odné elektrárne využívajú energiu tečúcej vody. V nádržiach s vysokou nadmorskou výškou sa dažďová voda a tečúca voda z roztopeného snehu zhromažďuje a je vedená z kopca potrubím k vrtuli (turbíne) v údolí. Turbína otočí veľkým dynamometrom (generátorom), ktorý vyrába elektrický prúd.
Pre vytvorenie priehradných nádrží sa často musia zaplaviť cenné pozemky. Sú tým nepriaznivo ovplyvnené celé ekosystémy a veľké biotopy, alebo sa dokonca úplne stratia pri výstavbe vodných priehrad. Z tohto dôvodu existuje určitý rozpor o environmentálnej udržateľnosti veľkých vodných elektrární. Na druhej strane tento spôsob výroby elektriny nie je spojený so spaľovaním vykurovacej nafty, zemného plynu alebo uhlia v tepelných elektrárňach, čo prispieva ku globálnemu otepľovaniu. Preto každá kilowatthodina elektrickej energie vyrobenej z vodnej elektrárne neznečisťuje životné prostredie..
Budete potrebovať:
3 veľké ozubené kolesá (16)
3 malé ozubené kolesá (15)
18 kotevných čapov (4)
6 dlhých spojníc (11)
2 veľké rámy (14)
1 malý rám (13)
3 rámy s 5 otvormi (12)
5 spojníc s 5 otvormi (9)
7 podložiek (6)
1 strednú nápravu (18)
2 dlhé nápravy (19)
Kompletne zmontovaný generátor (21)
1 LED diódu (7)
6 modrých turbínových lopatiek (27)
6 gombíkových čapov (28)
6 duálnych spojníc s 3 otvormi (29)
Univerzálny adaptér, vrchný (30)
Univerzálny adaptér, spodný (31)
2 skrutky pre univerzálny adaptér (32)
Existujú spôsoby, ako znížiť vplyv výroby vodnej energie na životné prostredie, najmä stavbou malých alebo použitím existujúcich priehrad. Inštitút hydroenergetiky s nízkym dopadom má certifikačný program, ktorého cieľom je pomôcť identifikovať priehrady, ktoré minimalizujú svoj vplyv na životné prostredie splnením kritérií v týchto ôsmich oblastiach: riečne toky, kvalita vody, prechod a ochrana rýb, ochrana povodia, ochrana ohrozených druhov, ochrana kultúrnych zdrojov, rekreácia a zariadenia odporúčané na odstránenie. Spoločnosť Clean Water Action, čo je národná organizácia s viac ako 1,2 miliónmi členmi v Spojených štátoch amerických, podporuje práve vodné elektrárne s nízkym dopadom ako obnoviteľný zdroj energie.
Tento model používa iné vodné koleso, ako sme skôr používali v našom manuáli. Teraz si zostavíte a budete používať svetlomodré tvrdé vodné koleso z plastu.
Ako ste mali možnosť vidieť v predchádzajúcich pokusoch, vaše vodné koleso môže poháňať malé stroje, ktoré využívajú prúd vody na vytvorenie mechanicky využiteľnej energie. Takže napríklad u kladivkového mlynu, ktorý ste si práve postavili, ak chcete vytvoriť určitý kovový nástroj, neurobíte to pomocou spaľovacieho motora, ako je napríklad plynový motor, ale s obnoviteľnou hydroenergetickou energiou bez tvorby emisií. Ale i naše vodné koleso môže vyrábať elektrickú energiu. A do toho sa aj pustíme.
Ak chcete vytvoriť elektrickú energiu pomocou vodného kolesa, použijete generátor. Aby náprava generátora fungovala, musí sa veľmi rýchlo otáčať. Preto si musíte vytvoriť prevod, aby sa točila rýchlejšie. Zostavíte si trojstupňový prevod (pozrite graf nižšie), pričom každý prevodový stupeň má prevodový pomer 1 až 3. To znamená, že keď sa vodné koleso otáča rýchlosťou 100 otáčok za minútu, hriadeľ generátora sa bude otáčať rýchlosťou 900 otáčok za minútu.
Môžete to skúsiť najprv bez vody, aby ste zistili, či sa LED dióda rozsvieti. Za týmto účelom vodné koleso roztočte len trochu. Dávajte tiež pozor na smer otáčania: Ak sa budete pozerať na zostavu zo strany vodného kolesa, budete musieť pritlačiť vodné koleso smerom nadol na pravej strane.
Ak sa LED dióda rozsvieti, potom je všetko v poriadku. Ak nie, potom budete musieť vložiť LED diódu opačne. Na rozdiel od žiaroviek sú diódy LED polarizované, čo znamená, že majú kladný a mínusový pól a fungujú len pri jednosmernom prúde.
Uistite sa, že sa jednotlivé prevodové stupne otáčajú hladko a predovšetkým, že je turbínové koleso nainštalované správne.
Pokus č.8 Vodné koleso rozsvieti LED diódu
Pripravte si vodné koleso v širokom, plytkom umývadle alebo v plastovej nádobe, podobne ako predtým. Najlepšie je pokusy vykonávať v umývadle, na balkóne, vonku na vašom dvore alebo vo vani, aby ste predišli "škodám" pri postriekaní alebo rozliatí.
Pretože je tu potrebné pre vodné koleso väčšie množstvo vody, ktorá bude poháňať elektrický generátor, budete potrebovať urobiť tento pokus pomocou hadice alebo krhly. Prúd vody nasmerujte priamo na lopatky vodného kolesa.
Pri výrobe elektrickej energie potrebuje generátor získať vysoké otáčky. Ak máte bicykel so svetlom napojeným na generátor, potom už generátory poznáte – pri svetle na bicykli sa to nazýva "dynamo".
Toto dynamo na kolese bicykli vytvára dostatok elektriny na rozsvietenie svetla bicykla, takže nikdy nebudete potrebovať baterky.
Energia z Mesiaca
More má aj ďalšiu energiu: prílivovú energiu. Príliv je rytmickým vzostupom a poklesom hladiny oceánu. Príliv je v skutočnosti spôsobený mesiacom. Ako sa ten točí okolo Zeme, jeho gravitácia ťahá oceánske vody smerom k nemu. To spôsobuje, že úroveň oceánu stúpa a klesá v pravidelných intervaloch.
Na niektorých pobrežiach je rozdiel medzi prílivom a odlivom obzvlášť veľký. Napríklad na pobreží anglicko-francúzskeho kanála je tento rozdiel deväť až trinásť metrov.
Keď sa príliv zvyšuje, rieka alebo prítok je naplnený obrovskou hromadou prichádzajúcej vody. Keď sa zamyslíte opäť nad pokusom s fontánami, spomeniete si, čo sa stane, keď sa veľké množstvo vody stlačí do relatívne úzkeho kanála: vytvorí sa rýchlo pohybujúci silný tok. Turbíny umiestnené v strede tohto prúdu môžu využívať prichádzajúce i odchádzajúce prílivové vody na výrobu elektriny.
Energia z oceánskych prúdov
Oceánska elektráreň využíva, podobne ako veterný mlyn vo vode, tok oceánskych prúdov na to, aby generátor vytvoril elektrický prúd.
Energia z vĺn
I vzostup a pokles oceánskych vĺn tvorí energiu. Medzi hrebeňom jednej vlny a brázdou ďalšej sa dvíha a spúšťa celá hromada vody. Vlny sa vytvárajú vtedy, keď sa vietor oprie o vodnú hladinu. A vietor vzniká vtedy, keď slnko zohreje masy vody a pôdy na rozličné teploty. To vedie k rozdielom v tlaku vzduchu, ktoré sa vzduchové prúdy snažia vyrovnávať. Takže vlnová energia je v konečnom dôsledku slnečná energia premenená na kinetickú (pohybovú) energiu.
Použitie oceánskych vĺn je nová, ekologická technológia na získavanie energie. Pretože táto energia je nevyčerpateľná, ako je to u všetkých ostatných foriem vodnej energie, je považovaná za obnoviteľnú. Krajiny s dlhým pobrežím a vysokými vlnami (ako napríklad Spojené štáty a Britské ostrovy) by mohli uspokojiť veľkú časť svojich potrieb pomocou elektrickej energie čerpanej z vlnovej energie. Samozrejme, pre tento proces by sa musela veľká časť pobrežia kompletne prestavať, čo je tiež potrebné najprv zvážiť.
Existuje i ďalší vlnový systém, ktorý používa princíp podobajúci sa na nádych a výdych: Na nábreží sa nachádza otvorená spodná betónová komora. Prichádzajúce vlny vnášajú cez dno vodu do komory. Keď sa voda vtlačí do komory, vzduch nad vodou je stlačený. Stlačený vzduch vchádza do potrubia, kde poháňa turbínu (podobne ako vietor poháňa veternú turbínu). Turbína je pripojená k generátoru, a ten vytvára elektrickú energiu.
