የንፁህ ፣ ታዳሽ የውሃ ኃይል ታሪክ እና ባህሪዎች

የውሃ ሃይል ሃይል ሃይል የውሃ ሃይልን በመጠቀም ኤሌክትሪክን የሚያመነጭ የታዳሽ ሃይል ቴክኖሎጂ ነው። እንደ ታዳሽነት, ዝቅተኛ ልቀት, መረጋጋት እና ቁጥጥር የመሳሰሉ ብዙ ጥቅሞች ያሉት በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ ንጹህ የኃይል ምንጭ ነው. የውሃ ሃይል የስራ መርህ በቀላል ፅንሰ-ሀሳብ ላይ የተመሰረተ ነው፡ የውሃ ፍሰትን የኪነቲክ ሃይል በመጠቀም ተርባይኑን ለመንዳት ይህ ደግሞ ጄነሬተሩ ኤሌክትሪክ እንዲያመነጭ ያደርገዋል። የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት ደረጃዎች፡- ከውኃ ማጠራቀሚያ ወይም ከወንዝ የሚመነጨው የውኃ ማስተላለፊያ, የውኃ ምንጭ የሚፈልገው, አብዛኛውን ጊዜ የውኃ ማጠራቀሚያ (ሰው ሰራሽ ማጠራቀሚያ) ወይም የተፈጥሮ ወንዝ, ኃይልን ይሰጣል; የውሃ ፍሰት መመሪያ፣ የውሃ ፍሰቱ ወደ ተርባይኑ ቢላዋዎች በመቀየሪያ ቻናል በኩል የሚመራበት። የመቀየሪያ ቻናል የኃይል ማመንጫውን አቅም ለማስተካከል የውሃውን ፍሰት መቆጣጠር ይችላል; ተርባይኑ እየሮጠ ነው፣ እና የውሃ ፍሰቱ የተርባይኑን ቢላዎች በመምታቱ እንዲዞር ያደርገዋል። ተርባይኑ በነፋስ ኃይል ማመንጫ ውስጥ ከንፋስ ጎማ ጋር ተመሳሳይ ነው; የጄነሬተሩ ኤሌክትሪክ ያመነጫል, እና የተርባይኑ አሠራር በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን መርህ ኤሌክትሪክ የሚያመነጨውን ጄነሬተር ያሽከረክራል; የኃይል ማስተላለፊያው, የመነጨው ኃይል ወደ ኃይል ፍርግርግ ይተላለፋል እና ለከተማዎች, ኢንዱስትሪዎች እና አባወራዎች ይቀርባል. ብዙ አይነት የውሃ ሃይል አለ። በተለያዩ የስራ መርሆች እና የአተገባበር ሁኔታዎች መሰረት በወንዝ ሃይል ማመንጨት፣ የውሃ ማጠራቀሚያ ሃይል ማመንጨት፣ ማዕበል እና ውቅያኖስ ሃይል ማመንጨት እና አነስተኛ የውሃ ሃይል ተብሎ ሊከፈል ይችላል። የውሃ ኃይል ብዙ ጥቅሞች አሉት ፣ ግን አንዳንድ ጉዳቶችም አሉት። ጥቅሞቹ በዋናነት፡- የውሃ ሃይል ታዳሽ የኃይል ምንጭ ነው። የውሃ ሃይል በውሃ ዝውውር ላይ የተመሰረተ ነው, ስለዚህ ታዳሽ እና አይደክምም; ንጹህ የኃይል ምንጭ ነው. የውሃ ሃይል ግሪንሃውስ ጋዞችን እና የአየር ብክለትን አያመጣም, እና በአካባቢው ላይ ብዙም ተጽእኖ የለውም; መቆጣጠር የሚቻል ነው. አስተማማኝ የመሠረታዊ ጭነት ኃይል ለማቅረብ የውሃ ኃይል ማመንጫ ጣቢያዎች በፍላጎት ሊስተካከሉ ይችላሉ። ዋነኞቹ ጉዳቶች፡- መጠነ ሰፊ የውሃ ሃይል ማመንጫ ፕሮጀክቶች በሥነ-ምህዳር ላይ ጉዳት ሊያደርሱ ይችላሉ፣እንዲሁም የነዋሪዎችን ስደት እና የመሬት መውረስን የመሳሰሉ ማህበራዊ ችግሮች; የውሃ ሃይል የተገደበው በውሃ ሃብት አቅርቦት ሲሆን ድርቅ ወይም የውሃ ፍሰት መቀነስ የሃይል ማመንጨት አቅምን ሊጎዳ ይችላል።
የውሃ ሃይል እንደ ታዳሽ የሃይል አይነት ረጅም ታሪክ አለው። ቀደምት የውሃ ተርባይኖች እና የውሃ መንኮራኩሮች፡ ከክርስቶስ ልደት በፊት በ2ኛው ክፍለ ዘመን ሰዎች እንደ ወፍጮ እና የእንጨት መሰንጠቂያ ያሉ ማሽኖችን ለመንዳት የውሃ ተርባይኖችን እና የውሃ ጎማዎችን መጠቀም ጀመሩ። እነዚህ ማሽኖች የውሃ ፍሰትን (kinetic energy) ለመስራት ይጠቀማሉ። የኃይል ማመንጨት መምጣት፡- በ19ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ሰዎች የውሃ ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ለመቀየር የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎችን መጠቀም ጀመሩ። በዓለም የመጀመሪያው የንግድ ሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ በዊስኮንሲን, ዩኤስኤ በ 1882 ተገንብቷል. የግድቦች እና የውሃ ማጠራቀሚያዎች ግንባታ: በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ, በግድቦች እና የውሃ ማጠራቀሚያዎች ግንባታ የውሃ ኃይል መጠን በጣም ተስፋፍቷል. ታዋቂው የግድብ ፕሮጀክቶች በዩናይትድ ስቴትስ የሚገኘው ሁቨር ግድብ እና በቻይና የሚገኘው የሶስት ጎርጅስ ግድብ ይገኙበታል። የቴክኖሎጂ እድገቶች፡- ከጊዜ በኋላ የውሃ ሃይል ቴክኖሎጅ በቀጣይነት ተሻሽሏል ይህም ተርባይኖች፣ ሃይድሮ-ጄነሬተሮች እና የማሰብ ችሎታ ያላቸው ቁጥጥር ስርዓቶችን ማስተዋወቅ የውሃ ሃይልን ውጤታማነት እና አስተማማኝነት አሻሽሏል።
የውሃ ሃይል ንፁህ ታዳሽ የሃይል ምንጭ ሲሆን የኢንደስትሪ ሰንሰለቱ ከውሃ ሃብት አስተዳደር እስከ ሃይል ማስተላለፊያ ድረስ በርካታ ቁልፍ አገናኞችን ይሸፍናል። በሃይድሮ ፓወር ኢንዱስትሪ ሰንሰለት ውስጥ የመጀመሪያው አገናኝ የውሃ ሀብት አስተዳደር ነው. ይህም የውሃ ፍሰቶችን መርሐግብር፣ ማከማቸት እና ማከፋፈልን ይጨምራል። የውሃ ሀብት አስተዳደር ተገቢ ውሳኔዎችን ለማድረግ አብዛኛውን ጊዜ እንደ ዝናብ፣ የውሃ ፍሰት ፍጥነት እና የውሃ መጠን ያሉ መለኪያዎችን መከታተል ያስፈልገዋል። ዘመናዊ የውኃ ሀብት አያያዝም እንደ ድርቅ ባሉ አስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን የኃይል የማምረት አቅሙን ጠብቆ ማቆየት እንዲቻል በዘላቂነት ላይ ያተኩራል። ግድቦች እና የውሃ ማጠራቀሚያዎች በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኢንዱስትሪ ሰንሰለት ውስጥ ቁልፍ መገልገያዎች ናቸው. ግድቦች ብዙውን ጊዜ የውሃ መጠንን ለመጨመር እና የውሃ ግፊትን ለመፍጠር ያገለግላሉ ፣ በዚህም የውሃ ፍሰትን የእንቅስቃሴ ኃይል ይጨምራሉ። ከፍተኛ ፍላጎት በሚኖርበት ጊዜ በቂ የውኃ ፍሰት እንዲኖር ለማድረግ የውኃ ማጠራቀሚያዎች ውሃን ለማከማቸት ያገለግላሉ. ግድቦች ዲዛይን እና ግንባታ ደህንነትን እና ዘላቂነትን ለማረጋገጥ የጂኦሎጂካል ሁኔታዎችን, የውሃ ፍሰት ባህሪያትን እና የስነ-ምህዳር ተፅእኖዎችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው. ተርባይኖች በሃይድሮ ፓወር ኢንዱስትሪ ሰንሰለት ውስጥ ዋና ዋና ክፍሎች ናቸው. ውሃ በተርባይኑ ቢላዎች ውስጥ ሲፈስ የኪነቲክ ሃይሉ ወደ ሜካኒካል ሃይል ስለሚቀየር ተርባይኑ እንዲዞር ያደርገዋል። ከፍተኛውን የኃይል ቆጣቢነት ለማግኘት የተርባይን ዲዛይን እና ዓይነት እንደ የውሃ ፍሰት ፍጥነት ፣ ፍሰት መጠን እና ቁመት ሊመረጥ ይችላል። ተርባይኑ ሲሽከረከር የተገናኘውን ጄኔሬተር ኤሌክትሪክ እንዲያመነጭ ያንቀሳቅሰዋል። ጀነሬተር ሜካኒካል ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀይር ቁልፍ መሣሪያ ነው። በአጠቃላይ የጄነሬተሩ የስራ መርህ ተለዋጭ ጅረት ለማመንጨት በሚሽከረከር መግነጢሳዊ መስክ አሁኑን ማነሳሳት ነው። የጄነሬተሩን ዲዛይን እና አቅም እንደ የኃይል ፍላጎት እና የውሃ ፍሰቱ ባህሪያት መወሰን ያስፈልጋል. በጄነሬተር የሚመነጨው ሃይል ተለዋጭ ጅረት ሲሆን አብዛኛውን ጊዜ በንዑስ ጣቢያ ማቀናበር ያስፈልገዋል። የአንድ ማከፋፈያ ዋና ተግባራት የኃይል ማስተላለፊያ ስርዓቱን መስፈርቶች ለማሟላት (ኃይልን በሚተላለፍበት ጊዜ የኃይል ብክነትን ለመቀነስ የቮልቴጅ መጠንን ከፍ ማድረግ) እና የአሁኑን አይነት መለወጥ (ኤሲ ወደ ዲሲ ወይም በተቃራኒው) መለወጥ ያካትታል. የመጨረሻው ማገናኛ የኃይል ማስተላለፊያ ነው. የኤሌክትሪክ ጣቢያው የሚያመነጨው ኃይል በከተማ፣ በኢንዱስትሪ ወይም በገጠር ላሉ ተጠቃሚዎች በማስተላለፊያ መስመሮች ይተላለፋል። ኃይሉ በአስተማማኝ እና በጥራት ወደ መድረሻው መተላለፉን ለማረጋገጥ የማስተላለፊያ መስመሮችን ማቀድ፣ መንደፍ እና መጠገን ያስፈልጋል። በአንዳንድ አካባቢዎች የተለያዩ የቮልቴጅ እና የድግግሞሾችን መስፈርቶች ለማሟላት ኃይሉን እንደገና በሰብስቴሽን ማቀናበር ሊያስፈልግ ይችላል።