Как используют силу воды? Что такое гидроэлектростанция?

Человек может на определенных этапах вмешиваться в есте­ственный круговорот воды и таким образом добывать ее энер­гию. Так, например, делают в местах, где потоки воды ручьев и рек прокладывают себе обратный путь к морю. При этом чело­век использует массу водного потока, который направляется на лопасть турбины, установленной под текущей или падающей водой…

Раньше сила текущей воды использовалась по прямому назначе­нию, к примеру — чтобы привести в действие жернова водяной мельницы.

В данном случае вода ручьев и рек направлялась на водяное колесо, которое было связано с мельницей напрямую. Вода падала на колесо сверху и своим весом приводила его в дви­жение (это так называемое «водяное колесо верхнего удара»), или же нижняя часть колеса располагалась в воде, и оно враща­лось под воздействием потока (колесо «нижнего удара»).

В неко­торых средневековых костелах такое водяное колесо приводило в движение не только мельницу для помола зерна, но (при помо­щи системы осей и зубчатых колес) большие кухонные машины для дробления и взбивания.

Позже водяные колеса стали произ­водить энергию для промышленных установок. Недостаток по­лученной таким путем водной энергии — то, что она должна быть потреблена на месте производства.

Сегодня на водяных си­ловых станциях (гидроэлектростанциях) производится элект­роэнергия. Произведенный электрический ток направляется туда, где он необходим.

Как «укрощается» энергия воды на электростанциях?

Вода обладает неимоверной силой. Она вырыла долины, изреза­ла горы, придала определенные формы целым территориям. Чтобы добыть из воды ее энергию, воду нужно приручить. В большинстве случаев для этого строят плотины, которые перегораживают потокам воды путь в море, накапливают воду, созда­вая искусственные водоемы. С помощью плотины вода выраба­тывает энергию, которую в зависимости от потребности можно накапливать или сразу же потреблять.

Энергия освобождается, когда из отвесных каналов вода сбрасы­вается через плотину вниз. На электростанциях эта вода приводит в движение турбины, превращающие механическую энер­гию в электрическую. По проводам ток с электростанции на­правляется потребителям. Произведенный таким образом ток называют гидроэлектрическим (греческим словом «гидро» обо­значаются предметы или явления, связанные с водой).

Гидроэлектростанция – электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. ГЭС обычно строят на реках, сооружая плотины, и водохранилищах.

Принцип работы ГЭС основан на преобразовании энергии падающей воды в энергию вращения турбины. Турбины связаны с генератором, преобразующим энергию вращающейся турбины в электрическую. Первые гидроэлектростанции относились к проточному типу: вода реки просто пропускалась через турбину. Для такого типа ГЭС требуется большой перепад уровней реки, например, как на Ниагарском водопаде, где и была построена такая первая гидроэлектростанция.

На современных гидроэлектростанциях возводятся громадные плотины для увеличения объема воды, равномерно пропускаемой через турбины. Вода из водохранилища по напорному трубопроводу направляется на горизонтально вращающиеся лопасти турбины, соединенной с генератором.

Обычно на гидроэлектростанции используется много турбогенераторных агрегатов. 60—70% энергии падающей воды преобразуется в электрическую энергию.