Segítsen a webhely fejlesztésében, megosztva a cikket a barátokkal!
A víz a legfontosabb folyadék, amely a Földön létezik, és számos erőforrást és szolgáltatást kínál számunkra. A víz lehetővé tette az élet fejlődését, hozzájárult az éghajlat szabályozásához és energiával is ellát bennünket. Az energia az egyik legszükségesebb erőforrás az ember számára, hiszen enélkül nem lenne például villany vagy hő. A vízből származó energia talán legismertebb formája a hidraulikus vagy vízi energia, de ezt más energiákból nyerik, mik a kinetikus és potenciális energiák. Ebben a Green Ecologist cikkben a magyarázatokba fogunk mélyedni mekkora a víz mozgási energiája annak érdekében, hogy jobban megértsük a víz, mint energiaforrás jelentőségét.
Mi az energia: egyszerű meghatározás
Először is tudnunk kell, mi az energia. Az energia alatt a egy tárgy munkavégző és hőátadó képessége. A munka viszont annak az erőfeszítésnek felel meg, amelyet egy tárgy vagy anyag bizonyos távolságra történő mozgatásához meg kell tenni. De ahogy az elején beszéltünk, az energia is hő, ezért az energia úgy is meghatározható a mozgó hőáramot forró tárgyból vagy anyagból egy hidegebbre.
Energia Számos formában megtalálható, mint például fény, hő, elektromosság, kémiai energia és/vagy mechanikai energia. Ez utóbbi az anyag mozgásán alapul, és általában az összegek összegeként határozzák meg kinetikai és potenciális energiák. A víz áramlása jól példázza ezt a mechanikai energiát, és a következőkben megnézzük, miből áll a víz mozgási és potenciális energiája.
Mi a víz mozgási és potenciális energiája
A Kinetikus energia ez a mozgásban lévő testhez kapcsolódó energia. A mozgási energia kiszámításához figyelembe kell venni, hogy számítása a test tömegétől és sebességétől is függ. Ezért a kinetikus energia ezen általános definíciójának ismeretében meghatározhatnánk a a víz mozgási energiája mint az az energia, amely mozgásából vagy áramlásából származik. Minél nagyobb a víz térfogata (és tömege), és minél nagyobb a sebessége, annál nagyobb a kinetikus energiája.
Van azonban egy másik energiaforma is, amely szorosan kapcsolódik a kinetikus energiához, ez pedig a helyzeti energia. Ez a potenciális energia egyszerűen olyan energia, amely potenciálisan egy másik, általában kinetikus energiaformává alakítható. Más szóval, a potenciális energia az, amely a testben tárolódik és felhasználható.
Bár a víznek kinetikus energiája van, ott van a a víz potenciális energiája. A víz potenciális energiája az, amely egy víztömegben elraktározódik, és áramlásának megkezdésekor mozgási energiává alakul át. A potenciális energia nagymértékben függ a magasságtól, ezért a magasabban fekvő víztestek potenciális energiája magasabb. Ily módon a szurdokokban található vagy szürkehályogos víztestek potenciális energiája magasabb, és ha a víz folyik, akkor nagyobb a mozgási energiája is.
Hogyan működik a víz hidraulikus energiája vagy potenciális és mozgási energiája
Valamint elmagyaráztuk a a víz mozgási energiája fel lehet használni, amikor áramlik vagy mozog. Következésképpen ez az energia felhasználható olyan folyamatok végrehajtására, mint például a turbina mozgatása. Másrészt a lehető legmagasabb kinetikus energia kihasználásához a maximális potenciális energiára is szükség van. Ezen az elven alapul hidraulikus teljesítmény ehhez pedig gátak építésére van szükség. A gátak és tározók a víz tárolását is lehetővé teszik, és ezáltal elérhetővé teszik azt fogyasztás és egyéb tevékenységek, például mezőgazdaság számára.
Mert a legtöbbet hozza ki a hidraulikus teljesítményből Két fontos tényezőt kell figyelembe venni:
- Az áramlás.
- A vízesés magassága.
A gátak a vízhozam évszaktól függő szabályozására, valamint a vízesés és ezáltal a potenciális energia növelésére szolgálnak.
Mert elektromos energiát termelni, a gátat kinyitják és a tárolt víz egy részét leejtik, így a potenciális energiát mozgási energiává alakítják át. A lehulló víz egy turbinát hajt meg, amely egy elektromos áramfejlesztőhöz kapcsolódik. Így elérhető, hogy a turbinákon nagy sebességgel áthaladó víz a turbinák forgómozgását idézze elő, elektromos áramot termelve. Ily módon a víz kinetikai (és potenciális) energiájából villamos energiát állítanak elő.
Vannak más módszerek is a vízesés magasságának növelésére. Az egyik abból áll, hogy a folyó vizét egy kis lejtős csatornán vezetik át (kisebb, mint a mederé). Így ezzel a technikával nagyobb egyenetlenség érhető el a meder és a meder között. Másrészt sok országban (különösen a fejlődő országokban) kis erőműveket telepítettek, amelyek alacsony teljesítményűek, de lehetővé teszik a kis régiók ellátásához elegendő elektromos energia előállítását. Ez a helyzet Kínában vagy Costa Ricában, ahol ezek a kis gátak jelentik a fő áramforrást. A hidraulikus energia ezen miniatürizált formáját energiának nevezik mini-hidraulika és környezetbarátabbnak tartják.
Ebben a másik Green Ecologist cikkben többet fogunk beszélni a hidraulikus energia működéséről, konkrétan arról, hogy mi a mini hidraulikus energia és hogyan működik.
Hidraulikus teljesítmény: előnyei és hátrányai
A víz mozgási energiájából és a potenciálból nyert hidraulikus energiának, mint mindennek, vannak előnyei és hátrányai is.
A vízenergia előnyei
- Megújuló és tiszta energiának számít.
- Nagyon stabil energiatermelés.
- Rugalmas gyártás a víz áramlásának köszönhetően.
- Biztonságos energia, ellentétben más nem megújulókkal, például az atomenergiával.
A vízenergia hátrányai
- Ez függ az esőktől, olvadásoktól, valamint attól, hogy nincs-e nagyobb aszály.
- A telepítési helyek korlátozottak.
- Magas kezdeti befektetés.
- Környezeti hatása van, pontosabban a tájra.
Ebben a másik, a vízenergia előnyeiről és hátrányairól szóló cikkünkben többet fogunk beszélni erről a témáról.
Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Mekkora a víz mozgási energiája, javasoljuk, hogy lépjen be a Megújuló energiák kategóriánkba.
