενέργεια του νερού που αποθηκεύεται στη δεξαμενή μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια καθώς ρέει μέσα από το πέντα και χτυπά τις λεπίδες του στροβίλου. Η κινητική ενέργεια του περιστρεφόμενου στροβίλου μετατρέπεται στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια από τη γεννήτρια μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας καθώς ο κύκλος του νερού αναπληρώνει συνεχώς την παροχή νερού. Παράγει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς να καταναλώνει ορυκτά καύσιμα και έχει σχετικά χαμηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο σε σύγκριση με άλλες μορφές παραγωγής ενέργειας.
