Timp de mai multe milenii, energia care este închisă în apă curgătoare servește ființa umană cu credincioșie. Rezervele sale de pe Pământ sunt enorme. Nu fără nici un motiv, unii oameni de știință cred că ar fi mai corect să numim planeta noastră, nu Pământul, ci Apa - în cele din urmă, aproximativ trei sferturi din suprafața planetei este acoperită cu apă. Un imens acumulator de energie este Oceanul Mondial, absorbind cea mai mare parte a acestuia provenind din Soare. Aici se produc valuri de stropi, deversări și valuri, există mari curenți oceanici. Născut râuri puternice, purtând mase uriașe de apă în mări și oceane. Este clar că omenirea, în căutarea energiei, nu poate trece de rezervele atât de mari. Anterior, oamenii au învățat să folosească energia râurilor.
Fig. 1. Schema primului co-le-sa cu un arbore vertical.
Fig. 2. Roți din Vitruvius
Un pas înainte a fost roata de apă a lui Vitruvius (secolul I d.Hr.), a cărui schemă este prezentată în Fig. 2. Aceasta este o roată verticală cu lame mari și un arbore orizontal. Arborele roții este legat de roți dințate din lemn cu un arbore vertical pe care este așezată o piatră de moară. Astăzi asemenea mori se găsesc pe malul Dunării; ei perekalivayut într-o oră la 200 kg de cereale.
La aproape cincisprezece sute de ani de la prăbușirea Imperiului Roman, roțile de apă au servit ca sursă principală de energie pentru toate tipurile de procese de producție din Europa, înlocuind munca fizică a omului.
Dispozitivele în care energia apei este folosită pentru a efectua munca, este obișnuită să apeleze motoarele de apă (sau hidraulice). Cea mai simplă și cea mai veche dintre ele sunt roțile de apă descrise mai sus. Distingeți roata cu apa subterană superioară, medie și inferioară.
Într-o centrală hidroelectrică modernă, masa de apă se deplasează la lamele de turbină la viteză ridicată. Apa curge din baraj - prin grila de protecție și reglabilă - de-a lungul conductei de oțel la turbina de deasupra căreia este montat generatorul. Energia mecanică a apei prin intermediul turbinei este transferată la generatoare și în ele este transformată în energie electrică. După ce au lucrat împreună, apa este așezată în râu. Tăierea este un tunel care se extinde treptat, în timp ce viteza este în același timp.
Centralele hidroelectrice sunt clasificate în funcție de puterea lor la cele mici (cu o capacitate instalată de până la 0,2 MW), mici (până la 2 MW), medii (până la 20 MW) și mari (peste 20 MW). Al doilea criteriu prin care sunt împărțite centralele hidroelectrice este capul. Există centrale de joasă presiune (cap până la 10 m), cap mediu (până la 100 m) și presiune ridicată (peste 100 m). În cazuri rare, densitățile centralei hidroelectrice de înaltă presiune sunt înalte de 240 m. Astfel de baraje concentrează energia apei, acumulez apă și măresc nivelul acesteia.
Costurile pentru construirea HPP în Leaky, dar ele sunt compensate de faptul că nu trebuie să plătească (în orice caz, în formă explicită) pentru sursa de energie - Apa. Capacitatea centralelor hidroelectrice moderne, proiectate la nivel înalt de inginerie, depășește 100 MW și KP. EA este de 95% (roțile de apă au un KPD de 50-85%). Această putere este atinsă la viteze destul de scăzute de rotație a rotorului (aproximativ 100 rpm), astfel încât hidroturbinele moderne au atins propriile dimensiuni. De exemplu, P, roata de lucru de la turbina de Volzhskaya HPP ei. VI Lenin A are o înălțime de aproximativ 10 milioane și cântărește 420 de tone.
Turbina este o mașină foarte avantajoasă din punct de vedere energetic, deoarece apa este ușor și ușor de schimbat prin rotație. Același principiu este folosit adesea în Nash Mashi, care în exterior nu arată ca o roată de apă (dacă este pe lopata care afectează aburul, atunci este vorba despre turbina cu abur).
Avantajele centralelor hidroelectrice sunt evidente - reînnoite în mod constant de natura însăși, rezerva de energie, ușurința de funcționare, absența poluării mediului. Da, și experiența în construirea și funcționarea roților de apă ar putea fi de mare ajutor pentru hidroenergie. Cu toate acestea, construcția barajului unei centrale hidroelectrice mari sa dovedit a fi o sarcină mult mai complicată decât construirea unui baraj mic pentru rotirea roții de turnare. Pentru a conduce hidroturbine puternice în rotație, trebuie să acumuleze o cantitate mare de apă în spatele barajului. Pentru construirea barajului este necesar să se așeze atât de multe materiale încât volumul piramidelor egiptene uriașe în comparație cu acesta să pară nesemnificativ.
Prin urmare, la începutul secolului XX, au fost construite doar câteva centrale hidroelectrice. În apropierea orașului Pyatigorsk, în Caucazul de Nord, pe Podkumok, a funcționat cu succes o centrală electrică destul de mare, cu un nume semnificativ "cărbune alb". Acesta a fost doar începutul.
Deja în planul istoric al GOELRO a fost prevăzută construcția unor centrale hidroelectrice mari. În anul 1926 a fost pusă în funcțiune centrala hidroelectrică Volkhov, în următoarea - a început construcția faimoasei centrale hidroelectrice Nipru. Politica privind energia din ce în ce mai mult a urmărit în țara noastră a dus la dezvoltarea unui sistem de centrale hidroelectrice puternice.
Dar până acum o mică parte din potențialul hidroenergetic al Pământului îi slujește pe oameni. Anual, fluxuri imense de apă, formate din ploi și zăpezile topite, curg în mare, nefolosite. Dacă ar fi posibil să-i rețină cu ajutorul digurilor, omenirea ar primi o cantitate extraordinară de energie.