Thủy năng – Wikipedia tiếng Việt

Bởi

Thủy năng hay năng lượng nước là năng lượng nói chung nhận được từ lực hoặc năng lượng của dòng nước, dùng để sử dụng vào những mục đích có lợi.

Trước khi được lan rộng ra ra thương mại hóa điện năng, thủy năng đã được sử dụng cho mục tiêu thủy lợi, và cung ứng năng lượng cho nhiều máy móc khác nhau, như cối xay nước, máy dệt, máy cưa, cẩu trục ở âu tàu, và thang máy dùng trong nhà .Một giải pháp khác sử dụng một trompe ( bơm nén khí cổ ) để tạo không khí nén từ dòng nước, không khí nén này sau đó hoàn toàn có thể được sử dụng để làm nguồn năng lượng cung ứng cho những máy móc khác ở khoảng cách xa nguồn nước .

Thủy năng đã được sử dụng từ xa xưa từ thời nền văn minh Lưỡng Hà và Hy Lạp cổ đại, nơi mà các hạng mục thủy lợi đã được sử dụng từ thiên niên kỷ thứ VI trước Công nguyên và đồng hồ nước đã được sử dụng từ đầu thiên niên kỷ thứ II trước Công nguyên. Những ví dụ khác về sử dụng sức nước gồm có hệ thống Qanat ở Ba Tư cổ đại và hệ thống dẫn nước Turpan ở Trung Quốc cổ đại.

Bạn đang đọc: Thủy năng – Wikipedia tiếng Việt">Thủy năng – Wikipedia tiếng Việt

Bánh xe nước và cối xay nước[sửa|sửa mã nguồn]

Sức nước đã được sử dụng hàng trăm năm nay. Ở Ấn Độ, bánh xe nước và cối xay nước đã được kiến thiết xây dựng ; ở Đế quốc La Mã, những cối xay gió dùng sức nước dùng để xay bột từ hạt ngũ cốc, và cũng được dùng để cưa gỗ và đá ; ở Trung Quốc, cối xay nước đã được sử dụng thoáng rộng từ thời nhà Hán. Năng lượng của sóng nước chảy ra từ một bồn nước được sử dụng để đãi quặng sắt kẽm kim loại trong một giải pháp được gọi là hushing. Phương pháp này được sử dụng tiên phong ở mỏ vàng Dolaucothi ở xứ Wales kể từ năm 75 sau Công nguyên, nhưng đã được tăng trưởng ở Tây Ban Nha ở mỏ Las Medulas. Hushing cũng được sử dụng thoáng rộng ở Anh vào thời Trung cổ và thời kì sau đó để đãi quặng chì và thiếc. Nó còn được sử dụng sau đó trong chiêu thức thủy lực trong suốt thời kỳ cuộc đổ xô đi tìm vàng ở California .Ở Trung Quốc và những nước Á Đông còn lại, sức nước còn giúp làm quay bánh xe dẫn nước vào những kênh thủy lợi. Vào thời kỳ đầu của cuộc cách mạng Công nghiệp ở Anh, nước là nguồn năng lượng chính cho những ý tưởng như cơ cấu tổ chức sức nước của Richard Arkwright. [ 1 ] Mặc dù việc sử dụng hơi nước trong nhiều xí nghiệp sản xuất và xưởng xay xát lớn, thủy năng vẫn được sử dụng trong suốt thế kỷ 18,19 tiếp theo trong nhiều nhà máy sản xuất nhỏ hơn, như phần dẫn động của đường ống lò cao nhỏ ( như lò Dyfi ) [ 2 ] và cối xay, được kiến thiết xây dựng tại thác Saint Anthony, tận dụng độ cao 50 – foot ( 15 m ) trên Sông Mississippi .Vào những năm 1830, thời hoàng kim của kỷ nguyên kiến thiết xây dựng kênh đào, sức nước cũng được dùng để luân chuyển bằng xà lan lên và xuống những ngọn đồi dốc bằng cách sử dụng đường ray dốc .

Ống dẫn thủy năng[sửa|sửa mã nguồn]

Mạng lưới thủy năng, sử dụng những đường ống mang lưu chất bị nén để truyền tải năng lượng cơ học từ nguồn, như bơm, tới người dùng đầu cuối. Được lan rộng ra trong những thành phố thời nữ hoàng Victoria, Anh. Một mạng lưới thủy năng cũng được sử dụng ở Geneva, Thụy Sĩ. Jet d’Eau nổi tiếng có nguồn gốc là một van áp lực đè nén dư của mạng lưới hệ thống này. [ 3 ]

Biểu hiện tự nhiên[sửa|sửa mã nguồn]

Công dụng văn minh[sửa|sửa mã nguồn]

Đập thủy điện[sửa|sửa mã nguồn]

Năng lượng thủy triều[sửa|sửa mã nguồn]

Năng lượng dòng thủy triều[sửa|sửa mã nguồn]

Năng lượng sóng[sửa|sửa mã nguồn]

Thủy điện quy mô nhỏ[sửa|sửa mã nguồn]

Tính toán lượng hiệu suất hữu dụng[sửa|sửa mã nguồn]

Một nguồn thủy năng hoàn toàn có thể được giám sát theo lượng hiệu suất có ích, hoặc công trên một đơn vị chức năng thời hạn. Trong những hồ chứa lớn, hiệu suất hữu dụng thường liên hệ với cột áp thủy lực, và vận tốc dòng chảy. Trong một hồ chứa, cột áp là chiều cao của nước trong hồ so với chiều cao của nó sau khi đã xã hết nước. Mỗi đơn vị chức năng nước hoàn toàn có thể thực thi một công minh khối lượng của nó nhân với cột áp .

Lượng năng lượng, E, được giải phóng khi một vật có khối lượng m rơi từ một độ cao h dưới tác động của trọng lực g[4] is given by

E = m g h { \ displaystyle \, E = mgh }{\displaystyle \,E=mgh}

Năng lượng này được tích bằng đập thủy điện, và hoàn toàn có thể được giải phóng bằng cách hạ thấp mực nước theo cách tinh chỉnh và điều khiển được. Khi đó, năng lượng sẽ tỉ lệ với tốc độ của lưu chất .

E t = m t g h { \ displaystyle { \ frac { E } { t } } = { \ frac { m } { t } } gh }{\displaystyle {\frac {E}{t}}={\frac {m}{t}}gh}

Thay thế P cho E⁄t và biểu diễn m⁄t dưới dạng thể tích khối chất lỏng di chuyển trên một đơn vị thời gian (vận tốc của dòng lưu chất, φ) và khối lượng riêng của nước, ta có được dạng thường gặp của biểu thức này:

P. = ρ ϕ g h { \ displaystyle P. = \ rho \, \ phi \, g \, h }{\displaystyle P=\rho \,\phi \,g\,h}

hoặcMột công thức đơn thuần cho lượng điện năng gần đúng mà một nhà máy sản xuất thủy điện tạo ra là :P. = hrgkTrong đó P. là hiệu suất tính bằng kilowatt, h là độ cao tính bằng mét, r là vận tốc dòng chảy tính bằng mét khối trên giây, g là tần suất trọng trường bằng 9.8 m / s2, và k là hiệu suất có giá trị từ 0 đến 1. Hiệu suất thường cao hơn ở những tua bin lớn hơn và văn minh hơn. [ 5 ]Một vài mạng lưới hệ thống thủy năng như bánh xe nước hoàn toàn có thể quy đổi năng lượng từ dòng chảy của nước mà không phải đổi khác độ cao của nó. Trong trường hợp này, hiệu suất có ích là động năng của dòng nước .

P. = 1 2 ρ ϕ v 2 { \ displaystyle P = { \ frac { 1 } { 2 } } \, \ rho \, \ phi \, v ^ { 2 } }{\displaystyle P={\frac {1}{2}}\,\rho \,\phi \,v^{2}}

trong đó v là tốc độ của nước, hoặc với

ϕ
=
A

v

{\displaystyle \phi =A\,v}

{\displaystyle \phi =A\,v}

trong đó A là tiết diện của dòng nước chảy qua, ta cũng có

P. = 1 2 ρ A v 3 { \ displaystyle P = { \ frac { 1 } { 2 } } \, \ rho \, A \, v ^ { 3 } }{\displaystyle P={\frac {1}{2}}\,\rho \,A\,v^{3}}

Bánh xe chạy bằng sức nước hoàn toàn có thể tận dụng hiệu suất cao cả hai dạng năng lượng này .

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Các bài viết liên quan

Viết một bình luận