I BET YOU DIDNT KNOW WHAT WATER CAN DO !
I BET YOU DIDNT KNOW WHAT WATER CAN DO !
Motto:Noi ne miscam intr-un spatiu infinit cu o viteza
necunoscuta;totul in jurul nostru este miscare,totul se
roteste,energia este pretutindeni.Nicola Tesla
Energia hidraulica.Definitie. Energia hidraulicreprezint
capacitatea unui sistem fizic (apa) de a efectuaunlucru mecanicla
trecerea dintr-o poziie dat n alt poziie
(curgere).Datoritcircuitului apei n natura, ntreinut automat
deenergiaSoarelui,energia hidraulic este o form de energie
regenerabil. Energia hidraulic este oenergie mecanicformat
dinenergia poteniala apeidat de diferena de nivel ntrelacul de
acumularei central, respectiv dinenergiacinetic a apei n
micare.Exploatarea acesteienergiise face actualmentenhidrocentrale,
care transform energia potenial a apei n energie cinetic.Aceasta e
apoi captat cu ajutorul unorturbine
hidraulicecareacioneazgeneratoare electricecare n final o transform
nenergie electric.Energia hidroelectrica se bazeaza pe faptul ca
curgerea de apa are un debit regulat siadecvat, si o cadere
suficienta de inaltime). Hidroenergia se manifesta prin forta apei
pe albia si bancile unui rau, fiinddeosebit de puternica atunci
cand acesta se afla in revarsare.Din aceasta fortarezulta
indepartarea sedimentelor si a altor materiale din albia si
malurileraului,cauzand eroziune si alte modificari.
In prezent,puterea hidraulica asigura aproximativ 19%(715000 mw)
dinelectricitatea din lume. Resursa hidroenergetic poate fi evaluat
prinputerea(energia n unitateadetimp)care se poate obine. Puterea
depinde decdereai cu debitulsursei de apa.Cdereadetermin presiunea
apei, care este dat de diferena de nivel dintre suprafaa liber a
apei i a turbinei, exprimat nmetri.Debitul de curgereeste
cantitatea de ap care curge n unitatea de timp care curge prin
conducta de aduciune ntr-o anumit perioad de timp, exprimat nmetri
cubi/secund. Energia se pierde atunci cand este convertita dintr-o
forma in alta. Turbinelerelativ mici au in foarte putine cazuri un
randament mai marede 80%; restul de 20% este alcatuit din energie
cinetica si zgomot. Se vapierde si energie prin tevi sau canale
datorita frecarii. Printr-o conceptieatenta aceste pierderi pot fi
minimizate.
Categorii de Energie Hidraulica
Rotile hidraulice, folosite de sute de aniHidroelectricitatea,
se refera de obicei la barajele hidroelectriceHidrocentrale fara
baraj, ce capteaza energia cinetica din rauri,parauri si
oceane.Puterea Vortex, creeaza vartejuri din care se formeaza
energiePuterea mareelor,produce energie din mareele cu directie
orizontalaPuterea curenta a mareelor,produce energie din mareele cu
directie verticalaPuterea valurilorPuterea osmotica, directioneaza
apa din fluvii intr-un container separat de apa de mare printr-o
membrana semipermeabilaPuterea curentilor mariniConvertorul de
energie termala oceanica, exploateaza diferentele de temperature
dintre apele adanci si apele de suprafata
1.Hidrocentralele
Hidrocentralele utilizeaza amenajari ale raurilor sub forma de
baraje pentru a produce energie electrica.Potentialul unei
exploatari hidroelectrice este dependent atat de caderea cat si de
debitul de apa disponibil; cu cat acestea sunt mai mari cu atat se
poate obtine mai multa energie electrica.Intr-o hidrocentrala
energia hidraulica este captata de turbine care actioneaza
generatoare electrice. Cea mai mare de pe glob este hidrocentrala
Three Gorges, pe raul Yangtze(al treilea cel mai lung fluviu din
lume).
Tipuri de hidrocentrale:
Folosirea caderii de apa ca parametru, este determinata de
diferenta de nivel dintre oglinda apei din lacul de acumulare(in
spatele barajului) si oglinda apei de jos dupa trecerea acesteia
prin turbina. Astfel hidrocentralele pot fi:cu o cdere mic de ap -
< 15 m, debit mare, cu turbineKaplancu o cdere mijlocie - 1550
m, cu debit mijlociu, cu turbineKaplansau Franciscu o cdere mare
502.000 m, cu un debit mic de ap, turbinele utilizate sunt
turbinele Francis, Pelton
Modalitati de exploatare a energiei :
De asemenea hidrocentralele mai pot fi clasificate
dupacapacitate, sau dupa tipul constructiei, astfel:asezate pe
firul apei, care produc curent in functie de debit;cu un lac de
acumulare;CHEAP - centrale hidroelectrice cu acumulare prin
pompare;cu caverne, pentru acumularea apei. Energia hidroelecrica
este cu siguranta cea mai raspandita si ceamai matura aplicatie a
energiei regenerabile. 22% din productiamondiala de energie provine
de la hidrocentrale, multe dintre elesunt hidrocentrale de putere
mica (SHP) care produc mai putin de 10MW; sunt mai mult de 17400 de
astfel de hidrocentrale in Europa.-Hidrocentrale PICO-electrice
10MW
Hidrocentrala de pe lacul Vidraru
Hidrocentrala Lotru-Ciungesti
Modalitati de exploatare a energiei :
Hidrocentrala Three Gorges -China
Putere Puterea unei hidrocentrale este determinata de debitul de
apa, de diferenta de nivel si de randamentul hidraulic si cel al
echipamentului. Hidrocentralele moderneau un randament ridicat prin
intermediul turbinelor si generatoarelor ce pot realiza un
randament de pana la 90 % Putereanotat cu literaPeste determinat
dedebitul=Q, de diferena de nivel =hi de randamentul hidraulic i
cel al echipamentului = Un calcul aproximativ a puterii, folosind
aproximarea: unde g este acceleraia gravitaional, este densitatea i
este randamentul se face dup formula:
Funcionare O hidrocentral utilizeaz amenajri ale rurilor sub
form debaraje, n scopulproducerii energiei electrice. Potenialul
unei exploatri hidroelectrice depinde attde cdere, ct i dedebitul
de ap disponibil. Cu ct cderea i debitul disponibilesunt mai mari,
cu att se poate obine mai mult energie electric. g.
Barajul ridica nivelul apei pentru a determina caderea apei si
controleazascurgerea apei.Rezervorul ce se formeaza este practic
energia stocata.Apa dinspatele barajului curgeprin admisie inspre o
teava numita stavilar.In turbine,apaeste impinsa impotriva unor
lame, determinandu-le sa se roteasca siastfel,energia cinetica este
transformata in energie mecanica.Turbina esteconectata cu un
generator ce se roteste in acelasi timp cuea,pentru a
transformaenergia mecanica in energie electrica. Cablurile de
transmisie conducelectricitatea distante mari pentru a aproviziona
locuinte,fabrici,birouri,etc.
Fig.1. Componentele Hidrocentralei
Avantaje:Hidrocentralele nu produc gaze nocive si nu polueaza
mediul inconjuratorNu lasa risipa in urmaPrevine arderea a 22 de
miliarde de galoane de petrol sau 120 de milioane de tone de
carbune in fiecare anUnele rezervoare formate vin in sprijinul a
diverse activitati productive, cum ar fi pescaritul, sporturile pe
apa,
Fig.2.Amenajarea hidrocentralelor
O data ce hidrocentrala este construita, energia este teoretic
gratisEste mult mai de incredere decat energia solara sau
eolianaPoate fi stocata pentru a putea face fata cand cererea este
la varfCentralele hidroelectrice pot ajunge la capacitatea maxima
intr-un timp foarte scurt, spre deosebire de alte tipuri de
centraleElectricitatea poate fi generata in mod constantBarajele
hidroelectrice sunt proiectate sa aiba o durata de viata
indelungataApa din lacul de acumulare poate fi folosita pentru
irigatii Dezavantaje:Construirea barajelor hidroelectrice este
costisitoare.Totusi, datorita utilizarii lor si pentru controlul
inundatiilor si al irigatiilor, costurile pot fi impartiteTrebuie
sa fie construite la un standard inalt si sa functioneze multi ani
pana sa devina profitabilaConstruirea unei hidrocentrale mari poate
insemna inundarea zonei inconjuratoare, cauzand probleme faunei;mai
mult, persoanele care locuiesc in apropiere trebuie sa se mute,
pierzandu-si fermele sau afacerile.In unele tari, ei sunt
stramutati cu fortaCalitatea, cantitatea si nivelul apei pot fi
afectate, avand un impact negative asupra florei
2.Microcentrale si picocentrale
PrinMicrocentral hidraulicse nelege o hidrocentral cu
putereainstalat de 5- 100kW, iar opicocentral hidraulicare o
putereinstalat de 1- 5kW. O picocentral poate alimenta un grup de
ctevacase, iar o microcentral o mic aezare. Microcentralele se pot
instala pe ruri relativ mici, dar, datoritfluctuaiilor sezoniere de
debit ale rurilor, n lipsa barajului debitulrului trebuie s fie
considerabil mai mare dect cel prelevat pentrumicrocentral. Pentru
o putere de 1kW trebuie pentru o cdere de 100m un debit de 1l/s. n
practic, datorit randamentelor detransformare, este nevoie de un
debit aproape dublu, randamentuluzual fiind puin peste 50%.
Fig.3 Microcentrale si picocentrele
3.Roti Hidraulice
Oroat hidraulicutilizeaz energia rurilor pentru a produce direct
lucru mecanic. La debite mici se exploateaz n principal energia
potenial a apei. n acest scop sefolosesc roi pe care sunt montate
cupe, iar aduciunea apei se face n partea de sus aroii, apa umplnd
cupele. Greutatea apei din cupe este fora care acioneaz roata.
nacest caz cderea corespunde diferenei de nivel ntre punctele n
care apa esteadmis n cupe, respectiv evacuat i este cu att mai mare
cu ct diametrul roii estemai mare. La debite mari se exploateaz n
principal energia cinetic a apei. n acest scop sefolosesc roi pe
care sunt montate palete, iar aduciunea apei se face n partea de
jos aroii, apa mpingnd paletele. Pentru a avea momente ct mai mari,
raza roii trebuies fie ct mai mare. Adesea, pentru a accelera
curgerea apei n dreptul roii, naintea eise plaseaz un stvilar
deversor, care ridic nivelul apei (cderea) i transform
energiapotenial a acestei cderi n energie cinetic suplimentar,
viteaza rezultat prindeversare adugndu-se la viteza de curgere
normal a rului.
4.Tehnologia turbinelor
Oturbin hidrauliceste omainde for care transformenergia
hidraulic(aapei) nenergie mecanicprin intermediul unuirotorprevzut
cupalete. Din varietatea de componente dintr-o hidrocentrala,
turbina este componenta debaza in producerea de energie. Deoarece
reprezinta o parte majora din costulinstalatiei si defineste
recuperarea investitiei, turbina trebuie sa fie cat maieficienta in
raport cu costul ei. Sunt tipice doua categorii de turbine, dar
existamulte modificari si rafinamente in cadrul acestor categorii.
Turbinele cu cdere mare de apa sunt ideale pentru apele rapide.
Turbinele cu cdere joasa de apa sunt ideale pentru apele lente,
aproape de orizontala. Tipuri de turbine hidrauliceTurbina
Peltonfolosit lahidrocentrale de mare cdere.Turbina Francisfolosit
lahidrocentralede medie i mare cdere.Turbina Michell-Bankifolosit
la aplicaii mici i de mic cdere.Turbina Kaplanfolosit
lahidrocentralede mic cdere.Turbina Bulbfolosit lahidrocentralede
foarte mic cdere.
Fig.4.Turbine-Pelton,Francis,Blade,Bulb
5.Energia valurilor
Energia valurilor consta din miscarea de suprafata a valurilor
si dinfluctuatiile de presiune de sub suprafata apei.Dispozitivele
pentru captarea energiei valurilor se instaleaza linga mal,in
departare sau in larg. Un obiect care plutete pe valuri execut o
micare cu o traiectorieeliptic. Cea mai simpl form de valorificare
a acestei micri pentrurecuperarea energiei valurilor sunt
pontoanele articulate. Oconstrucie modern este cea de tip Pelamis,
format din mai mulicilindri articulai, care, sub aciunea valurilor
au micri relative careacioneaz nite pistoane. Pistoanele pompeaz
ulei sub presiune prinmotoare hidraulice care acioneaz generatoare
electrice.
Fig.5.Instalatii de tip Palamis
6. Centrale mareomotrice
O central mareomotric recupereaz energia mareelor. n zonele
cumaree, acestea se petrec de dou ori pe zi, producnd
ridicarea,respectiv scderea nivelului apei. Exist dou moduri de
exploatare aenergiei mareelor: Centrale fr baraj, care utilizeaz
numai energiacinetic a apei, similar cu modul n care morile de vnt
utilizeazenergia eolian. Centrale cu baraj, care exploateaz energia
poteniala apei, obinut prin ridicarea nivelului ca urmare a mareei.
Energia mareeloreste energia ce poate fi captat prin
exploatareaenergiei poteniale rezultate din deplasarea pe vertical
a masei deap la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate
curenilor demaree. Energia mareelor rezult din forele gravitaionale
ale Soareluii Lunii, precum i ca urmare a rotaiei terestre
Pentru o valorificare eficient a energiei mareelor sunt necesare
i anumite conditiinaturale; n primul rnd, amplitudinea mareelor s
fie de cel puin 8 m, iar, n aldoilea rnd, s existe un bazin natural
(de regul un estuar), care s comunice cuoceanul printr-o deschidere
foarte ngust. Aceste condiii naturale apar n puinezone ale globului
(ex: rmurile atlantice ale Franei, Marii Britanii i Canadei,rmurile
Pacifice ale SUA, Australiei i Chinei). Deoarece mareea n Marea
Neagreste de doar civa centimetri, Romnia nu are potenial pentru
astfel de centrale. Cantitatea de energie disponibil la aceast
surs, dac ar putea fi valorificatintegral n centrele electrice
mareomotrice, ar produce de circa 100.000de ori mai mult energie
electric dect toate hidrocentralele aflate n funciune nprezent pe
glob. Alte calcule apreciaz c energia furnizat anual de maree ar
puteaechivala cu cea obinut prin arderea a peste 70 mii tone de
crbune. n prezent, componentele cheie ale unei centrale
mareomotrice sunt turbinele ibarajul. Acesta din urm permite
umplerea unui golf/ estuar cu ap (la flux) i golirealui prin
turbine (la reflux).Un generator transform aceast micare n
energieelectric.
Fig.6.Centrale Mareomotrice
Hidrocentralele Portile de Fier I si II
Sucursala Hidrocentrale Portile de Fier este cea mai
marehidrocentralde pe fluviulDunreai are o putere instalat de 1080
MW. n aval exist i hidrocentralaPorile de Fier II, cu puterea
instalat de 250 MW. Ambele hidrocentrale sunt exploatate n
parteneriat cu parteasrb, centraleleromni srb la Porile de Fier I
cumulnd 2160 MW, iar cele de la Porile de Fier II cumulnd 500 MW;
capacitatea maxim aturbineloreste de 8700 m/s. Centrala Porile de
Fier I este amplasat la 15 km amonte de oraulDrobeta Turnu-Severin,
iar centrala Porile de Fier II la 60 km n aval. Navigaia pe Dunre
este asigurat prinecluzerealizate pe ambele maluri la ambele
obiective, ele avnd mpreun o capacitate de trafic de 52.4 milioane
tone/an pentru ecluzarea pe cte un sens i 37.2 milioane tone/an
pentru ecluzarea n ambele sensuri.
Fig.7.Barajul Portile de Fier 1
Fig.8.Barajul Portile de Fier 1
Realizarea MacheteiMateriale folositePlutaHartie
creponataRevisteLipiciCariociHartie normalAdezivPaieFoarfecaCater
Scotch,vopsea
EtapeAm ales dimensiunea plutei pentru a ne folosi de tot
spatiul pus de ea la dispozitie
2. Am mototolit paginile unor reviste mai vechi si le-am lipit
intre ele creend damburile de pamant din jurul raului
Am acoperit paginile lipite cu hartie creponata verdeAm taiat
hartia creponata pe alocuri si am facut niste adancituri cu
ajutorul unei cater. Apoi am pus in ele hartie creponata albastra.
Acesta fiind raul.
Prin origami am creat o casuta rosie. La aceasta casuta urmand
sa ajunga energia hidrocentraleiAm facut hidrocentrala dintr-o
bucata de pluta pe care am sculptat-o cu caterul si dupa am
acoperit cu hartie creponata neagra.Am lipit paie intre ele si
le-am acoperit cu scotchi dupa care am pulverizat pe acesta vopsea
alba.Acesta este teava de esapament prin care ajunge energia de la
hidrocentrala la casa.
8. Am pus de jur imprejur niste brazi facut din origami si apoi
am taiat pe marigini pt a da viata machetei
MachetaFinala
Bibliografiehttp://greenly.ro/apa/energia-mareelor-eco-sau-nuhttp://lefo.wikispaces.com/Ene+Georgian+Energia+Hidraulicahttp://www.ae3r-ploiesti.ro/index.php/ro/energie/energiiregenerabile/energie-hidraulicahttp://retele-electrice.blogspot.ro/2010/12/principiile-uneihidrocentrale.htmlhttp://apollo.eed.usv.ro/~elev6/obt_en_el.htmlhttp://www.agp.ro/ro/energia_hidro/hidrocentralehttp://cnmbct.ro/index.php/curriculum/tara-lui-andrei/106hidroenergie
