Què és una central hidroelèctrica?

Què és una central hidroelèctrica?

Definició de central hidroelèctrica

Una central hidroelèctrica es defineix com una instal·lació que genera electricitat utilitzant l'energia cinètica de l'aigua que cau per fer girar una turbina.

En una central hidroelèctrica, l'energia cinètica desenvolupada per la gravetat en l'aigua que cau d'un nivell més alt a un nivell més baix s'utilitza per fer girar una turbina per produir electricitat. L'energia potencial emmagatzemada en l'aigua al nivell superior es libera com a energia cinètica quan cau al nivell inferior. Aquesta turbina gira quan l'aigua que cau impacta les paules de la turbina. Per aconseguir una diferència de nivell d'aigua, les centrals hidroelèctriques es construeixen generalment en zones muntanyoses. En el camí del riu en aquestes zones, es construeix una presa artificial per crear el nivell d'aigua necessari. Des d'aquesta presa, l'aigua es permet caure cap a aval de manera controlada fins a les paules de la turbina. Com a resultat, la turbina gira a causa de la força de l'aigua aplicada a les seves paules i, per tant, l'alternador gira ja que el tub de la turbina està acoblado amb el tub de l'alternador.

La principal avantatge d'una central hidroelèctrica és que no necessita combustible. Només necessita un nivell d'aigua, que està disponible de manera natural una vegada construïda la presa.

No necessitar combustible significa no haver de pagar per aquest, no haver-hi combustió, no haver-hi gasos de fumada i no haver-hi contaminació. Això fa que les centrals hidroelèctriques siguin netes i amigables amb l'entorn. També són més simples de construir en comparació amb les centrals tèrmiques i nucleares.

Construir una central hidroelèctrica pot ser més car que una central tèrmica degut als costos de construcció d'una gran presa. Els costos d'enginyeria també són elevats. A més, les centrals hidroelèctriques no es poden construir en qualsevol lloc; necessiten ubicacions específiques, sovint llunyanes dels centres de càrrega.

Per tant, són necessàries línies de transmissió llargues per transportar la potència generada als centres de càrrega.Així, els costos de transmissió poden ser bastant elevats.

Malgrat això, l'aigua emmagatzemada a la presa també es pot utilitzar per a regar i altres propòsits similars. Algunes vegades, creant aquesta presa en el camí del riu, es poden controlar significativament les inundacions ocasionals a l'aval del riu.

Només són necessaris sis components principals per construir una central hidroelèctrica. Aquests són la presa, el túnel de pressió, el dipòsit de compensació, la casa de vànecles, el condutor i la sala de màquines.

La presa és una barrera de betó artificial construïda a través del camí del riu. L'àrea de captació darrere de la presa crea un gran reservori d'aigua.El túnel de pressió porta l'aigua de la presa a la casa de vànecles.

A la casa de vànecles, hi ha dos tipus de vànecles disponibles. La primera és la vànecle principal d'escorxament i la segona és una vànecle d'isolament automàtic. Les vànecles d'escorxament controlen l'aigua que flueix cap a l'aval i les vànecles d'isolament automàtic aturen el flux d'aigua quan la càrrega elèctrica es desconnecta de sobte de la planta. La vànecle d'isolament automàtic és una vànecle protectora que no té cap paper directe en el control del flux d'aigua a la turbina. Només opera en cas d'emergència per protegir el sistema d'una ruptura.

El condutor és una tubería d'acer que connecta la casa de vànecles amb la sala de màquines. L'aigua flueix a través del condutor de la casa de vànecles a la sala de màquines.A la sala de màquines hi ha turbinas d'aigua i alternadors amb transformadors associats i sistemes de commutació per generar i facilitar la transmissió de l'electricitat.

Finalment, arribarem al dipòsit de compensació. El dipòsit de compensació també és un accessor protector associat a la central hidroelèctrica. Es troba just abans de la casa de vànecles. L'alçada del dipòsit ha de ser major que el nivell d'aigua emmagatzemat al reservori darrere de la presa. És un dipòsit d'aigua obert per la part superior.

El propòsit d'aquest dipòsit és protegir el condutor d'una ruptura quan la turbina deixa de repartir aigua de sobte. Al punt d'entrada de les turbinas, hi ha portes de turbina controlades per reguladors. El regulador obre o tanca les portes de la turbina segons les fluctuacions de la càrrega elèctrica. Si la càrrega elèctrica es desconnecta de sobte de la planta, el regulador tanca les portes de la turbina i l'aigua queda bloquejada al condutor. La parada súbita de l'aigua pot causar una ruptura seria de la tubería del condutor. El dipòsit de compensació absorbeix aquesta pressió rebota fent fluctuar el nivell d'aigua dins d'aquest dipòsit.

Construcció d'una central hidroelèctrica

Construir una central hidroelèctrica implica crear una presa, un túnel de pressió, una casa de vànecles, un condutor, una sala de màquines i un dipòsit de compensació.

 Avantatges de l'energia hidroelèctrica

Aquestes plantes són econòmiques i amigables amb l'entorn, ja que no necessiten combustible i no produeixen contaminació.

Desavantatges de l'energia hidroelèctrica

Els costos elevats de construcció i la necessitat de línies de transmissió llargues per lliurar l'electricitat on es necessita poden ser inconvenients.

Beneficis addicionals de les preses

Les preses utilitzades en les centrals hidroelèctriques també poden oferir beneficis com el suport a la rega i el control de les inundençons.