Hidroelektrarna

O naravnih pojavih. Kaj je ...? Kakšen je...?
leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Hidroelektrarna

Post by leonk » 16.9.2009 17:48

Voda teče po strugi ter nato preko hidroelektrarne, kjer se del njene energije preko generatorja pretvori v elektriko.
Zanima me v čem je razlika (npr. ob izlivu v morje) med vodo, ki potuje po opisani poti ter med vodo, ki potuje po naravni strugi? Smatram, da je to čas in temperatura. Ali imam prav? Kako se to fizikalno obrazloži?

Lp Jan

User avatar
shrink
Posts: 14571
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Hidroelektrarna

Post by shrink » 17.9.2009 13:10

No, bistvena razlika je v tem, da se z zajezitvijo (jez hidrocentrale) zagotovi primeren padec in pretok (skratka: mehansko energijo), česar pri naravni strugi ni moč zagotoviti. Poučna animacija (nekoč sem jo že zlinkal):

http://www.dem.si/slo/elektrarneinproiz ... naenergija.

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 17.9.2009 17:22

Hvala za odgovor. Delovanje hidroelektrarne mi je jasno. Vednar še vedno ne vem v čem je razlika v "energetski vrednosti" vode ki gre oz. ne gre preko hidroelektrarne.

Lp
Jan

User avatar
shrink
Posts: 14571
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Hidroelektrarna

Post by shrink » 17.9.2009 18:37

Za poganjanje turbine mora imeti voda določeno hitrost in masni pretok. Hitrost je zagotovljena z ustreznim padcem, pretok pa z akumulacijo ustrezne količine vode. Energija se seveda skriva v hitrosti in masi (kinetična energija pač).

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 19.9.2009 13:46

Očitno se ne pogovarjava o isti temi: zgoraj obrazloženo mi je vse jasno.
Zanima me le, v čem se razlikuje določeni volumen vode (ob izlivu v morje), ki potuje oz. ki ne potuje preko hidroelektarne.

Lp
Jan

User avatar
shrink
Posts: 14571
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Hidroelektrarna

Post by shrink » 19.9.2009 14:01

Priporočam, da naslednjič bolje formuliraš vprašanje, kajti iz tvojega prvotnega posta ni bilo čisto jasno, kaj sprašuješ.

Sicer pa je težko na prvi pogled reči, koliko vplivajo zajezitve na neki reki na pretok ob izlivu v morje. Kitajci npr. pravijo, da bo zajezitev zaradi hidrocentrale "Three Gorges" zmanjšala vnos morske vode v rečno ustje Jangceja, iz česar sklepam, da bo v ustju (ob izlivu) povečan pretok:

http://www.springerlink.com/content/mm2027vvk3442q14/.

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 19.9.2009 22:19

Hvala za tvoj trud. Vendar še vedno nimam željenega odgovora. Naj obrazložim moje vprašanje na primeru: reka teče proti hidroelektrarni. Pred njo se reka razcepi na dva toka: eden gre preko hidroelektrarne, kjer se del energije vode (potencialna in kinetična) pretvori preko turbin in generatorja v električno. Drugi del reke potuje po strugi mimo hidroelektrarne. Za hidroelektrarno se oba tokova spet združita. Torej bi moral imeti ekvivalenten volumen vode, ki ne potuje preko elektrarne v sebi večjo energijo. Imam prav?

Lp
Jan

User avatar
shrink
Posts: 14571
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Hidroelektrarna

Post by shrink » 19.9.2009 23:54

leonk wrote:Hvala za tvoj trud. Vendar še vedno nimam željenega odgovora. Naj obrazložim moje vprašanje na primeru: reka teče proti hidroelektrarni. Pred njo se reka razcepi na dva toka: eden gre preko hidroelektrarne, kjer se del energije vode (potencialna in kinetična) pretvori preko turbin in generatorja v električno. Drugi del reke potuje po strugi mimo hidroelektrarne. Za hidroelektrarno se oba tokova spet združita. Torej bi moral imeti ekvivalenten volumen vode, ki ne potuje preko elektrarne v sebi večjo energijo. Imam prav?
Odvisno kaj pomeni "po strugi mimo hidroelektrarne". Če to pomeni, da ga doleti isti padec kot drugi tok, potem je odgovor pritrdilen. Toku, ki poganja turbino, se hitrost praktično zmanjša na nič, zato seveda izgubi vso kinetično energijo. Nasprotno pa tok, ki gre mimo centrale, energijske izgube ne utrpi.

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 20.9.2009 16:55

V stavku "po strugi mimo hidroelektrarne" sem predvidel, da je padec ter čas potovanja vode isti kot pri toku preko hidroelektrarne. Tokova, ki se za hidroelektrarno spet združita imata isto višino in čez čas isto hitrost.
Torej je razlika med tokovoma samo v hitrosti oz. kinetični energiji vode?

Lp
Jan

User avatar
shrink
Posts: 14571
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Hidroelektrarna

Post by shrink » 21.9.2009 13:49

leonk wrote:Torej je razlika med tokovoma samo v hitrosti oz. kinetični energiji vode?
V grobem ja.

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 21.9.2009 16:00

Še vedno si nisem na "čistem". Če ponazorim še na drugem primeru: voda teče preko dveh paralelno postavljenih turbin. Ena se vrti in preko turbin in generatorja proizvaja elektriko. Druga se ne vrti (npr. je blokirana). Na vhodu in izstopu imata oba vodna tokova enako potencialno in kinetično energijo. Kje je torej energetska razlika med navedenema tokovoma?

Lp
Jan

Popotnik
Posts: 532
Joined: 12.11.2008 18:35

Re: Hidroelektrarna

Post by Popotnik » 21.9.2009 17:04

Leonk: Voda iz ustavljene turbine je toplejša :D. Na desetih metrih padca se segreje za \(\Delta T = {{g h} \over {c_p}} = {10 m 10 m kg K \over 4200 J s^2} = 0.24 K\) Seveda sem izgube v cevi za vodo zanemaril. Izgub morda ni, če je temperatura okolice enaka.

Še to: če imaš dve skoraj identični strugi (npr. v paralelnih svetovih :lol:), le da so na prvi postavljene HE, bo tok na prvi reki drugače nihal - zaradi nihanja akumulacijskih jezer.
Last edited by Popotnik on 21.9.2009 17:06, edited 1 time in total.

User avatar
=)
Posts: 444
Joined: 18.7.2004 22:28

Re: Hidroelektrarna

Post by =) » 21.9.2009 17:04

leonk wrote:Na vhodu in izstopu imata oba vodna tokova enako potencialno in kinetično energijo. Kje je torej energetska razlika med navedenema tokovoma?
Kinetična energija ni enaka.

Morda je v eni strugi recimo manjši vpliv erozije.

Čez čas se pa itak spet zgliha, ker en tok pospešuje, hitrejši pa teče še naprej enakomerno. (kot jabolko, ki pada iz drevesa, pospešuje, dokler zaradi upora gibanje ne postane enakomerno. Če bi enega sredi leta za hip ustavil, bi ta spet pospeševal in na koncu dosegel isto hitrost kot prvi.)
Če prav razumem, kaj sprašuješ...

leonk
Posts: 8
Joined: 16.9.2009 17:25

Re: Hidroelektrarna

Post by leonk » 22.9.2009 12:06

Hvala za odgovore.
Smatram, da je v obeh primerih (ena turbina se vrti, ena miruje) potencialna in kinetična energija ista. Torej je razlika v temperaturi vode, kot je bilo obrazloženo v prejšnjem odgovoru. Ali je glede te tematike kakšna literatura oz. še kakšen prispevek na internetu?

Lp
Jan

User avatar
=)
Posts: 444
Joined: 18.7.2004 22:28

Re: Hidroelektrarna

Post by =) » 22.9.2009 13:54

Popotnik wrote:Leonk: Voda iz ustavljene turbine je toplejša :D. Na desetih metrih padca se segreje za \(\Delta T = {{g h} \over {c_p}} = {10 m 10 m kg K \over 4200 J s^2} = 0.24 K\) Seveda sem izgube v cevi za vodo zanemaril. Izgub morda ni, če je temperatura okolice enaka.
Jaz pa ne razumem zakaj bi se spremenila temperatura vode z četrtino stopinje. No, pravzaprav se mi o zdi skregano z logiko. :?
tukaj namreč ni govora o desetmetrskem slapu ampak o rečni strugi (ki še nikoli ni bila gladka kot cev za vodo, če pa si računal za cev v okolici turbine je pa itak že shrink povedal, da je kinetična nič - in je to ta "izguba" ki se je pretvorila v električno)
Glede slapa, bi pa bilo zanimivo izmeriti temp. vode na vrhu in na dnu, kadar je temp. okolice pribl. enaka temp. vode.

Post Reply