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Comment travail d'usines d'hydroélectricité

July 21, 2021

Dans le monde entier, les usines d'hydroélectricité produisent environ 24 pour cent de l'électricité et de l'offre du monde plus de 1 milliard de personnes avec la puissance. Hydroélectricité du monde rendement de l'installation un total combiné de 675 000 mégawatts, l'équivalent d'énergie de 3,6 milliards de barils de pétrole, selon le laboratoire national d'énergie renouvelable. Il y a plus de 2 000 usines d'hydroélectricité fonctionnant aux Etats-Unis, faisant à hydroélectricité la plus grande source d'énergie renouvelable du pays.
En cet article, nous jetterons un coup d'oeil à la façon dont l'eau en baisse crée l'énergie et nous renseignons sur le cycle hydrologique qui crée l'écoulement d'eau essentiel pour l'hydroélectricité. Vous obtiendrez également un aperçu à une application unique d'hydroélectricité qui peut affecter votre vie quotidienne.
En observant un petit pain de rivière par, il est difficile d'imaginer la force il porte. Si vous avez jamais été la blanc-eau transportant par radeau, alors vous avez senti une petite partie de la puissance de la rivière. la rapide de la Blanc-eau est créée comme rivière, portant un grand nombre d'eau en descendant, des goulots d'étranglement par un passage étroit. Pendant que la rivière est forcée par cette ouverture, son écoulement s'active. Les inondations sont un autre exemple de combien de force un volume énorme de l'eau peut avoir.
Les usines d'hydroélectricité arment l'énergie hydraulique et emploient la mécanique simple pour convertir cette énergie en électricité. Des usines d'hydroélectricité sont basées réellement sur un concept plutôt simple -- l'eau traversant un barrage tourne une turbine, qui tourne un générateur.

R-C

Voici les composantes de base d'une usine d'hydroélectricité conventionnelle :
Endiguez - la plupart des usines d'hydroélectricité se fondent sur un barrage qui tient de retour l'eau, créant un grand réservoir. Souvent, ce réservoir est employé comme lac récréationnel, tel que le lac Roosevelt au barrage grand de Coulee en Washington State.
Prise - les portes sur le barrage ouvert et la gravité tire l'eau par la conduite forcée, une canalisation qui mène à la turbine. L'eau accumule la pression pendant qu'elle traverse ce tuyau.
Turbine - l'eau heurte et tourne les grandes lames d'une turbine, qui est fixée à un générateur au-dessus de elle par un axe. Le type le plus commun de turbine pour des usines d'hydroélectricité est Francis Turbine, qui ressemble à un grand disque avec les lames incurvées. Une turbine peut peser pas moins de 172 tonnes et de tour à un taux de 90 révolutions par minute (T/MN), selon la base pour l'eau et l'éducation d'énergie (FWEE).
Générateurs - comme lames de turbine de turbines tournez, ainsi faites une série d'aimants à l'intérieur du générateur. Les aimants géants tournent les bobines de cuivre passées, produisant le courant alternatif (C.A.) en déplaçant des électrons. (Vous apprendrez plus au sujet de la façon dont le générateur fonctionne plus tard.)
Transformateur - le transformateur à l'intérieur de la centrale électrique prend le C.A. et le convertit en haut-tension actuelle.
Lignes électriques - chaque centrale sortent quatre fils : les trois phases de la puissance étant produite simultanément plus un terrain communal de neutre ou de terre à chacun des trois. (Lisez comment les grilles de distribution d'énergie fonctionnent pour apprendre plus au sujet de la transmission de ligne électrique.)
Sortie - l'eau utilisée est portée par des canalisations, appelées les tailraces, et rentre la rivière en aval.
L'eau dans le réservoir est considérée énergie stockée. Quand les portes s'ouvrent, l'eau traversant la conduite forcée devient énergie cinétique parce qu'elle est dans le mouvement. La quantité de l'électricité qui est produite est déterminée par plusieurs facteurs. Deux de ces facteurs sont le volume d'écoulement d'eau et la quantité de tête hydraulique. Le chef se réfère à la distance entre la surface de l'eau et les turbines. Pendant que l'augmentation de tête et d'écoulement, fait cela l'électricité s'est produite. La tête dépend habituellement de la quantité de l'eau dans le réservoir.

Il y a un autre type d'usine d'hydroélectricité, a appelé l'usine d'emmagasinage par pompe. Dans une usine d'hydroélectricité conventionnelle, l'eau du réservoir traverse l'usine, sorties et est portée en bas du courant. Une usine d'emmagasinage par pompe a deux réservoirs :
Réservoir supérieur - comme une usine d'hydroélectricité conventionnelle, un barrage crée un réservoir. L'eau dans ce réservoir traverse l'usine d'hydroélectricité pour créer l'électricité.
Réservoir inférieur - l'eau sortant l'usine d'hydroélectricité coule dans un réservoir inférieur plutôt que rentrant la rivière et coulant en aval.
Utilisant une turbine réversible, l'usine peut pomper l'eau de nouveau au réservoir supérieur. Ceci est fait en heures creuses. Essentiellement, le deuxième réservoir remplit le réservoir supérieur. En pompant l'eau de nouveau au réservoir supérieur, l'usine a plus d'eau pour produire de l'électricité au cours des périodes de consommation maximale.

Le générateur
Le coeur de l'usine d'énergie hydroélectrique est le générateur. La plupart des usines d'hydroélectricité ont plusieurs de ces générateurs.
Le générateur, car vous pourriez avoir deviné, produit de l'électricité. L'opération de base de produire de l'électricité est de cette manière de tourner une série d'aimants à l'intérieur des bobines de fil. Ce processus déplace des électrons, qui produit le courant électrique.
Le barrage de Hoover a un total de 17 générateurs, qui peuvent produire de jusqu'à 133 mégawatts. Toute la capacité de l'usine d'hydroélectricité de barrage de Hoover est de 2 074 mégawatts. Chaque générateur est fait de certaines pièces de base :
Axe
Excitor
Rotor
Redresseur
Pendant que la turbine tourne, l'excitor envoie un courant électrique au rotor. Le rotor est une série de grands électro-aimants qui tourne à l'intérieur d'une bobine de serré-blessure de câblage cuivre, a appelé le redresseur. Le champ magnétique entre la bobine et les aimants crée un courant électrique.
Dans le barrage de Hoover, un courant de 16 500 ampères de mouvements du générateur au transformateur, où les rampes actuelles jusqu'à 230 000 ampères avant d'être transmise.

Les usines d'hydroélectricité tirent profit d'un processus naturel et continu -- le processus qui fait tomber et monter la pluie les rivières. Chaque jour, notre planète perd un peu d'eau par l'atmosphère comme rayons ultraviolets cassent des molécules d'eau à part. Mais en même temps, la nouvelle eau est émise de la partie intérieure de la terre par l'activité volcanique. La quantité de l'eau a créé et la quantité de l'eau perdue est à peu près identique.
En même temps, tout le volume du monde de l'eau est sous beaucoup de différentes formes. Il peut être liquide, comme sous les océans, les rivières et la pluie ; solide, comme en glaciers ; ou gazeux, comme dans la vapeur d'eau invisible dans le ciel. L'eau change des états pendant qu'elle est déplacée autour de la planète par des courants de vent. Des courants de vent sont produits par l'activité de chauffage du soleil. Des cycles de courant d'air sont créés par le soleil brillant davantage sur l'équateur que sur d'autres secteurs de la planète.
Les cycles de courant d'air conduisent l'approvisionnement en eau de la terre pendant un cycle de ses propres moyens, ont appelé le cycle hydrologique. Car le soleil chauffe l'eau liquide, l'eau s'évapore dans la vapeur dans le ciel. Le soleil chauffe l'air, faisant lever l'air dans l'atmosphère. L'air est plus haut plus froid, pour la vapeur d'eau se lève, il se refroidit, condensant dans des gouttelettes. Quand assez de gouttelettes s'accumulent dans un secteur, les gouttelettes peuvent devenir assez lourdes pour retomber à la terre comme précipitation.
Le cycle hydrologique est important pour des usines d'hydroélectricité parce qu'ils dépendent de l'écoulement d'eau. S'il y a un manque de pluie près de l'usine, l'eau ne se rassemblera pas en amont. Sans l'eau se rassemblant vers le haut du courant, moins d'écoulements d'eau par l'usine d'hydroélectricité et moins d'électricité est produits.