U hidroelektranama, kinetička energija nastala zbog gravitacije padajuće vode sa višeg na niže mesto koristi se za okretanje turbine kako bi se proizvela električna energija. Potencijalna energija sačuvana u vodi na višem nivou oslobađa kao kinetička energija kada pada na niži nivo. Turbina se okreće kada padajuća voda udari u ležajnice turbine. Da bi se postigla razlika visine vode, hidroelektrane su obično izgrađene u planinskim područjima. Na putu rijeke u planinskim područjima, konstruiše se umjetna buna kako bi se stvorila potrebna visina vode. Sa ove bune voda se dozvoljava da padne prema dolje kontrolišanim načinom na ležajnice turbine. Kao rezultat, turbina se okreće zbog sile vode koja deluje na njene ležajnice, a zato se i alternator okreće jer je vrat turbine spojen sa vratom alternatora.
Najveća prednost hidroelektrane jeste što ne zahteva gorivo. Treba samo visinu vode koja je prirodno dostupna nakon izgradnje potrebne bune.
Nema goriva znači nema troškova goriva, nema sagorevanja, nema stvaranja dimnih gasova i nema zagađenja atmosfere. Zbog odsustva sagorevanja goriva, hidroelektrana sama po sebi je vrlo čista. Uz to, ne proizvodi nikakvo zagađenje atmosfere. Takođe, s konstrukcijskog stanovišta, jednostavnija je od termalne i nuklearne elektrane.
Konstrukcijski troškovi hidroelektrane mogu biti veći od onih konvencionalnih termalnih elektrana zbog izgradnje ogromne bune preko tekuće rijeke. Inženjerski troškovi uz konstrukcijske troškove takođe su visoki u hidroelektrani. Još jedan nedostatak ove elektrane jeste što se ne može izgraditi bilo gde prema centrima opterećenja.
Stoga su potrebni dugi prenosni vodovi kako bi se generisana snaga prenosila do centara opterećenja.
Tako su troškovi prenosa moguće visoki.
Unatoč tome, sačuvana voda u buni se takođe može iskoristiti za navodnjavanje i druge slične svrhe. Ponekad, stvaranjem takve bune na putu rijeke, povremeni poplave u dolini rijeke mogu biti značajno kontrolirane.
Za izgradnju hidroelektrane potrebno je samo šest glavnih komponenti. To su buna, tunel pod pritiskom, tanka za talas, kuća za ventile, penstock i elektrocentrala.
Buna je umjetna betonska prepreka izgrađena preko puta rijeke. Područje za hvatanje iza bune stvara ogroman rezervoar vode.
Tunel pod pritiskom prenosi vodu sa bune do kuće za ventile.
U kući za ventile postoje dva tipa ventila. Prvi je glavni sluicing ventil, a drugi je automatski izolacioni ventil. Sluicing ventil kontroliše tok vode prema dolje, dok automatski izolacioni ventil zaustavlja tok vode kada se električno opterećenje naglo skloni sa elektrane. Automatski izolacioni ventil je zaštitni ventil koji ne igra direktnu ulogu u kontroli toka vode ka turbine. Radi samo u hitnim situacijama kako bi zaštitio sistem od eksplozije.
Penstock je čelični cijevni sistem odgovarajućeg preseka povezan između kuće za ventile i elektrocentrale. Voda teče sa gornje kuće za ventile do donje elektrocentrale kroz ovaj penstock.
U elektrocentrali se nalaze vodene turbine i alternatori sa pripadajućim transformerima za povećanje napona i sistemima za prekidnike kako bi se generisala i omogućio prenos električne energije.
Na kraju, dođemo do tanke za talas. Tanak za talas je takođe zaštitni dodatak povezan sa hidroelektranom. Nalazi se tačno ispred kuće za ventile. Visina tanke mora biti veća od visine vode sačuvane u rezervoaru iza bune. Ovo je otvorena vodena tanaka.
Svrha ove tanke je zaštita penstocka od eksplozije kada se turbine naglo otkazuju da prihvaćaju vodu. Na ulaznoj tački turbine, postoje ležajnice turbine koje se kontroliraju upravljačima. Upravljač otvara ili zatvara ležajnice turbine prema fluktuaciji električnog opterećenja. Ako se električno opterećenje naglo skloni sa elektrane, upravljač zatvara ležajnice turbine i voda se blokira u penstocku. Naglo zaustavljanje vode može dovesti do ozbiljnog pucanja penstock cijevi. Tanak za talas apsorbuje ovaj povratni pritisak kretanjem razine vode u ovoj tanci.
Izjava: Poštujte original, dobre članke vredno jeste deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.
