Sa tibuok kalibutan, ang mga planta sa hydropower naggama og mga 24 porsyento sa kuryente sa kalibutan ug nagsuplay og kuryente sa kapin sa 1 bilyon nga mga tawo. Ang mga planta sa hydropower sa kalibutan naggama og kinatibuk-ang 675,000 megawatts, ang katumbas sa enerhiya sa 3.6 bilyon nga bariles sa lana, sumala sa National Renewable Energy Laboratory. Adunay kapin sa 2,000 ka mga planta sa hydropower nga naglihok sa Estados Unidos, nga naghimo sa hydropower nga pinakadako nga tinubdan sa renewable energy sa nasud.
Niini nga artikulo, atong tan-awon kon giunsa sa pag-ulan sa tubig pagmugna og enerhiya ug pagkat-on mahitungod sa siklo sa tubig nga nagmugna sa agos sa tubig nga importante alang sa hydropower. Makita usab nimo ang usa ka talagsaon nga aplikasyon sa hydropower nga mahimong makaapekto sa imong adlaw-adlaw nga kinabuhi.
Kon magtan-aw ka sa pag-agi sa suba, lisod mahanduraw ang kusog nga dala niini. Kon nakasulay ka na og white-water rafting, nabati nimo ang gamay nga bahin sa kusog sa suba. Ang mga white-water rapids mamugna isip usa ka suba, nga nagdala og daghang tubig paubos, nga nagbabag sa usa ka pig-ot nga agianan. Samtang ang suba gipugos sa pag-agi niining buho, ang pag-agos niini mopaspas. Ang mga baha laing pananglitan kon unsa ka kusog ang mahimo sa usa ka dako nga gidaghanon sa tubig.
Ang mga planta sa hydropower naggamit sa enerhiya sa tubig ug naggamit ug simpleng mekanismo aron mabag-o ang maong enerhiya ngadto sa elektrisidad. Ang mga planta sa hydropower gibase sa usa ka yano nga konsepto — ang tubig nga nagaagay agi sa dam mopatuyok sa turbine, nga mao usab ang mopatuyok sa generator.
Ania ang mga batakang sangkap sa usa ka naandan nga planta sa hydropower:
Ang baras nga nagkonektar sa turbine ug generator
Dam – Kadaghanan sa mga planta sa hydropower nagsalig sa usa ka dam nga nagpugong sa tubig, nga nagmugna og usa ka dako nga reservoir. Kasagaran, kini nga reservoir gigamit isip usa ka recreational nga lanaw, sama sa Lake Roosevelt sa Grand Coulee Dam sa Washington State.
Intake – Moabli ang mga ganghaan sa dam ug ang grabidad mobira sa tubig agi sa penstock, usa ka tubo nga padulong sa turbine. Ang tubig motaas ang presyur samtang kini moagos agi niini nga tubo.
Turbina – Ang tubig moigo ug mopatuyok sa dagkong mga blade sa turbina, nga gilakip sa usa ka generator sa ibabaw niini pinaagi sa usa ka shaft. Ang labing komon nga klase sa turbina para sa mga planta sa hydropower mao ang Francis Turbine, nga morag usa ka dako nga disc nga adunay kurbadong mga blade. Ang usa ka turbina mahimong motimbang hangtod sa 172 ka tonelada ug motuyok sa rate nga 90 ka rebolusyon kada minuto (rpm), sumala sa Foundation for Water & Energy Education (FWEE).
Mga Generator – Samtang nagtuyok ang mga blade sa turbine, nagtuyok usab ang sunod-sunod nga mga magnet sa sulod sa generator. Ang higanteng mga magnet nagtuyok lapas sa mga copper coil, nga nagpatunghag alternating current (AC) pinaagi sa paglihok sa mga electron. (Makakat-on ka og dugang mahitungod sa kung giunsa paglihok ang generator sa ulahi.)
Transformer – Ang transformer sulod sa powerhouse mokuha sa AC ug mo-convert niini ngadto sa mas taas nga boltahe nga kuryente.
Mga linya sa kuryente – Gikan sa matag planta sa kuryente mogawas ang upat ka alambre: ang tulo ka hugna sa kuryente nga dungan nga gihimo dugang usa ka neyutral o ground nga parehas sa tanan nga tulo. (Basaha Kon Giunsa Pagtrabaho ang mga Power Distribution Grid aron mahibal-an ang dugang bahin sa transmisyon sa linya sa kuryente.)
Pag-agos – Ang gigamit nga tubig gidala agi sa mga tubo, nga gitawag og tailraces, ug mobalik sa ubos nga bahin sa suba.
Ang tubig sa reservoir giisip nga gitipigan nga enerhiya. Kung moabli ang mga ganghaan, ang tubig nga nagaagay agi sa penstock mahimong kinetic energy tungod kay kini naglihok. Ang gidaghanon sa kuryente nga namugna gitino sa daghang mga hinungdan. Duha niini nga mga hinungdan mao ang gidaghanon sa agos sa tubig ug ang gidaghanon sa hydraulic head. Ang head nagtumong sa distansya tali sa nawong sa tubig ug sa mga turbine. Samtang motaas ang head ug agos, motaas usab ang kuryente nga namugna. Ang head kasagaran nagdepende sa gidaghanon sa tubig sa reservoir.
Adunay laing klase sa hydropower plant, nga gitawag og pumped-storage plant. Sa usa ka naandan nga hydropower plant, ang tubig gikan sa reservoir moagos agi sa planta, mogawas ug dad-on paubos sa sapa. Ang pumped-storage plant adunay duha ka reservoir:
Ibabaw nga reservoir – Sama sa usa ka naandan nga planta sa hydropower, ang dam nagmugna og reservoir. Ang tubig niini nga reservoir moagos agi sa planta sa hydropower aron makamugna og elektrisidad.
Ubos nga reservoir – Ang tubig nga mogawas sa hydropower plant moagos ngadto sa ubos nga reservoir imbes nga mobalik sa suba ug moagos paubos sa suba.
Gamit ang usa ka reversible turbine, ang planta makabomba og tubig balik sa ibabaw nga reservoir. Kini gihimo sa mga oras nga dili peak hours. Sa panguna, ang ikaduhang reservoir mopuno pag-usab sa ibabaw nga reservoir. Pinaagi sa pagbomba og tubig balik sa ibabaw nga reservoir, ang planta adunay dugang tubig aron makamugna og kuryente atol sa mga panahon sa peak consumption.
Ang Generator
Ang kasingkasing sa hydroelectric power plant mao ang generator. Kadaghanan sa mga hydropower plant adunay daghan niini nga mga generator.
Ang generator, sama sa imong nahunahunaan, mao ang nagmugna og kuryente. Ang sukaranang proseso sa pagmugna og kuryente niining paagiha mao ang pagtuyok sa sunod-sunod nga mga magnet sulod sa mga coil sa alambre. Kini nga proseso nagpalihok sa mga electron, nga nagmugna og kuryente.
Ang Hoover Dam adunay total nga 17 ka generator, nga ang matag usa makamugna og hangtod sa 133 megawatts. Ang kinatibuk-ang kapasidad sa planta sa hydropower sa Hoover Dam kay 2,074 megawatts. Ang matag generator gilangkoban sa pipila ka mga batakang bahin:
Samtang nagtuyok ang turbine, ang excitor magpadala og kuryente ngadto sa rotor. Ang rotor usa ka serye sa dagkong mga electromagnet nga nagtuyok sulod sa usa ka hugot nga pagkaputos nga coil sa alambre nga tumbaga, nga gitawag og stator. Ang magnetic field tali sa coil ug sa mga magnet nagmugna og kuryente.
Sa Hoover Dam, ang kuryente nga 16,500 amps mobalhin gikan sa generator ngadto sa transformer, diin ang kuryente mosaka ngadto sa 230,000 amps sa dili pa kini ipadala.
Ang mga planta sa hydropower nagpahimulos sa usa ka natural ug padayon nga proseso — ang proseso nga hinungdan sa pag-ulan ug pagtaas sa mga suba. Matag adlaw, ang atong planeta mawad-an og gamay nga tubig pinaagi sa atmospera samtang ang mga ultraviolet rays magbungkag sa mga molekula sa tubig. Apan sa samang higayon, ang bag-ong tubig mogawas gikan sa sulod nga bahin sa Yuta pinaagi sa kalihokan sa bulkan. Ang gidaghanon sa tubig nga namugna ug ang gidaghanon sa tubig nga nawala halos parehas ra.
Sa bisan unsang panahon, ang kinatibuk-ang gidaghanon sa tubig sa kalibutan anaa sa daghang lain-laing mga porma. Mahimo kini nga likido, sama sa kadagatan, suba ug ulan; solido, sama sa mga glacier; o gas, sama sa dili makita nga alisngaw sa tubig sa hangin. Ang tubig mausab ang kahimtang samtang kini naglihok libot sa planeta pinaagi sa mga sulog sa hangin. Ang mga sulog sa hangin namugna sa kalihokan sa pagpainit sa adlaw. Ang mga siklo sa sulog sa hangin gihimo sa adlaw nga mas nagdan-ag sa ekwador kaysa sa ubang mga lugar sa planeta.
Ang mga siklo sa hangin nagduso sa suplay sa tubig sa Yuta pinaagi sa usa ka kaugalingon nga siklo, nga gitawag og hydrologic cycle. Samtang gipainit sa adlaw ang likido nga tubig, ang tubig moalisngaw ngadto sa alisngaw sa hangin. Gipainit sa adlaw ang hangin, hinungdan nga mosaka ang hangin sa atmospera. Mas bugnaw ang hangin sa mas taas nga lugar, mao nga samtang mosaka ang alisngaw sa tubig, kini mobugnaw, nga mokondensada ngadto sa mga tinulo. Kung igo na nga mga tinulo ang magtapok sa usa ka lugar, ang mga tinulo mahimong igo nga bug-at aron mahulog balik sa Yuta isip ulan.
Ang siklo sa tubig importante sa mga planta sa hydropower tungod kay kini nagsalig sa agos sa tubig. Kung walay ulan duol sa planta, ang tubig dili matipon pataas sa suba. Kung walay tubig nga matipon pataas sa sapa, gamay ra ang tubig nga moagos agi sa planta sa hydropower ug gamay ra ang kuryente nga mamugna.
Ang sukaranang ideya sa hydropower mao ang paggamit sa gahum sa usa ka naglihok nga likido aron iikot ang blade sa turbine. Kasagaran, usa ka dako nga dam ang kinahanglan nga tukuron sa tunga sa usa ka suba aron mahimo kini nga gimbuhaton. Usa ka bag-ong imbensyon ang nagpahimulos sa ideya sa hydropower sa mas gamay nga sukod aron makahatag og kuryente para sa mga portable nga elektronik nga aparato.
Ang imbentor nga si Robert Komarechka sa Ontario, Canada, nakahunahuna sa pagbutang og gagmay nga mga hydropower generator sa lapalapa sa sapatos. Nagtuo siya nga kini nga mga micro-turbine makamugna og igong kuryente aron mapaandar ang halos bisan unsang gadget. Niadtong Mayo 2001, nakadawat si Komarechka og patente para sa iyang talagsaon nga device nga gipadagan sa tiil.
Adunay usa ka sukaranan nga prinsipyo sa atong paglakaw: Ang tiil mahulog gikan sa tikod hangtod sa tiil sa matag lakang. Samtang ang imong tiil motugpa sa yuta, ang puwersa ipaubos agi sa imong tikod. Kung mangandam ka alang sa imong sunod nga lakang, imong ipaligid ang imong tiil paabante, mao nga ang puwersa mabalhin ngadto sa bola sa imong tiil. Dayag nga namatikdan ni Komarechka kini nga sukaranan nga prinsipyo sa paglakaw ug nakaugmad og ideya aron magamit ang gahum niining adlaw-adlaw nga kalihokan.
Adunay lima ka bahin sa "sapin sa tiil nga adunay hydroelectric generator assembly" sa Komarechka, sama sa gihulagway sa patente niini:
Fluid – Ang sistema mogamit ug fluid nga mopadala ug kuryente.
Mga sako aron sudlan ang pluwido – Usa ka sako ang gibutang sa tikod ug ang lain sa bahin sa tudlo sa tiil sa sapatos.
Mga Conduit – Ang mga conduit nagkonektar sa matag sac ngadto sa usa ka microgenerator.
Turbina – Samtang ang tubig molihok paingon ug pauli sa lapalapa, kini molihok sa mga blades sa usa ka gamay nga turbina.
Microgenerator – Ang generator nahimutang taliwala sa duha ka pluwido nga puno sa mga sako, ug adunay usa ka vane rotor, nga nagpadagan sa usa ka shaft ug nagpatuyok sa generator.
Samtang naglakaw ang usa ka tawo, ang pagpiga sa pluwido sa sako nga nahimutang sa tikod sa sapatos mopugos sa pluwido agi sa conduit ug ngadto sa hydroelectric generator module. Samtang nagpadayon sa paglakaw ang tiggamit, ang tikod ipataas ug ang presyur paubos ipahamtang sa sako ilalom sa bola sa tiil sa tawo. Ang paglihok sa pluwido mopatuyok sa rotor ug shaft aron makamugna og kuryente.
Usa ka saksakan sa gawas ang igahatag aron ikonektar ang mga alambre ngadto sa usa ka madaladala nga aparato. Usa ka power-control output unit ang mahimo usab nga isul-ob sa bakus sa tiggamit. Ang mga elektronik nga aparato mahimong ikabit niini nga power-control output unit, nga maghatag ug makanunayon nga suplay sa kuryente.
“Uban sa pagdaghan sa gidaghanon sa mga portable device nga gipadagan sa baterya,” mabasa sa patente, “adunay nagkadako nga panginahanglan sa paghatag og dugay, mapasibo, ug episyente nga tinubdan sa kuryente.” Gilauman ni Komarechka nga ang iyang device gamiton sa pagpaandar sa mga portable computer, cell phone, CD player, GPS receiver ug two-way radio.
Oras sa pag-post: Hulyo-21-2022
