Հիդրոէլեկտրաէներգիայի արտադրության էներգետիկ ցիկլը

Հիդրոէներգիան գիտական ​​տեխնոլոգիա է, որն ուսումնասիրում է տեխնիկական և տնտեսական հարցեր, ինչպիսիք են ինժեներական շինարարությունը և արտադրության կառավարումը: Հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության մեջ օգտագործվող ջրային էներգիան հիմնականում ջրում կուտակված պոտենցիալ էներգիան է: Հիդրոէներգիան էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար անհրաժեշտ է կառուցել տարբեր տեսակի հիդրոէլեկտրակայաններ:

1. Հիմնական ներածություն. Գետերի, լճերի և այլնի հիդրոէլեկտրակայանների օգտագործումը: Դրանք գտնվում են մեծ բարձրությունների վրա և ունեն պոտենցիալ էներգիա, հոսում են դեպի ցածր բարձրություններ և դրանցում պարունակվող պոտենցիալ էներգիան վերածում են ջրային տուրբինի կինետիկ էներգիայի, որն այնուհետև օգտագործվում է որպես էներգիա՝ գեներատորը շարժելու համար՝ էլեկտրական էներգիա ստանալու համար: Հիդրավլիկ էներգիան (ջրային գլխիկով) օգտագործելով՝ հիդրավլիկ մեքենաների (ջրային տուրբինի) պտույտը շարժելու համար, ջրի էներգիան վերածվում է մեխանիկական էներգիայի: Եթե ջրային տուրբինին միացված է մեկ այլ տեսակի մեքենա (գեներատոր), այն կարող է էլեկտրաէներգիա առաջացնել տուրբինի պտտման ժամանակ, ապա մեխանիկական էներգիան վերածել էլեկտրական էներգիայի: Որոշ իմաստով, հիդրոէլեկտրակայանները ջրի պոտենցիալ էներգիան մեխանիկական էներգիայի, ապա նաև էլեկտրական էներգիայի փոխակերպելու գործընթաց են: Հիդրոէլեկտրակայանների կողմից առաջացող ցածր էլեկտրամատակարարման լարման պատճառով, եթե այն փոխանցվելու է հեռավոր օգտագործողներին, այն պետք է ուժեղացվի տրանսֆորմատորների միջոցով, այնուհետև օդային փոխանցման գծերի միջոցով փոխանցվի օգտագործողների կենտրոնացված տարածքներում գտնվող ենթակայաններին, վերջապես նվազեցվի տնային օգտագործողների և գործարանային էլեկտրական սարքավորումների համար հարմար լարման, ապա բաշխման գծերի միջոցով փոխանցվի տարբեր գործարաններ և տնային տնտեսություններ: 2. Հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության հիմնական սկզբունքն այն է, որ ջրի մակարդակի անկումը օգտագործվի հիդրոէլեկտրակայանի հետ համագործակցելու համար՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, այսինքն՝ ջրի պոտենցիալ էներգիան փոխակերպվի հիդրավլիկ տուրբինի մեխանիկական էներգիայի, ապա մեխանիկական էներգիան օգտագործվի գեներատորը շարժելու համար՝ էլեկտրական էներգիա ստանալու համար: Գիտնականները արդյունավետորեն օգտագործել են բնական պայմաններ, ինչպիսիք են հոսքի ճարտարագիտությունը և մեխանիկական ֆիզիկան՝ օգտագործելով ջրի մակարդակի անկումը: Եվ դրանք ուշադիր համադրվել են՝ մարդկանց համար ամենաբարձր էլեկտրաէներգիայի արտադրությանը հասնելու համար՝ էժան և աղտոտումից զերծ էլեկտրաէներգիա օգտագործելու համար: Մյուս կողմից, ջրի ցածր մակարդակը կլանում է արևի լույսը և շրջանառվում Երկրի վրա՝ այդպիսով վերականգնելով ջրի բարձր աղբյուրները:

Մինչ օրս հիդրոէլեկտրակայանների մասշտաբները տատանվում են Երրորդ աշխարհի գյուղական վայրերում օգտագործվող մի քանի տասնյակ վատտից մինչև խոշոր քաղաքներում էլեկտրաէներգիայի մատակարարման համար օգտագործվող մի քանի միլիոն վատտ։ 3. Հիմնական տեսակները դասակարգվում են կենտրոնացված անկման միջոցով, ներառյալ ամբարտակի տիպի հիդրոէլեկտրակայանները, շեղող տիպի հիդրոէլեկտրակայանները, հիբրիդային հիդրոէլեկտրակայանները, մակընթացային էլեկտրակայանները և պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանները։ Հոսքի կարգավորման աստիճանի հիման վրա, թե արդյոք կան կարգավորող հիդրոէլեկտրակայաններ, թե ոչ։ Ջրի աղբյուրի բնույթի համաձայն, այն ընդհանուր առմամբ անվանում են ավանդական հիդրոէլեկտրակայան, որն օգտագործում է բնական գետերը, լճերը և այլ ջրային աղբյուրներ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Հիդրոէլեկտրակայանները կարելի է բաժանել բարձր ճնշման (70 մետրից բարձր), միջին ճնշման (15-70 մետր) և ցածր ճնշման (15 մետրից ցածր) հիդրոէլեկտրակայանների՝ կախված դրանց օգտագործման ճնշումից։ Հիդրոէլեկտրակայանների տեղադրված հզորության համաձայն՝ դրանք կարելի է բաժանել մեծ, միջին և փոքր հիդրոէլեկտրակայանների։ Ընդհանուր առմամբ, 5000 կիլովատտից պակաս տեղադրված հզորությամբ փոքր հիդրոէլեկտրակայանները կոչվում են փոքր հիդրոէլեկտրակայաններ, 5000-ից մինչև 100000 կիլովատ տեղադրված հզորությամբները՝ միջին հիդրոէլեկտրակայաններ, իսկ 100000 կիլովատտից ավելի տեղադրված հզորությամբները՝ մեծ հիդրոէլեկտրակայաններ կամ հսկա հիդրոէլեկտրակայաններ։ 4. Առավելության հիդրոէլեկտրակայանները անսպառ և վերականգնվող մաքուր էներգիայի աղբյուր են։ Այնուամենայնիվ, բնական ջրային էներգիան արդյունավետորեն օգտագործելու համար անհրաժեշտ է ձեռքով կառուցել հիդրոէլեկտրակայաններ, որոնք կարող են կենտրոնացնել ջրի հոսքի անկումը և կարգավորել հոսքը, ինչպիսիք են ամբարտակները, շեղող խողովակաշարերը և ջրատարները։ Հետևաբար, նախագծի ներդրումը մեծ է, իսկ շինարարության ցիկլը՝ երկար։ Սակայն հիդրոէլեկտրակայանների արտադրությունն ունի բարձր արդյունավետություն, ցածր էներգիայի արտադրության արժեք, արագ միավորի գործարկում և հեշտ կարգավորում։ Բնական ջրային հոսքի օգտագործման շնորհիվ այն մեծապես կախված է բնական պայմաններից։ Հիդրոէներգիան հաճախ ջրային ռեսուրսների համապարփակ օգտագործման կարևոր բաղադրիչ է, որը ձևավորում է ջրային ռեսուրսների համապարփակ օգտագործման համակարգ՝ նավագնացության, ջրագործության, ոռոգման, ջրհեղեղների դեմ պայքարի, զբոսաշրջության և այլնի հետ միասին։ Հիդրոէներգիան վերականգնվող էներգիայի աղբյուր է՝ նվազագույն շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությամբ։ Բացի էժան էլեկտրաէներգիա մատակարարելուց, այն ունի նաև հետևյալ առավելությունները՝ ջրհեղեղների վերահսկում, ոռոգման ջրի ապահովում, գետերի նավարկության բարելավում, ինչպես նաև տրանսպորտի, էլեկտրամատակարարման և տարածաշրջանի տնտեսության բարելավում, մասնավորապես՝ զբոսաշրջության և ջրագործության զարգացում։