Гидроэнергия
Гидроэне́ргия — энергия, сосредоточенная в потоках водных масс, в русловых водотоках и приливных движениях. Чаще всего используется энергия падающей воды. Для повышения разности уровней воды, особенно в нижних течениях рек, сооружаются плотины.
Первый широко используемый для технологических целей вид энергии.
До середины XIX века для этого применялись водяные колёса, преобразующие энергию движущейся воды в механическую энергию вращающегося вала.
Позднее появились более быстроходные и эффективные гидротурбины.
До конца XIII века энергия вращающегося вала использовалась непосредственно, например для размола зерна на водяных мельницах или для приведения в действие кузнечных мехов и молота. Сейчас практически вся механическая энергия, создаваемая гидротурбинами, преобразуется в электроэнергию.
Примеры вычислений гидроэнергетического потенциала
Гидроэнергетический потенциал проектируемой ГЭС можно оценить с помощью формулы:
где
- P мощность в Ваттах
- η КПД турбины
- ρ плотность воды в килограммах на кубический метр
- Q расход воды в кубометрах в секунду
- g ускорение свободного падения
- h перепад высот в метрах, между урезом воды водохранилища и уровнем, на котором расположена турбина
Поскольку ρ и g в земных условиях можно считать константами, а КПД современных турбин достигает 95%, то формулу можно переписать в виде Вт
Например, КПД турбины составляет 80%, плотность воды - 1000 кг/м3, расход пропускаемой воды - 6 м3/c, ускорение свободного падения 9,81 м/с2, и напор (перепад высот) 25 метров.
тогда: Мощность составит 0,8 * 1000 * 6 * 9,81 * 25 = 1 177 200 Вт (1,18 МВт)