Vodna energija

hidro

Voda je najpomembnejši obnovljivi vir energije in kar 21,6 % vse električne energije na svetu je proizvedeno z izkoriščanjem energije vode oziroma hidroenergije.  Pretvorba hidroenergije v električno energijo poteka v hidroelektrarnah. Z izjemo starih mlinov, ki jih poganja teža vode, izkoriščajo moderne hidroelektrarne kinetično energijo vode, ki jo le ta pridobi s padcem. Količina pridobljene energije je odvisna tako od količine vode kot od višinske razlike vodnega padca.

Glede na to razlikujemo različne tipe hidroelektrarn:

Glavni del hidroelektrarne je turbina. Obstaja več vrst turbin, ki so primerne za različne vodotoke. Vodo dovajamo v turbine, te poganjajo generator, ki pretvarja hidroenergijo v električno. V hidroelektrarnah se uporabljajo :

  • Kaplanove,
  • Francisove in
  • Peltonove turbne

Kaplanova ali propelerska turbina

Uporablja se za velike pretoke in nizke padce. Kaplanova turbina ima vrtljive gonilne lopatice, ki jih je od 3 do 8 lopatic v obliki propelerja  in obratuje v območju nad 160 vrtljajev na minuto. rotor turbine je popolnoma potopljen v vodo. Imajo zelo dober izkoristek, vse do 15%nazivne obremenitve in so zelo dobro prilagojene spremembam padca. zaradi tega Kaplanova turbina prodira v področje Francisove turbine in obratuje vse do višinske razlike do 70 m.

Kaplanova turbina

Kaplanova turbina

Francisove turbine

So med najbolj pogosto uporabljenimi in delujejo v območju od 40 do 220 vrtljajev na minuto. Uporablja se za padce od 25 – 400 m. Hitre turbine se uporabljajo za nizke padce, za vioke padce pa so bolj primerne počasne Francisove turbine. Hitre uporabljamo za padce do 50 m, , normalne do 100 m, počasne pa do 400m. Voda se dovaja skozi dovodno kolo, kjer se količina vode spreminja z vodilnimi lopaticami.

Francisove turbine imajo glede Peltonove turbine večjo hitrost, zaradi tega manjše dimenzije in lažje generatorje in ečjo elastičnost glede na spremembo padca. Zaradi tega Francisove turbine vse bolj prodirajo na območje  Peltonovih  turbin.

Francisova turbina

Francisova turbina

Peltonove turbine

Uporabljamo jih pri majhnih specifičnih vrtilnih hitrostih, majhnih hitrostih in pri velikih padcih. Uporabljajo se za padce večje od 300 m. Voda v to turbino se dovajo skozi eno ali več šob, ki so usmerjene na lopatice. Lopatice so školjkaste oblike in so nameščene na obodu gonilnika. Pri Peltonovi turbini je vtok curka na lopatice v vseh legah pravilen in brez udarca. Zaradi tega imajo te turbine najboljši izkoristek v primerjavi z ostalimi.

Peltonova turbina

Peltonova turbina

Pri tipični hidroelektrarni zajezijo reko, da nastane vodni zbiralnik iz katerega lahko enakomerno in usmerjeno dovajajo tekočo vodo. Ta voda ima veliko hitrost, ta tip elektrarne izkorišča kinetično energijo vode. Vodo iz zbiralnika usmerijo po ceveh v elektrarno, kjer vrti turbino, ki poganja električni generator. Proizvedeno elektriko na transformacijski postaji pretvorijo na visoko napetost, primerno za prenos.

Prednosti in slabosti izkoriščanja vodne energije

Prednosti izkoriščanja hidroenergije:

Slabosti izkoriščanja hidroenergije:

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: