HİDROELEKTRİK KUVVET NEDİR?

Hidroelektrik kuvvet, yüksek bir yerden düşen su enerjisinden yararlanarak elektrik üretimi yöntemidir. Bu enerji, çekim gücünün sonucudur. Yüksek bir yerdeki suyun alçak düzeye düşmesi, potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürür. Daha sonra büyük çarklar veya hidrolik bir türbin aracılığıyla, kinetik enerji de mekanik enerjiye çevrilir.
Çağımızın endüstri hayatında hidroelektrik kuvvetin ve hidroelektrik santrallarının (kuvvet merkezlerinin)önemi ve işlevleri çok büyüktür. Hepimizin bildiği gibi, günlük hayatımızda çeşitli alanlarda birçok işler yaparız. Bir trenin yürümesi, bir otomobilin hareketi için belirli bir enerji gerekir. Bu enerjinin ucuza çıkması, enerji kaynağının az yer kaplaması, enerjinin bir yerden başka bir yere kolaylıkla iletilebilmesi esastır. Bütün bu kolaylıkları ve olanakları sağlayan en uygun enerji türü de elektriktir. Dolayısıyla, elektrik enerjisinin uygulama, kullanılma alanları çok geniştir.
Elektrik enerjisinin elde edildiği belirli tür fabrikalar “elektrik santralı” veya “kuvvet merkezi” diye tanımlanır. Bu santrallarda elektrik üretiminin temel unsuru bir alternatördür. Alternatörün elektrik üretebilmesi, bu alternatörü döndürecek başka bir motorun varlığına bağlıdır. Bu amaçla kullanılan motorun türü, elektrik üretilen santralın türünü belirler. Yani alternatör buhar türbiniyle döndürülüyorsa, santral “buhar santralı”, bir Diesel motoruyla çalışıyorsa “Diesel santralı” olarak tanımlanır. Hidroelektrik kuvvet sisteminde elektrik enerjisi üretiminin düzeni şöyle bir sırayı izler:
a) Yüksek bir dağ gölündeki suyun potansiyel enerjisi , suyun yüksekten alçak bir düzeye düşmesiyle kinetik enerjiye dönüşür.
b) Daha yukarıda belirttiğimiz gibi büyük çarklar veya hidrolik bir türbin aracılığıyla bu kinetik enerji mekanik enerjiye çevrilir. Böyle bir mekanik enerji dönen bir şaftla elektrik jenaratörüne iletilir.
c) Jeneratör de mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
Kinetik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren hidrolik türbin genellikle iki tip olur: (l) İletme-itme türbini, (2) tepki türbini.
Hidroelektrik santralında jeneratörü döndürmek için kullanılan Pelton türbini bu tür bir türbindir. Suyun kinetik enerjisinden yararlanarak çalışır. Türbinde enjektörden büyük bir hızla fışkıran suyun kinetik enerjisi, türbinin çarkına bağlantılı özel yapıda çanaklara çarpar. Çarkla birlikte, bir döner şaftla (mille) bağlantılı alternatörlin rotoru da dönmeye başlar. Su miktarının az, su yüksekliğinin fazla olduğu yerlerde Pelton tipi türbin kullanılır.
Buna karşılık, Francis türbini suyun hem kinetik, hem de potansiyel enerjisiyle çalışır. Francis türbininin daha geliştirilmiş tipi “Kaplan türbini” diye tanımlanır. Bu türbinler daha hızlı dönerler.
Bir hidroelektrik santralının kurulmasından önce, daha tasarım döneminde titiz inceleme ve araştırmalar yapılır Bölgede yararlanılacak suyun durumu, yılın değişik aylarına, yıllık değişme değerine göre titizlikle incelenir. Mevsimlere göre değişmeler hesaplanır. Yeterli araştırmalar, incelemeler yapılmadan kurulan bir hidroelektrik santralının üretimi ekonomik olmaz. Bazı durumlarda, hidroelektrik santralının kurulacağı yer, ister istemez elde edilen enerjinin uygulanıp kullanılacağı çevreden uzaktır. Bu gibi hallerde, üretilen elektrik enerjisi bir transformatörden geçirilir. Yüksek gerilime göre hazırlanmış havaf hatlarla, kullanılacağı çevreye iletilir. Transformatörle yükseltme, uzak mesafeli iletim düzenindeki direnç sonu düşmeyi karşılamak içindir.