Vilka energiomvandlingar sker vid vattenkraft

Vattenkraft existerar energi liksom utvinns ur strömmande vätska inom en vattenkraftverk. Strömmarna förmå finnas inom vattendrag, alternativt skapas genom temperaturskillnader inom världshaven alternativt vilket tidvattenströmmar. Även konstgjorda vattendrag kunna användas.

detta man vanligen avser tillsammans vattenkraft existerar processen att extrahera eller ta ut något från den lägesenergi vilket vattnet besitter fått inom sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning följt från nederbörd vid högre liggande markområden. vätska ifrån nederbörd alternativt smält is/snö samlas upp inom floder samt sjöar.

då vattnet ifrån enstaka damm strömmar ner mot en inom strömmen anlagt vattenkraftverk utvinns den kraft likt definieras från nivåskillnaden inom meter mellan vattenytan inom dammen samt vid nedsidan från kraftverket samt vattenflödet inom kubikmeter per kort tid.

Fram mot mitten från 1800-talet nyttjades vattenkraften främst genom för att placera hjul inom forsar samt fall till drivning från exempelvis kvarnar vilket malde säd alternativt vilket drivkälla till smideshammare samt andra direktdrivna maskiner.

beneath 1800-talet började vattenturbiner allmänt för att användas, vilket möjliggjorde utnyttjandet från såväl högre fallhöjd liksom större total vattenkraft, än vilket förhållandet varit nära dem gammalmodiga vattenverken. inom ett turbin omvandlas energin mot mekanisk energi liksom driver enstaka elektrisk maskin liksom alstrar elektrisk energi. beneath sista decenniet från 1800-talet utvecklades även den elektriska transmissionen, därför för att vattenkraften kom för att behärska försörja fabriker samt konsumenter tillsammans kraft vid platser såsom nedsänkt långt ifrån själva kraftverket.^[1]

Vattenkraften existerar reglerbar samt kunna snabbt anpassas mot dem förändringar vilket sker inom konsumtionen från el.

chansen för att reglera vattenkraftproduktionen existerar ett betydelsefull egenskap på grund av för att behärska bygga ut ytterligare förnybar kraftproduktion, vilket tillexempel vindkraft alternativt solenergi, inom större omfattning inom läka norra Europa. Utifrån reglerförmågan delar man in vattenkraftverken i:^[2][3]

1. magasinkraftverk, var man äger möjligheter för att magasinera många vatten
2. strömkraftverk, var vattendrag passerar samt man saknar regleringsmöjligheter alternativt dem existerar många små
3. pumpkraftverk, likt äger en publikation vilket även kunna fyllas beneath lågbelastningstider genom för att utnyttja prisvärd elenergi samt pumpa upp vattnet mot magasinet.

Man pratar ifall minikraftverk då man använder ett äldre damm inom någon liten flod alternativt å samt man anlägger färsk kraftstation var.

dem äger effekter vid några hundra kW.^[4]

Historia

[redigera | redigera wikitext]

Detta del existerar enstaka beskrivning från Vattenkraftens historia.

De inledande vattenkraftverken fanns inom Kina. Omkring tid 1200 byggdes dem inledande vattenkraftanläggningarna inom Norden.

inom nästan 700 kalenderår äger vattenkraften nyttjas inom Norden, länge vilket en vattenregale.^[5]

Skvalthjul tillsammans vertikal axel kom ungefär tid 1250. en skvalthjul fungerar därför för att en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig leds fram mot ett vertikal axel tillsammans en skovelhjul tillsammans skovlar, likt står ovan en vattendrag.

detta rinnande vattnet utför för att hjul börjar snurra samt via axeln drivs ett malsten på grund av malning från säd. beneath senare medeltiden samt nya tiden kom detta horisontalaxlade vattenhjulet för att utvecklas. enstaka mängd försök för att förbättra detta horisontella vattenhjulet gjordes beneath 1700-talet samt start från 1800-talet.^[6][7]

Svensken Christopher Polhem (1661–1751) uppfann ett konstruktion liksom möjliggjorde frakt från vattnets kraft någon kilometer ifrån forsen, genom för att långa rörliga stänger kopplades mot en hjul.

Christopher Polhem kallade sin uppfinning till stånggång.^[6][8]

I land i västeuropa utfäste 1826 Société d'Ecouragement pour l'industrie Nationale en kostnad värt 6 000 franc mot den såsom kunde konstruera en horisontellt hjul tillsammans med skedformade skovlar vilket uppfyllde vissa krav vid verkningsgrad m.m.

detta vinnande inslaget lämnade den unge ingenjören Benoît Fourneyron. Hans konstruktion Fourneyronturbinen räknas likt den inledande praktiskt användbara vattenturbinen.^[7]

Under mitten samt slutet från 1800-talet fick vattenkraften en rejält uppsving. Turbiner ersatte vattenhjulen vilket gjorde för att utbytet från kraft blev många högre samt man började beneath 1880-talet för att omvandla kraften mot elektricitet.

kalenderår 1826 lade fransmannen jean Victor Poncelet fram en förslag ifall ett vattenturbin var vattnet strömmar in samt ut radiellt. Poncelet kom dock inte någonsin för att förverkliga sin koncept. Samuel B Howd kom för att bygga detta inledande praktiskt användbara turbinen från detta på denna plats slaget. denne fick patent vid detta 1838. detta stora genombrottet på grund av den på denna plats turbintypen kom tillsammans med James B Francis utvecklingsarbete.

Francis lyckades konstruera ett turbin tillsammans många förbättrad prestanda än Howds.^[9]

Staden Lowell, belägen var floderna Concord samt Merrimack förenas, plats en centrum på grund av Amerikas textilier samt vattenkraft utnyttjades inom massiv skal. Francis utförde beneath 1840-talet flera experiment var han jämförde prestandan mellan Fourneyronturbinen samt sin personlig konstruktion.

inom Fourneyronturbinen strömmar vattnet inifrån samt utåt. inom sin ursprungliga struktur kom Francisturbinen för att användas inom begränsad utsträckning. Efter tid 1860 kom turbintypen för att utvecklas samt modifieras. Engelsmannen James Thomson gjorde viktiga förändringar från Francis turbin. Thomson försedde turbinen tillsammans rörliga ledskolvar samt en spiralformat tryckskåp.^[10]

Produktion

[redigera | redigera wikitext]

Vattenkraftproduktionen byggdes ut kraftigt inom Europa samt Nordamerika fram mot 1980-talet.

Idag sker ett grundlig vattenkraftsutbyggnad inom Latinamerika samt Asien.^[11]

Stora vattenkraftverk

[redigera | redigera wikitext]

Största svenska vattenkraftverken

[redigera | redigera wikitext]

Beräkning från tillgänglig effekt

[redigera | redigera wikitext]

Hur massiv påverkan ett vattenkraftstation förmå producera beror vid installerad turbinvattenföring, hydraulisk fallhöjd ovan turbinen samt turbinverkningsgraden.

Hydraulisk fallhöjd består från statisk samt dynamisk fallhöjd.^[12] Den statiska fallhöjden motsvarar vattnets lägesenergi samt existerar proportionell mot sträckan vattnet faller. Den dynamiska fallhöjden motsvarar vattnets kinetisk energi samt beror fyrkantigt vid vattnets flödeshastighet. Effekten kunna beräknas i enlighet med

där

P: turbinens inverkan inom Watt

η: turbinens verkningsgrad

ρ: vattnets densitet inom enhet för massa per kubikmeter

Q: installerad turbinvattenföring inom kubikmeter per sekund

g: gravitationskonstanten inom meter per sekundkvadrat

h: hydraulisk fallhöjd ovan turbinen inom meter

Alternativ vattenkraft

[redigera | redigera wikitext]

Det går för att utvinna energi ur vågor, således kallad vågkraft, samt ur tidvatten tillsammans hjälp från tidvattenkraftverk.

Dessutom finns försök för att utvinna energi ur långsamt strömmande en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig tillsammans med anläggningar liksom liknar vindkraftverk beneath dricksvatten samt liksom ej behöver dammar. dem lyckade försöken utvinner ifrån inom juli 2020 energi ifrån tidvattenströmmar. Energitätheten inom långsamt strömmande vätska existerar nedsänkt samt anläggningarna behöver bli många stora på grund av för att ett fåtal någon egentlig innebörd.

Den synliga miljöpåverkan blir mindre än tillsammans med dagens vattenkraftverk, dock investeringarna existerar inom solens tid avsevärt många större, varför dem inom dagsläget ej existerar genomförbara annat än inom försöksmässig skal. detta existerar troligt för att dem endast får enstaka marginell betydelse.^[13]

Miljöpåverkan

[redigera | redigera wikitext]

Kraftverksdammar utgör vandringshinder på grund av dem fiskarter liksom företar vandringar (vanligast lekvandring).

Detta gäller mot modell asp, vimma, id, ål, lax, havsöring, färna, nejonögon, sik, harr, öring, röding samt elritsa. Flera svenska lax- samt havsöringstammar besitter slagits ut samt asp, ål, vimma, flodnejonöga samt havsnejonöga existerar upptagna vid rödlistan ovan hotade arter.^[14] Vattenkraften anses existera huvudorsaken på baksidan den snabba utrotningen från ål, då inom medelvärde 70 andel från vuxna ålar dör då dem simmar igenom en vattenkraftverk.^[15]Flodpärlmusslan existerar även starkt hotad mot resultat från öringens tillbakagång inom samt tillsammans för att den lever inom fiskens gälar beneath sitt inledande levnadsår.

Vattenmagasin tillsammans massiv regleringshöjd får genom den onaturliga nivåskillnaden mellan hög- samt lågvatten en stört ekosystem. Detta beror vid för att den primära produktionen från vilt samt växter normalt sker nära stranden ned mot cirka 6 meters djup.^[16] dem konstanta svängningarna inom vattenstånd utför för att näringsämnen transporteras försvunnen ifrån den produktiva strandzonen sålunda för att mot modell dem norrländska vattenmagasinen drabbas från näringsbrist.

Nedströms dammen kommer den gamla strömfåran för att artikel ömsom torr samt ömsom äga högvatten – ett förändring inom levnadsmiljön såsom blir svår för att justera sig mot till samtliga arter. inom uppströmsdammen får man även enstaka kraftig förändring, var bland annat bottenförhållandena förändras genom sedimentering. Vattenkraftsdammar inom varma klimat kunna producera stora mängder metangas ifall organiskt ämne bryts ned beneath luftfria förhållanden.^[17]

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]

Noter

[redigera | redigera wikitext]

Källor

[redigera | redigera wikitext]

• Jacobsson, Karl Axel; Stig Lidström, Carl Öhlén (2016). Elkrafthandboken: Elkraftsystem 1.

  Stockholm: Liber. ISBN 978-91-47-11436-8 

• Weedy, B.M. (1978). Electric Power Systems. Wiley. ISBN 0-471-91659-5 

Vidare läsning

[redigera | redigera wikitext]

• Althin, Torsten (1947). Vattenbyggnadsbyrån 1897-1947: historik. huvudstaden. Libris8214359 
• Brunnström, Lasse (1995). ”Kraftverksinventeringen: en kombinerat inventerings- samt forskningsprojekt inom klassisk svensk samförståndsanda”. Dædalus (Stockholm) 1995(63),: sid. 171-187 : ill..

  ISSN 0070-2528. ISSN0070-2528 ISSN 0070-2528.  Libris2003568

• Kungl. Vattenfallsstyrelsen 1909-1934.. huvudstaden. Libris1319272 
• Spade, Bengt (2008). En bakgrund ifall kraftmaskiner. Stockholm: myndighet för kulturarv. Libris11173222. ISBN 978-91-7209-501-4 (inb.)  s.

  17-109.

• Stymne, Per (1992). ”Norrländsk vattenkraft”. Norrlandsälvar (1992) 1993,: sid. [42]-61 : färgill..  Libris9467564

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]