Дар саросари ҷаҳон нерӯгоҳҳои обӣ тақрибан 24 дарсади нерӯи барқи ҷаҳонро тавлид мекунанд ва беш аз 1 миллиард нафарро бо нерӯи барқ таъмин мекунанд. Тибқи маълумоти Лабораторияи миллии энергияи таҷдидшаванда, нерӯгоҳҳои обии ҷаҳон дар маҷмӯъ 675 000 мегаватт тавлид мекунанд, ки муодили энержии 3,6 миллиард бушка нафт аст. Дар Иёлоти Муттаҳида зиёда аз 2000 нерӯгоҳи барқи обӣ кор мекунад, ки гидроэнергетикаро бузургтарин манбаи энергияи барқароршавандаи энергия дар кишвар табдил медиҳад.
Дар ин мақола, мо дида мебароем, ки чӣ тавр об афтида энергияро ба вуҷуд меорад ва дар бораи давраи гидрологӣ, ки ҷараёни обро барои гидроэнергетика муҳим месозад, меомӯзем. Шумо инчунин ба як барномаи беназири гидроэнергетика, ки метавонад ба ҳаёти ҳаррӯзаи шумо таъсир расонад, дидан хоҳед кард.
Ҳангоми тамошои ҷараёнҳои дарё, тасаввур кардан душвор аст, ки он қуввае дорад. Агар шумо ягон бор рафтинги оби сафед дошта бошед, пас шумо як қисми хурди қудрати дарёро ҳис кардаед. Репидҳои обии сафед ҳамчун дарё ба вуҷуд омадаанд, ки миқдори зиёди обро ба поён меоранд ва тавассути гузаргоҳи танг монеаҳоро мекашанд. Вақте ки дарё аз ин дарё мегузарад, ҷараёни он тезтар мешавад. Обхезӣ боз як мисоли он аст, ки ҳаҷми бузурги об то чӣ андоза қувва дошта метавонад.
Станцияхои электрикии обй энергияи обро истифода мебаранд ва барои ба кувваи электр табдил додани ин энергия механикаи оддиро истифода мебаранд. Нерӯгоҳҳои барқии обӣ воқеан ба як консепсияи хеле оддӣ асос ёфтаанд — обе, ки аз сарбанд ҷорӣ мешавад, турбинаро, ки генераторро мегардонад.
Инҳоянд ҷузъҳои асосии нерӯгоҳи барқи обии муқаррарӣ:
Шахтае, ки турбина ва генераторро мепайвандад
Сарбанд - Аксари нерӯгоҳҳои барқи обӣ ба сарбанде такя мекунанд, ки обро нигоҳ медорад ва обанбори калон эҷод мекунад. Аксар вақт, ин обанбор ҳамчун кӯли фароғатӣ истифода мешавад, ба монанди кӯли Рузвелт дар сарбанди Гранд Кули дар иёлати Вашингтон.
Гирифтан - Дарвоза дар сарбанд кушода мешавад ва қувваи ҷозиба обро тавассути пенсток, қубуре, ки ба турбина мебарад, мекашад. Ҳангоми аз ин қубур гузаштан об фишорро зиёд мекунад.
Турбина - Об ба чархҳои калони турбина, ки ба генератори болои он тавассути чоҳ пайваст карда шудааст, зарба мезанад ва мегардонад. Навъи маъмултарини турбина барои нерӯгоҳҳои барқии обӣ турбинаи Фрэнсис мебошад, ки ба диски калон бо парчаҳои каҷ монанд аст. Мувофиқи маълумоти Фонди маорифи об ва энергетика (FWEE), турбина метавонад то 172 тонна вазн дошта бошад ва бо суръати 90 гардиш дар як дақиқа (rpm) гардиш кунад.
Генераторҳо - Вақте ки чархҳои турбина гардиш мекунанд, як қатор магнитҳо дар дохили генератор гарданд. Магнитҳои азимҷуссаҳои мисро давр зада, тавассути ҳаракати электронҳо ҷараёни алтернативӣ (AC) ба вуҷуд меоранд. (Шумо дар бораи чӣ гуна кор кардани генератор баъдтар бештар маълумот хоҳед гирифт.)
Трансформатор - Трансформатор дар дохили нерӯгоҳ AC-ро мегирад ва онро ба ҷараёни баландшиддат табдил медиҳад.
Хатҳои барқ - Аз ҳар як нерӯгоҳи барқӣ чаҳор сим мебарояд: се марҳилаи нерӯи барқ ҳамзамон истеҳсол карда мешавад ва инчунин як нейтрал ё замин барои ҳар се умумӣ. (Бихонед, ки шабакаҳои тақсимоти барқ чӣ гуна кор мекунанд, то дар бораи интиқоли хати барқ маълумоти бештар гиред.)
Хориҷ - Оби истифодашуда тавассути қубурҳо, ки думҳо номида мешавад, интиқол дода мешавад ва дубора ба поёноби дарё ворид мешавад.
Об дар обанбор энергияи захирашуда ҳисобида мешавад. Вақте ки дарвозаҳо кушода мешаванд, обе, ки тавассути пенстик ҷорӣ мешавад, энергияи кинетикӣ мешавад, зеро он дар ҳаракат аст. Миқдори қувваи барқе, ки истеҳсол мешавад, бо якчанд омилҳо муайян карда мешавад. Ду омили он ҳаҷми ҷараёни об ва миқдори сари гидравликӣ мебошанд. Сар ба масофаи байни сатҳи об ва турбинаҳо ишора мекунад. Баробари зиёд шудани сар ва чараён кувваи электрики хосилшуда низ меафзояд. Сарпӯш одатан аз миқдори об дар обанбор вобаста аст.
Як навъи дигари нерӯгоҳи барқи обӣ вуҷуд дорад, ки онро нерӯгоҳи обкашӣ меноманд. Дар станцияи электрикии обии мукаррарй оби обанбор ба воситаи станция чорй шуда, аз он мебарояд ва ба поин равон мешавад. Заводи насосӣ дорои ду обанбор аст:
Обанбори болоӣ - Мисли як нерӯгоҳи муқаррарии барқ, сарбанд обанбор эҷод мекунад. Оби ин обанбор тавассути нерӯгоҳи барқӣ ҷорӣ шуда, нерӯи барқ ба вуҷуд меояд.
Обанбори поён – Обе, ки аз нерӯгоҳи барқи обӣ мебарояд, ба обанбори поёнтар ҷорӣ мешавад, на дубора ба дарё ворид шуда, ба поёноб ҷорӣ мешавад.
Бо истифода аз турбинаи баргардонидашуда станция метавонад обро ба обанбори боло баргардонад. Ин дар соатҳои ғайричашмдошт анҷом дода мешавад. Аслан обанбори дуюм обанбори болоро пур мекунад. Бо насоси об ба обанбори болоӣ, нерӯгоҳ барои тавлиди нерӯи барқ дар давраи авҷи истеъмоли об бештар об дорад.
Генератор
Дили станцияи электрикии обй генератор мебошад. Аксари нерӯгоҳҳои барқии обӣ чандтои ин генераторҳо доранд.
Генератор, чунон ки шумо тахмин карда будед, қувваи барқро тавлид мекунад. Раванди асосии тавлиди нерӯи барқ бо ин роҳ ин гардиши як қатор магнитҳо дар дохили печҳои сим мебошад. Ин раванд электронҳоро ба ҳаракат медарорад, ки ҷараёни барқро ба вуҷуд меорад.
Сарбанди Ҳувер ҳамагӣ 17 генератор дорад, ки ҳар кадоми онҳо то 133 мегаватт тавлид мекунанд. Иктидори умумии ГЭС-и сарбанди Гувер 2074 мегаватт мебошад. Ҳар як генератор аз қисмҳои муайяни асосӣ иборат аст:
Ҳангоми гардиши турбина эксситор ба ротор ҷараёни барқ мефиристад. Ротор як қатор электромагнитҳои калонест, ки дар дохили як печи сахт печонидашудаи сими мис чарх мезананд, ки онро статор меноманд. Майдони магнитии байни рагҳо ва магнитҳо ҷараёни барқро ба вуҷуд меорад.
Дар сарбанди Гувер ҷараёни 16,500 ампер аз генератор ба трансформатор мегузарад, ки дар он ҷо пеш аз интиқол то 230,000 ампер ҷорӣ мешавад.
Станцияхои электрикии обй аз процесси табий ва пай дар пай — процессе, ки боиси боридани борон ва баланд шудани дарьёхо мегардад, истифода мебаранд. Ҳар рӯз сайёраи мо тавассути атмосфера миқдори ками обро аз даст медиҳад, зеро нурҳои ултрабунафш молекулаҳои обро аз ҳам ҷудо мекунанд. Аммо дар баробари ин аз кисми ботинии Замин ба воситаи фаъолияти вулканй оби нав мебарояд. Микдори обе, ки ба вучуд омад ва микдори оби талафшуда такрибан як хел аст.
Дар ҳар як вақт, ҳаҷми умумии об дар ҷаҳон дар шаклҳои гуногун аст. Он метавонад моеъ бошад, ба монанди уқёнусҳо, дарёҳо ва борон; сахт, мисли пиряхҳо; ё газ, ба монанди буғи оби ноаён дар ҳаво. Вақте ки об дар атрофи сайёра тавассути ҷараёни шамол ҳаракат мекунад, ҳолати худро тағир медиҳад. Ҷараёнҳои шамол дар натиҷаи фаъолияти гармкунии офтоб ба вуҷуд меоянд. Давраи ҷараёнҳои ҳаво аз ҷониби офтоб дар экватор нисбат ба дигар минтақаҳои сайёра бештар ба вуҷуд меояд.
Даврањои љараёни њаво таъминоти оби Заминро тавассути як давраи худ, ки онро сикли гидрологї меноманд, пеш мебаранд. Вақте ки офтоб оби моеъро гарм мекунад, об дар ҳаво бухор мешавад. Офтоб ҳаворо гарм мекунад ва боиси баланд шудани ҳаво дар атмосфера мегардад. Ҳаво дар боло хунуктар аст, бинобар ин, вақте ки буғи об баланд мешавад, он сард мешавад ва ба қатраҳо конденсат мешавад. Вақте ки қатраҳои кофӣ дар як минтақа ҷамъ мешаванд, қатраҳо метавонанд вазнин шаванд, ки ҳамчун боришот ба Замин баргарданд.
Давраи гидрологӣ барои нерӯгоҳҳои барқи обӣ муҳим аст, зеро онҳо аз ҷараёни об вобастаанд. Агар дар наздикии завод борон нарасад, об ба боло чамъ намешавад. Дар сурате, ки об ба ҷӯй намеояд, аз нерӯгоҳи барқи обӣ камтар об ҷорӣ мешавад ва нерӯи барқ камтар тавлид мешавад.
Идеяи асосии гидроэнергетика аз он иборат аст, ки қувваи моеъи ҳаракаткунанда барои гардиши чархи турбина истифода шавад. Одатан барои ичрои ин вазифа бояд дар мобайни дарё сарбанди калон сохта шавад. Ихтирооти нав ғояи гидроэнергетикаро дар миқёси хеле хурдтар барои таъмини нерӯи барқ барои дастгоҳҳои сайёри электронӣ сармоягузорӣ мекунад.
Ихтироъкор Роберт Комаречка аз Онтарио (Канада) идеяи гузоштани генераторҳои хурди гидроэнергетикиро дар таги пойафзол пайдо кардааст. Вай бовар дорад, ки ин микротурбинаҳо нерӯи барқи кофӣ тавлид мекунанд, ки тақрибан ҳама гуна гаҷетро таъмин кунанд. Моҳи майи соли 2001 Комаречка барои дастгоҳи нодири пойи худ патент гирифт.
Принсипи хеле асосӣ барои роҳ рафтани мо вуҷуд дорад: Пой дар ҳар як қадам пошна ба по меафтад. Вақте ки пои шумо ба замин меафтад, қувва аз пошнаи шумо поён мешавад. Вақте ки шумо ба қадами навбатии худ омодаед, шумо пои худро ба пеш меғелонед, то қувва ба тӯби пои шумо интиқол дода шавад. Комаречка аз афташ ин прин-ципи асосии рохгардиро пай бурда, идеяи ба кор андохтани кувваи ин кори харрузаро ба вучуд овардааст.
Пойафзол бо монтажи генератори гидроэнергетикии Комаречка, ки дар патенти он гуфта шудааст, панч кисм дорад:
Моеъ - Система моеъи барқро истифода мебарад.
Халтаҳо барои нигоҳ доштани моеъ - Як халта дар пошна ва дигаре дар қисмати ангушти пойафзол ҷойгир карда мешавад.
Кондуитҳо - Қубурҳо ҳар як халтаро ба микрогенератор мепайвандад.
Турбина - Ҳангоме ки об дар тахта ба пеш ва пеш ҳаракат мекунад, парчаҳои турбинаи хурдро ба ҳаракат медарорад.
Микрогенератор - Генератор дар байни ду халтаҳои пур аз моеъ ҷойгир аст ва дорои роторе мебошад, ки чоҳро меронад ва генераторро мегардонад.
Ҳангоми роҳ рафтан, фишурдани моеъ дар халтае, ки дар пошнаи пойафзол ҷойгир аст, моеъро маҷбур мекунад, ки тавассути канал ва ба модули генератори гидроэнергетикӣ ворид шавад. Ҳангоми идома додани роҳ рафтани корбар, пошна бардошта мешавад ва фишор ба поён ба халта зери тӯби пои шахс хоҳад буд. Ҳаракати моеъ ротор ва чоҳро барои тавлиди нерӯи барқ гардон мекунад.
Барои пайваст кардани симҳо ба дастгоҳи сайёр розеткаи берунӣ дода мешавад. Як воҳиди баромади назорати барқ низ метавонад барои пӯшидани камарбанди корбар таъмин карда шавад. Пас аз он дастгоҳҳои электронӣ метавонанд ба ин блоки баромади қувваи барқ пайваст карда шаванд, ки таъминоти устувори нерӯи барқро таъмин мекунанд.
"Бо афзоиши шумораи дастгоҳҳои бо батареяи сайёр," гуфта мешавад дар патент," зарурати таъмини манбаи дарозмуддат, мутобиқшаванда ва самараноки барқ зиёд мешавад." Комаречка интизор дорад, ки дастгоҳи ӯ барои таъмини компютерҳои сайёр, телефонҳои мобилӣ, CD-плеерҳо, қабулкунакҳои GPS ва радиоҳои дутарафа истифода мешавад.
Вақти фиристодан: июл-21-2022
