Izany dia miteraka amin'ny alalan'ny fampiasana ny herin'ny rano mihetsika, matetika avy amin'ny renirano, renirano, na farihy, mba mihodina turbines izay mampihetsika herinaratra gropy.
Ity angovo ity dia ampiasaina betsaka manerana izao tontolo izao ho an'ny famokarana herinaratra lehibe.

Ozinina mpamokatra herinaratra mandeha amin'ny rano (na impoundment) :
Ireo zavamaniry ireo dia manana tohodrano sy fitoeran-drano mba hitahiry rano. Ny rano dia mivoaka avy ao amin'ny siniben-drano amin'ny alalan'ny penstocks mba hamadihana ny turbines sy hamokatra herinaratra. Ny toby famokarana herinaratra dia mety ho lehibe amin'ny habeny ary matetika manana fahaiza-manao fitehirizana rano lehibe, izay ahafahan'izy ireo mandrindra ny famokarana herinaratra araka ny tinady.

Tobim-pamokarana herinaratra mandeha amin'ny rano :
Tsy toy ny toby famokarana herinaratra, tsy manana tohodrano na tahirin-drano ireo toby famokarana herinaratra mandeha amin'ny renirano. Manararaotra fotsiny ny fikorianan'ny renirano na renirano izy ireo mba hamadihana ny turbines sy hamokarana herinaratra. Amin'ny ankapobeny, ireo zavamaniry ireo dia kely kokoa amin'ny habeny ary miankina amin'ny fepetra hydrologique ho an'ny famokarana herinaratra.

Pumped fitehirizana herinaratra hydroelectric :
Pumped fitahirizana angovo zavamaniry dia natao mba hitahiry angovo amin'ny alalan'ny fiara mifono vy roa, ambony tanky sy ny ambany tanky. Mandritra ny fotoanan'ny tsy fahampian'ny herinaratra, dia afindra avy any amin'ny tahirin-drano ambany mankany amin'ny tahirin-drano ambony ny rano mba hitahiry ny angovo mety ho azo. Rehefa avo ny tinady herinaratra, dia avoaka avy ao amin'ny fitoeran-drano ambony ny rano mba hanodinana ny turbines sy hiteraka herinaratra.

Ozinina mpamokatra angovo avy amin'ny rano :
Micro-hydropower zavamaniry dia kely hydroelectric fametrahana amin'ny ankapobeny miaraka amin'ny fahaiza-latsaky ny 100 kW. Azo apetraka amin'ny renirano kely na renirano izy ireo, matetika ho an'ny tanjona eo an-toerana, toy ny famatsiana herinaratra ho an'ny vondrom-piarahamonina lavitra na toerana indostrialy.

Zavamaniry kely rano :
Ny zavamaniry madinika dia manana fahaiza-manao avo kokoa noho ny orinasa mpamokatra herinaratra madinika, matetika hatramin'ny megawatts vitsivitsy. Matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny fanomezana fahefana ireo tanàna kely, indostria, na faritra ambanivohitra lavitra.

Manararaotra ny fikorianan'ny rano sy ny fahasamihafana eo amin'ny haavony ireo orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny sinton'ny tany. Azo sokajiana araka ny fikorianan'ny turbine sy ny haavon'ny lohany izy ireo. Misy karazany telo ny herin'ny sinton'ny tany (voatanisa eto mba ho zava-dehibe amin'ny fifangaroan'ny herinaratra) :

- Mampiasa ny fikorianan'ny renirano ireo toby famokarana herinaratra ahodin-drano ary manome angovo fototra novokarina "run-of-river" ary nampidirina avy hatrany tao anatin'ilay tambajotra. Mitaky fivoarana tsotra izy ireo izay tsy dia lafo loatra noho ireo toby famokarana herinaratra avo kokoa : ireo rafitra kely fanodikodinana, ireo tohodrano kely ampiasaina mba hamily ny fikorianan'ny renirano ho any amin'ilay toby famokarana herinaratra, mety ho fitahirizana kely rehefa ambany loatra ny fikorianan'ny renirano (2) latsaky ny 2 ora). Matetika izy ireo no ahitana rano fihinanana, tonelina na lakandrano, arahin'ny penstock sy zavamaniry mandeha amin'ny rano eo amoron'ny renirano. Ny fihenan'ny tsindry ambany (3) ao amin'ny tonelina na lakandrano dia mamela ny rano hahazo ny haavony mifandraika amin'ny renirano ary noho izany dia mahazo angovo mety;
- Manidy toby famokarana herinaratra ao amin'ny renirano lehibe miaraka amin'ny hantsana somary mideza toy ny Rhin na ny Rhone, tohodrano eo amin'ny renirano na eo amin'ny lakandrano mifanila amin'ny renirano dia miteraka riandrano decametric izay tsy manelingelina ny lohasaha manontolo noho ny dikes mitovy amin'ny renirano. Ny toby famokarana herinaratra avy amin'ny rano dia napetraka teo am-pototry ny tohodrano ny rano avy amin'ny renirano. Ny fitantanana tsara ny rano voatahiry eo anelanelan'ny tohodrano roa dia ahafahana manome angovo avo lenta ankoatra ny baseload;
- Ireo toby famokarana herinaratra avy amin'ny farihy (na ireo toby famokarana herinaratra avo loha) dia mifandray ihany koa amin'ny fitahirizana rano noforonin'ny tohodrano. Ny tahirin-dranon'izy ireo lehibe (tsy tapaka mihoatra ny 200 ora) dia mamela ny fitehirizana ny rano amin'ny vanim-potoana sy ny famokarana herinaratra : ny toby famokarana herinaratra ao amin'ny farihy dia antsoina mandritra ny ora ambony indrindra ary ahafahana mamaly ny tampony. Maro ny salady any Frantsa. Ny zavamaniry dia azo jerena eo am-pototry ny tohodrano na ambany kokoa. Amin'ity tranga ity, ny rano dia afindra amin'ny alàlan'ny tonelina miandraikitra ny farihy mankany amin'ny fidirana amin'ny toby herinaratra.

Pumped angovo famindrana toby roa basins, ny ambony koveta (oh avo-haavo farihy) ary ny ambany koveta (ohatra, ny solon-drano) eo anelanelan'ny izay nametraka ny fitaovana azo ahitsy izay afaka miasa toy ny paompy na turbine ho an'ny hydraulic anjara sy ho toy ny maotera na alternator ho an'ny ampahany herinaratra.

Ny rano ao amin'ny dobo ambony dia turbined mandritra ny vanim-potoana ny fangatahana avo mba hamokarana herinaratra. Avy eo, ity rano ity dia alefa avy any amin'ny tavy ambany mankany amin'ny dobo ambony amin'ny fotoana izay mora ny angovo, sy ny sisa. Tsy heverina hamokatra angovo avy amin'ny loharano azo havaozina ireo zavamaniry ireo satria mandany herinaratra izy ireo mba hampiakarana ny rano turbine.
Ireo no fitaovana fitehirizana angovo.
Matetika izy ireo no miditra an-tsehatra mandritra ny fotoana fohy noho ny fangatahan'ny tambajotra ary ho toy ny toeram-pialan-tsasatra farany (aorian'ireo toby famokarana herinaratra hafa amin'ny rano) mba hisian'ny fidirana an-tsehatra maharitra kokoa, indrindra noho ny vidin'ny rano esorina. Ny fahombiazan'ny angovo azo avy amin'ny angovo sy ny angovo dia eo amin'ny 70% ka hatramin'ny 80%.
Ny asa dia mahasoa rehefa ny fahasamihafana eo amin'ny vidin'ny herinaratra eo amin'ny vanim-potoana tsy misy peak (mividy herinaratra ambany) sy ny vanim-potoana faratampony (mivarotra herinaratra avo lenta) dia manan-danja.

Ny zavamaniry hydroelectric dia misy singa roa lehibe :

- fitahirizana na rano (raha ny momba ireo toby famokarana herinaratra mandeha amin'ny renirano) izay ahafahana mamorona riandrano, matetika miaraka amin'ny siniben-drano mba hanohizan'ny toby famokarana herinaratra, eny fa na dia mandritra ny vanim-potoanan'ny rano ambany aza.

- Ny fantsona diversion diversion dia azo ampiasaina mba hamily ny rano be loatra ho tonga any amin'ny dobo tohodrano. Ny làlan-drano dia mamela ny tondra-drano ao amin'ny renirano handalo tsy misy loza ho an'ireo rafitra;
Antsoina koa hoe ozinina ny herinaratra, izay ahafahana mampiasa ny riandrano mba hamily ny turbines, ary avy eo mitondra alternator.

Ny tena matetika indrindra dia ny tohodrano vita amin'ny moron-drano na ny riprap azo avy amin'ny fihadiam-bato amin'ny alalan'ny fipoahana. Ny rano tsy tantera-drano dia afovoany (tanimanga na bituminous simenitra) na eo ambonin'ny rano ambonin'ny (simenitra simenitra na bituminous simenitra). Ity karazana tohodrano ity dia mifanaraka amin'ny karazana jeolojia isan-karazany;
Ny tohodranon'ny sinton'ny tany no naorina voalohany tao amin'ny masonry, avy eo tamin'ny simenitra ary vao haingana tamin'ny simenitra vita amin'ny simenitra miaraka amin'ny BCR roller) izay mamela tahiry goavana amin'ny fotoana sy ny vola. Ny vatolampy fototra dia tsy maintsy manana kalitao tsara;
Ireo tohodrano vita amin'ny simenitra izay mifanaraka amin'ny lohasaha somary tery ary ny morony dia vita amin'ny vato tsara kalitao. Ny saro-takarina ny endriny dia ahafahana mampihena ny habetsaky ny simenitra sy ny fananganana tohodrano ara-toekarena;
Tsy misy intsony ny fananganana ny tohodrano sy ny tohodrano. Ny tohodranon'ny herin'ny BCR no misolo azy ireo.

Ny zavamaniry dia manana turbines izay manova ny angovo avy amin'ny rano ho fihodinan'ny mekanika mba hitarika alternators.

Ny karazana turbine ampiasaina dia miankina amin'ny haavon'ny riandrano :
- Ho an'ny haavon'ny loha ambany (1 ka hatramin'ny 30 metatra), azo ampiasaina ny turbines bulb;
- Ho an'ny lozam-pifamoivoizana ambany (5 ka hatramin'ny 50 metatra) sy ny tahan'ny fikorianan'ny rano, dia tsara kokoa ny turbine Kaplan : azo atao ny manitsy ny herin'ny turbine amin'ny haavon'ny loha sady mitazona fahombiazana tsara;
- ny turbine Francis dia ampiasaina amin'ny loha antonony (40 ka hatramin'ny 600 metatra) sy ny fikorianan'ny rivotra. Ny rano dia miditra amin'ny alàlan'ny periphery amin'ny lelany ary mivoaka eo afovoany;
- Ny turbine Pelton dia mety amin'ny riandrano avo (200 ka hatramin'ny 1,800 metatra) ary ny fikorianan'ny rano ambany. Mahazo rano eo ambany tsindry avo be amin'ny alalan'ny injector (mavitrika fiantraikan'ny rano eo amin'ny siny).

Ho an'ny zavamaniry hydropower kely, ny turbines mora vidy (ary tsy mahomby) sy ny foto-kevitra tsotra dia manamora ny fametrahana vondrona kely.

Vidim-fahombiazana sy ny predictability ny famokarana

Ny fananganana tohodrano dia miavaka amin'ny fampiasam-bola izay avo indrindra amin'ny haavon'ny fahalavoana sy ny midadasika kokoa ny lohasaha.
Ireo fandaniana ara-bola ireo dia samy hafa be arakaraka ny toetran'ny fampandrosoana sy ny fandaniana mifandraika amin'ny teritery ara-tsosialy sy ara-tontolo iainana, indrindra fa ny vidin'ny tany nalaina.
Ny tombontsoa ara-toekarena mifandraika amin'ny fahafaha-manamboatra ny famokarana herinaratra dia ahafahana manao ireo fampiasam-bola ireo ho tombony satria ny loharanon-drano dia maimaim-poana ary mihena ny vidin'ny fikojakojana.

Ny herin'ny rano no ahafahana manome fahafaham-po ny filàn'ny famokarana herinaratra, indrindra amin'ny fitahirizana rano ao anaty siniben-drano lehibe amin'ny alàlan'ny tohodrano na dikes.
Na izany aza, ny fiovaovan'ny famokarana herinaratra isan-taona dia manan-danja. Ireo pejy ireo dia manana rohy mankany amin'i Raini. Ny famokarana dia mety hitombo 15% ao anatin'ny taona maro rehefa avo ny loharanon-drano ary mihena 30% amin'ny taona maro nisian'ny haintany lehibe.

Voatsikera indraindray ny herinaratra avy amin'ny rano noho ny antony mahatonga ny fifindran'ny mponina, miaraka amin'ny renirano sy ny renirano izay toerana manana tombontsoa amin'ny fananganana trano fonenana.
Ohatra, namindra toerana olona efa ho roa tapitrisa ny tohodranon'i Three Gorges ao Shina. Noho ny fitsipika mifehy ny rano, dia mety ho voakorontana ny tontolo iainana any ambony sy any ambanin'ny tohodrano (anisan'izany ny fifindra-monin'ny karazam-biby anaty rano) na dia napetraka aza ny fitaovana toy ny trondro.

Fandrefesana ny herin'ny herinaratra

Ny herin'ny orinasa mpamokatra herinaratra dia azo kajiana amin'ny alalan'ity raikipohy manaraka ity :

P = Q.ρ.H.g.r

Amin'ny :

• P : fahefana (voalaza ao amin'ny W)
  


• F : eo ho eo mikoriana refesina amin'ny metatra toratelo isan-tsegondra.
  


• Ρ : hakitroky ny rano, izany hoe 1 000 kilao / m3
  


• H : Mianjera avo amin'ny metatra
  


• F : Gravity constant, izany hoe efa ho 9.8 (M / S2)
  


• A : Plant fahombiazana (eo anelanelan'ny 0.6 sy 0.9)
  

Maneran-tany :

Ny herin'ny rano dia efa ho 15.8% amin'ny famokarana herinaratra manerantany tamin'ny 2018 (miaraka amin'ny famokarana isan-taona manodidina ny 4,193 TWh);
Firenena am-polony, anisan'izany ny efatra any Eoropa, no mamokatra ny antsasaky ny herinaratra avy amin'ny herinaratra avy amin'ny rano. Mitarika ny lalana i Norvezy, arahin'i Brezila, Kolombia, Islandy, Venezoela, Kanada, Aotrisy, Nouvelle Zélande ary Soisa.