VÍZERŐMŰVEK Folyóvizes erőmű Tározós erőmű Szivattyús-tározós erőmű A vízerőművek a folyók mozgási energiáját alakítják át elektromos energiává. Hazánkban három típusa fordul elő. Folyóvizes erőmű Tározós erőmű Szivattyús-tározós erőmű

Folyóvizes erőmű Régóta ismert a víz erejének felhasználása vízimalmokban vagy fűrészgépek meghajtására. Ezen eszközök legfőbb hátránya, hogy a víz mozgásából átalakított energiát nem lehet elszállítani, tárolni, valamint a gépek működése a patak vagy folyó vízhozamától függ Az elektromágneses indukció felfedezésével,és az elektromosság elterjedésével a fent említett problémák megoldódtak, folyószabályzások eredményeként, pedig kiszámíthatóvá vált ilyen erőművek építése.

A legnagyobbak A világ legnagyobb teljesítményű erőműve. Keresd meg hol van és mekkora a teljesítménye! A Hoover-i erőmű

Térségünkben lévő vízerőművek Melyik hol van?

Hazánkban nincsenek gyors folyók, ezért duzzasztógátakat építenek, az így nagy mennyiségben felgyűlt vizet hasznosítják. Ennek két előnye is van: Megemelkedik a vízszint, ami helyzeti energia növekedést jelent Csökken a víhozam-változásból adódó kiszámíthatatlanság A folyó eredeti esése A vízerőmű energiatermelő képessége elsősorban a folyó vízhozamától és a duzzasztás során létrejött magasságkülönbségtől függ gát Magasságkülönbség (h)

Nézzünk egy becslést a megtermelt energiára vonatkozóan: arra az estre, amikor a tározóban a vízszint nem változik. Ekkor nyílván annyi víz folyik át az erőművön amennyit a folyó hoz a tározóba. A folyó vízhozamát jelöljük ”Q”-val, mértékegysége m3/s. A magasságkülönbség a tározó és az erőműből kifolyó víz között legyen ”h” (m). Vegyük figyelembe a kifolyó víz sebességét is: v (m/s). Számítsuk ki, hogy az erőművön másodpercenként átfolyó víznek mennyivel változik az energiája: Belépéskor van helyzeti energiája Eh=m*g*h = ρ*Q*g*h, ahol ρ a víz sűrűsége. Kilépéskor csak mozgási energiája marad Em=1/2*m*v2 = 1/2* ρ*w*v2. A két energia különbsége hasznosítható ΔE= ρ*Q*(g*h-v2). Ez az energiakülönbség a Tisza estén (Az adatok a kiskörei erőműre vonatkoznak. Te is megtalálod a www.hydroinfo.hu oldalon). ΔE=1000*460*(10*5,7-25)=14 720 000J ! És ez minden másodpercben. Érdemes átszámolnod kWh-ba és Ft-ba is (1kWh manapság 50 Ft). Ez hatalmas energia, ha ezt mind hasznosítani tudnánk… A valóság nem ennyire szép! A víz súrlódik az erőmű falán, akadályokba ütközik és ez mind energia vesztesség. Egy erőmű teljesítménye (másodpercenként megtermelt villamos energia) : P = Q*h*a, ahol a=g*ρ*η, η az erőmű hatásfoka, általában 70% és 80% között van.

Az erőmű felépítése A: duzzasztó B: gépház C: turbina D: generátor E: befolyó nyílás F: befolyócső a turbinához G: transzformátor az áram átalakításához H: folyó

Hogyan lehet átalakítani ezt az energiát? Kezdetben voltak a vízkerekek, amelyek mozgási energiává alakították át a víz energiáját meglehetősen gyenge hatásfokkal. Ma turbinát használnak, amely egy modern vízkerék, és ez hajtja meg a generátort, amely az áramot termeli. Egy modern turbina hatásfoka: 90%. Vízkerék A turbina vízkereke

Egy erőmű gépháza Generátor (ez termeli az áramot) Turbina A víz bevezetése a turbinába

Szivattyús-tározós erőmű Ezek az erőművek nem energiatermelésre használatosak, hanem az energia tárolására. Éjszaka, olcsó elektromos árammal magasan lévő tározókba felszivattyúzzák a vizet, majd nappal, mikor nagyobb az áramfelhasználás (és így drágább is ekkor az áram) leengedik a turbinákon keresztül egy alsó tározóba. Ilyet terveztek az Aranyosi völgybe is (Abaújszántó mellet), reméljük nem épül meg. Felső tározó Erőmű Alsó tározó

Zsilipelés A hajózást nem akadályozhatják az erőművek. Ennek biztosítására mindenhol található zsilip, amely a hajókat felemeli, vagy leengedi a kívánt vízszintre. Meg lehet-e ezt oldani daru és energia befektetés nélkül?