Maneran-tany, ireo orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano dia mamokatra eo amin'ny 24 isan-jaton'ny herinaratra eran-tany ary mamatsy herinaratra ho an'ny olona maherin'ny 1 lavitrisa. Ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano eran-tany dia mamokatra angovo mitentina 675.000 megawatts, mitovy amin'ny solika 3.6 lavitrisa barila, araka ny National Renewable Energy Laboratory. Misy orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano maherin'ny 2.000 miasa any Etazonia, ka mahatonga ny herinaratra avy amin'ny rano ho loharanon-kery azo havaozina lehibe indrindra ao amin'ny firenena.
Ato amin'ity lahatsoratra ity dia hojerentsika ny fomba ahafahan'ny rano milatsaka mamorona angovo ary hianatra momba ny tsingerin'ny rano izay mamorona ny fikorianan'ny rano ilaina amin'ny herin'ny rano. Hahita topimaso momba ny fampiharana miavaka ny herin'ny rano izay mety hisy fiantraikany amin'ny fiainanao andavanandro ihany koa ianao.
Rehefa mijery renirano mandalo ianao dia sarotra ny maka sary an-tsaina ny hery entiny. Raha efa nanao "rafting" tamin'ny rano fotsy ianao dia efa nahatsapa ampahany kely tamin'ny herin'ny renirano. Ny renirano mikoriana mafy dia miforona toy ny renirano mitondra rano be dia be midina, toy ny sakana amin'ny alalan'ny lalantsara tery. Rehefa terena handalo io lavaka io ny renirano dia mihamafy ny fikorianan'ny rano. Ny tondra-drano dia ohatra iray hafa amin'ny herin'ny rano be dia be.
Mampiasa ny angovon'ny rano ireo orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano ary mampiasa mekanika tsotra mba hanovana izany angovo izany ho herinaratra. Ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano dia mifototra amin'ny foto-kevitra tsotra iray — ny rano mikoriana amin'ny tohodrano dia mamadika ny turbine, izay mamadika ny gropy.
Ireto ny singa fototra amin'ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano mahazatra:
Ny tahony mampitohy ny turbine sy ny gropy
Tohodrano – Ny ankamaroan'ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano dia miantehitra amin'ny tohodrano izay mitazona ny rano, ka mamorona tahiry lehibe. Matetika, ity tahiry ity dia ampiasaina ho farihy fialamboly, toy ny Farihin'i Roosevelt ao amin'ny Tohodrano Grand Coulee ao amin'ny Fanjakan'i Washington.
Fidirana - Misokatra ny vavahadin'ny tohodrano ary misintona ny rano mandalo ny penstock ny hery misintona, fantsona iray izay mitondra mankany amin'ny turbine. Mitombo ny tsindry ao amin'ny rano rehefa mikoriana mamaky io fantsona io.
Turbine – Mamely sy mamadika ireo lelan'ny turbine lehibe ny rano, izay mifatotra amin'ny gropy eo amboniny amin'ny alalan'ny tahony. Ny karazana turbine mahazatra indrindra amin'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano dia ny Francis Turbine, izay toa kapila lehibe misy lelany miolikolika. Mety hahatratra 172 taonina ny turbine ary mihodina amin'ny tahan'ny 90 fihodinana isan-minitra (rpm), araka ny Foundation for Water & Energy Education (FWEE).
Mpamorona herinaratra – Rehefa mihodina ny lelan'ny turbine, dia mihodina toy izany koa ny andiana andriamby ao anatin'ny mpamokatra herinaratra. Mihodina mandalo ny coil varahina ireo andriamby goavambe, ka mamokatra courant alternating (AC) amin'ny alàlan'ny fanetsehana ireo elektrôna. (Hianatra bebe kokoa momba ny fiasan'ny mpamokatra herinaratra ianao any aoriana.)
Transformer - Ny transformer ao anatin'ny trano famokarana herinaratra dia maka ny herinaratra AC ary mamadika azy ho herinaratra voltazy ambony kokoa.
Tariby herinaratra – Avy amin'ny toby famokarana herinaratra tsirairay dia misy tariby efatra: ireo dingana telo amin'ny herinaratra dia vokarina miaraka miampy tariby tsy miandany na tariby fototra iraisana amin'izy telo ireo. (Vakio ny Fomba Fiasan'ny Tambajotra Fizarana Herinaratra raha te hahalala bebe kokoa momba ny fandefasana tariby herinaratra.)
Fikorianana - Ny rano efa nampiasaina dia entina amin'ny alalan'ny fantsona, antsoina hoe tailraces, ary miditra indray any amin'ny renirano midina.
Ny rano ao amin'ny fitoeran-drano dia heverina ho angovo voatahiry. Rehefa misokatra ny vavahady, dia lasa angovo kinetika ny rano mikoriana ao amin'ny penstock satria mihetsika izy io. Ny habetsaky ny herinaratra vokarina dia voafaritry ny anton-javatra maromaro. Ny roa amin'ireo anton-javatra ireo dia ny habetsaky ny fikorianan'ny rano sy ny habetsaky ny head hydraulic. Ny head dia manondro ny elanelana misy eo amin'ny velaran'ny rano sy ny turbine. Rehefa mitombo ny head sy ny fikorianana dia mitombo koa ny herinaratra vokarina. Ny head dia matetika miankina amin'ny habetsahan'ny rano ao amin'ny fitoeran-drano.
Misy karazana orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano hafa, antsoina hoe orinasa fitahirizana-paompy. Ao amin'ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano mahazatra, ny rano avy amin'ny tahirin-drano dia mikoriana mamakivaky ny orinasa, mivoaka ary entina midina. Ny orinasa fitahirizana-paompy dia manana tahirin-drano roa:
Farihin-drano ambony – Toy ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano mahazatra, ny tohodrano dia mamorona farihin-drano. Ny rano ao amin'io farihin-drano io dia mikoriana mamakivaky ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano mba hamoronana herinaratra.
Farihin-drano ambany – Ny rano mivoaka avy amin'ny orinasa mpamokatra herinaratra dia mikoriana mankany amin'ny farihin-drano ambany fa tsy miverina any amin'ny renirano ary mikoriana mankany ambany.
Amin'ny fampiasana turbine azo avadika, dia afaka manondraka rano miverina any amin'ny fitoeran-drano ambony ny orinasa. Izany dia atao amin'ny ora tsy be olona. Amin'ny ankapobeny, ny fitoeran-drano faharoa dia mameno ny fitoeran-drano ambony. Amin'ny alàlan'ny fanondrahana rano miverina any amin'ny fitoeran-drano ambony, dia manana rano bebe kokoa ny orinasa mba hamokarana herinaratra mandritra ny fotoana be olona.
Ny Mpamokatra
Ny mpamokatra herinaratra no foiben'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano. Ny ankamaroan'ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano dia manana maromaro amin'ireo mpamokatra herinaratra ireo.
Ny gropy, araka ny mety ho efa noeritreretinao, no mamokatra ny herinaratra. Ny dingana fototra amin'ny famokarana herinaratra amin'izany fomba izany dia ny fihodinana andiana andriamby ao anatin'ny tariby mihodinkodina. Io dingana io dia mampihetsika ireo elektrôna, izay mamokatra herinaratra mikoriana.
Manana milina mpamokatra herinaratra miisa 17 ny Hoover Dam, izay samy afaka mamokatra hatramin'ny 133 megawatts avy. Ny fahafahan'ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano ao amin'ny Hoover Dam dia 2 074 megawatts. Ny milina mpamokatra herinaratra tsirairay dia vita amin'ny singa fototra sasany:
Rehefa mihodina ny turbine, dia mandefa herinaratra mankany amin'ny rotor ny excitor. Ny rotor dia andiana elektromagnetika lehibe izay mihodina ao anatin'ny tariby varahina mifatotra mafy, antsoina hoe stator. Ny saha magnetika eo anelanelan'ny coil sy ny andriamby dia mamorona herinaratra.
Ao amin'ny Hoover Dam, misy herinaratra 16.500 amps mifindra avy amin'ny gropy mankany amin'ny "transformer", izay miakatra hatramin'ny 230.000 amps ny herinaratra alohan'ny hampitana azy.
Manararaotra ny dingana voajanahary mitohy sy mitranga tsy tapaka ireo orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano — ny dingana izay mahatonga ny orana hilatsaka sy ny fiakaran'ny renirano. Isan'andro, very rano kely amin'ny alalan'ny atmosfera ny planetantsika rehefa mamaky ny molekiola rano ny taratra ultraviolet. Saingy miaraka amin'izay koa, misy rano vaovao avoaka avy amin'ny faritra anatiny amin'ny Tany amin'ny alalan'ny hetsika volkano. Mitovy ny habetsahan'ny rano noforonina sy ny habetsahan'ny rano very.
Amin'ny fotoana rehetra, ny habetsahan'ny rano eto amin'izao tontolo izao dia amin'ny endrika maro samihafa. Mety ho ranoka izy io, toy ny any amin'ny ranomasina, renirano ary orana; mivaingana, toy ny any amin'ny ranomandry; na entona, toy ny any amin'ny etona tsy hita maso eny amin'ny rivotra. Miovaova ny toetran'ny rano rehefa mihetsika manodidina ny planeta ny rivotra. Ny rivotra dia ateraky ny fanafanana ataon'ny masoandro. Ny tsingerin'ny rivotra dia foronin'ny masoandro mamirapiratra kokoa eo amin'ny ekoatera noho ny any amin'ny faritra hafa amin'ny planeta.
Ny tsingerin'ny rivotra dia mitondra ny famatsian-drano eto an-tany amin'ny alalan'ny tsingerina manokana, antsoina hoe tsingerin'ny rano. Rehefa manafana ny rano ranoka ny masoandro, dia mivadika ho etona ny rano eny amin'ny rivotra. Manafana ny rivotra ny masoandro, ka mahatonga ny rivotra hiakatra eny amin'ny atmosfera. Mangatsiaka kokoa ny rivotra any ambony kokoa, ka rehefa miakatra ny etona dia mihamangatsiaka izy, ka mivadika ho ranon-javatra mivaingana. Rehefa ampy ny ranon-javatra miangona amin'ny faritra iray, dia mety ho mavesatra loatra ireo ranon-javatra ka hiverina eto an-tany ho toy ny orana.
Zava-dehibe ho an'ny orinasa mpamokatra herinaratra ny tsingerin'ny rano satria miankina amin'ny fikorianan'ny rano izy ireo. Raha tsy misy orana eo akaikin'ny orinasa, dia tsy hiangona ny rano miakatra. Raha tsy misy rano miangona miakatra ny renirano, dia mihena ny rano mikoriana amin'ny alalan'ny orinasa mpamokatra herinaratra ary mihena ny herinaratra vokarina.
Ny hevitra fototra amin'ny herin'ny rano dia ny fampiasana ny herin'ny rano mihetsika mba hanodinana ny lahin'ny turbine. Matetika, tohodrano lehibe no tsy maintsy aorina eo afovoan'ny renirano mba hanatanterahana io asa io. Misy famoronana vaovao manararaotra ny hevitra momba ny herin'ny rano amin'ny ambaratonga kely kokoa mba hanomezana herinaratra ho an'ny fitaovana elektronika azo entina.
I Robert Komarechka avy any Ontario, Kanada, no namorona ny hevitra hametrahana milina mpamokatra herinaratra kely ao anaty faladian-kiraro. Mino izy fa ireo turbine bitika ireo dia hamokatra herinaratra ampy hampandeha saika ny fitaovana rehetra. Tamin'ny Mey 2001, nahazo patanty ho an'ny fitaovana tokana ampiasain'ny tongotra i Komarechka.
Misy fitsipika tena fototra amin'ny fomba fandehanantsika: Milatsaka hatrany amin'ny voditongotra ka hatrany amin'ny rantsan-tongotra ny tongotra isaky ny dingana. Rehefa mipetraka amin'ny tany ny tongotrao dia misy hery midina avy amin'ny voditongotrao. Rehefa miomana amin'ny dingana manaraka ianao dia ahodinao mandroso ny tongotrao, ka afindra any amin'ny kibon'ny tongotrao ny hery. Toa nahatsikaritra io fitsipika fototra amin'ny fandehanana io i Komarechka ary namorona hevitra hampiasana ny herin'ity asa andavanandro ity.
Misy ampahany dimy amin'ny "kiraro misy milina mpamokatra herinaratra avy amin'ny rano" an'ny Komarechka, araka ny voalaza ao amin'ny patanty navoakany:
Ranoka - Hampiasa ranoka mitondra herinaratra ny rafitra.
Kitapo hihazonana ny ranoka - Kitapo iray no apetraka ao amin'ny voditongotra ary ny iray hafa ao amin'ny rantsan-tongotry ny kiraro.
Lakandrano - Mampifandray ny kitapo tsirairay amin'ny mpamokatra bitika ny lakandrano.
Turbine - Rehefa mihetsika mandroso sy miverina ao amin'ny faladiany ny rano, dia mampihetsika ny lelan'ny turbine kely iray koa izy.
Mpamorona herinaratra madinika – Eo anelanelan'ny kitapo roa feno ranoka no misy ny mpamokatra herinaratra, ary misy rotor vane, izay mampandeha ny tahony ary mampihodina ny mpamokatra herinaratra.
Rehefa mandeha ny olona iray, ny fanerena ny ranoka ao anaty kitapo eo amin'ny voditongotry ny kiraro dia hanery ny ranoka handalo ny fantsona ary hiditra ao amin'ny môdiolan'ny mpamokatra herinaratra. Rehefa manohy mandeha ny mpampiasa, dia hasandratra ny voditongony ary hisy tsindry midina eo amin'ny kitapo eo ambanin'ny tongotr'ilay olona. Ny fihetsehan'ny ranoka dia hanodina ny rotor sy ny tahony mba hamokarana herinaratra.
Hisy sokitra ivelany hampifandraisana tariby amin'ny fitaovana azo entina. Azo atao ihany koa ny mametraka fitaovana famoahana herinaratra azo anaovana eo amin'ny fehikibo. Avy eo dia azo ampiarahina amin'ity fitaovana famoahana herinaratra ity ireo fitaovana elektronika, izay hanome famatsiana herinaratra tsy tapaka.
“Miaraka amin'ny fitomboan'ny isan'ny fitaovana azo entina mandeha amin'ny bateria,” hoy ny voalazan'ny patanty, “dia mitombo ny filàna manome loharanon-kery maharitra, azo ampifanarahana ary mahomby.” Manantena i Komarechka fa hampiasaina amin'ny famatsiana herinaratra amin'ny solosaina finday, finday, mpilalao CD, mpandray GPS ary radio roa làlana ny fitaovany.
Fotoana fandefasana: 21 Jolay 2022
