የውሃ ኃይል ማመንጫዎች እንዴት እንደሚሠሩ

በአለም አቀፍ ደረጃ የውሃ ሃይል ማመንጫዎች 24 በመቶ የሚሆነውን የአለም ኤሌክትሪክ በማምረት ከ1 ቢሊየን በላይ ሰዎችን በሃይል ያቀርባሉ።የአለም የሀይድሮ ሃይል ማመንጫዎች በድምሩ 675,000 ሜጋ ዋት ያመነጫሉ ይህም ሃይል 3.6 ቢሊዮን በርሜል ዘይት ያመነጫል ሲል የብሄራዊ ታዳሽ ኢነርጂ ላብራቶሪ ገልጿል።በዩናይትድ ስቴትስ ከ2,000 በላይ የውሃ ሃይል ማመንጫዎች እየተሰሩ ያሉ ሲሆን ይህም የሀይድሮ ፓወር የሀገሪቱ ትልቁ የታዳሽ ሃይል ምንጭ ነው።
በዚህ ጽሁፍ ውስጥ ውሃ መውደቅ እንዴት ሃይልን እንደሚፈጥር እና ለሀይድሮ ሃይል አስፈላጊ የሆነውን የውሃ ፍሰት ስለሚፈጥረው የሃይድሮሎጂ ዑደት እንማራለን።እንዲሁም በዕለት ተዕለት ሕይወትዎ ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር በሚችል አንድ ልዩ የውሃ ኃይል አፕሊኬሽን ላይ ፍንጭ ያገኛሉ።
ወንዝ ሲሽከረከር ሲመለከት የሚሸከመውን ኃይል መገመት ይከብዳል።በነጭ-ውሃ ላይ እየተንሸራሸርክ ከሆንክ የወንዙን ​​ኃይል ትንሽ ክፍል ተሰማህ።ነጭ-ውሃ ራፒድስ እንደ ወንዝ ይፈጠራል፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ውሃ ወደ ቁልቁል ተሸክሞ፣ ጠባብ በሆነ መተላለፊያ ማነቆዎች ይሸከማሉ።ወንዙ በዚህ ክፍት ቦታ ላይ በግዳጅ ሲያልፍ, ፍሰቱ በፍጥነት ይጨምራል.ከፍተኛ መጠን ያለው የውሃ መጠን ምን ያህል ኃይል ሊኖረው እንደሚችል ጎርፍ ሌላው ምሳሌ ነው።
የውሃ ሃይል ማመንጫዎች የውሃን ሃይል ይጠቀማሉ እና ሃይሉን ወደ ኤሌክትሪክ ለመቀየር ቀላል መካኒኮችን ይጠቀማሉ።የውሃ ሃይል ማመንጫዎች በተጨባጭ ቀላል ፅንሰ-ሀሳብ ላይ የተመሰረቱ ናቸው - በግድብ ውስጥ የሚፈሰው ውሃ ተርባይን ይለውጣል, እሱም ወደ ጄነሬተር ይለውጣል.

የባህላዊ የውሃ ሃይል ማመንጫ መሰረታዊ አካላት እነኚሁና፡-
ግድብ - አብዛኛው የውሃ ሃይል ማመንጫዎች ትልቅ የውሃ ማጠራቀሚያ በመፍጠር ውሃን በሚይዝ ግድብ ላይ ይመረኮዛሉ.ብዙውን ጊዜ፣ ይህ የውኃ ማጠራቀሚያ እንደ መዝናኛ ሐይቅ፣ ለምሳሌ በዋሽንግተን ግዛት ውስጥ በሚገኘው ግራንድ ኩሊ ግድብ ላይ እንደ ሩዝቬልት ሀይቅ ያገለግላል።
ቅበላ - በግድቡ ላይ ያሉት በሮች ይከፈታሉ እና የመሬት ስበት ውሃውን በፔንስቶክ በኩል ይጎትታል, የቧንቧ መስመር ወደ ተርባይኑ ይደርሳል.ውሃ በዚህ ቱቦ ውስጥ ሲፈስ ግፊት ይፈጥራል.
ተርባይን - ውሃው በመምታቱ ትላልቅ የተርባይን ቅጠሎችን ይለውጣል, ይህም በላዩ ላይ ባለው ጄነሬተር በዘንጉ መንገድ ተያይዟል.ለሀይድሮ ፓወር ፋብሪካዎች በጣም የተለመደው የተርባይን አይነት ፍራንሲስ ተርባይን ሲሆን ይህ ደግሞ የተጠማዘዘ ምላጭ ያለው ትልቅ ዲስክ ይመስላል።የውሃ እና ኢነርጂ ትምህርት ፋውንዴሽን (FWEE) እንዳለው አንድ ተርባይን እስከ 172 ቶን ሊመዝን እና በደቂቃ በ90 አብዮት (ደቂቃ) መዞር ይችላል።
ጀነሬተሮች - ተርባይን ቢላዎች ሲዞሩ በጄነሬተር ውስጥ ተከታታይ ማግኔቶች ይሠራሉ።ግዙፍ ማግኔቶች ከመዳብ ጥቅልሎች አልፈው ይሽከረከራሉ፣ ኤሌክትሮኖችን በማንቀሳቀስ ተለዋጭ ጅረት (AC) ይፈጥራሉ።(ጀነሬተሩ እንዴት እንደሚሰራ በኋላ ላይ የበለጠ ይማራሉ)
ትራንስፎርመር - በኃይል ማመንጫው ውስጥ ያለው ትራንስፎርመር ኤሲውን ወስዶ ወደ ከፍተኛ-ቮልቴጅ ጅረት ይለውጠዋል.
የኤሌክትሪክ መስመሮች - ከእያንዳንዱ የኃይል ማመንጫዎች ውስጥ አራት ገመዶች ይወጣሉ: ሦስቱ የኃይል ደረጃዎች በአንድ ጊዜ ይመረታሉ እና ለሦስቱም የጋራ ገለልተኛ ወይም መሬት.(ስለ ኤሌክትሪክ መስመር ማስተላለፊያ የበለጠ ለማወቅ የኃይል ማከፋፈያ ግሪዶች እንዴት እንደሚሠሩ ያንብቡ።)
ወደ ውጭ የሚወጣ ውሃ - ያገለገሉ ውሃ በቧንቧዎች በኩል ይካሄዳል, ጅራቶች ይባላል, እና እንደገና ወደ ታችኛው ወንዝ ይገባል.
በማጠራቀሚያው ውስጥ ያለው ውሃ እንደ የተከማቸ ኃይል ይቆጠራል.በሮቹ ሲከፈቱ፣ በፔንስቶክ ውስጥ የሚፈሰው ውሃ እንቅስቃሴ ላይ ስለሆነ የእንቅስቃሴ ሃይል ይሆናል።የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ መጠን በበርካታ ምክንያቶች ይወሰናል.ከእነዚህ ምክንያቶች መካከል ሁለቱ የውሃ ፍሰት መጠን እና የሃይድሮሊክ ጭንቅላት መጠን ናቸው።ጭንቅላቱ በውሃው ወለል እና በተርባይኖች መካከል ያለውን ርቀት ያመለክታል.ጭንቅላቱ እና ፍሰቱ እየጨመረ በሄደ ቁጥር የሚፈጠረው ኤሌክትሪክም ይጨምራል።ጭንቅላቱ ብዙውን ጊዜ በውኃ ማጠራቀሚያው ውስጥ ባለው የውሃ መጠን ላይ የተመሰረተ ነው.

የፓምፕ ማከማቻ ፕላንት የሚባል ሌላ አይነት የውሃ ሃይል ማመንጫ አለ።በተለመደው የውሃ ኃይል ማመንጫ ውስጥ, ከውኃ ማጠራቀሚያው ውስጥ ያለው ውሃ በፋብሪካው ውስጥ ይፈስሳል, ይወጣል እና ወደ ጅረት ይወሰዳል.በፓምፕ የሚከማች ተክል ሁለት የውኃ ማጠራቀሚያዎች አሉት.
የላይኛው የውሃ ማጠራቀሚያ - ልክ እንደ ተለመደው የውሃ ሃይል ማመንጫ, ግድብ የውሃ ማጠራቀሚያ ይፈጥራል.በዚህ ማጠራቀሚያ ውስጥ ያለው ውሃ በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሃይል ማመንጫ በኩል ይፈስሳል።
የታችኛው የውሃ ማጠራቀሚያ - ከውሃ ኃይል ማመንጫው የሚወጣው ውሃ ወደ ወንዙ እንደገና ከመግባት እና ወደ ታች ከመውረድ ይልቅ ወደ ዝቅተኛ ማጠራቀሚያ ይፈስሳል.
ተዘዋዋሪ ተርባይን በመጠቀም ተክሉን ውሃ ወደ ላይኛው የውሃ ማጠራቀሚያ መመለስ ይችላል።ይህ በከፍተኛ ሰዓት ውስጥ ነው የሚደረገው።በመሠረቱ, ሁለተኛው የውኃ ማጠራቀሚያ የላይኛውን የውኃ ማጠራቀሚያ ይሞላል.ውሃን ወደ ላይኛው የውሃ ማጠራቀሚያ በመመለስ ፋብሪካው ከፍተኛ ፍጆታ በሚኖርበት ጊዜ ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ብዙ ውሃ አለው.

ጀነሬተር
የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫው እምብርት ነው.አብዛኛዎቹ የውሃ ሃይል ማመንጫዎች ከእነዚህ በርካታ ጄነሬተሮች አሏቸው።
ጄነሬተሩ, እርስዎ እንደገመቱት, ኤሌክትሪክን ያመነጫል.በዚህ መንገድ ኤሌክትሪክ የማመንጨት መሰረታዊ ሂደት በሽቦ ጥቅልሎች ውስጥ ተከታታይ ማግኔቶችን ማሽከርከር ነው።ይህ ሂደት ኤሌክትሮኖችን ያንቀሳቅሳል, ይህም የኤሌክትሪክ ፍሰት ይፈጥራል.
የሆቨር ግድብ በአጠቃላይ 17 ጄኔሬተሮች ያሉት ሲሆን እያንዳንዳቸው እስከ 133 ሜጋ ዋት ማመንጨት ይችላሉ።የሆቨር ግድብ የውሃ ሃይል ማመንጫ አጠቃላይ አቅም 2,074 ሜጋ ዋት ነው።እያንዳንዱ ጄነሬተር ከተወሰኑ መሠረታዊ ክፍሎች የተሠራ ነው-
ዘንግ
ኤክሰተር
ሮተር
ስቶተር
ተርባይኑ ሲዞር ኤክሰተሩ የኤሌክትሪክ ፍሰት ወደ rotor ይልካል.የ rotor ተከታታይ ትላልቅ ኤሌክትሮማግኔቶች ሲሆን በውስጡም በጥብቅ የተጎዳ የመዳብ ሽቦ ውስጥ የሚሽከረከር ሲሆን ይህም ስቶተር ይባላል.በጥቅል እና በማግኔቶች መካከል ያለው መግነጢሳዊ መስክ የኤሌክትሪክ ፍሰት ይፈጥራል.
በሆቨር ግድብ ውስጥ የ 16,500 ኤኤምፒ ጅረት ከጄነሬተር ወደ ትራንስፎርመር ይንቀሳቀሳል, አሁን ያለው ራምፕ ከመተላለፉ በፊት እስከ 230,000 ኤኤምፒ ድረስ ይደርሳል.

የውሃ ሃይል ማመንጫዎች በተፈጥሮ የተፈጠረ ቀጣይ ሂደት - ዝናብ እንዲዘንብ እና ወንዞች እንዲነሱ የሚያደርገውን ሂደት ይጠቀማሉ።አልትራቫዮሌት ጨረሮች የውሃ ሞለኪውሎችን ስለሚሰባበሩ በየቀኑ ፕላኔታችን በከባቢ አየር ውስጥ ትንሽ ውሃ ታጣለች።ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ በእሳተ ገሞራ እንቅስቃሴ አዲስ ውሃ ከምድር ውስጠኛው ክፍል ይወጣል.የተፈጠረው የውሃ መጠን እና የጠፋው የውሃ መጠን ተመሳሳይ ነው።
በማንኛውም ጊዜ የአለም አጠቃላይ የውሃ መጠን በተለያየ መልኩ ይገኛል።እንደ ውቅያኖሶች, ወንዞች እና ዝናብ ፈሳሽ ሊሆን ይችላል;ጠንካራ, እንደ በረዶ በረዶዎች;ወይም ጋዝ, በአየር ውስጥ በማይታይ የውሃ ትነት ውስጥ.በፕላኔታችን ዙሪያ በነፋስ ሞገድ ሲንቀሳቀስ ውሃ ለውጦችን ያደርጋል።የንፋስ ሞገዶች የሚመነጩት በፀሐይ ማሞቂያ እንቅስቃሴ ነው.የአየር-የአሁኑ ዑደቶች የሚፈጠሩት በፕላኔቷ ላይ ከሚገኙት ሌሎች አካባቢዎች ይልቅ በፀሐይ ከምድር ወገብ በላይ በሚያበራ ነው።
የአየር-የአሁኑ ዑደቶች የምድርን የውኃ አቅርቦት በራሱ ዑደት ያንቀሳቅሳሉ, ሃይድሮሎጂክ ዑደት ይባላል.ፀሐይ ፈሳሽ ውሃን ስታሞቅ ውሃው በአየር ውስጥ ወደ ትነት ይወጣል.ፀሐይ አየሩን በማሞቅ አየሩ በከባቢ አየር ውስጥ እንዲጨምር ያደርጋል.አየሩ ቀዝቃዛ ወደ ላይ ከፍ ያለ ነው, ስለዚህ የውሃ ትነት ሲነሳ, ይቀዘቅዛል, ወደ ጠብታዎች ይጨመራል.በአንድ ቦታ ላይ በቂ ጠብታዎች ሲከማቹ፣ ጠብታዎቹ እንደ ዝናብ ወደ ምድር ለመመለስ ሊከብዱ ይችላሉ።
የሃይድሮሎጂ ዑደት ለሃይድሮ ኤሌክትሪክ ማመንጫዎች አስፈላጊ ነው ምክንያቱም በውሃ ፍሰት ላይ የተመሰረተ ነው.በፋብሪካው አቅራቢያ የዝናብ እጥረት ካለ, ውሃ ወደ ላይ አይሰበሰብም.ምንም ውሃ የሚሰበሰብበት ጅረት ባለመኖሩ፣ በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሃይል ማመንጫው ውስጥ የሚፈሰው የውሃ መጠን እና አነስተኛ የኤሌክትሪክ ሃይል ማመንጨት ነው።