برق آبی چگونه کار می کند؟

الکتریسیته توسط منابع مختلف انرژی و انواع مختلف فناوری ها تولید می شود.

همه ما در مقطعی در مورد سوخت‌های فسیلی، انرژی هسته‌ای و منابع انرژی تجدیدپذیر مانند نیروی برق آبی شنیده‌ایم.

بر اساس اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، در سال ۲۰۲۰:

در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر، این انرژی‌ها به سرعت سهم خود از برق ایالات متحده را تغییر می‌دهند.

میزان کل برق تولیدی توسط انرژی های تجدیدپذیر در ایالات متحده حدود ۲۰٪ است.

در اینجا یک تفکیک در سال ۲۰۲۰ موجود است:

انرژی های تجدیدپذیر به یک موضوع بسیار داغ در دنیای امروز تبدیل شده است. ما هر روز بیشتر در مورد تولید انرژی خورشیدی و بادی می بینیم و می شنویم.

.

اما آنچه ما در مورد آن صحبت نمی کنیم این است که با افزایش استفاده از انرژی بادی و خورشیدی، نگرانی در مورد پایداری شبکه افزایش می یابد.

وقتی سوئیچ چراغ خود را در خانه خود سوسو می‌زنید، کاری که انجام می‌دهید اساساً درخواست برق بیشتر از شبکه برق است، یا به عبارت دیگر، درخواست چیزی است که به عنوان بار بیشتر نامیده می‌شود.

از آنجایی که یک روش خوب، کارآمد و مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی هنوز واقعیت ندارد، انرژی باید فوراً تولید و منتقل شود تا بتوانید نور داشته باشید!

تعادل بین مقدار بار تولید شده و مقدار بار مورد نیاز شبکه یک عمل متعادل کننده مداوم است که به پایداری نیاز دارد و برای جلوگیری از خاموشی بسیار مهم است.

انرژی که تولید میشود باید دائماً برابر با انرژی مصرفی باشد.

وقتی نوبت به تولید برق از طریق استفاده از انرژی باد یا خورشید می‌رسد، ابهاماتی وجود دارد که باید به حساب می آید:

یا خورشید روشن و می درخشد، یا نیست. یا باد دارید که توربین‌هایتان را می‌چرخاند یا ندارید.

کاری که ما با افزودن این منابع انرژی انجام می‌دهیم، اساساً بی‌ثباتی بیشتر و بیشتری را به شبکه اضافه می‌کند.

این جایی است که نیروگاه های آبی وارد می شود… نیروگاه های برق آبی نه تنها توانایی ذخیره سوخت (یا آب!) را دارند، بلکه توانایی پاسخگویی به تغییرات شبکه را نیز دارند که به آن درخواست های بار نیز گفته می شود (به یاد داشته باشید… سوئیچ نور؟!) در چند ثانیه به دلیل سیستم های حاکم بر آن که سرعت توربین را کنترل می کند.

به همین دلیل است که اغلب از نیروگاه آبی به عنوان نگهبان شبکه یاد می شود!

.

اکنون ما می دانیم که چرا تولید برق آبی بسیار مهم است… اما واقعاً انرژی آبی چگونه تولید می شود؟

چگونه انرژی حاصل از آب به نور خانه شما کمک می کند؟

خب… انرژی توسط همان اصولی تولید می‌شود که کشاورزان یونان باستان برای خرد کردن غلات استفاده می‌کردند:

آب جاری که چرخ یا توربین را می‌چرخاند.

نیروگاه‌های برق آبی همیشه در نزدیکی یک منبع آب قرار دارند، زیرا آب منبع برق آبی است.

در داخل نیروگاه‌ها، انواع مختلفی از توربین‌ها وجود دارد، اما برای امروز، توربین‌هایی را بررسی می‌کنیم که با نام توربین فرانسیس یا فرانسیس دوستانه شناخته می‌شوند.

این نام مستعار دوستانه را به دلیل پیچیدگی کمتری برای کنترل، با قطعات کمتر و متغیرهای کمتر می‌گیرد.

اجازه دهید با توضیح نیاز به سد شروع کنیم: سد سطح آب را بالا می برد و جریان آن را کنترل می کند.

تفاوت در ارتفاع ایجاد شده توسط سد، بین سطح آب از ورودی و تخلیه، همان چیزی است که به آن سر گفته می شود.

به استثنای توربین انحرافی نه چندان رایج، که برای ایجاد حرکت به جریان طبیعی آب متکی است، توربین‌های آبی اغلب در ارتفاع پایین‌تری ساخته می‌شوند.

توربین های فرانسیس به و متوسط سر . این بدان معنی است که سد کوچکتر است در مقایسه با سدهای مورد نیاز برای نیازهای سر توربین دیگر.

.

آب از لوله‌های بزرگی که penstock نام گذاری می‌شوند، در داخل سد جریان دارد و چرخ بزرگی به نام توربین را می‌چرخاند. فشار بالا از طریق پنستوک جریان می یابد.

بین مخزن و مخزن، دروازه ای به نام دروازه سر یا دروازه ورودی وجود دارد.

هنگامی که باز است، به آب اجازه می دهد تا از مخزن به توربین جریان یابد.

اکنون که آب بالاخره به توربین رسیده است، بیایید نگاهی عمیق‌تر به شکل واقعی توربین فرانسیس و نحوه چرخش آن بیندازیم.

آب از پنستوک به داخل محفظه طومار یا محفظه مارپیچ جریان می‌یابد، یک ورودی مارپیچی شکل که جریان آب را از پایه به دروازه‌های بسیار مهم هدایت می‌کند.

گیت های ویکت مجموعه ای از دروازه ها هستند که کل توربین را احاطه کرده اند.

می‌توان آن‌ها را کنترل کرد تا از حالت کاملاً بسته خارج شوند و اجازه ورود آب به داخل توربین را ندهند تا زمانی که کاملاً باز شوند و جریان کامل در داخل آن جریان یابد.

با ورود آب به رانر، توربین می چرخد. هرچه آب بیشتر باشد، توربین سریع‌تر می‌چرخد.

روش باز و بسته کردن گیت های ویکت از طریق کنترل سروو موتور است.

حلقه شیفت دارای پیوندهایی است که به خود دروازه‌های ویکت و دیسک مرکزی متصل میشوند،

بنابراین، همانطور که سروموتورها به جلو و عقب حرکت می‌کنند،

دروازه‌ها کاملاً باز و کاملاً بسته می‌شوند.

دروازه‌های ویکت روشی هستند که فرمانداران می‌توانند سرعت توربین را کنترل کنند!

توربین سپس شفت متصل را که ژنراتور شما را می چرخاند، می چرخاند تا برق تولید کند.

آن الکتریسیته سپس از طریق خطوط برق تا خانه شما حرکت می کند… و به شما نور می دهد!

.

غیر از فرانسیس فرندلی، دو نوع توربین دیگر داریم، توربین کاپلان و پلتون.

یک توربین کاپلان نه تنها دروازه‌ها بلکه پره‌ها را نیز دارد!

توربین پلتون درست مانند چرخ‌های کشاورز یونانی در هوا می‌چرخد.

برای پایان، در اینجا چند واقعیت جالب در مورد نیروگاه های آبی موجود است:

اکنون که درک خوبی از انرژی آبی دارید، بیایید آنچه را که در مورد آن بحث کرده‌ایم خلاصه کنیم:

اگر می‌خواهید بیشتر بدانید، می‌توانید دو مقاله دیگر ما را مرور کنید:

اگر در مورد نیروگاه های برق آبی یا به طور کلی در مورد نیروگاه های برق سوالی دارید، آن را در نظرات زیر اضافه کنید تا در کمترین زمان به شما پاسخ دهیم. بیش از ۲۴ ساعت.

یک دوست، مشتری یا همکار دارید که بتواند از برخی از این اطلاعات استفاده کند؟ لطفا این مقاله را به اشتراک بگذارید.

 در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.