Jákèjádò ayé, àwọn ilé iṣẹ́ amúnáwá ń mú nǹkan bí ìpín 24 nínú ọgọ́rùn-ún iná mànàmáná lágbàáyé, wọ́n sì ń pèsè agbára tó lé ní bílíọ̀nù kan ènìyàn. Awọn ile-iṣẹ agbara omi ti agbaye n jade ni apapọ apapọ 675,000 megawatts, agbara ti o dọgba ti 3.6 bilionu awọn agba ti epo, ni ibamu si Ile-iyẹwu Agbara Isọdọtun ti Orilẹ-ede. Nibẹ ni o wa diẹ sii ju awọn ile-iṣẹ agbara agbara omi 2,000 ti n ṣiṣẹ ni Amẹrika, ti o jẹ ki agbara agbara omi jẹ orisun agbara isọdọtun ti orilẹ-ede naa.
Ninu àpilẹkọ yii, a yoo wo bi omi ti n ṣubu ṣe ṣẹda agbara ati kọ ẹkọ nipa yiyipo hydrologic ti o ṣẹda ṣiṣan omi pataki fun agbara omi. Iwọ yoo tun ni iwoye ni ohun elo alailẹgbẹ kan ti agbara hydropower ti o le ni ipa lori igbesi aye ojoojumọ rẹ.
Nigbati o ba n wo odo ti n yi lọ, o ṣoro lati fojuinu agbara ti o n gbe. Ti o ba ti jẹ rafting funfun-omi ri, lẹhinna o ti ni imọlara apakan kekere ti agbara odo naa. Awọn iyara omi-funfun ni a ṣẹda bi odo kan, ti o n gbe omi nla ni isalẹ, awọn igo nipasẹ ọna ọna dín. Bi a ti fi agbara mu odo naa nipasẹ ṣiṣi yii, ṣiṣan rẹ n yara. Awọn iṣan omi jẹ apẹẹrẹ miiran ti iye agbara iwọn omi nla kan le ni.
Awọn ile-iṣẹ agbara omi mimu agbara omi mu ati lo awọn ẹrọ ti o rọrun lati yi agbara yẹn pada si ina. Awọn ohun elo agbara omi ti da lori imọran ti o rọrun kuku - omi ti nṣàn nipasẹ idido kan yipada turbine kan, eyiti o yi monomono kan.
Eyi ni awọn paati ipilẹ ti ile-iṣẹ agbara hydropower kan:
Awọn ọpa ti o so turbine ati monomono
Dam - Pupọ awọn ohun elo agbara omi ti o gbẹkẹle idido kan ti o da omi duro, ṣiṣẹda ifiomipamo nla kan. Nigbagbogbo, ifiomipamo yii ni a lo bi adagun ere idaraya, bii Lake Roosevelt ni Grand Coulee Dam ni Ipinle Washington.
Gbigbe - Awọn ẹnu-bode lori idido ìmọ ati walẹ fa omi nipasẹ awọn penstock, opo gigun ti epo ti o nyorisi si turbine. Omi n gbe titẹ soke bi o ti n ṣan nipasẹ paipu yii.
Turbine - Omi naa kọlu ati yiyi awọn abẹfẹlẹ nla ti turbine kan, eyiti o so mọ monomono kan loke rẹ nipasẹ ọna ọpa. Iru turbine ti o wọpọ julọ fun awọn ohun ọgbin agbara agbara ni Francis Turbine, eyiti o dabi disiki nla kan pẹlu awọn abẹfẹlẹ te. Turbine le ṣe iwọn to toonu 172 ati ki o yipada ni iwọn 90 awọn iyipada fun iṣẹju kan (rpm), ni ibamu si Foundation for Water & Energy Education (FWEE).
Awọn olupilẹṣẹ – Bi awọn abẹfẹlẹ tobaini ṣe yipada, bẹ naa ṣe lẹsẹsẹ awọn oofa inu monomono. Awọn oofa nla n yi awọn coils bàbà kọja, ti n ṣe agbejade lọwọlọwọ (AC) nipasẹ gbigbe awọn elekitironi. (Iwọ yoo kọ ẹkọ diẹ sii nipa bii monomono ṣe n ṣiṣẹ nigbamii.)
Amunawa - Oluyipada inu ile agbara gba AC ati yi pada si lọwọlọwọ-foliteji ti o ga julọ.
Awọn laini agbara - Ninu gbogbo ọgbin agbara wa awọn okun onirin mẹrin: awọn ipele mẹta ti agbara ti a ṣe ni nigbakannaa pẹlu didoju tabi ilẹ ti o wọpọ si gbogbo awọn mẹta. (Ka Bawo ni Awọn Grids Pinpin Agbara Ṣiṣẹ lati ni imọ siwaju sii nipa gbigbe laini agbara.)
Omi ti njade - Omi ti a lo ni a gbe nipasẹ awọn opo gigun ti epo, ti a npe ni tailraces, ati tun wọ inu odo ni isalẹ.
Omi ti o wa ninu ifiomipamo ni a gba pe agbara ti o fipamọ. Nigbati awọn ilẹkun ba ṣii, omi ti nṣan nipasẹ penstock di agbara kainetik nitori pe o wa ni lilọ. Awọn iye ti ina ti o ti wa ni ti ipilẹṣẹ ti wa ni ṣiṣe nipasẹ orisirisi awọn ifosiwewe. Meji ninu awọn okunfa wọnyi jẹ iwọn didun ti ṣiṣan omi ati iye ori hydraulic. Ori n tọka si aaye laarin oju omi ati awọn turbines. Bi ori ati ṣiṣan n pọ si, bẹ naa ni ina mọnamọna ti ipilẹṣẹ. Ori maa n dale lori iye omi ti o wa ninu ifiomipamo.
Iru omiran miiran wa ti ile-iṣẹ agbara agbara, ti a npe ni ile-iṣẹ ipamọ ti fifa. Ni ile-iṣẹ agbara hydropower ti aṣa, omi lati inu omi ti nṣan nipasẹ ohun ọgbin, jade ati ti gbe lọ si isalẹ. Ohun ọgbin ifipamọ-fifun ni awọn ifiomipamo meji:
Omi ifiomipamo oke – Gẹgẹbi ọgbin agbara agbara omi ti aṣa, idido kan ṣẹda ifiomipamo kan. Omi ni yi ifiomipamo nṣàn nipasẹ awọn hydropower ọgbin lati ṣẹda ina.
Isalẹ ifiomipamo – Omi njade lara awọn hydropower ọgbin óę sinu kan kekere ifiomipamo kuku ju tun-titẹ awọn odò ati ki o nṣàn ibosile.
Lilo turbine ti o le yi pada, ohun ọgbin le fa omi pada si ibi ipamọ oke. Eyi ni a ṣe ni awọn wakati ti o pọju. Ni pataki, ifiomipamo keji n ṣatunkun ifiomipamo oke. Nipa fifa omi pada si ibi ipamọ oke, ohun ọgbin ni omi diẹ sii lati ṣe ina ina ni awọn akoko ti agbara ti o ga julọ.
Awọn monomono
Okan ile-iṣẹ agbara hydroelectric jẹ monomono. Pupọ awọn ile-iṣẹ agbara hydropower ni pupọ ninu awọn olupilẹṣẹ wọnyi.
Olupilẹṣẹ, bi o ṣe le ti gboju, n ṣe ina ina. Ilana ipilẹ ti ina ina ni ọna yii ni lati yi lẹsẹsẹ awọn oofa inu awọn okun waya. Ilana yii n gbe awọn elekitironi, eyiti o nmu lọwọlọwọ itanna.
Hoover Dam ni lapapọ 17 monomono, kọọkan ti eyi ti o le se ina soke to 133 megawatts. Lapapọ agbara ti Hoover Dam hydropower ọgbin jẹ 2,074 megawatts. Olupilẹṣẹ kọọkan jẹ awọn ẹya ipilẹ kan:
Bi turbine ti yipada, excitor nfi itanna kan ranṣẹ si ẹrọ iyipo. Awọn ẹrọ iyipo ni onka ti awọn elekitirogimagneti nla ti o nyi sinu kan ni wiwọ-egbo okun okun Ejò, ti a npe ni stator. Aaye oofa laarin okun ati awọn oofa ṣẹda lọwọlọwọ itanna kan.
Ninu Dam Hoover, lọwọlọwọ ti 16,500 amps n gbe lati monomono si ẹrọ oluyipada, nibiti awọn rampu lọwọlọwọ to 230,000 amps ṣaaju gbigbe.
Awọn ohun ọgbin agbara omi lo anfani ti iṣe ti o nwaye, ilana ti nlọsiwaju - ilana ti o fa ki ojo rọ ati awọn odo lati dide. Ojoojúmọ́, pílánẹ́ẹ̀tì wa ń pàdánù omi díẹ̀ nínú afẹ́fẹ́ bí ìtànṣán ultraviolet ṣe ń fọ́ àwọn molecule omi yapa. Ṣugbọn ni akoko kanna, omi titun ti njade lati inu inu ti Earth nipasẹ iṣẹ-ṣiṣe volcano. Iwọn omi ti a ṣẹda ati iye omi ti o padanu jẹ nipa kanna.
Ni eyikeyi akoko, apapọ iwọn omi agbaye ni ọpọlọpọ awọn ọna oriṣiriṣi. O le jẹ omi, bi ninu awọn okun, odo ati ojo; ri to, bi ni glaciers; tabi gaseous, bi ninu awọn airi omi oru ni air. Omi yipada awọn ipinlẹ bi o ti n gbe ni ayika aye nipasẹ awọn ṣiṣan afẹfẹ. Awọn ṣiṣan afẹfẹ jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ iṣẹ alapapo ti oorun. Awọn iyipo-afẹfẹ lọwọlọwọ ni a ṣẹda nipasẹ oorun ti nmọlẹ diẹ sii lori equator ju awọn agbegbe miiran ti aye lọ.
Awọn yiyi-afẹfẹ lọwọlọwọ n ṣakoso ipese omi Earth nipasẹ ọna ti tirẹ, ti a pe ni iyipo hydrologic. Bi oorun ṣe mu omi olomi gbona, omi n gbe sinu oru ni afẹfẹ. Oorun mu afẹfẹ gbona, ti o mu ki afẹfẹ dide ni afẹfẹ. Afẹfẹ jẹ otutu ti o ga julọ, nitoribẹẹ bi oru omi ti n dide, o tutu, ti o nyọ sinu awọn droplets. Nigbati awọn isun omi to pọ si ni agbegbe kan, awọn isun omi le di eru to lati ṣubu pada si Earth bi ojoriro.
Iwọn hydrologic jẹ pataki si awọn ohun ọgbin agbara agbara nitori wọn dale lori sisan omi. Ti aini ojo ba wa nitosi ọgbin, omi ko ni gba soke. Laisi omi ti n gba ṣiṣan soke, omi ti o dinku nipasẹ ile-iṣẹ agbara agbara ati pe ina kekere ti wa ni ipilẹṣẹ.
Ero ipilẹ ti hydropower ni lati lo agbara ti omi gbigbe lati yi abẹfẹlẹ tobaini kan. Ni deede, idido nla kan ni lati kọ si aarin odo lati ṣe iṣẹ yii. Ipilẹṣẹ tuntun kan n ṣe agbara lori imọran ti hydropower lori iwọn kekere pupọ lati pese ina fun awọn ẹrọ itanna to ṣee gbe.
Olupilẹṣẹ Robert Komarechka ti Ontario, Canada, ti wa pẹlu imọran ti gbigbe awọn ẹrọ ina omi kekere sinu awọn atẹlẹsẹ bata. O gbagbọ pe awọn turbines kekere wọnyi yoo ṣe ina ina to lati fi agbara fere eyikeyi ohun elo. Ni Oṣu Karun ọdun 2001, Komarechka gba itọsi kan fun ẹrọ alailẹgbẹ ẹsẹ rẹ.
Ilana ipilẹ kan wa si bi a ṣe n rin: Ẹsẹ ṣubu ni gigisẹ-si-atampako lakoko igbesẹ kọọkan. Bi ẹsẹ rẹ ti n de ilẹ, agbara ti wa ni isalẹ nipasẹ igigirisẹ rẹ. Nigbati o ba mura fun igbesẹ ti o tẹle, o yi ẹsẹ rẹ siwaju, nitorinaa a gbe agbara si bọọlu ẹsẹ rẹ. Komarechka nkqwe ṣe akiyesi ilana ipilẹ ti nrin ati pe o ti ni imọran lati lo agbara iṣẹ ṣiṣe lojoojumọ.
Awọn ẹya marun wa si “aṣọ bata ti Komarechka pẹlu apejọ monomono hydroelectric,” bi a ti ṣalaye ninu itọsi rẹ:
Omi - Awọn eto yoo lo ohun itanna conductive ito.
Awọn apo lati mu omi-omi naa mu - A gbe apo kan sinu igigirisẹ ati omiran ni apa ika ẹsẹ bata naa.
Conduits – Conduits so kọọkan sac to a microgenerator.
Turbine – Bi omi ṣe nlọ sẹhin ati siwaju ninu atẹlẹsẹ, o n gbe awọn abẹfẹlẹ ti tobaini kekere kan.
Microgenerator – Olupilẹṣẹ naa wa laarin awọn apo-omi ti o kun omi meji, ati pẹlu rotor vane kan, eyiti o wakọ ọpa kan ati yi monomono naa.
Bi eniyan ti n rin, funmorawon ti omi inu apo ti o wa ni igigirisẹ bata yoo fi ipa mu omi nipasẹ okun ati sinu module monomono hydroelectric. Bi olumulo ti n tẹsiwaju lati rin, igigirisẹ yoo gbe soke ati titẹ sisale yoo wa ni ṣiṣe lori apo labẹ bọọlu ẹsẹ eniyan. Gbigbe ti ito yoo yi iyipo ati ọpa lati ṣe ina ina.
A o pese iho ita lati so awọn okun pọ mọ ẹrọ amudani. Ẹka iṣelọpọ agbara-agbara le tun pese lati wọ lori igbanu olumulo. Awọn ẹrọ itanna le lẹhinna so mọ ẹyọ-iṣakoso agbara-agbara yii, eyiti yoo pese ipese ina ti o duro.
“Pẹlu ilosoke ninu nọmba ti batiri ti o ni agbara, awọn ohun elo to ṣee gbe,” itọsi naa ka,” iwulo npo wa lati pese orisun ina to gun, ti o le ṣe adaṣe, daradara.” Komarechka nireti pe ẹrọ rẹ yoo ṣee lo fun agbara awọn kọnputa agbeka, awọn foonu alagbeka, awọn ẹrọ orin CD, awọn olugba GPS ati awọn redio ọna meji.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-21-2022
