U hidroelektranama energija gibanja nastala zbog gravitacije vode koja pada s veće na manju visinu koristi se za okretnje turbine kako bi se proizvela električna energija. Potencijalna energija pohranjena u vodi na višoj razini oslobađa se kao kinetička energija kada voda pada na nižu razinu. Turbina se okreće kada padajuća voda udari u lopatice turbine. Da bi se postigla razlika u visini vode, hidroelektrane obično izgrađuju se u planinskim područjima. Na putu rijeke u planinskim područjima izgrađuje se umjetni prijelaz kako bi se stvorila potrebna visina vode. S tog prijelaza voda se omjereno pušta da pada prema dolje na lopatice turbine. Tako turbina okreće zbog sile vode koja djeluje na njene lopatice, a time i alternator jer je valjak turbine spojen s valjakom alternatora.
Glavna prednost elektrane jest ta što ne zahtijeva gorivo. Potreban joj je samo pad vode, koji je prirodno dostupan nakon izgradnje potrebnog prijelaza.
Nema goriva znači nema troškova goriva, nema sagorevanja, nema stvaranja dimnih plinova i nema zagađenja atmosfere. Zbog odsustva sagorevanja goriva, hidroelektrana je vrlo čista. Osim toga, ne stvara nikakvo zagađenje atmosfere. Također, s konstrukcijskog stajališta, jednostavnija je od termalne ili nuklearne elektrane.
Troškovi izgradnje hidroelektrane mogu biti veći od onih konvencionalnih termalnih elektrana zbog izgradnje velikog prijelaza preko tekuće rijeke. Inženjerski troškovi uz troškove izgradnje također su visoki u hidroelektranama. Još jedan nedostatak ove elektrane jest taj što se ne može izgraditi bilo gdje prema centrima opterećenja.
Stoga su potrebne dugacke mreže za prijenos kako bi se generirana struja prenosila do centara opterećenja.
Stoga troškovi prijenosa mogu biti dovoljno visoki.
Unatoč tome, pohranjena voda u prijelazu može se koristiti za navodnjavanje i druge slične svrhe. Ponekad, stvaranjem takvog prijelaza na putu rijeke, povremeni poplave u dolini rijeke mogu se značajno kontrolirati.
Potrebno je samo šest glavnih komponenti za izgradnju hidroelektrane. To su prijelaz, tlakotok, rezervoar pritiska, kuća ventila, penstock i napajanje.
Prijelaz je umjetna betonska prepreka izgrađena na putu rijeke. Područje zahvatnice iza prijelaza stvara ogroman spremnik vode.
Tlakotok prevodi vodu s prijelaza do kuće ventila.
U kući ventila postoje dva tipa ventila. Prvi je glavni sluicing ventil, a drugi je automatski izolacijski ventil. Sluicing ventil kontroliše protok vode prema dolje, a automatski izolacijski ventil zaustavlja protok vode kada se električno opterećenje odjednom isključi iz elektrane. Automatski izolacijski ventil je zaštitni ventil koji ne igra nikakvu direktan ulogu u kontroli toka vode prema turbine. Radi samo u hitnim situacijama kako bi zaštitio sustav od eksplozije.
Penstock je čelični cijevni sustav od prikladnog promjera povezan između kuće ventila i napajanja. Voda teče s gornje kuće ventila do donjeg napajanja kroz ovaj penstock.
U napajanju su vodene turbine i alternatori s pripadajućim transformatorima za povećanje napona i sustavima za upravljanje prekidnicima kako bi se generirala i omogućio prijenos električne energije.
Napokon, doći ćemo do rezervoara pritiska. Rezervoar pritiska je također zaštitni dodatak vezan uz hidroelektranu. Nalazi se odmah prije kuće ventila. Visina rezervoara mora biti veća od visine vode pohranjene u spremniku iza prijelaza. To je otvoreni spremnik vode.
Cilj ovog spremnika jest zaštititi penstock od eksplozije kada turbine odjednom prestanu primati vodu. Na ulaznoj točki turbine su turbine ventili kontrolirani guvernerima. Guverner otvara ili zatvara ventile turbine prema fluktuaciji električnog opterećenja. Ako se električno opterećenje odjednom isključi iz elektrane, guverner zatvara ventile turbine i voda se blokira u penstocku. Naglo zaustavljanje vode može uzrokovati ozbiljnu eksploziju cijevi penstocka. Rezervoar pritiska apsorbira tu povratnu tlak pomicajući razinu vode u ovom spremniku.
Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.
