Hidrolik Güç (Hidrolik enerji)
Bulutların su buharı taşıması, soğuk hava dalgasında yoğunlaşarak yeryüzüne yağmur yahut kar olarak yağması, yüksek yerlerden dere-ırmak-nehir olarak denizlere akması, yeryüzündeki suların tekrar güneş enerjisi yönünden buharlaştırılarak tekrar bulut durumuna dönüştürülmesi döngüsü bir tabiat vakası olup yüksek rakımlardan akan bu suyun bir enerjisi vardır ki bu bir yenilenebilir enerjidir. İnsanların çok eski tarihlerde farkına ulaştığı ve türlü amaçlarla kullandığı bu enerjiye Hidrolik enerji diyoruz.

Hidroelektrik Santralı
Barajda biriken su Yerçekimi Potansiyel Enerjisi barındırmaktadır. Su, belli bir yükseklikten düşerken , enerjinin dönüşümü prensibine göre Yerçekimi Potansiyel Enerjisi si evvela kinetik enerji (mekanik enerji) ye sonrasında dahi Türbin çarkına tabi jeneratör motorunun dönmesi aracılığı ile Potansiyel elektrik Enerjisi ne dönüşür. Fizik ten hatırlıyalım, 1 kg lık bir kütle, 1 m yükseklikten düştüğünde ;
W (kg m2/sn2=N-m=joule)= m(kg)*g( m/sn2)*h(m)= 9.8 N-m lik iş yapılmış olur.
Net düşüsü 100 m olan bir barajda 1 ton suyun yaptığı iş;
W= 1000*9.8*100= 980 000 N-m=joule(j) dür.

Su düşüşü yahut hidrolik düşü
Birbiri ile irtibatı bulunan iki su seviyesi arasındaki kot farkınadenir. Bir Hidroelektrik Santralda düşü şayet üst su seviyesi ile çıkışsu seviyesi arasındaki yükseklik farkıdır. Cebri borular ve diğeryerlerdeki zayiat göz önüne alınmazsa bu mesafeye net hidrolik düşüdiyebiliriz.

Özgül Su Sarfiyatı
Yukarıdaki örneği devam ettirirsek;1 kWh=3 600 000 j olmasından, 1 ton suyun yaptığı iş ;
980 000/3 600 000= 0.27 kWh olacaktır.
Tersten okursak; 1 kWh enerji için, 3 600 000/980 000=3,67 m3 su sarf etmek lazım olur.
1 kWh enerji için harcanan su miktarına Özgül Su Sarfiyatı adı verilir. Net düşü ile alakalıdır. Baraj su seviyesi düştükçe Özgül Su Sarfiyatı yükselir. Yani tıpkı enerji için daha çok su harcanır.

Özgül Su Sarfiyatının hesabı
İş= m*g*h = Q*1000*9.8*h/3600000 (kWh) olduğuna göre;
ozg su sar= rac {Q (m^3)}{is}= rac {3600}{g (m/sn^2) imes h(m) } (m^3/kWh)
ozg su sar= rac {Q (m^3)}{is}= rac {3600}{9.8 imes h(m) } (m^3/kWh) olur.

Hidroelektrik Santralın Gücü
Yukarıdaki örnekte bahsedilen işi 1 sn içerisinde yaptıran 980 000 N-m/sn lik güç tür. 1 N-m/sn = 1 watt olmasından, eşdeğeri 980 kW lık güçtür.

Yapılan işin, yükseklik (net düşü) ve türbin çarkından geçen suyun kütlesi ile ,kütlenin de suyun debisi(Q m3/sn) ile doğru orantılı , ayrıca Güç=iş/vakit olduğu bilindiğine göre, sürtünme kayıplarınıda aşikar tutarak formüle edersek;

Guc = rac{is(j) imes verim(%)}{vakit(h)}=(kW)
P = rac{h(m) imes m(kg) imes g(m/sn^2) imes eta }{3600 sn/h}=kW
P = rac{h(m) imes Q(dm^3/h) imes g(m/sn^2) imes eta }{3600}=kW
P = rac{h(m) imes ({Q(m^3/sn) imes 3600000}) imes g(m/sn^2) imes eta }{3600}=kW
P = {h(m) imes {Q(m^3/sn) imes 1000} imes g(m/sn^2) imes eta }=kW
P = {h(m) imes {Q(m^3/sn) } imes 9.8(m/sn^2) imes eta }=MW (Megawatt)
olarak yer alır. Hidroelektrik santral çeşitleri

Hidroelektrik santrallar , kaynağına göre, rezervuarlı ve kanal tarzı olarak kuruluş edilebilirler.
Rezervuarlı santrallarda ilk olarak bir baraj yapılacağından suyun tüketimi enerji gereksinimine göre ayarlanabileceğinden verimleri yüksektir.
Kanal tarzı santrallar,rezervuarlılara göre daha ucuza mal olmalarına rağmen su biriktirmeolanağı olmadığından gelen su debisine göre çalışmak zorundadırlar.

Hidroelektrik Santralların Ana Bölümleri
Bir hidroelektrik santral binlerce parçadan meydana gelir. Ana bölümleri şunlardır:

Montajı yapılmakta olan pantolon tarzı bir cebri borunun betona gömülmeden evvelki haliantolon.jpg" height="125" width="180">


Montajı yapılmakta olan pantolon tarzı bir cebri borunun betona gömülmeden evvelki hali
1- Su kaynağı yapısı : Rezervuarlı santrallarda baraj, kanal tarzı santrallarda şayet bir tünel yahut açılmış kanaldır.
2- Su alma ağzı yapısı: Cebri boruya suyun giriş kısmıdır. Izgaralar, kapak ve kapak açma-kapama mekanizmalarından meydana gelir. Rezervuarlı santrallarda su girişi, yüzen cisimlerin borulara girmemesi için baraj bedeninin orta kotlarında yapılırlar.
3- Cebri (basınçlı) borular: Su alma ağzı ile santral arasında , ölçüleri debive düşü ye göre hesaplanan kalın etli büyük çaplı çelik borulardır.Santralın jeolojik yapısına göre gömülü oldukları gibi, görünürolanlarıda vardır. Türbin çarkını çeviren suyun geçişine imkan sağlar. Montajı yapılmakta olan bir salyangozun betona gömülmeden evvelki hali
4- Salyangoz (spiral) : Cebri boru sonuna monte edilen,salyangoz biçimindeki basınçlı su haznesi, suyun çarka bölgesel olarakve her bir noktadan denk debide girmesini sağlar. Çevresel olarak sabitkanatçıkları suya taraf verir, açılıp-kapanabilir kanatçıkları şayet çarkaverilen suyun debisini ayarlar. Çoğu santralda , cebri boru ilesalyangoz birleşme noktasında kelebek yahut global deyim edilen,hidrolik basınç ile çalışan , cebri boru çapına elverişli vanalar yer alır.Bazı santrallarda bu vana kuruluş edilmeyebilir.
5- Türbin : Türbin çarkı, türbin şaftı, türbin kapağı, sürat regülatör sistemi, basınçlı yağ sistemi, türbin yatağı, soğutma sistemi, kumanda panosu ve yardımcı teçhizattan meydana gelir. Türbin şaftı,suyun kanatlarına çarparak döndürdüğü türbin çarkı ile generatör rotoruarasında akuple olup generatör rotorunun dönmesini sağlar.
6- Generatör: Generatör rotoru, statoru, yatağı, ikaz(uyartım), soğutma sistemi, koruma sistemi, kumanda ve işletim sistemi, doğru akım sistemi, kesici ve ayırıcılarile yardımcı organlardan meydana gelir. Rotor, çok kuvvetli kuruluş edilmiş yataküzerinde durağan süratle döner. Dönü adedi, sıklık ve kutup adedi iledoğru orantılıdır. Enerji stator sargılarından alınır.
7- Transformatörler:Gerilimi yükseltme yahut alçaltma fonksiyonunu üstlenmişlerdir. Tek fazlı,üç fazlı olabilirler. Her üniteye bir transformatör olabileceği gibibirden çok üniteye bir transformatörde olur. Ana beden, soğutmasistemi, yangın sistemi, koruma sistemi bölümlerinden meydana gelir.
8- Şalt alanı : Transformatörlerden çıkan yüksek stres enerjinin iletim hatlarına ilişki noktasıdır. Kesiciler, ayırıcılar, topraklama sistemi, koruma sistemi, basınç sistemi, ölçü sistemi, iletim hatları üzerinden muhabere sistemi kısımları vardır.
9- Diğer teçhizat: Ana teçhizatlardan farklı olarak; ısıtma havalandırma sistemleri, ışıklandırma sistemleri, doğru akım ivedi enerji, seçenek akım ivedi enerji (diesel generator) sistemleri, sızıntı toplama havuzları, besleme pompaları, drenaj tahliye pompaları, muhabere sistemleri, kompresör ve tanklar gibi basıçlı hava sistemleri, yangın koruma ve söndürme sistemleri, bakım, tamirat ve ufak yapım atelyeleri, montaj demontaj sahaları, vinçler, krenler gibi taşıma, kaldırma sistemleri, arıtma sistemleri, kurtarma bölümü, batardo kapakları,labaratuarlar ve benzeri bölümlerdir.

Hidrolik Santrallar su değirmeni çalıştırma ilkesine dayandığından Türbin Çarkına çarpan su türbin şaftını döndürerek Mekanik enerji üretir. Türbin şaftı doğrudan yahut bir dişli sistemi ile jeneratör Rotoruna bağlıdır. Jeneratör Rotoru üstünde bulunan sargıların haricen bir Doğru akım Güç Kaynağı ile uyartılması neticesi rotor çevresinde bir Manyetik alan doğar. Dönen rotorun çevresinde meydana gelen manyetik alanın Stator sargılarının üstünde İndüklenmesi ile stator sargılarında stres oluşarak elektrik enerjisi elde edilir.


Hidrolik Santralların Artıları, Eksileri
Bir barajın yapımı ve evvel; uzun zamanlı yağış, su, jeolojikçalışmalar yapılması, su altında artan arazi için ödenen istimlâkbedelleri, baraj yapım maliyetinin yüksek olması ilk yatırımmaliyetinin çok çok çıkmasına niçin olur ki bu bir dezavantajdır.
Başka bir dezavantajı şayet ister hacet yok büyükçe bir ekili alanın üstelik birtakım yerleşim yerlerinin, bazı yerde antika bölgelerin su altında kalacak olmasıdır. Dezavantajlarına rağmen; ilk yatırım gerçekleştirdikten sonra, enerji üretiminin anne kaynağı su olmasından üretim maliyeti çok ucuz olmaktadır. Yakıtlı santralar gibi hava ve etraf kirliliği yaratmazlar.
Ayrıca barajların, elektrik üretiminin yanı sıra;
1 – Yerleşim yerlerinin suyunu karşılama,
2 – Sel ve taşkınları önleme,
3 - Tarım arazilerini sulama
4- Balıkçılık
5 – Ağaçlandırmaya katkı , erozyonu önleme
6 - Turizmi geliştirme
7 – Ulaşım
8- İklimde yumuşama gibi yararları yer alır.
Artılarıve eksileri ile ve de uzun seneler kullanılacakları değerlendirildiğindetartışmasız pozitif yanları ağır basmaktadır. Ülkedeki her akar supotansiyelinin enerjiye dönüştürülmesi mutlaktır.

Hidrolik Santrallar ile Termik Santralların karşılaştırılması

Hidrolik Santralların senelik üretimleri, kaynağa gelen sumiktarıyla doğru orantılı olmasından ve bir sene süresince gelen suinsanoğlunun elinde olmayıp tam kapasite çalıştırmayayetmiyebileceğinden, umumi olarak puant santralı olarakçalıştırılırlar. Devreye alınış ve çıkarışları çok basit ve hızlıolduğundan su rejimine tabi olarak günün, enerji ihtiyacının çokolduğu- ki buna puant saati adı verilir - saatlerinde çalıştırılarak, enerjiye az ihtiyaç olduğu vakitlerde dönem dışı bırakılırlar. Bir Hidrolik Santralünitesi tam kapasite ile çalıştırılmayabilir. Örneğin 100 MW güçtekibir birim bir saat tam kapasite çalıştığında 100 000 kWh enerjiüretebilir. Tam kapasite çalışma mnjkhjkhkhktürbin kanatlarınınönündeki su giriş kapakçıkları tam açıktır ve saniyede geçen su miktarıen üst düzeydedir. Ancak, sistemden çekilen enerji,kullanıcıların döneme girme, çıkmalarına göre an be an değişir.Sisteme ani olarak istenilen enerjinin verilmesini üretimünitesindeki regülasyonsistemi sağlar. Regülasyon sistemi, türbin kanatlarının önündeki sugiriş kapakçıklarına kendi kendine hükmederek daha düşük su girişineparalel olarak daha düşük üretim yapar. Bu olaya sistemde sıklık tutma adı verilir. Tüm elektrikli alıcıların sıhhatli ve verimli çalışabilmesi için frekansın, alıcılarda yapım esnasında tespit edilen sıklık a - Türkiye ve Avrupa ülkelerinde 50 hazreti -elverişli olması lazım olur.

Termik santralların döneme alınış ve çıkarışları çok basit ve süratli değildirler bunakarşın yakıtlarını istenilen miktarda elde etmek insanoğlununelindedir. Devreye alınış ve çıkarışları esnasında çok verim kaybınauğrarlar. Kızgın buharın, enerji üretimine hazır duruma gelmesi içinkazanların çok vakit yakılması lazım olur. Bütün bu nedenlerden dolayı Termik santral lar hasar, yenileme, bakım vs haller dışında 24 saat devamlı çalıştırılmak üzere plan ve tasarım edilmişlerdir.


Elektrik Enerjisinin kullanıma sunulması
Stator sargılarında elde ettikleri orta stres elektrik enerjisidir. Orta stres enerjinin şehirlere taşınması için çok büyük kesitliiletkenler gerektiği, bunun dahi gayrimümkün olması sebebiyle oluşangerilim Transformatörler aracılığı ile Yüksek gerilime çıkarılır ve ENH (Enerji aktarma hatları) ile şehirlere taşınabilir. Yüksekgerilim enerji kullanıma sunulamıyacağına göre, bu kere de yerleşimyerlerindeki Transformatörler aracılığı ile aşamalı olarak Alçak stres e düşürülerek kullanıma sunulur.

Elektrik enerjisi depo edilemez fakat su depo ederek elektrik dolaylı olarak depo edilebilir.