水車とは？

水力タービンは、通常、水力発電のために、移動する水からエネルギーを抽出するために使用されます。 それらは、タービンを回転させる傾斜したブレードに水を強制的に通すことによって動作します。 水タービンは機械または発電機に機械的に取り付けることができます。 蒸気タービンは、液体の水ではなく気体の蒸気を使用して動作します。

水車の前身は水車で、何千年も使用されていました。 水車は垂直に向けられており、常に水面下に水没する部分はわずかです。 このタイプのホイールは、回転する川の水の水平運動量に依存しています。 これが機能するには、ホイールに水をキャッチするための尾根またはバケツが必要です。 同じ原理が蒸気船のパドルホイールでも使用されています。

ただし、水車は異なる方法で動作し、ブレードは風車と同様の方法で配置されます。 流体は、風車を通過するのではなく、風車を流れます。 同じデザインが水車にも使用されていますが、ブレードの形状は空気ではなく水に合わせて最適化されています。

19世紀に水車が広く使用されるようになりました。 電気が利用できるようになる前は、工場は機械的に動力を供給されていました。 車のエンジンを車輪に取り付けるのとほぼ同じ方法で、水車を機械に取り付けました。 トランスミッションが機械的接続を確立または切断することにより、車輪に動力を分配しながら、エンジンは回転し続けることができます。 同様に、電気を使用せずに工場に電力を供給することができます。

最近では、水力発電所で水車が使用されています。 これらの植物には、通常、両側の水位に大きな違いがあるダムが含まれます。 プラントは、水力タービンに強制的に流すことで、より高い水に蓄積された重力ポテンシャルエネルギーを抽出します。 つまり、水が高レベルから低レベルに落ちると、水タービンのブレードを押してタービンを回転させます。 回転エネルギーは、発電機で電気に変換されます。 2008年には、世界中で生産される再生可能エネルギーの大部分を水力発電が占めました。

一方、蒸気タービンは、液体の水ではなく蒸気のエネルギーを利用します。 他のタイプの発電所で広く使用されています。 実際、蒸気タービンは、大規模なアプリケーションで熱エネルギーを運動エネルギーに変換する主要な方法です。 発電所の熱が石炭の燃焼によるものであれ、核分裂によるものであれ、水を沸騰させて蒸気を生成するために使用されます。 高圧の蒸気は、そらされてタービンに流れ、急速に回転して発電機を回転させます。