Waterkrachtcentrale | Bouw Werking en Geschiedenis van waterkrachtcentrales

In een waterkrachtcentrale wordt de kinetische energie die ontstaat door de zwaartekracht van vallend water van een hoger naar een lager niveau gebruikt om een turbine te laten draaien en elektriciteit op te wekken. De potentiële energie die in het water op het hogere niveau is opgeslagen, wordt vrijgegeven als kinetische energie wanneer het valt naar het lagere niveau. Deze turbine draait wanneer het vallende water de turbinebladen raakt. Om een hoogteverschil van water te bereiken, worden waterkrachtcentrales meestal gebouwd in heuvelachtige gebieden. In de loop van de rivier in heuvelachtige gebieden wordt een kunstmatige dam gebouwd om het benodigde waterhoogteverschil te creëren. Vanaf deze dam wordt het water op een gecontroleerde manier naar de turbinebladen toegelaten. Hierdoor draait de turbine door de kracht van het water op de bladen en dus draait de alternator omdat de as van de turbine is gekoppeld aan de as van de alternator.
Het grootste voordeel van een elektriciteitscentrale is dat er geen brandstof nodig is. Het heeft alleen een waterhoogteverschil nodig, wat na de bouw van de benodigde dam natuurlijk beschikbaar is.

Geen brandstof betekent geen brandstofkosten, geen verbranding, geen vorming van rookgassen en geen luchtvervuiling. Door het ontbreken van brandstofverbranding is de waterkrachtcentrale zelf erg netjes en schoon. Bovendien veroorzaakt het geen vervuiling van de atmosfeer. Ook vanuit constructief oogpunt is het eenvoudiger dan elke thermische of nucleaire centrale.
De constructiekosten van een waterkrachtcentrale kunnen hoger zijn dan die van andere conventionele thermische centrales vanwege de bouw van een enorme dam over de stromende rivier. De ingenieurskosten, naast de constructiekosten, zijn ook hoog in een waterkrachtcentrale. Een ander nadeel van deze centrale is dat deze niet overal kan worden gebouwd, afhankelijk van de belastingpunten.
Dus zijn lange transmissielijnen nodig om de opgewekte energie naar de belastingpunten te transporteren.
Daardoor kunnen de transmissiekosten aanzienlijk hoog zijn.

Ondanks dat kan het opgeslagen water in de dam ook worden gebruikt voor irrigatie en soortgelijke doeleinden. Soms kan door zo'n dam in de loop van de rivier de incidentele overstromingen stroomafwaarts aanzienlijk worden beheerst.

Er zijn slechts zes primaire componenten nodig om een waterkrachtcentrale te bouwen. Dit zijn de dam, drukbuizen, stuwtank, klephuis, penstock en machinehal.

De dam is een kunstmatige betonnen barrière die over de loop van de rivier wordt gebouwd. Het stroomgebied achter de dam creëert een enorme waterreservoir.
De drukbuizen leiden het water van de dam naar het klephuis.
In het klephuis zijn twee soorten kleppen beschikbaar. De eerste is de hoofdspoelklep en de tweede is een automatische afsluitklep. De spoelkleppen regelen het water dat naar stroomafwaarts stroomt en de automatische afsluitkleppen stoppen de waterstroom wanneer de elektrische belasting plotseling van de centrale wordt gehaald. De automatische afsluitklep is een beschermende klep die geen directe rol speelt in het regelen van de waterstroom naar de turbine. Het werkt alleen tijdens noodgevallen om het systeem te beschermen tegen uitslaan.

De penstock is een stalen pijpleiding met een geschikt diameter die tussen het klephuis en de machinehal is aangesloten. Het water stroomt van het bovenste klephuis naar de onderste machinehal via deze penstock.
In de machinehal bevinden zich water turbines en alternators met bijbehorende spanningsopvoertransformatoren en schakelinstallaties om elektriciteit op te wekken en vervolgens de transmissie van elektriciteit te faciliteren.
Tot slot komen we bij de stuwtank. De stuwtank is ook een beschermend accessoire dat verbonden is met de waterkrachtcentrale. Het is gelegen net voor het klephuis. De hoogte van de tank moet groter zijn dan het waterhoogteverschil dat in het waterreservoir achter de dam is opgeslagen. Dit is een open top waterreservoir.

Het doel van deze tank is om de penstock te beschermen tegen uitslaan wanneer de turbine plotseling geen water meer neemt. Bij de ingang van de turbines zijn turbinepoorten die door regelaars worden bediend. De regelaar opent of sluit de turbinepoorten afhankelijk van de fluctuaties van de elektrische belasting. Als de elektrische belasting plotseling van de centrale wordt gehaald, sluit de regelaar de turbinepoorten en wordt het water in de penstock geblokkeerd. Plotseling stoppen van het water kan leiden tot een ernstige uitslaan van de penstockpijplijn. De stuwtank absorbeert deze terugslag door het waterpeil in deze tank te laten zwaaien.

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moede gedeeld, indien er een inbreuk is wordt contact opgenomen voor verwijdering.