Основным назначение водяного колеса является преобразование энергии движущейся или падающей воды в механическую или электрическую энергию. Водяное колесо было основным источником энергии до начала истории паровых машин.
Первые упоминания о применении водяного колеса, относятся к глубокой древности. Например, Апаллоний Пергемский упоминал о водяном колесе еще в 240 году до нашей эры.
Его использовали в качестве привода для водяных мельниц, подъема воды для орошения полей, откачка воды из шахт, привода кузнечных молотов и даже для привода станков.Водяные колеса подразделяют на горизонтального или вертикального расположения, а также на напорные и безнапорные.
Водяные колеса горизонтального расположения использовались в древнем Риме, их размещали в потоке воды вытекающей из акведуку.
Водяные колеса вертикального расположения разделяют на напорные и безнапорные. Безнапорные водяные колеса крутятся используя кинетическую энергию воды, энергию движения. Напорные водяные колеса используют потенциальную энергию падающей воды.
Напорные водяные колеса имели ряд преимуществ перед без напорными. Во-первых на них не оказывало влияние сезонного изменения уровня воды в реке, во вторых они были гораздо более мощными. Их главным недостатком являлось необходимостью наличия перепада уровня воды у водоема. Для этого использовали как естественные перепады реки, например водопады, так и сооружали искусственные, такие как платины. Основное распространение получили именно напорные водяные колеса.
В начале эпохи промышленной революции, когда появляются первые станки, водяные колеса являлись основным источником энергии для первых фабрик. Так же известны случаи, когда для создания напора воды, воду закачивали в резервуар с помощью парового насоса. Из резервуара, воду направляли на водяное колесо, которое приводило в движение станки. Подобную конструкцию вынуждены были применять из-за отсутствия достаточного количества мест для фабрик вдоль естественных водоемов. Подобные схемы перестают применять после создания Джеймсом Уаттом универсальной паровой машины.
В 19 веке водяное колесо начинает терять свои позиции основного источника энергии. Связано это с большим распространением паровых машин. Но водяное колесо, ни куда не пропало. В конце 19 века, после появления первых электростанций, потребность в энергии воды лишь усиливается. Строится большое количество мощных плотин. Водяное колесо сильно изменяется, преобразуясь в лопасти водяной турбины.
У ГЭС имеется серьезное преимущества перед всеми другими типами электростанций. Они могут запасать энергию, отдавая ее столько сколько нужно и тогда когда нужно. Подобное не возможно для всех других видов электростанций. Выполняется это регулировкой подачи количества воды на водяное колесо турбины. Подобные свойства ГЭС сделали ее незаменимой в современных объединенных энергосистемах. Ее задача ни просто выработка электроэнергии, а выработка электроэнергии во время максимальной нагрузки энергосистемы. К примеру, для запуска ТЭЦ, уходит от четырех до восьми часов. Что делает ее непригодной для таких задач.
Источник: http://www.istex.ru/
Пожалуйста, ответьте на наши опросы. Несколько минут, потраченных вами на голосование, позволят нам понять, как сделать наш сайт и портал более интересным и нужным!
