ווי הידראָפּאַוער פּלאַנץ און הידראָ טורבין גענעראַטאָר אַרבעטן

וועלטווייט, הידרא-עלעקטריע פאבריקן פראדוצירן בערך 24 פראצענט פון דער וועלט'ס עלעקטריע און צושטעלן מער ווי 1 ביליאן מענטשן מיט עלעקטריע. די וועלט'ס הידרא-עלעקטריע פאבריקן פראדוצירן א קאמבינירטע סך הכל פון 675,000 מעגאוואטס, די ענערגיע עקוויוואלענט פון 3.6 ביליאן בעראלער אויל, לויט די נאציאנאלע רינוואַבאַל ענערגיע לאבאראטאריע. עס זענען דא מער ווי 2,000 הידרא-עלעקטריע פאבריקן וואס אפערירן אין די פאראייניגטע שטאטן, מאכנדיג הידרא-עלעקטריע די גרעסטע רינוואַבאַל ענערגיע קוואל אין לאנד.
אין דעם אַרטיקל וועלן מיר קוקן אויף ווי פאַלנדיק וואַסער שאַפט ענערגיע און לערנען וועגן דעם הידראָלאָגישן ציקל וואָס שאַפט דעם וואַסער שטראָם וואָס איז וויכטיק פֿאַר הידראָעלעקטרישע ענערגיע. איר וועט אויך באַקומען אַ בליק אויף איין איינציקאַרטיקער אַפּליקאַציע פון ​​הידראָעלעקטרישע ענערגיע וואָס קען ווירקן אויף אייער טעגלעך לעבן.
ווען מען קוקט אויף א טייך וואס גייט פארביי, איז שווער זיך פארצושטעלן די קראפט וואס עס טראגט. אויב איר זענט שוין אמאל געווען ווייסוואסער ראפטינג, האט איר שוין געשפירט א קליינעם טייל פון דער טייך'ס מאכט. ווייסוואסער ראפידס ווערן באשאפן ווי א טייך, וואס טראגט א גרויסע מאס וואסער אראפגאנג, דורך א שמאלן דורכגאנג. ווען דער טייך ווערט געצוואונגען דורך דעם עפענונג, ווערט זיין פלוס שנעלער. איבערפלוסונגען זענען נאך א ביישפיל פון וויפיל קראפט א ריזיגע מאס וואסער קען האבן.

הידראָעלעקטרישע פאַבריקן נוצן די ענערגיע פון ​​וואַסער און נוצן פּשוטע מעכאַניק צו פאַרוואַנדלען די ענערגיע אין עלעקטריע. הידראָעלעקטרישע פאַבריקן זענען פאקטיש באַזירט אויף אַ גאַנץ פּשוטן קאָנצעפּט - וואַסער וואָס פליסט דורך אַ דאַם דרייט אַ טורבינע, וואָס דרייט אַ גענעראַטאָר.
דאָ זענען די גרונט קאָמפּאָנענטן פון אַ קאַנווענשאַנאַל הידראָפּאַוער פאַבריק:
דער שאַפט וואָס פֿאַרבינדט די טורבינע און גענעראַטאָר
דאַם – רובֿ הידראָעלעקטרישע פאַבריקן פאַרלאָזן זיך אויף אַ דאַם וואָס האַלט צוריק וואַסער, שאַפֿנדיק אַ גרויסן רעזערוואַר. אָפֿטמאָל ווערט דער רעזערוואַר געניצט ווי אַ רעקרעאַציאָנעלער אָזערע, ווי למשל אָזערע רוזעוועלט ביים גראַנד קולי דאַם אין וואַשינגטאָן שטאַט.
אריינגאנג – טויערן אויפן דאַם עפענען זיך און גראַוויטאַציע ציט דאָס וואַסער דורך דעם פּענסטאָק, אַ רער וואָס פירט צום טורבינע. וואַסער בויט אויף דרוק ווען עס פליסט דורך דעם רער.
טורבין – דאס וואסער שלאגט און דרייט די גרויסע בליידס פון א טורבין, וואס איז באפעסטיגט צו א גענעראטאר העכער איר דורך א שאכט. די מערסטע פארשפרייטע סארט טורבין פאר הידרא-עלעקטרישע פלאנצן איז די פרענסיס טורבין, וואס קוקט אויס ווי א גרויסע דיסק מיט געבויגענע בליידס. א טורבין קען וועגן אזויפיל ווי 172 טאן און זיך דרייען מיט א ראטע פון ​​90 רעוואלוציעס פער מינוט (rpm), לויט דער פונדאציע פאר וואסער און ענערגיע בילדונג (FWEE).
גענעראַטאָרן – ווי די טורבין בליידז דרייען זיך, אַזוי טוט זיך אויך אַ סעריע מאַגנעטן אינעווייניק דעם גענעראַטאָר. ריזיקע מאַגנעטן דרייען זיך פאַרביי קופּער שפּולן, פּראָדוצירנדיק וועקסלשטראָם (AC) דורך באַוועגן עלעקטראָנען. (איר וועט לערנען מער וועגן ווי דער גענעראַטאָר אַרבעט שפּעטער.)
טראַנספאָרמאַטאָר – דער טראַנספאָרמאַטאָר אינעווייניק אין דער מאַכט-הויז נעמט די וועקסלשטראָם און קאָנווערטירט עס צו העכער-וואָולטידזש קראַנט.
עלעקטרישע דראָטן – פֿון יעדער עלעקטרישע פאַבריק קומען אַרויס פֿיר דראָטן: די דריי פֿאַזעס פֿון עלעקטריע וואָס ווערן פּראָדוצירט גלײַכצײַטיק פּלוס אַ נײַטראַל אָדער גראַונד וואָס איז געמיינזאַם פֿאַר אַלע דריי. (לייענט ווי עלעקטרישע פֿאַרטיילונג גרידס אַרבעטן צו לערנען מער וועגן עלעקטרישע דראָטן טראַנסמיסיע.)
אויספלוס – גענוצטע וואסער ווערט געפירט דורך רערן, גערופן טייל-רערן, און גייט צוריק אריין אין טייך אראפ.
דאס וואסער אין רעזערוואַר ווערט באַטראַכט ווי געשפּאָרענע ענערגיע. ווען די טויערן עפֿענען זיך, ווערט דאָס וואַסער וואָס פֿליסט דורך דעם פּענסטאָק קינעטישע ענערגיע ווייל עס איז אין באַוועגונג. די מאָס עלעקטריע וואָס ווערט גענערירט ווערט באַשטימט דורך עטלעכע פֿאַקטאָרן. צוויי פֿון די פֿאַקטאָרן זענען דער באַנד פֿון וואַסער־פֿלוס און די מאָס פֿון הידראַולישן קאָפּ. דער קאָפּ באַציט זיך צו דער דיסטאַנץ צווישן דער וואַסער־איבערפֿלאַך און די טורבינען. ווי דער קאָפּ און פֿלוס פֿאַרגרעסערן זיך, אַזוי פֿאַרגרעסערט זיך אויך די גענערירטע עלעקטריע. דער קאָפּ איז געוויינטלעך אָפּהענגיק פֿון דער מאָס וואַסער אין רעזערוואַר.
ס'איז דא נאך א טיפ הידרא-עלעקטרישע פלאנץ, גערופן די פאמפ-סטארעדזש פלאנץ. אין א קאנווענציאנעלער הידרא-עלעקטרישע פלאנץ, פליסט דאס וואסער פונעם רעזערוואר דורך דעם פלאנץ, גייט ארויס און ווערט געפירט אראפ דעם טייך. א פאמפ-סטארעדזש פלאנץ האט צוויי רעזערווארן:

אויבערשטער רעזערוואַר – ווי אַ קאַנווענשאַנעלער וואַסער-קראַפט פאַבריק, שאַפט אַ דאַם אַ רעזערוואַר. דאָס וואַסער אין דעם רעזערוואַר פליסט דורך דער וואַסער-קראַפט פאַבריק צו שאַפֿן עלעקטריע.
נידעריגער רעזערוואַר – וואַסער וואָס גייט אַרויס פֿון הידראָעלעקטרישן קראַפטווערק פֿליסט אַרײַן אין אַ נידעריגערן רעזערוואַר אַנשטאָט צוריק אַרײַנצוגיין אין טײַך און פֿליסן אַראָפּ.
ניצנדיק אַ ריווערסאַבאַל טורבינע, קען די פאַבריק פּאָמפּן וואַסער צוריק צום אויבערשטן רעזערוואַר. דאָס ווערט געטאָן אין נישט-שפּיץ שעה. אין עיקר, דער צווייטער רעזערוואַר פֿילט ווידער דעם אויבערשטן רעזערוואַר. דורך פּאָמפּן וואַסער צוריק צום אויבערשטן רעזערוואַר, האט די פאַבריק מער וואַסער צו דזשענערירן עלעקטריע בעת פּעריאָדן פון שפּיץ קאָנסומאַציע.

דער גענעראַטאָר
דאס הארץ פון דער הידראעלעקטרישער קראפטווערק איז דער גענעראטאר. רוב הידראעלעקטרישע קראפטווערק האבן עטלעכע פון ​​די גענעראטארן.
דער גענעראַטאָר, ווי איר האָט שוין אפשר געחשודט, דזשענערירט די עלעקטריע. דער גרונט־פּראָצעס פון דזשענערירן עלעקטריע אויף דעם אופֿן איז צו דרייען אַ סעריע מאַגנעטן אינעווייניק דראָט־שפּולן. דער פּראָצעס באַוועגט עלעקטראָנען, וואָס פּראָדוצירט עלעקטרישן שטראָם.
דער הוּווער דאַם האט אַ סך הכל פון 17 גענעראַטאָרן, יעדער פון וועלכע קען דזשענערירן ביז 133 מעגאַוואַטס. די גאַנצע קאַפּאַציטעט פון דער הוּווער דאַם הידראָפּאַוער פאַבריק איז 2,074 מעגאַוואַטס. יעדער גענעראַטאָר איז געמאַכט פון געוויסע גרונט טיילן:

ווען די טורבינע דרייט זיך, שיקט דער עקסיטאָר אַן עלעקטרישן קראַנט צום ראָטאָר. דער ראָטאָר איז אַ סעריע פון ​​גרויסע עלעקטראָמאַגנעטן וואָס דרייען זיך אינעווייניק פון אַ שטאַרק געוויקלטן שפּול פון קופּער דראָט, גערופן דער סטאַטאָר. דאָס מאַגנעטישע פעלד צווישן דער שפּול און די מאַגנעטן שאַפט אַן עלעקטרישן קראַנט.
אין דעם הוּווער דאַם, באַוועגט זיך אַ קראַנט פון 16,500 אַמפּער פֿון דעם גענעראַטאָר צום טראַנספאָרמאַטאָר, וואו דער קראַנט וואַקסט ביז 230,000 אַמפּער איידער ער ווערט טראַנסמיטירט.
הידראָעלעקטרישע פאַבריקן נוצן אויס אַ נאַטירלעכן, קאָנטינויִערלעכן פּראָצעס — דער פּראָצעס וואָס פאַרשאַפט רעגן צו פאַלן און טייכן צו שטייגן. יעדן טאָג פאַרלירט אונדזער פּלאַנעט אַ קליינע מאָס וואַסער דורך דער אַטמאָספער ווען אולטראַוויאָלעט שטראַלן צעברעכן וואַסער מאָלעקולן. אָבער אין דער זעלבער צייט ווערט נייַ וואַסער אַרויסגעלאָזט פון דעם אינעווייניקסטן טייל פון דער ערד דורך וואולקאַנישע טעטיקייט. די מאָס וואַסער וואָס ווערט באַשאַפֿן און די מאָס וואַסער וואָס ווערט פאַרלוירן איז בערך די זעלבע.
אין יעדער צייט, איז די וועלט'ס גאנצע פארנעם פון וואסער אין פארשידענע פארמען. עס קען זיין פליסיג, ווי אין אקעאנען, טייכן און רעגן; הארט, ווי אין גלעטשערס; אדער גאז-פארע, ווי אין דעם אומזעבארן וואסער פארע אין דער לופט. וואסער טוישט צושטאנדן ווען עס ווערט באוועגט ארום דעם פלאנעט דורך ווינט שטראמען. ווינט שטראמען ווערן גענערירט דורך דער היץ-אקטיוויטעט פון דער זון. לופט-שטראם ציקלען ווערן באשאפן דורך דער זון וואס שיינט מער אויפן עקוואַטאָר ווי אויף אנדערע געגנטן פון דעם פלאנעט.

לופט-שטראָם ציקלען טרייבן די ערד'ס וואַסער צושטעל דורך אַן אייגענעם ציקל, גערופן דער הידראָלאָגישער ציקל. ווען די זון וואַרעמט פליסיג וואַסער, פאַרדאַמפּט דאָס וואַסער אין פארע אין דער לופט. די זון וואַרעמט די לופט, וואָס פאַראורזאַכט אַז די לופט זאָל שטייגן אין דער אַטמאָספער. די לופט איז קעלטער העכער אַרויף, אַזוי ווען דער וואַסער פארע שטייגט, קילט עס זיך אָפּ, קאָנדענסירנדיק אין טראָפּנס. ווען גענוג טראָפּנס זאַמלען זיך אָן אין איין געגנט, קענען די טראָפּנס ווערן שווער גענוג צו פאַלן צוריק צו דער ערד ווי אָפּזאַץ.
דער הידראָלאָגישער ציקל איז וויכטיק פֿאַר הידראָעלעקטרישע פאַבריקן ווײַל זיי זענען אָפּהענגיק פֿון וואַסער־פֿלוס. אויב עס פֿעלט רעגן לעבן דעם פאַבריק, וועט וואַסער זיך נישט זאַמלען אַרויף דעם טײַך. אָן קיין וואַסער וואָס זאַמלט זיך אַרויף דעם טײַך, פֿליסט ווייניקער וואַסער דורך דעם הידראָעלעקטרישע פאַבריק און ווייניקער עלעקטריע ווערט גענערירט.
די גרונט־אידעע פון ​​הידראָ־עלעקטריע איז צו ניצן די קראַפט פון אַ באַוועגלעכער פליסיקייט צו דרייען אַ טורבין־בלייד. טיפּישערװײַז מוז מען בויען אַ גרויסן דאַם אין מיטן אַ טײַך כּדי צו דורכפֿירן די פֿונקציע. אַ נײַע דערפינדונג נוצט אויס די אידעע פון ​​הידראָ־עלעקטריע אויף אַ פֿיל קלענערן מאָסשטאַב כּדי צו צושטעלן עלעקטריע פֿאַר טראָגלעכע עלעקטראָנישע דעווײַסעס.

דער ערפינדער ראבערט קאָמאַרעטשקאַ פֿון אָנטאַריאָ, קאַנאַדע, איז אויפֿגעקומען מיט דער אידעע צו שטעלן קליינע הידראָ-עלעקטריע גענעראַטאָרן אין די זאָלן פֿון שיך. ער גלויבט אַז די מיקראָ-טורבינעס וועלן דזשענערירן גענוג עלעקטריע צו געבן שטראָם כּמעט יעדן גאַדזשעט. אין מאי 2001 האָט קאָמאַרעטשקאַ באַקומען אַ פּאַטענט פֿאַר זײַן אייגענאַרטיקן פֿוס-געטריבענעם אַפּאַראַט.
עס איז דא א גאר גרונטלעכער פרינציפ צו ווי אזוי מיר גייען: דער פוס פאלט פוס-צו-פוס ביי יעדן טריט. ווען אייער פוס לאנדעט אויפן באדן, ווערט קראפט אראפגעברענגט דורך אייער פוס-פוס. ווען איר גרייט זיך צו אייער נעקסטן טריט, דרייט איר אייער פוס פאראויס, אזוי ווערט די קראפט איבערגעפירט צום קאפ פון אייער פוס. קאמארעטשקא האט לכאורה באמערקט דעם גרונטלעכן פרינציפ פון גיין און האט אנטוויקלט אן אידעע צו אויסנוצן די מאכט פון דעם טעגליכן אקטיוויטעט.
עס זענען פינף טיילן צו קאָמאַרעטשקאַ'ס "שיך מיט הידראָעלעקטרישער גענעראַטאָר פֿאַרזאַמלונג," ווי באַשריבן אין זיין פּאַטענט:

פליסיקייט – די סיסטעם וועט ניצן אַן עלעקטריש קאַנדאַקטיוו פליסיקייט.
זעקלעך צו האַלטן די פליסיקייט – איין זעקל ווערט געשטעלט אין די פּיאַטע און א צווייטער אין די פינגער-אָפּטייל פון די שיך.
קאַנדויץ – קאַנדויץ פאַרבינדן יעדן זאַק צו אַ מיקראָגענעראַטאָר.
טורבין – ווען וואַסער באַוועגט זיך אַהין און צוריק אין דער זאָל, באַוועגט עס די בליידז פון אַ קליינער טורבין.
מיקראָגענעראַטאָר – דער גענעראַטאָר געפינט זיך צווישן די צוויי פליסיק-געפילטע זעקלעך, און כולל אַ וויין ראָטאָר, וואָס טרייבט אַ שאַפט און דרייט דעם גענעראַטאָר.
ווען אַ מענטש גייט, וועט די קאָמפּרעסיע פֿון דער פֿליסיקייט אין דעם זאַק וואָס געפֿינט זיך אין דעם שיך'ס פּיאַטע צווינגען די פֿליסיקייט דורך דעם קאַנאַל און אַרײַן אין דעם הידראָעלעקטרישן גענעראַטאָר מאָדול. ווען דער באַניצער גייט ווײַטער, וועט דער פּיאַטע ווערן געהויבן און אַראָפּגייענדיקער דרוק וועט ווערן אויסגעאיבט אויף דעם זאַק אונטערן באַל פֿון דעם מענטש'ס פֿוס. די באַוועגונג פֿון דער פֿליסיקייט וועט דרייען דעם ראָטאָר און שאַפֿט צו פּראָדוצירן עלעקטריע.

אן אויסערליכע סאקעט וועט צוגעשטעלט ווערן צו פארבינדן דראטן צו א טראגבארן אפאראט. א מאכט-קאנטראל ארויסגאנג איינהייט קען אויך צוגעשטעלט ווערן צו טראגן אויפן באניצער'ס גארטל. עלעקטראנישע אפאראטן קענען דעמאלט צוגעבונדן ווערן צו דעם מאכט-קאנטראל ארויסגאנג איינהייט, וואס וועט צושטעלן א שטענדיגע צושטעל פון עלעקטריע.
"מיטן פארמערן אין דער צאל פון באַטעריע-געטריבענע, טראָגבארע דעווייסעס," לייענט זיך דער פּאַטענט, "איז דא א שטייגנדיקע נויט צו צושטעלן א לאַנג-דויערנדיקע, אַדאַפּטירבארע, עפעקטיווע עלעקטרישע מקור." קאָמאַרעטשקאַ ערוואַרטעט אַז זיין דעווייס וועט ווערן גענוצט צו געבן שטראָם צו טראָגבארע קאָמפּיוטערס, סעלפאָונז, סי-די שפּילער, דזשי-פּי-עס ריסיווערס און צוויי-וועג ראַדיאָס.