Weltwäit produzéiere Waasserkraaftwierker ongeféier 24 Prozent vun der Welt Stroum a liwweren méi wéi 1 Milliard Leit mat Kraaft.D'Waasserkraaftwierker vun der Welt produzéieren am Ganzen 675.000 Megawatt, d'Energieëquivalent vun 3.6 Milliarde Fässer Ueleg, laut dem National Renewable Energy Laboratory.Et gi méi wéi 2.000 Waasserkraaftwierker an den USA, déi d'Waasserkraaft déi gréisste erneierbar Energiequell vum Land maachen.
An dësem Artikel wäerte mir kucken wéi fällt Waasser Energie erstellt a léiere iwwer den hydrologesche Zyklus deen de Waasserfloss erstellt essentiell fir Waasserkraaft.Dir kritt och en Abléck op eng eenzegaarteg Uwendung vun der Waasserkraaft, déi Ären Alldag beaflosse kann.
Wann Dir kuckt wéi e Floss laanscht rullt, ass et schwéier Iech d'Kraaft virzestellen déi se dréit.Wann Dir jeemools Wäisswasser Rafting war, dann hutt Dir e klengen Deel vun der Kraaft vum Floss gefillt.White-water rapids entstinn als Floss, droen eng grouss Quantitéit u Waasser biergof, Flaschenhals duerch e schmuele Passage.Wéi de Floss duerch dës Ouverture gezwongen ass, gëtt säi Floss séier.Iwwerschwemmungen sinn en anert Beispill vu wéi vill Kraaft en enorme Volumen Waasser kann hunn.
Waasserkraaftwierker profitéieren d'Energie vum Waasser a benotzen einfach Mechanik fir dës Energie an Elektrizitéit ze konvertéieren.Waasserkraaftwierker baséieren tatsächlech op engem zimlech einfache Konzept - Waasser, dat duerch e Staudamm fléisst, mécht eng Turbine, déi e Generator mécht.
Hei sinn d'Basiskomponente vun enger konventioneller Waasserkraaftwierk:
Damm - Déi meescht Waasserkraaftwierker vertrauen op engem Damm, deen Waasser hält, an e grousse Reservoir erstellt.Dacks gëtt dëse Reservoir als Fräizäitséi benotzt, sou wéi de Lake Roosevelt um Grand Coulee Dam am Washington State.
Intake - Gates op der Damm op an d'Schwéierkraaft zitt d'Waasser duerch de Penstock, eng Pipeline déi an d'Turbine féiert.Waasser baut Drock op wéi et duerch dës Päif fléisst.
Turbine - D'Waasser schloen a dréit déi grouss Blades vun enger Turbine, déi mat engem Schaft un engem Generator uewendriwwer befestegt ass.Déi heefegst Aart vun Turbine fir Waasserkraaftwierker ass d'Francis Turbine, déi ausgesäit wéi eng grouss Scheif mat kromme Blades.Eng Turbine ka bis zu 172 Tonnen weien a mat enger Rate vun 90 Revolutiounen pro Minutt (rpm) dréinen, laut der Foundation for Water & Energy Education (FWEE).
Generatoren - Wéi d'Turbinblade sech dréinen, sou maachen eng Serie vu Magnete am Generator.Riesemagnete rotéieren laanscht Kupferspiralen, a produzéieren Alternéierstroum (AC) andeems Elektronen bewegen.(Dir léiert méi iwwer wéi de Generator funktionnéiert méi spéit.)
Transformator - Den Transformator am Kraafthaus hëlt den AC an konvertéiert en a méi héije Spannungsstroum.
Power Linnen - Aus all Kraaftwierk kommen véier Dréit ofgepëtzt: déi dräi Phasen vun Muecht gläichzäiteg produzéiert plus en neutralen oder Buedem gemeinsam fir all dräi.(Liest Wéi Power Distribution Grids funktionnéieren fir méi iwwer Power Line Transmission ze léieren.)
Outflow - Benotzt Waasser gëtt duerch Pipelines gedroen, tailraces genannt, a geet erëm an de Floss erof.
D'Waasser am Reservoir gëtt als gespäichert Energie ugesinn.Wann d'Tore opmaachen, gëtt d'Waasser, déi duerch de Penstock fléisst, zu kinetesch Energie, well et a Bewegung ass.D'Quantitéit u Stroum, déi generéiert gëtt, gëtt vu verschiddene Faktoren bestëmmt.Zwee vun dëse Faktoren sinn de Volume vum Waasserfluss an d'Quantitéit vum hydraulesche Kapp.De Kapp bezitt sech op d'Distanz tëscht der Waasserfläch an den Turbinen.Wéi de Kapp an de Flow eropgeet, erhéicht och de Stroum generéiert.De Kapp ass normalerweis ofhängeg vun der Quantitéit u Waasser am Reservoir.
Et gëtt eng aner Zort Waasserkraaftwierk, déi Pompellagerungsanlag genannt gëtt.An enger konventioneller Waasserkraaftwierk fléisst d'Waasser aus dem Reservoir duerch d'Planz, geet eraus a gëtt erof gefouert.Eng Pompelspäicheranlag huet zwee Reservoir:
Ieweschte Reservoir - Wéi eng konventionell Waasserkraaftwierk, schaaft en Damm e Reservoir.D'Waasser an dësem Reservoir fléisst duerch d'Waasserkraaftwierk fir Stroum ze kreéieren.
Ënneschten Reservoir - Waasser aus der Waasserkraaftwierk fléisst an e méi nidderegen Reservoir anstatt an de Floss zréck a fléisst erof.
Mat enger reversibeler Turbine kann d'Planz Waasser zréck an den ieweschten Reservoir pumpen.Dëst gëtt an Off-Speaksstonnen gemaach.Wesentlech fëllt den zweete Reservoir den ieweschten Reservoir op.Andeems de Waasser zréck an den ieweschten Reservoir pompelt, huet d'Planz méi Waasser fir Elektrizitéit während Perioden vum Spëtzeverbrauch ze generéieren.
Der Generator
D'Häerz vun der hydroelektrescher Kraaftwierk ass den Generator.Déi meescht Waasserkraaftwierker hunn e puer vun dësen Generatoren.
Den Generator, wéi Dir vläicht scho virgestallt hutt, generéiert de Stroum.De Basisprozess fir Elektrizitéit op dës Manéier ze generéieren ass eng Serie vu Magnete bannent Drotspiralen ze rotéieren.Dëse Prozess bewegt Elektronen, wat elektresche Stroum produzéiert.
Den Hoover Dam huet insgesamt 17 Generatoren, déi jidderee bis zu 133 Megawatt generéiere kann.D'total Kapazitéit vun der Hoover Dam Waasserkraaftwierk ass 2.074 Megawatt.All Generator ass aus bestëmmte Basisdeeler gemaach:
Schaft
Exciter
Rotor
Stator
Wéi d'Turbine dréit, schéckt den Exzitor en elektresche Stroum un den Rotor.De Rotor ass eng Serie vu groussen Elektromagneten, déi an enger enk gewéckelt Kupferdrahtspiral dréinen, de Stator genannt.D'Magnéitfeld tëscht der Spule an de Magnete kreéiert en elektresche Stroum.
Am Hoover Dam beweegt sech e Stroum vu 16.500 Ampere vum Generator an den Transformator, wou de Stroum bis zu 230.000 Ampere eropgeet ier se iwwerdroe gëtt.
Waasserkraaftwierker profitéiere vun engem natierlechen, kontinuéierleche Prozess - de Prozess, deen de Reen erofgeet a Flëss eropgeet.All Dag verléiert eise Planéit eng kleng Quantitéit Waasser duerch d'Atmosphär well ultraviolet Strahlen Waassermoleküle ausernee briechen.Awer gläichzäiteg gëtt nei Waasser aus dem banneschten Deel vun der Äerd duerch vulkanesch Aktivitéit emittéiert.D'Quantitéit u Waasser erstallt an d'Quantitéit u Waasser verluer ass ongeféier d'selwecht.
Zu all Zäit ass de Gesamtvolumen vum Waasser op der Welt a ville verschiddene Formen.Et kann flësseg sinn, wéi an Ozeanen, Flëss a Reen;fest, wéi bei Gletscher;oder gasfërmeg, wéi am onsichtbare Waasserdamp an der Loft.Waasser ännert Staaten wéi et duerch Wandstréim ronderëm de Planéit bewegt gëtt.Wandstroum entsteet duerch d'Heizungsaktivitéit vun der Sonn.Loftstroum-Zyklen entstinn duerch d'Sonn, déi méi um Equator schéngt wéi op anere Beräicher vum Planéit.
D'Loftstroumzyklen féieren d'Waasserversuergung vun der Äerd duerch en eegenen Zyklus, de hydrologesche Zyklus genannt.Wéi d'Sonn flëssegt Waasser erhëtzt, verdampft d'Waasser an Damp an der Loft.D'Sonn erhëtzt d'Loft, sou datt d'Loft an der Atmosphär eropgeet.D'Loft ass méi kal méi héich, sou datt de Waasserdamp eropgeet, ofkillt, a kondenséiert an Drëpsen.Wann genuch Drëpsen an engem Gebitt accumuléieren, kënnen d'Tropfen schwéier genuch ginn fir als Nidderschlag op d'Äerd zréckzefalen.
Den hydrologesche Zyklus ass wichteg fir Waasserkraaftwierker well se vum Waasserfloss ofhänken.Wann et e Manktem u Reen bei der Planz ass, sammelt Waasser net upstream.Wa kee Waasser an de Stroum sammelt, fléisst manner Waasser duerch d'Waasserkraaftwierk a manner Stroum gëtt generéiert.
Post Zäit: Jul-07-2021
