Auta sivuston kehittämistä jakamalla artikkeli ystävien kanssa!
Vesi on tärkein neste, joka maan päällä on ja tarjoaa meille monia resursseja ja palveluita. Vesi on mahdollistanut elämän kehittymisen, myötävaikuttanut ilmaston säätelyyn ja myös toimittanut meille energiaa. Energia on toinen ihmisen tärkeimmistä resursseista, sillä ilman sitä meillä ei olisi esimerkiksi sähköä tai lämpöä. Ehkä tunnetuin vedestä saatava energiamuoto on hydraulinen tai vesivoima, mutta sitä saadaan muista energioista, mitä ovat kineettiset ja potentiaaliset energiat. Tässä Green Ecologist -artikkelissa aiomme syventää selityksiä mikä on veden liike-energia ymmärtääksemme paremmin veden merkitystä energialähteenä.
Mitä energia on: yksinkertainen määritelmä
Ensinnäkin meidän on tiedettävä, mitä energia on. Energia ymmärretään esineen kyky tehdä työtä ja siirtää lämpöä. Työ puolestaan vastaa ponnistusta, joka on tehtävä esineen tai aineen siirtämiseksi tietyn matkan yli. Mutta kuten alussa puhuimme, energia on myös lämpöä ja siksi energia voidaan määritellä myös nimellä lämpövirta, joka liikkuu kuumasta esineestä tai aineesta kylmempään.
Energiaa Sitä löytyy monissa muodoissa, kuten valossa, lämmössä, sähkössä, kemiallisessa energiassa ja/tai mekaanisessa energiassa. Jälkimmäinen perustuu aineen liikkeeseen ja se määritellään tavallisesti aineiden summaksi kineettiset ja potentiaaliset energiat. Veden virtaus on selkeä esimerkki tästä mekaanisesta energiasta ja seuraavaksi aiomme nähdä, mistä veden liike- ja potentiaalienergia koostuu.
Mikä on veden kineettinen energia ja potentiaalienergia
The Kineettinen energia se on energiaa, joka liittyy mihin tahansa liikkeessä olevaan kehoon. Kineettisen energian laskemiseksi on otettava huomioon, että sen laskenta riippuu sekä kehon massasta että nopeudesta. Siksi, kun tiedämme tämän yleisen kineettisen energian määritelmän, voimme määritellä veden liike-energia kuin energia, joka tulee sen liikkeestä tai virtauksesta. Mitä suurempi veden tilavuus (ja massa) ja mitä suurempi sen nopeus, sitä suurempi on sen liike-energia.
On kuitenkin olemassa toinen energiamuoto, joka liittyy läheisesti kineettiseen energiaan, ja se on Mahdollinen energia. Tämä potentiaalinen energia on yksinkertaisesti energiaa, joka voidaan mahdollisesti muuntaa toiseksi energiamuodoksi, normaalisti kineettiseksi. Toisin sanoen potentiaalienergia on sitä, joka varastoituu kehoon ja jota voidaan käyttää.
Vaikka vedellä on kineettistä energiaa, siinä on myös veden potentiaalinen energia. Veden potentiaalienergia on se, joka varastoituu vesistöihin ja joka muuttuu liike-energiaksi, kun se alkaa virrata. Potentiaalinen energia riippuu suurelta osin korkeudesta, joten korkeammilla vesistöillä on korkeampi potentiaalienergia. Tällä tavalla rotkoista löytyvillä tai kaihia sairastavilla vesistöillä on suurempi potentiaalienergia ja jos vesi virtaa, myös liike-energia on suurempi.
Miten veden hydraulinen energia eli potentiaali- ja liike-energia toimii
Olemme myös selittäneet veden liike-energia se voidaan valjastaa, kun se virtaa tai liikkuu. Näin ollen tätä energiaa voidaan käyttää prosessien suorittamiseen, kuten turbiinin liikuttamiseen. Toisaalta suurimman mahdollisen kineettisen energian hyödyntämiseksi tarvitaan myös suurin mahdollinen potentiaalienergia. Tähän periaatteeseen perustuu hydraulinen teho ja tätä varten patojen rakentaminen on välttämätöntä. Padot ja altaat mahdollistavat myös veden varastoinnin ja mahdollistavat sen siten kulutuksen ja muun toiminnan, kuten maatalouden, käyttöön.
varten hyödyntää hydrauliikkaa Kaksi tärkeää tekijää on otettava huomioon:
- Virtaus.
- Vesiputouksen korkeus.
Patoja käytetään virtauksen säätelyyn vuodenajasta riippuen sekä vesiputouksen ja siten potentiaalisen energian lisäämiseen.
varten tuottaa sähköenergiaa, pato avataan ja osa varastoituneesta vedestä pudotetaan, jolloin potentiaalienergia muunnetaan kineettiseksi energiaksi. Putoava vesi käyttää turbiinia, joka on kytketty sähkögeneraattoriin. Näin saavutetaan se, että turbiinien läpi suurella nopeudella kulkeva vesi saa aikaan turbiinien pyörimisliikkeen, joka tuottaa sähköä. Tällä tavalla sähköä tuotetaan veden kineettisestä (ja potentiaalisesta) energiasta.
On muitakin tapoja lisätä vesiputouksen korkeutta. Yksi niistä koostuu joen veden ohjaamisesta kanavan läpi, jonka kaltevuus on pieni (pienempi kuin joen uoma). Näin ollen tällä tekniikalla saadaan aikaan suurempi epätasaisuus uoman ja joen uoman välillä. Toisaalta moniin maihin (erityisesti kehitysmaihin) on asennettu pieniä laitoksia, joiden teho on pieni, mutta jotka mahdollistavat riittävän sähköenergian tuotannon pienten alueiden sähköntuotantoon. Näin on Kiinassa tai Costa Ricassa, missä nämä pienet padot ovat tärkein sähkön lähde. Tämä hydraulisen energian miniatyyrisoitu muoto tunnetaan energiana minihydrauliikka ja sitä pidetään ympäristöystävällisempänä.
Tässä toisessa Green Ecologist -artikkelissa puhumme lisää siitä, miten hydraulinen energia toimii, erityisesti mitä minihydraulienergia on ja miten se toimii.
Hydraulivoima: edut ja haitat
Veden liike-energiasta ja potentiaalista saadulla hydraulisella energialla on etuja ja haittoja, kuten kaikilla.
Vesivoiman edut
- Sitä pidetään uusiutuvana ja puhtaana energiana.
- Erittäin vakaa energiantuotanto.
- Joustava tuotanto veden virtauksen ansiosta.
- Turvallista energiaa, toisin kuin muut uusiutumattomat, kuten ydinenergia.
Vesivoiman haitat
- Se riippuu sateista ja sulaista sekä siitä, onko suuria kuivuutta.
- Sen asennuspaikkoja on rajoitetusti.
- Korkea alkuinvestointi.
- Sillä on ympäristövaikutuksia, erityisesti maisemaan.
Tässä toisessa artikkelissa vesivoiman eduista ja haitoista puhumme lisää tästä aiheesta.
Jos haluat lukea lisää samankaltaisia artikkeleita Mikä on veden liike-energia, suosittelemme siirtymään uusiutuvan energian kategoriaan.
