Mis on vesivooguenerjastiku põhikomponendid ja funktsioonid

1. Veeähes asutuse põhiosad ja nende funktsioonid

Purk (jõgihaud)

Funktsioon: Purk on veeähe asutuse oluline osa. Selle peamine ülesanne on blokeerida jõgi ja luua veehoovik. Tõstmaks vee taseme, hoob see suure hulga vett, seega suurendades veekogumi potentsiaalset energiat. Purk saab kontrollida eespool asuvat vee koguse ja reguleerida veehooviku tasemelt ning voolu vastavalt elektritootmise nõudmistele ning allpool asuva vee kasutamise ja ülevoolu kontrolli üldistele vajadustele.

Sisend- ja juhtimissüsteem

Funktsioon: Sisend asub tavaliselt veehooviku purku lähedal. Selle ülesanne on viia veehoovikust vesi elektroenergia tootmisesse. Sisendil on tavaliselt väravad ja prügiristikud. Väravad võivad kontrollida vee sissevoolu, prügiristikud aga takistavad vedelate objektide (nt oksad, prügikastmed jne) sissemist juhtimissüsteemi, et vältida turbiinide ja muude seadmete kahjustumist. Juhtimissüsteem koosneb tavaliselt rõhutunnelest, penstockidest jne. See transporteerib vee sisendist turbiini, kasutades selle protsessi käigus vee langust, et tekitada veel piisavalt rõhu ja kiirust. Näiteks mõnes väikeses veeähes kõrgeimatele orudele rajatud orudes viiakse vesi veehoovikust alla asuvasse tootmisasutusse pikadel rõhutunnelitel.

Turbiin

Funktsioon: Turbiin on keskseks seadmeks, mis teisendab veekogumi energia mehaaniliseks energiaks. Kui vees, mis omab mingit rõhut ja kiirust, mõjub turbiini tööriista, hakkab see pyörama. Olenevalt turbiini tüübist (nt Francis-turbiin, Kaplan-turbiin, putukvormne turbiin jne), on tööriista struktuur ja vee mõju sellele erinev, kuid põhiprintsiip on sama - kasutada vee kinetilist ja potentsiaalset energiat, et käivitada tööriist. Näiteks Francis-turbiin on sobilik keskmise ja kõrge jõlasega veeähedele. Selle tööriist saab tõhusalt teisendada vee energiat mehaaniliseks energiaks, käivitades generaatori elektri tootmiseks.

Generaator

Funktsioon: Generaator on otse ühendatud turbiiniga, ja selle ülesanne on teisendada turbiinilt saadud mehaaniline energia elektriks. Generaatori tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel. Kui turbiin käivitab generaatori rotori pyöramise magneetväli sees, tekib statoripitsides elektromotorjõud, mis genereerib vaikevoolu. Näiteks suures veeähes võib ühegeneraatori mahutus jõuda mitme sadali tuhandeni kilowatti, tõhusalt teisendades turbiini mehaanilise energiat kõrgepingeliseks, suuremahuliseks elektriks kaugkauguseks edastamiseks.

Tagapool ja väljavool

Funktsioon: Tagapool on kanal, kuhu turbiinist välja voolab vesi. See juhib vett allpoole jõevoolu. Väljavool on tagapoo ja allpoole asuva jõevoolu ühenduspunkt. Väljavool läbi vesi jõe tagasi. Selle protsessi käigus on vaja tagada, et vee väljavool ei tekitaks negatiivseid mõjusid, nagu altsoojendus, allpoole jõevoolu, ja arvestada ökosüsteemi nõuded, et säilitada jõe ökojook. Näiteks mõned veeähed paigaldavad väljavoolu kohta energiavaba ladustamise seadmeid, näiteks lammutusvannid, et aeglustada vee kiirust ja vältida kahju allpoole jõe põhjale ja kaldadele.

Itaipu veeähe (Brasiilia ja Paraguay)

Itaipu veeähe asub Paraná jõel ja on suur veeähe, mille on ühiselt ehitanud Brasiilia ja Paraguay. Purk on betoonne tühi raskuspurg, mille kõrgus on 196 meetrit ja koguhoidlate mahutus 290 miljardit kuupmeetrit. Itaipu veeähes on 18 vesielementide tootmisharudega, mille üksikharu mahutus on 700 000 kilowatti, ja selle kogumahutus on 1 260 000 kilowatti. See toodab suure hulga elektrit Brasiiliale ja Paraguayile, mängides olulist rolli Lõuna-Ameerika energiaosaluse ja edendades kohalikku majanduslikku arengut ja infrastruktuuri ehitamist.

Aswan veeähe (Egiptus)

Aswan veeähe on ehitatud Niili jõel ja on Egiptuse oluline energiainfrastruktuur. Purk on savipõhine kividünn, mille kõrgus on 111 meetrit ja veehooviku mahutus 1 689 miljardit kuupmeetrit. Aswan veeähe mahutus on 2 100 000 kilowatti. Selle ehitamine on Egiptuse energiaosaluse, põllumajanduse viljeldamise ja ülevoolu kontrolli jaoks pikaajaline tähtsus. Niili jõe vee koguse kontrolli kaudu tagab Aswan veeähe Egiptuse põllumajanduse viljeldamise vee ja pakkub stabiilset elektrit Egiptuse tööstusele ja elanike eluks.