Wasserkraft
Wasserkraft
Definition: Die kinetische und potentielle energei einer Wasserströmung wird über ein Turbinenrad in mechanische Rotationsenergie umgewandelt, die zum Antrieb von Maschinen oder Generatoren genutzt werden kann.
Drei typen von Wasserkraftwerken:
Laufwasserkraftwerk:
Laufwasserkraftwerke finden ihre Anwendung an Flüssen, die ein natürliches oder künstliches Gefälle aufweisen und die Durchflußmengen recht groß sind. Denn je größer das Gefälle und je größer der Durchfluss, desto größer ist die zu erzielende Leistung. Das strömende Wasser, treibt eine Trubine an, welche die Bewegungsenergei aufnimmt und an einen Generator weitergibt. In Laufwasserkraftwerken werden aufgrund des geringen Gefälles meistens Kaplanturbinen eingesetzt. Laufwasserkraftwerke dienen der Deckung eines teils der Grundlast im Stromnetz, da die Generatoren jederzeit laufen können und die Energei nicht gespeichert werden kann.
Vorteile: * rund um die Uhr strom produzierbar; * meistens an Flüssen und Kanälen
Nachteile: großer Aufwand bei dem Bau
Speicherkraftwerke:
Speicherkraftwerke neutzen Wasser aus einem hochgelegenen natürlichem See oder einer künstlichen Talsperre (Stausee), welche über einen natürlichen Zufluss besitzen. Über Rohrleitungen wird das Wasser der tief gelegenen Turbine zugeführt, um dort in elektrische Energie umgewandelt zu werden. Meist werden diese Kraftwerke kurzfristig in Betrieb genommen, um auftretende Spitzen im Stromnetz abzudecken. So z. B. in der Mittagszeit.
Der Name Speicherkraftwerk kommt von der Funktionsweise, das zufließende Wasser, wird gespeichert, bis die Energie wirklich benötigt wird. In Seicherkraftwerken finden je nach Falhöhe Francisturbinen oder Peltonturbinen ihre Einsatzgebiete.
Vorteile: * innerhalb weniger Minuten Ein-und Ausschalten * Hochwasserrückhaltung
Pumpspeicherwerke:
Pumpspeicherkraftwerke dienen dem Zweck, lange Leistungsspitzen im Stromnetz zu decken. so wird, in einer Schwachlastzeit (z.B. in der Nacht), Wasser vom Unterbecken (in manchen fällen auch einem großen fluß) in des Oberbecken gepumpt, dazu wird dem Stromnetz "überflüssige" Energie entnommen.
In der Starklastzeit (z.B. Mittags) wird, um die andren Kraftweke zu entlasten, das Wasser aus dem Oberbecken wieder in das Unterbecken geleitet. Dabei läuft es wieder druch die Pumpe, welche jetzt als Generator betrieben wird. Der so erzeugte Strom wird wieder in das Stomnetz zurückgeführt.
Vorteile: * Stabilisierung der netzfrequenz * Geringe Anlaufzeit * Energie wird gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt
Nachteile: * unausgewogenes Kosten/Netzverhältniss * verbraucht Strom wenn das Wasser gepumpt wird
Turbinen
Kaplanturbine:
Kaplanturbinen werden bei geringen Fallhöhen von unter 50m eingesetzt.
Sie funktionieren, nach dem Propellerprinzip (wie eine Schiffschraube). Das Wasser strömt von der einen Seite zur anderen Seite. Die Flügelblätter lassen sich in Ihrer Steigung verstellen.
Peltonturbine:
Die Peltonturbine wird bei großen Fallhöhen von ca. 350m bis ca. 1800m eingesetzt.
Bei dieser Freistrahlturbine, wie der Name schon sagt, werden von außen durch Düsen gebündelte Wasserstrahlen frei tangential auf die Schaufeln geleitet.
Francisturbine:
Die Francisturbine findet Einsatz bei Fallhähen von ca. 50m bis ca. 700m. Bei dieser Turbinenbauart, wird das Wasser spiralförmig von außen durch das Laufrad nach innen geleitet.
Experten sagen, das die Wasserkraft sehr wirschaftlich ist für den heutigen Stromverbrauch.
25% der weltweit produzierten Energie ist Wasserenergie und diser Prozentsatz steigt stetig an. In der Schweis sind 61% aller Kraftwerke Wasserkraftwerke. man sieht als, dass es eine zukunftsorientierte Energei ist.
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