Bassin hydraulique.
Puissance hydraulique.

Dam.
Puissance hydraulique.

Énergie hydraulique

Énergie hydraulique

L'hydroélectricité est une source d'énergie renouvelable et alternative. Cette énergie renouvelable exploite la transformation de l'énergie potentielle gravitationnelle possédée par une certaine masse d'eau à une certaine altitude, en énergie cinétique pour surmonter une certaine différence de hauteur. L'énergie mécanique obtenue peut être utilisée directement pour faire tourner l'arbre d'une turbine ou dans certaines applications ou machines fonctionnant en hydraulique. Le plus commun est d'utiliser cette énergie cinétique pour générer de l'énergie électrique. Dans ce cas, nous parlons d'énergie hydroélectrique.

En énergie hydroélectrique, l'énergie cinétique est finalement transformée en électricité grâce à un alternateur couplé à une turbine. Ce processus est effectué dans une centrale hydroélectrique.

Comment fonctionne l'énergie hydraulique?

L'hydroélectricité provient des rivières et des lacs grâce à la création de barrages et de conduits forcés. Il existe plusieurs types de centrales hydroélectriques: dans les régions montagneuses, on utilise des centres de saut, qui sont de grandes hauteurs de chute. D'autre part, dans les usines d'eau fluide, on utilise de grandes masses d'eau de rivière qui surmontent de petites différences de hauteur.

L'eau d'un lac ou d'un bassin artificiel est transportée en aval par des conduites forcées, transformant ainsi son énergie potentielle en pression et en énergie cinétique grâce au distributeur et à la turbine.

L'énergie mécanique est transformée par le générateur électrique, grâce au phénomène d'induction électromagnétique, en électricité. Des centrales hydroélectriques et des stations de pompage ont été établies pour stocker l'énergie et la rendre disponible au moment de la plus forte demande.

Dans les centrales hydroélectriques pompées, l'eau est pompée vers les réservoirs en amont par l'énergie produite et non requise la nuit. De cette façon, pendant la journée, lorsque la demande d'électricité est plus importante, des masses d'eau supplémentaires peuvent être fournies. Ces systèmes de pompage d'eau permettent de stocker de l'énergie en période de disponibilité en cas de besoin.

En dépit des avantages considérables en matière de pollution, la construction de barrages et de grands bassins ou de dépôts artificiels, avec l'inondation de grands sols, entraîne toujours et en tout cas un certain impact environnemental qui, dans les cas graves, peut causer la perturbation de l'écosystème de la zone avec de grands dommages environnementaux, comme cela s'est produit avec le grand barrage d'Assouan en Egypte, ou les risques hydrogéologiques comme cela s'est produit dans la catastrophe de Vajont.

La production d'énergie hydroélectrique peut également se faire à travers l'exploitation des vagues, des marées et des courants marins. Dans ce cas, nous parlons de l'énergie des marées ou de l'énergie marémotrice.

Utilisation de l'énergie hydraulique

Il y a différentes façons d'exploiter l'énergie hydraulique.

Moulins à eau

Un moulin à eau Un moulin qui utilise l'énergie hydraulique. C'est une structure qui utilise une roue hydraulique ou une turbine hydraulique pour piloter un processus mécanique tel que le fraisage (meulage), le laminage ou le martelage. Ces procédés sont nécessaires à la production de nombreux biens matériels, notamment la farine, le bois, le papier, les textiles et de nombreux produits métalliques. Ces usines à eau peuvent inclure des usines, des scieries, des usines de papier, des usines de textile, des broyeurs à marteaux, des broyeurs à marteaux, des laminoirs, des ateliers de tréfilage.

Un moyen important de classer les moulins hydrauliques consiste à orienter les roues (verticale ou horizontale), l’une entraînée par une roue hydraulique verticale passant par un mécanisme à engrenages et l’autre équipée d’une roue hydraulique horizontale sans ce mécanisme. Le type précédent peut être divisé en fonction de l’endroit où l’eau frappe les palettes de la roue, dans les moulins à roue hydrauliques à faible tirant d’eau, surévalué, aspiration thoracique et recul (recul du fond ou recul). Une autre façon de classer les moulins à eau est une caractéristique essentielle de son emplacement: les moulins à marée utilisent le mouvement de la marée; Les moulins à bateau sont des moulins à eau à bord (et qui constituent) un navire.

L'hydroélectricité

L'hydroélectricité est l'application d'énergie hydraulique pour générer de l'électricité. C'est la principale utilisation de l'hydroélectricité aujourd'hui. Les centrales hydroélectriques peuvent comprendre un réservoir (généralement créé par un barrage) pour exploiter l’énergie de la chute d’eau, ou elles peuvent utiliser l’énergie cinétique de l’eau comme dans l’hydroélectricité du courant de la rivière. La taille des centrales hydroélectriques peut varier, allant de centrales de petite taille (micro-centrales) à de très grandes centrales qui fournissent de l'énergie à un pays entier. À compter de 2019, les cinq plus grandes centrales électriques du monde sont des centrales hydroélectriques conventionnelles dotées de barrages.

L’énergie hydroélectrique peut également être utilisée pour stocker de l’énergie sous forme d’énergie potentielle entre deux réservoirs de hauteurs différentes, avec stockage d’hydroélectricité par pompage. L'eau est pompée en amont dans les réservoirs pendant les périodes de faible demande qui sont libérées pour générer lorsque la demande est élevée ou que la production du système est faible.

Les autres formes de production d’énergie hydroélectrique comprennent les générateurs de courants de marée qui utilisent l’énergie des marées générée par les océans, les rivières et les systèmes de canaux artificiels pour produire de l’électricité.

Hydro air comprimé

Lorsque la quantité d'eau est abondante, il est possible de générer directement de l'air comprimé sans pièces en mouvement. Dans ces conceptions, une colonne d’eau qui tombe est mélangée délibérément avec des bulles d’air générées par la turbulence ou un réducteur de pression Venturi à l’entrée supérieure. Cela lui permet de tomber dans un puits dans une chambre souterraine à haut plafond où l'air comprimé est maintenant séparé de l'eau et piégé. La hauteur de la colonne d'eau en chute maintient la compression de l'air dans la partie supérieure de la chambre, tandis qu'un orifice de sortie, immergé sous le niveau de l'eau dans la chambre, permet à l'eau de revenir à la surface à un niveau plus élevé. sous cette admission. Une sortie séparée sur le toit de la chambre fournit l'air comprimé.

Bassin hydroélectrique

Bassin hydroélectrique - énergie hydraulique Le bassin hydroélectrique est utilisé pour collecter les eaux d'une rivière dans un bassin artificiel. L'élément principal du bassin hydroélectrique est le barrage. Grâce au barrage, il est possible d'augmenter l'altitude de l'eau pour ensuite utiliser la différence de niveau pour la production d'électricité. Dans ce cas, l'énergie hydraulique est utilisée pour générer de l'énergie électrique.

Du bassin vers la centrale où se trouvent les générateurs, il y a un conduit forcé pour favoriser la vitesse de sortie dans les pales de la turbine. Un conduit forcé est un tuyau qui a l'ouverture initiale large et la borne étroite.

Centrale hydroélectrique

Une centrale hydroélectrique désigne une série d'ouvrages hydrauliques placés dans une certaine succession, ainsi qu'une série de machines appropriées pour obtenir la production d'électricité à partir de l'énergie hydraulique. L'eau est transportée vers une ou plusieurs turbines qui tournent grâce à la pression de l'eau. Chaque turbine est couplée à un alternateur qui transforme le mouvement de rotation en énergie électrique.

L'exploitation de l'énergie hydroélectrique et la production conséquente d'énergie électrique ne sont pas constantes dans le temps. L'exploitation de cette énergie dépend de l'alimentation en eau du bassin d'eau artificiel, qui dépend à son tour du régime d'abondance / de la rivière et ensuite du régime de précipitations du bassin versant.

Une pratique dans l'hydroélectricité répandue dans certains pays / régions est pompage de l'eau dans les réservoirs hydro-électriques pendant la nuit quand il y a surplus d'énergie et de réutiliser l'énergie hydro-électrique accumulée pendant la journée, lorsque la demande est plus élevée et donc le prix est plus grand obtenant ainsi un avantage net. C'est un moyen de stocker de l'énergie électrique.

Histoire de la puissance hydraulique

Histoire de l'énergie hydraulique. Moulins hydrauliques Les Grecs et les Romains ont été les premiers à utiliser l'énergie hydraulique. Initialement, ces deux anciennes civilisations utilisaient ce type d'énergie renouvelable uniquement pour faire fonctionner de simples moulins à eau pour moudre le maïs. Au fil du temps, les usines ont évolué et les roues hydrauliques installées dans ces usines ont également commencé à utiliser l'énergie potentielle contenue dans l'eau, c'est-à-dire l'énergie hydraulique.

A la fin du Moyen Age, avec les découvertes apportées par les Arabes d'Afrique du Nord, d'autres méthodes d'exploitation de l'énergie hydraulique sont utilisées: les roues hydrauliques sont de plus en plus utilisées, aussi bien pour l'irrigation des champs que pour la récupération de vastes zones marécageuses. La roue hydraulique est encore utilisée aujourd'hui dans les usines et pour la production d'électricité.

Un énorme progrès technique s'est produit à la fin du 19ème siècle. Au début de la deuxième révolution industrielle, la roue hydraulique a évolué pour obtenir la turbine hydraulique. La turbine hydraulique est une machine construite par une roue pivotante sur un axe, d'abord brut et schématique, mais avec des innovations technologiques, surtout dans la première moitié du XXe siècle, elle est devenue de plus en plus raffinée et fonctionnelle.

La turbine a amélioré l'efficacité de conversion de l'énergie potentielle de l'eau en énergie cinétique de rotation appliquée à un axe.

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Dernier examen: 4 mars 2019