محطات التوليد المائية

محطات التوليد المائية :

توجد المياه فى أماكن مرتفعة كالبحيرات ومجارى الأنهار لذلك يمكن التفكير بتوليد الطاقة ، خاصة إذا كانت طبيعة الأرض التى تهطل فيها الأمطار أو تجرى فيها الأنهار الجبلية ومرتفعة ففى هذه الحالات يمكن توليد الكهرباء من مساقط المياه ، أما إذا كانت مجارى الأنهار ذات انحدار خفيف فيقتضى عمل سدود فى الأماكن المناسبة من مجرى النهر لتخزين المياه ، تنشاء محطات التوليد عادة بالقرب من هذه السدود كما هو الحال فى مجرى نهر النيل ، وقد بنى السد العالى وبنيت معه محطة توليد كهرباء بلغ قدرتها المركبة 1800 ميجاواط ، وعلى نهر الفرات فى شمال سوريا بنى سد ومحطة توليد كهرباء بلغت قدرتها المركبة 800 ميجاواط .

أما إذا كانت مجري النهر منحدرا انحدار كبيرا فيمكن عمل تحورة فى مجري النهر باتجاه أحد الوديان المجاورة وعمل شلال اصطناعى ، هذا بالإضافة إلى الشلالات الطبيعية التى تستخدم مباشرة لتوليد الكهرباء كما هو فى شلالات نياغرا بين كندا والولايات المتحدة ، وبصورة عامة أن أية كمية من المياه موجودة على ارتفاع معين تحتوى على طاقة كامنة فى موقعها ، فإذا هبطت كمية المياه إلى ارتفاع ادنى تحولت الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وإذا سلطت كمية المياه على توربينة مائية ذادت بسرعة كبيرة وتكونت على محور التوربينة طاقة ميكانيكية ، وإذا ربطت التوربينة مع محور المولد الكهربائى تولد على أطراف العضو الثابت من المولد طاقة كهربائية .

مكونات محطات التوليد المائية :

تتكون محطة توليد الكهرباء المائية بصورة عامة من الأجزاء الرئيسية التالية :

مساقط المياه Penstock

وهو عبارة عن أنبوب كبير أو أثكر يكون فى أسفل السد أو من أعلى الشلال إلى مدخل التوربينة وتسيل فى المياه بسرعة كبيرة ، يوجد بوابة فى أوله ( بوابة ) آخر فى آخره للتحكم فى كمية المياه التى تدور التوربينة .

وتجدر الإشارة إلى أن السدود وبوابات التحكم وأقنية المياه الموصلة للأنابيب المائلة تختلف حسب كمية المياه وأماكن تواجدها .

 

 

 

 

 

التوربين Turbine

تكون التوربينة والمولد عادة فى مكان واحد مركبين على محور رأسى واحد ، يركب المولد فوق التوربينة ، وعندما تفتح البوابة فى أسفل الأنابيب المائلة تتدفق المياه بسرعة كبيرة فى تجاويف مقعرة فتدور بسرعة وتدير معها العضو الدوار فى المولد حيث تتولد الطاقة الكهربائية على أطراف هذا المولد .

أنبوبة السحب Draught Tubes

بعد أن تعمل المياه المتدفقة فى تدوير التوربين فلابد من سحبها للخارج بسرعة حتى لا تعوق الدوران ، لذا توضع أنابيب بأشكال خاصة لسحبها للخارج بالسرعة اللازمة .

الآلات المساعدة Auxiliaries

تحتاج محطات التوليد المائية إلى العديد من الآلات المساعدة مثل المضخات والبوابات والمفاتيح ومعدات تنظيم سرعة الدوران وغيرها .

محطات التوليد من المد والجزر :

المد والجزر من الظواهر الطبيعية المعروفة عند سكان سواحل البحار ، فهم يرون مياه البحر ترتفع فى بعض ساعات اليوم وتنخفض فى البعض الآخر ، وقد لا يعلمون أن هذا الإرتفاع ناتج عن جاذبية القمر عندما يكون قريبا من هذه السواحل وآن ذلك الانخفاض يحدث عندما يكون القمر بعيدا عن هذه السواحل ، أى عندما يغيب القمر ، علما بأن القمر يدور حول الأرض فى مدار بيضاوي الشكل دورة كل شهر هجرى ، وأن الأرض تدور حول نفسها كل أربع وعشرين ساعة ، فإذا ركزنا الانتباه على مكان معين ، وكان القمر ينيرة فى الليل ، فهذا معناه أنه قريب من ذلك المكان وأن جاذبيته قوية ، لذا ترتفع مياه البحر ، وبعد مضى أثنى عشرة ساعة من ذلك الوقت ، يكون القمر بالجزء المقابل فطريا ، أى بعيدا عن المكان ذاته بعدا زائدا بطول قطر الكرة الأرضية فيصبح اتجاه جاذبية القمر معاكسة وبالتالى ينخفض مستوى مياه البحر .

محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلى :

محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلى هى عبارة عن الآت تستخدم الوقود السائل Fuel Oil حيث يحترق داخل غرف احتراق بعد مزجها بالهواء بنسب معينة ، فتتولد نواتج الاحتراق وهى عبارة عن غازات على ضغط مرتفع تستطيع تحريك المكبس كما فى حالة ماكينات الديزل أو تستطيع تدوير التوربينات حركة دورانية كما فى حالة التوربينات الغازية .