2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21
Gairebé tothom s'imagina el propòsit de les centrals hidroelèctriques, però només uns pocs entenen realment el principi de funcionament de les centrals hidroelèctriques. El principal misteri per a la gent és com tota aquesta enorme presa genera energia elèctrica sense cap tipus de combustible. Parlem-ne.
Què és una central hidroelèctrica?
La central hidroelèctrica és un complex complex format per diverses estructures i equipaments especials. Als rius s'estan construint centrals hidroelèctriques, on hi ha un flux constant d'aigua per omplir la presa i l'embassament. Estructures similars (preses) creades durant la construcció d'una central hidroelèctrica són necessàries per concentrar un flux constant d'aigua, que es converteix en energia elèctrica mitjançant equips especials per a les centrals hidroelèctriques.
Tingueu en compte que l'elecció d'un lloc per a la construcció té un paper important pel que fa a l'eficiència de la HPP. Es necessiten dues condicions: un subministrament inesgotable d'aigua garantit i un alt pendent del riu.
Principi de funcionament de l'HPP
El funcionament d'una central hidroelèctrica és força senzill. Estructures hidràuliques aixecadesproporcionar una pressió estable d'aigua que entra a les pales de la turbina. La pressió posa la turbina en moviment, com a resultat de la qual fa girar els generadors. Aquests últims generen electricitat, que després es lliura al consumidor a través de línies de transmissió d' alta tensió.
La principal dificultat d'aquesta estructura és garantir una pressió constant d'aigua, que s'aconsegueix construint una presa. Gràcies a això, una gran quantitat d'aigua es concentra en un sol lloc. En alguns casos, s'utilitza un flux natural d'aigua i, de vegades, una presa i una derivació (flux natural) s'utilitzen conjuntament.
A l'edifici mateix hi ha un equipament per a una central hidroelèctrica, la tasca principal de la qual és convertir l'energia mecànica del moviment de l'aigua en energia elèctrica. Aquesta tasca s'assigna al generador. També s'utilitzen equips addicionals per controlar el funcionament de l'estació, els dispositius de distribució i les estacions transformadores.
La imatge següent mostra un diagrama esquemàtic de l'HPP.
Com podeu veure, el flux d'aigua fa girar la turbina del generador, que genera energia, la subministra al transformador per a la seva conversió, després d'això és transportada a través de línies elèctriques fins al proveïdor.
Poder
Hi ha diferents centrals hidroelèctriques que es poden dividir segons la potència generada:
- Molt potent: més de 25 MW.
- Mitjana: fins a 25 MW.
- Petit: amb generació de fins a 5 MW.
La potència d'una central hidroelèctrica depèn principalment del cabal d'aigua i de l'eficiència del propi generador, que s'utilitza en ella. Però fins i tot la majoriauna instal·lació eficient no podrà produir grans quantitats d'electricitat amb una pressió d'aigua feble. També val la pena tenir en compte que la potència d'una central hidroelèctrica no és constant. Per causes naturals, el nivell d'aigua a la presa pot augmentar o disminuir. Tot això té un impacte en el volum d'electricitat produïda.
El paper de la presa
L'element més complex, més gran i, en general, principal de qualsevol central hidroelèctrica és una presa. És impossible entendre què és una central hidroelèctrica sense entendre l'essència de com funciona una presa. Són ponts enormes que aguanten el flux d'aigua. Segons el disseny, poden diferir: hi ha estructures gravitatòries, arquejades i altres, però el seu objectiu és sempre el mateix: retenir una gran quantitat d'aigua. És gràcies a la presa que és possible concentrar un flux d'aigua estable i potent, dirigint-lo a les pales d'una turbina que fa girar un generador. Al seu torn, produeix energia elèctrica.
Tecnologia
Com ja sabem, el principi de funcionament d'una central hidroelèctrica es basa en l'aprofitament de l'energia mecànica de l'aigua que cau, que després es converteix en energia elèctrica amb l'ajuda d'una turbina i un generador. Les mateixes turbines es poden instal·lar a la presa o a prop d'aquesta. En alguns casos, s'utilitza una canonada per on l'aigua per sota del nivell de la presa passa a alta pressió.
Hi ha diversos indicadors de potència de qualsevol central hidroelèctrica: cabal d'aigua i capçalera hidrostàtica. L'últim indicador ve determinat per la diferència d'alçada entre els punts inicial i final.caiguda lliure d'aigua. Quan es crea un disseny d'estació, tot el disseny es basa en un d'aquests indicadors.
Les conegudes tecnologies actuals per a la producció d'electricitat permeten obtenir una alta eficiència a l'hora de convertir l'energia mecànica en energia elèctrica. De vegades és diverses vegades superior a la de les centrals tèrmiques. Aquesta alta eficiència s'aconsegueix gràcies als equips utilitzats a la central hidroelèctrica. És fiable i relativament fàcil d'utilitzar. A més, a causa de la manca de combustible i l'alliberament d'una gran quantitat d'energia tèrmica, la vida útil d'aquests equips és força llarga. Les avaries són extremadament rares aquí. Es creu que la vida útil mínima dels grups electrògens i les estructures en general és d'uns 50 anys. Encara que, de fet, encara avui, les centrals hidroelèctriques que es van construir als anys trenta del segle passat funcionen amb força èxit.
centrals hidroelèctriques russes
Avui, unes 100 centrals hidroelèctriques funcionen a Rússia. Per descomptat, la seva capacitat és diferent, i la majoria són estacions amb una potència instal·lada de fins a 10 MW. També hi ha estacions com Pirogovskaya o Akulovskaya, que es van posar en funcionament l'any 1937, i la seva capacitat és de només 0,28 MW.
Les més grans són les centrals centrals de Sayano-Shushenskaya i Krasnoyarsk amb una capacitat de 6.400 i 6.000 MW, respectivament. Les estacions segueixen:
- Bratskaya (4500 MW).
- Ust-Ilimskaya HPP (3840).
- Bochuganskaya (2997 MW).
- Volzhskaya (2660 MW).
- Zhigulevskaya (2450 MW).
Malgrat la gran quantitat d'aquestes plantes, només generen 47.700 MW, que equivalen al 20% del volum total de tota l'energia produïda a Rússia.
En tancament
Ara entens el principi de funcionament de les centrals hidroelèctriques, que converteixen l'energia mecànica del flux d'aigua en energia elèctrica. Malgrat la idea bastant simple d'obtenir energia, el complex d'equips i les noves tecnologies fan que aquestes estructures siguin complexes. Tanmateix, en comparació amb les centrals nuclears, són realment primitives.
Recomanat:
Forn d'acer d'arc: dispositiu, principi de funcionament, potència, sistema de control
Els forns de fosa d'acer d'arc (EAF) es diferencien dels forns d'inducció perquè el material carregat està directament sotmès a flexió elèctrica i el corrent als terminals travessa el material carregat
Colada contínua d'acer: principi de funcionament, equipament necessari, avantatges i desavantatges del mètode
Avui, una gran quantitat de coses, peces, etc. estan fetes d'acer. Naturalment, això requereix una gran quantitat de material d'origen. Per tant, les plantes fa temps que utilitzen el mètode de fosa contínua d'acer, caracteritzat per la característica més important: alta productivitat
Què és la potència reactiva? Compensació de la potència reactiva. Càlcul de la potència reactiva
En condicions de producció reals, preval el poder reactiu de caràcter inductiu. Les empreses instal·len no un comptador elèctric, sinó dos, un dels quals està actiu. I per la despesa excessiva d'energia "perseguida" en va a través de les línies elèctriques, les autoritats competents són multades sense pietat
Unitat de cocització retardada: projecte, principi de funcionament, càlcul de potència i matèries primeres
Unitat de cocatge retardat: principi de funcionament, matèries primeres i productes acabats. Descripció dels diferents tipus d'equips. Esquema d'una planta de dos blocs, principals paràmetres tecnològics. Seqüència de disseny i càlcul de potències
Làser de fibra d'itterbi: dispositiu, principi de funcionament, potència, producció, aplicació
Els làsers de fibra són compactes i resistents, apunten amb precisió i dissipen l'energia tèrmica fàcilment. Tenen moltes formes i, tenint molt en comú amb altres tipus de generadors quàntics òptics, tenen els seus avantatges únics
