ජල විදුලි බලාගාර ක්‍රියා කරන ආකාරය

ලොව පුරා, ජල විදුලි බලාගාර ලෝකයේ විදුලි බලයෙන් සියයට 24 ක් පමණ නිෂ්පාදනය කරන අතර බිලියන 1 කට වැඩි ජනතාවකට විදුලිය සපයයි.ජාතික පුනර්ජනනීය බලශක්ති රසායනාගාරයට අනුව ලෝකයේ ජලවිදුලි බලාගාර ඒකාබද්ධව මෙගාවොට් 675,000ක් නිපදවයි, එය තෙල් බැරල් බිලියන 3.6කට සමාන ශක්තියකි.එක්සත් ජනපදයේ ජලවිදුලි බලාගාර 2,000කට වඩා ක්‍රියාත්මක වන අතර, ජල විදුලිය රටේ විශාලතම පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවය බවට පත් කරයි.
මෙම ලිපියෙන් අපි පහත වැටෙන ජලය ශක්තිය නිපදවන ආකාරය දෙස බලා ජලවිදුලිය සඳහා අත්‍යවශ්‍ය ජල ප්‍රවාහය නිර්මාණය කරන ජල චක්‍රය ගැන ඉගෙන ගනිමු.ඔබේ දෛනික ජීවිතයට බලපෑ හැකි එක් අද්විතීය ජලවිදුලි යෙදුමක් පිළිබඳව ද ඔබට දර්ශනයක් ලැබෙනු ඇත.
ගඟක් පෙරළෙන ආකාරය නරඹන විට, එය රැගෙන යන බලවේගය සිතා ගැනීමට අපහසුය.ඔබ කවදා හෝ සුදු ජල ඔරු පැදීමේ යෙදී ඇත්නම්, එවිට ඔබට ගඟේ බලයෙන් කුඩා කොටසක් දැනී ඇත.සුදු-ජල වේගවත් ගංගාවක් ලෙස නිර්මාණය වී ඇති අතර, විශාල ජල ප්‍රමාණයක් පහළට ගෙන යන අතර පටු මාර්ගයක් හරහා අවහිර වේ.මෙම විවරය හරහා ගංගාව බලහත්කාරයෙන් ගලා යන විට එහි ගලායාම වේගවත් වේ.අතිවිශාල ජල පරිමාවකට කෙතරම් බලයක් තිබිය හැකිද යන්නට ගංවතුර තවත් උදාහරණයකි.
ජලවිදුලි බලාගාර ජලයේ ශක්තිය උපයෝගී කර ගන්නා අතර එම ශක්තිය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා සරල යාන්ත්‍ර විද්‍යාව භාවිතා කරයි.ජලවිදුලි බලාගාර ඇත්ත වශයෙන්ම තරමක් සරල සංකල්පයක් මත පදනම් වේ - වේල්ලක් හරහා ගලා යන ජලය ටර්බයිනයක් බවට පත් කරයි, එය උත්පාදකයක් බවට පත් කරයි.

සාම්ප්‍රදායික ජලවිදුලි බලාගාරයක මූලික කොටස් මෙන්න:
වේල්ල - බොහෝ ජලවිදුලි බලාගාර විශාල ජලාශයක් නිර්මාණය කරමින් ජලය රඳවා තබන වේල්ලක් මත රඳා පවතී.බොහෝ විට, මෙම ජලාශය වොෂින්ටන් ප්‍රාන්තයේ ග්‍රෑන්ඩ් කූලි වේල්ලේ රූස්වෙල්ට් විල වැනි විනෝදාස්වාද විලක් ලෙස භාවිතා කරයි.
ඉන්ටේක් - වේල්ලේ දොරටු විවෘත වන අතර ගුරුත්වාකර්ෂණය මගින් ජලය ටර්බයිනය වෙත ගෙන යන නල මාර්ගයක් වන පෙන්ස්ටොක් හරහා ඇද දමයි.මෙම නළය හරහා ජලය ගලා යන විට ජලය පීඩනය වැඩි කරයි.
ටර්බයිනය - ජලය ටර්බයිනයක විශාල තලවලට පහර දී හරවන අතර එය පතුවළක් මගින් එයට ඉහළින් ඇති ජනක යන්ත්‍රයකට සවි කර ඇත.ජලවිදුලි බලාගාර සඳහා වඩාත් සුලභ ටර්බයින වර්ගය වන්නේ වක්‍ර තල සහිත විශාල තැටියක් මෙන් පෙනෙන ෆ්‍රැන්සිස් ටර්බයිනයයි.ජලය සහ බලශක්ති අධ්‍යාපනය සඳහා පදනම (FWEE) අනුව ටර්බයිනයක බර ටොන් 172 ක් තරම් වන අතර විනාඩියකට වට 90 ක වේගයකින් (rpm) හැරවිය හැකිය.
උත්පාදක යන්ත්ර - ටර්බයින් බ්ලේඩ් හැරෙන විට, උත්පාදක යන්ත්රය තුළ චුම්බක මාලාවක් කරන්න.යෝධ චුම්බක තඹ දඟර පසුකර භ්‍රමණය වන අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය කිරීමෙන් ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව (AC) නිපදවයි.(උත්පාදක යන්ත්‍රය ක්‍රියා කරන ආකාරය ගැන ඔබ පසුව ඉගෙන ගනු ඇත.)
ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය - බලාගාරය තුළ ඇති ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය AC රැගෙන ඉහළ වෝල්ටීයතා ධාරාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි.
විදුලි රැහැන් - සෑම බලාගාරයකින්ම වයර් හතරක් පැමිණේ: බලයේ අදියර තුන එකවර නිපදවීම සහ තුනටම පොදු උදාසීන හෝ බිම්.(විදුලි රැහැන් සම්ප්‍රේෂණය පිළිබඳ වැඩිදුර දැන ගැනීමට විදුලිබල බෙදා හැරීමේ ජාල ක්‍රියා කරන ආකාරය කියවන්න.)
පිටතට ගලා යාම - භාවිතා කරන ලද ජලය ටේල් රේස් ලෙස හැඳින්වෙන නල මාර්ග හරහා ගෙන ගොස් නැවත ගඟට පහළට ඇතුල් වේ.
ජලාශයේ ජලය ගබඩා ශක්තිය ලෙස සැලකේ.ගේට්ටු විවෘත කරන විට, පෙන්ස්ටොක් හරහා ගලා යන ජලය චලනය වන නිසා චාලක ශක්තිය බවට පත්වේ.උත්පාදනය වන විදුලිය ප්රමාණය සාධක කිහිපයක් මගින් තීරණය වේ.එම සාධක දෙකක් වන්නේ ජල ප්රවාහයේ පරිමාව සහ හයිඩ්රොලික් හිස ප්රමාණයයි.හිස යනු ජල මතුපිට සහ ටර්බයින අතර ඇති දුරයි.හිස සහ ගලායාම වැඩි වන විට, නිපදවන විදුලිය ද වැඩි වේ.හිස සාමාන්යයෙන් ජලාශයේ ජල ප්රමාණය මත රඳා පවතී.

තවත් ජලවිදුලි බලාගාරයක් ඇත, එය පොම්ප කරන ලද ගබඩා බලාගාරය ලෙස හැඳින්වේ.සාම්ප්‍රදායික ජලවිදුලි බලාගාරයකදී ජලාශයේ ජලය බලාගාරය හරහා ගලා ගොස් පිටවී පහළට ගෙන යනු ලැබේ.පොම්ප කරන ලද ගබඩා බලාගාරයක් ජලාශ දෙකක් ඇත:
ඉහළ ජලාශය - සාම්ප්‍රදායික ජල විදුලි බලාගාරයක් මෙන් වේල්ලක් ජලාශයක් නිර්මාණය කරයි.මෙම ජලාශයේ ජලය විදුලිය නිපදවීම සඳහා ජල විදුලි බලාගාරය හරහා ගලා යයි.
පහළ ජලාශය - ජලවිදුලි බලාගාරයෙන් පිටවන ජලය නැවත ගඟට ඇතුළු වී පහළට ගලා යාමට වඩා පහළ ජලාශයකට ගලා යයි.
ආපසු හැරවිය හැකි ටර්බයිනයක් භාවිතයෙන්, ශාකයට ඉහළ ජලාශයට ජලය පොම්ප කළ හැකිය.මෙය සිදු කරනු ලබන්නේ කාර්ය බහුල නොවන පැය වලදීය.අත්යවශ්යයෙන්ම, දෙවන ජලාශය ඉහළ ජලාශය නැවත පුරවයි.ඉහළ ජලාශයට ජලය නැවත පොම්ප කිරීමෙන්, උපරිම පරිභෝජනයේ කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ විදුලිය උත්පාදනය කිරීම සඳහා බලාගාරයට වැඩි ජලය ඇත.

උත්පාදක යන්ත්රය
ජල විදුලි බලාගාරයේ හදවත ජනකය වේ.බොහෝ ජල විදුලි බලාගාර මෙම ජනක යන්ත්ර කිහිපයක් ඇත.
ඔබ අනුමාන කළ පරිදි උත්පාදක යන්ත්රය විදුලිය නිපදවයි.මේ ආකාරයට විදුලිය ජනනය කිරීමේ මූලික ක්‍රියාවලිය වන්නේ කම්බි දඟර තුළ චුම්බක මාලාවක් කරකැවීමයි.මෙම ක්රියාවලිය විද්යුත් ධාරාව නිපදවන ඉලෙක්ට්රෝන චලනය කරයි.
හූවර් වේල්ලෙහි මුළු ජනන යන්ත්‍ර 17ක් ඇති අතර, ඒ සෑම එකක්ම මෙගාවොට් 133ක් දක්වා ජනනය කළ හැකිය.හූවර් වේල්ල ජල විදුලි බලාගාරයේ සම්පූර්ණ ධාරිතාව මෙගාවොට් 2,074 කි.සෑම උත්පාදක යන්ත්රයක්ම මූලික කොටස් වලින් සාදා ඇත:
පතුවළ
උත්තේජකය
රොටර්
ස්ටටෝරය
ටර්බයිනය හැරෙන විට, උත්තේජකය රොටර් වෙත විදුලි ධාරාවක් යවයි.රොටරය යනු ස්ටෝටරය ලෙස හැඳින්වෙන තඹ කම්බි තදින් තුවාල වූ දඟරයක් තුළ කැරකෙන විශාල විද්‍යුත් චුම්භක මාලාවකි.දඟරය සහ චුම්බක අතර ඇති චුම්බක ක්ෂේත්රය විද්යුත් ධාරාවක් නිර්මාණය කරයි.
හූවර් වේල්ලේදී, ඇම්පියර් 16,500 ක ධාරාවක් උත්පාදක යන්ත්‍රයේ සිට ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය වෙත ගමන් කරයි, එහිදී ධාරාව සම්ප්‍රේෂණය වීමට පෙර ඇම්පියර් 230,000 දක්වා ඉහළ යයි.

ජලවිදුලි බලාගාර ස්වභාවිකව සිදුවන, අඛණ්ඩ ක්‍රියාවලියක ප්‍රයෝජන ලබා ගනී - වර්ෂාපතනය සහ ගංගා ඉහළ යාමට හේතු වන ක්‍රියාවලිය.සෑම දිනකම, පාරජම්බුල කිරණ මගින් ජල අණු බිඳ දැමීම නිසා අපගේ පෘථිවියට වායුගෝලය හරහා කුඩා ජල ප්‍රමාණයක් අහිමි වේ.නමුත් ඒ සමගම ගිනිකඳු ක්‍රියාකාරකම් හරහා පෘථිවියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රදේශයෙන් නව ජලය විමෝචනය වේ.නිර්මාණය වූ ජල ප්‍රමාණය සහ නැති වූ ජල ප්‍රමාණය සමාන වේ.
ඕනෑම අවස්ථාවක, ලෝකයේ මුළු ජල පරිමාව විවිධ ආකාරවලින් පවතී.එය සාගර, ගංගා සහ වැසි මෙන් ද්රව විය හැක;ඝන, ග්ලැසියරවල මෙන්;හෝ වායුමය, වාතයේ නොපෙනෙන ජල වාෂ්පවල මෙන්.සුළං ධාරා මගින් පෘථිවිය වටා ගමන් කරන විට ජලය තත්වයන් වෙනස් වේ.සුළං ධාරා සූර්යයාගේ තාපන ක්රියාකාරිත්වය මගින් ජනනය වේ.වායු ධාරා චක්‍ර නිර්මාණය වන්නේ ග්‍රහලෝකයේ අනෙකුත් ප්‍රදේශවලට වඩා සමකය මත සූර්යයා වැඩිපුර බැබළීම මගිනි.
වායු ධාරා චක්‍ර මගින් පෘථිවි ජල සැපයුම එහිම චක්‍රයක් හරහා ගෙන යයි, එය ජල විද්‍යාත්මක චක්‍රය ලෙස හැඳින්වේ.සූර්යයා දියර ජලය රත් කරන විට ජලය වාතයේ වාෂ්ප බවට පත් වේ.සූර්යයා වාතය රත් කරන අතර එමඟින් වායුගෝලයේ වාතය ඉහළ යයි.වාතය ඉහළට සිසිල් වන අතර ජල වාෂ්ප ඉහළ යන විට එය සිසිල් වී ජල බිඳිති බවට පත් වේ.එක් ප්‍රදේශයක ප්‍රමාණවත් තරම් ජල බිඳිති එකතු වූ විට, එම ජල බිඳිති නැවත වර්ෂාපතනයක් ලෙස පෘථිවියට වැටීමට තරම් බර විය හැක.
ජලවිදුලි බලාගාර සඳහා ජල චක්‍රය වැදගත් වන්නේ ඒවා ජල ප්‍රවාහය මත රඳා පවතින බැවිනි.ශාකය අසල වර්ෂාපතනයක් නොමැති නම්, ජලය ඉහළට එකතු නොවේ.ඉහළට ජලය එකතු නොවීම නිසා ජල විදුලි බලාගාරය හරහා ජලය ගලා යාම අඩු වන අතර විදුලිය නිපදවීම අඩු වේ.