Što je hidroelektrana
Što je hidroelektrana?
Definicija hidroelektrane
Hidroelektrana definirana je kao objekt koji proizvodi struju koristeći kinetičku energiju pada vode za rotaciju turbine.
U hidroelektranama kinetička energija nastala zbog gravitacije pada vode s više na niže razina iskorištena je za rotaciju turbine radi proizvodnje struje. Potencijalna energija pohranjena u vodi na višoj razini oslobađa se kao kinetička energija kada pada na nižu razinu. Turbina se okreće kada padajuća voda udari u lopatice turbine. Za postizanje razlike visine vode hidroelektrane obično se izgrađuju u brdskim područjima. Na putu rijeke u brdskim područjima izgrađen je umjetni prijestanak kako bi se stvorila potrebna visina vode. Voda sa prijestanka dopuštena je da pada prema dolje na kontrolirani način na lopatice turbine. Kao rezultat, turbina se okreće zbog sile vode koja djeluje na njenim lopaticama, a alternator se okreće jer je osa turbine spojena s osom alternatora.
Glavna prednost hidroelektrane jest što ne treba nikakvo gorivo. Potreban joj je samo pad vode, koji je prirodno dostupan nakon izgradnje prijestanka.
Nema goriva znači nema troška goriva, nema sagorevanja, nema dimnih plinova i nema zagađenja. To čini hidroelektrane čistim i ekološki prihvatljivim. One su također jednostavnije za izgraditi usporedo s termalnim i nuklearnim elektranama.
Izgradnja hidroelektrane može biti skuplja od termalne elektrane zbog troškova izgradnje velikog prijestanka. Inženjerski troškovi su također visoki. Nadalje, hidroelektrane se ne mogu graditi bilo gdje; one trebaju specifična mesta, često daleko od centara opterećenja.
Stoga su potrebne dugi prijenosni vodovi za prijenos proizvedene struje do centara opterećenja.Tako su troškovi prijenosa mogući visoki.
Unatoč tome, pohranjena voda u prijestanku može se koristiti za navodnjavanje i slične svrhe. Ponekad, stvaranjem takvog prijestanka na putu rijeke, povremene poplave u dolinskom dijelu rijeke mogu se značajno kontrolirati.
Potrebni su samo šest glavnih komponenti za izgradnju hidroelektrane. To su prijestanak, tunel tlaka, tanka prigušivača, kuća ventilatora, penstock i elektrocentrala.
Prijestanak je umjetni betonski prepreka izgrađena preko puta rijeke. Područje za hvatanje iza prijestanka stvara veliku vodenu rezervu.Tunel tlaka prevodi vodu s prijestanka do kuće ventilatora.
U kući ventilatora postoje dvije vrste ventilatora. Prvi je glavni sluicing ventil, a drugi je automatski izolacijski ventil. Sluicing ventil regulira protok vode prema dolje, a automatski izolacijski ventil zaustavlja protok vode kada se električno opterećenje naglo makne s elektrane. Automatski izolacijski ventil je zaštitni ventil koji ne igra direktnu ulogu u kontroli toka vode ka turbine. Radi samo tijekom hitne situacije kako bi zaštitio sustav od pucanja.
Penstock je čelični cjevovod koji spaja kuću ventilatora s elektrocentralom. Voda teče kroz penstock od kuće ventilatora do elektrocentrala.U elektrocentrali nalaze se vodene turbine i alternatori s pripadajućim transformatorima i uređajima za upravljanje strujom radi generiranja i omogućivanja prijenosa struje.
Na kraju, doći ćemo do tanke prigušivača. Tanka prigušivača je također zaštitni dodatak povezan s hidroelektranom. Nalazi se odmah prije kuće ventilatora. Visina tanke mora biti veća od visine vode pohranjene iza prijestanka. Ovo je otvorena vodena tanka.
Svrha ove tanke jest zaštita penstocka od pucanja kada turbine naglo prestanu uzimati vodu. Na ulazu u turbine nalaze se ventili turbine kontrolirani guvernerima. Guverner otvara ili zatvara ventile turbine prema fluktuaciji električnog opterećenja. Ako se električno opterećenje naglo makne s elektrane, guverner zatvara ventile turbine i voda blokirana je u penstocku. Naglo zaustavljanje vode može uzrokovati ozbiljnu eksploziju penstock cjevovoda. Tanka prigušivača apsorbira ovaj povratni tlak mijenjanjem razine vode u tanči.
Izgradnja hidroelektrane
Izgradnja hidroelektrane uključuje izgradnju prijestanka, tunela tlaka, kuće ventilatora, penstocka, elektrocentrala i tanke prigušivača.
Prednosti hidroenergije
Ove elektrane su učinkovite i ekološki prihvatljive jer ne trebaju gorivo i ne proizvode zagađenje.
Nedostaci hidroenergije
Visoki troškovi izgradnje i potreba za dugim prijenosnim vodovima za isporuku struje na mjesta gdje je potrebna mogu biti nedostaci.
Dodatne prednosti prijestanaka
Prijestanci koristeni u hidroelektranama mogu također pružati prednosti poput podrške navodnjavanju i kontrole poplava.
