Stand-alone mini-vandkraftværk (HPP) med sine egne hænder

Styrken af ​​vandstrømmen - det er en vedvarende naturressource, der giver dig mulighed for at få næsten gratis elektricitet. Skænket af naturen af ​​den energi, vil give mulighed for at spare penge på el-regninger, og løse problemet med opladning udstyr.

Hvis siden af ​​dit hus flyder en strøm eller flod, skal de bruge. De vil være i stand til at levere jord og et hus med elektricitet. Og hvis vandkraftværket bygget med sine egne hænder, er den økonomiske effekt er steget med flere gange.

I denne artikel beskriver i detaljer fremstillingsteknik af private vandværker. Vi får at vide, at der er behov for enheden, og tilslut den til forbrugerne. Her vil du lære om alle varianter af miniature energileverandører indsamlet fra skrot.

Vandkraft nonindustrial formål

Vandkraftværker - installationer er i stand til at omdanne energien i vand bevægelse til elektricitet. Alternative "grønne" elleverandører mens udnyttes aktivt kun i Vesten. På det område af vores land, er denne lovende sektor kun tager sine første spæde skridt.

Små private vandkraftværker kan være dæmninger på store vandløb, der producerer fra ti til flere hundrede magavatt eller mini-hydro anlæg med en maksimal effekt på 100 kW, hvilket er nok til de behov, privat hus. Det er fortiden, og lære mere.

Daisy station med gidrovintami

Udformningen består af en kæde af rotorer monteret på en fleksibel stålwire, en tilspidset over floden. Selve kablet tager rollen af ​​den roterende aksel, hvis ene ende er fastgjort til understøtningen lejet, og den anden - aktiverer generatorakslen.

Hver gidrorotor "krans" stand til at producere ca. 2 kW af energi imidlertid vandstrømmen sats for dette bør være mindst 2,5 meter per sekund, og et reservoir dybde ikke overstiger 1,5 m.

Daisy plante med succes anvendes selv i midten af ​​det forrige århundrede, men derefter spillede rollen som skruer hjemmelavede rekvisitter og endda dåser. I dag, producenter tilbyder flere typer af rotorer til forskellige driftsforhold.

De er udstyret med knive i forskellige størrelser, lavet af metalplader, og lad at opnå den maksimale effektivitet fra arbejdsstationen.

Men selv i produktionen af ​​den hydro-generator er ganske enkel, dens drift indebærer en række særlige betingelser, er ikke altid muligt i det virkelige liv. Sådanne strukturer blokerer kanalen af ​​floden, og det er usandsynligt naboer langs kysten, for ikke at nævne de repræsentanter for miljøtjenester, få lov til at bruge energi flow til dit formål.

Derudover kan installationen i vinteren kun anvendes på de isfrie farvande, og i det barske klima - at bevare eller fjerne. Derfor guirlande station midlertidigt rejst og overvejende ubefolkede områder (fx om sommeren græsning).

Den moderne svarer til en daisy chain setup - submersible eller naplyvnye ramme station med tværgående rotorer. I modsætning til sin forgænger, Daisy, er designet ikke blokere hele floden, og Den involverer kun en del af kanalen, og de kan indstilles på pontoon / raft eller fuldstændigt sænket til bunden dam.

Lodret Darrieus-rotor

Darrieus rotor - turbine enhed, som har modtaget navnet til ære for sin opfinder i 1931 Systemet består af et antal aerodynamiske vinger fastgjort på radiale bjælker, og arbejder for konto differenstrykket på "løft fløj", som er almindeligt involveret i korablestroitelstve og luftfart.

Selv om sådanne faciliteter bruges mere til at skabe vindmøller, kan de arbejde med vand. Men i dette tilfælde har vi brug for nøjagtige beregninger for at vælge den tykkelse og bredde af vingerne i overensstemmelse med den kraft af vandstrømmen.

Hvis du vil oprette en lokal vandkraft lodret rotorer er sjældent brugt. På trods af de gode resultater effektivitet og tilsyneladende enkle design, udstyret er temmelig kompliceret at bruge.

Før arbejdet systemet er nødvendig begyndt at "rulle ud", men standse og stationen vil kun fryse dammen. Darrieus rotor derfor med fordel anvendes i industrianlæg.

Propellen under vandet "vindmølle"

I virkeligheden er dette den nemmeste luft vindmølle, bare sæt den under vand. Dimensionerne af bladene for at tilvejebringe maksimal hastighed og minimal modstand beregnet i afhængighed af styrken af ​​strømmen. For eksempel, hvis strømningshastigheden er mindre end 2 m / sek, bør bladet bredde være i intervallet 2-3 cm.

Sådan vindturbine er installeret "fremad" flow, men dens lapper fungerer ikke grundet vand hoved tryk, og ved at fremstille en løftekraft (ifølge princippet om en flyvinge eller et skibs propeller).

Vand hjulet med vinger

Vand hjul - en af ​​de enkleste muligheder for en hydraulisk motor, kendt siden de dage i Romerriget. Dens effektivitet afhænger i høj grad af kilden typen, hvor den blev installeret.

Afhængig af dybden af ​​vandløbets seng og kan indstille forskellige typer af hjul:

• Underbid (eller nizhneboynye) - velegnet til lavvandede floder med hurtig strøm.
• Sredneboynye - placeret i kanalerne med de naturlige faser, således at strømmen fik omkring midten af ​​den roterende tromle.
• Væske (eller verhneboynye) - installeret under dæmningen, røret eller bunden af ​​det naturlige tærskel, vand fortsat skrånende vej hjul gennem toppen.

Men princippet værker i alle versioner er den samme: vandet rammer vingerne og driver hjulet, hvilket gør roterende generator til minielektrostantsii.

Producenter tilbyder færdige hydrauliske turbineblade, som er specielt tilpasset til en bestemt vandmængde. Men indenlandske håndværkere gjort den gammeldags tromme design - fra skrot.

Måske den manglende indflydelse på optimering af resultater effektivitet, men prisen for home-made udstyr vil koste flere gange billigere analog købt. Derfor vandhjul mest populær mulighed for at organisere deres mini-vandkraft.

Hensættelser til vandkraft

På trods af den fristende lave omkostninger ved energi fra hydroelektriske generatorer er det vigtigt at tage hensyn til de særlige vandkilde, hvis ressourcer du vil bruge til deres egne behov.

Efter alt, ikke hver vandløb er egnet til driften af ​​mini-vandkraftværker, især året rundt, så gør ikke ondt at have mulighed for at reservere til den centraliserede rygrad forbindelsen.

Et par "professionelle" og "ulemper"

De væsentligste fordele ved individuel vandkraft er indlysende: dyrt udstyr, der generere billig elektricitet, men stadig ikke skader naturen (i modsætning til dæmningen dækker flod strøm). Selvom helt sikkert system ikke kan navngives - efter alle roterende elementer møller kan forårsage skade på indbyggerne i den undersøiske verden, og selv folk.

Fordelene ved mini vandkraftværker:

1. I modsætning til andre "gratis" energikilder (sol, vind), kan det hydrauliske system fungerer uafhængigt af tidspunktet på dagen og vejret. Det eneste, der kan stoppe dem - frysning dam.
2. For at installere den eventuelle tilstedeværelse af en stor hydro-generator af floden - de samme vandhjul held kan anvendes selv i små (men hurtige!) Vandløb.
3. Planter ikke afgiver skadelige stoffer ikke forurener vandet og arbejder næsten lydløst.
4. Til installation af mini-vandkraftværker op til 100 kW, er det ikke nødvendigt at udstede godkendelse dokumenter (selvom det afhænger af de lokale myndigheder og den type installation).
5. Overskydende el kan sælges til nabohuset.

Som for manglerne - en alvorlig hindring for den produktive drift af udstyret kan være utilstrækkelig strømstyrken. I dette tilfælde er det nødvendigt at bygge hjælpestrukturer, som er forbundet med ekstra omkostninger.

Hvis den potentielle energi af den nærliggende flod er ikke nok til produktion af elektricitet ved omtrentlig beregning af et tilstrækkeligt niveau til praktisk brug, er det værd at være opmærksom på måder at opførelsen af ​​vindmøller. Turbine vil tjene som et effektivt supplement.

Måling af vand flowkraft

Den første ting at gøre, er at tænke på installationsprocessen type og station - for at måle hastigheden af ​​vandstrømmen på begunstiget af kilden.

Den nemmeste måde - at sænke strømfald af enhver letvægts objekt (såsom en tennisbold, et stykke af skum fiskeri eller float) og registrere et stopur den tid, hvor han svømmer afstanden til enhver guide. Typisk område for "svømme" - 10 meter.

Nu er vi nødt til at tage afstand i meter divideret med antallet af sekunder - dette vil være den vandføringen. Men hvis den resulterende værdi er mindre end 1 m / s nødt til at bygge kunstige strukturer til at fremskynde strømmen af ​​højdeændringer.

Dette er faktisk gennemført ved hjælp af en sammenklappelig dæmning eller smal drænrør. Men uden en god strøm af ideer med et vandkraftværk bliver nødt til at give.

Produktion af HPS baseret vandhjul

Selvfølgelig, for at indsamle "på knæet" og bygge bygningsværk, der er designet til at tjene forretning eller endda landsbyen et dusin huse - ideen om realm af fantasi. Men at bygge med deres egne hænder mini-vandkraftværk til elbesparelser - er ganske reel. Og du kan bruge som en færdig komponenter og materialer ved hånden.

Derfor anser vi det mest simple trin for trin produktionsfaciliteter - vandhjul.

Materialer og redskaber

For at gøre deres egne hænder en mini-vandkraftværk, skal du forberede en svejsemaskine, slibemaskiner, bore og sæt supportværktøjer - en hammer, en skruetrækker, en lineal.

Fra de materialer, der er nødvendige:

• Hjørner og metalpladen ikke er mindre end 5 mm tyk.
• PVC rør eller galvaniseret stål til bladene.
• Generator (kan købe klar til brug eller til at gøre som i dette eksempel).
• Bremseskiver.
• Aksel og lejer.
• Krydsfiner.
• Polystyrenharpiksen at fylde rotoren og statoren.
• Kobbertråd 15 mm for hjemmelavet generator.
• Neodym magneter.

Bemærk, at hjulet design vil være konstant i kontakt med vand, så metal og træ elementer skal vælges med beskyttelse mod fugt (eller bekymrer sig om deres imprægnering og maleri selv). Ideelt set kan krydsfiner erstattes af plast, men trædelene er lettere at få og at give dem den ønskede form.

Hjulkonstruktion og fremstilling af dysen

Grundlaget for hjulet kan blive to stål skive med samme diameter (hvis du kan få en ståltromle på kabel - fremragende, er det meget accelerere byggeprocessen).

Men hvis de metaller ved hånden ikke bliver fundet, kan du skære cirkler fra vandfast krydsfiner, selv om styrken og holdbarheden endda behandlet træ ikke kan sammenlignes med stål. Så, på en af ​​diskene nødt til at skære et cirkulært hul til montering af generatoren.

Derefter vingerne lavet, og de får brug for mindst 16 stykker. Til dette galvaniserede rør skåret på langs i to eller fire dele (afhængigt af diameteren). Så skærefladen af ​​vingerne og den meget plads du har brug for at blive slebet for at reducere energitab ved friktion.

Afstanden mellem de to laterale skiver bør være så tæt på længden af ​​bladene. For at kortlægge den fremtidige placering til navet, anbefales det at lave en skabelon af krydsfiner, som vil blive udpeget et sted for hver del og hullerne til fastgørelse hjulet til generatoren. Det færdige layout kan fastgøres på ydersiden af ​​en af ​​skiverne.

Derefter cirkler anbragt parallelt med hinanden ved hjælp af stænger med et kontinuerligt gevind, og bladene er svejset eller fastgjort med bolte til den ønskede position. Tromlen roterer på lejer, og anvendes som en bæreramme dele eller rør med en lille diameter.

Dysen er designet til vandkilder kaskade typen - denne plante vil udnytte energien af ​​den maksimale strømning. Denne hjælpeelement er fremstillet ved bukning af metalplader med efterfølgende svejsesømme, og efter at røret er placeret på.

Men hvis dit område tager lavland flod uden strømfald og andre højtliggende forhindringer, denne detalje er ikke nødvendig.

Nu hjulet er nødvendigt at pålægge på akslen og installere en sikkerhedskopi af svejsede eller boltede dele. Det er fortsat at gøre generatoren (eller sæt klar), og du kan gå til floden.

Generator med deres hænder

Til fremstilling af hjemmelavet generator til at gøre statorviklingen og støbning, som har brug for spole med 125 vindinger af kobbertråd w hver. Efter at hele strukturen af ​​forbindelsen er fyldt polyesterharpiks.

Nu er du nødt til at forberede en krydsfiner skabelon, der passer til størrelsen på bremseskiven.

På et træ ring udført og tælle slidserne er lavet til installation af magneter (i dette tilfælde anvendes neodym 1,3 cm tykke, 2,5 cm brede og 5 cm lange magneter). Så den resulterende rotor også fyldt med harpiks, og efter tørring - er fastgjort til hjulet tromlen.

Nyeste monteret aluminium med et amperemeter, lukning ensrettere. Formålet med disse elementer - at konvertere trefaset vekselstrøm til jævnstrøm.

Til et hjul ikke falder blade, sand og andet affald udført med strømmen, er det ønskeligt at anbringe beskyttelsesnet foran indretningen.

Det er også muligt at eksperimentere med huller mellem magneter og spolerne med et øget antal omgange for at øge effektiviteten af ​​hydrauliske station.

Om alle former alternative energikilder du vil lære ved at læse en artikel om introduktionen ind på livet af "grønne teknologier".

Konklusioner og nyttige videoer om emnet

Video # 1. Eksempler på afvikling vandsystemer med en hjemmelavet generator baseret på trefaset motor:

Video # 2. Mini vandkraftværk, som er bygget på princippet om vandhjul:

Video # 3. Station på grundlag af et cykelhjul - en interessant løsning på problemet med strømforsyningen på ferie langt fra civilisationen:

Som du ser, at opbygge en vand mini kraftværk med hænderne er ikke så svært. Men da de fleste af de beregninger og parametre for dens komponenter bestemmes "af øje", bør være forberedt på mulige skader og omkostninger i forbindelse hermed.

Hvis du føler en mangel på viden og erfaring på dette område, er det nødvendigt at have tillid til de fagfolk, der opfylder alle de nødvendige beregninger, bedst rådgive for din sag udstyr og kvaliteten af ​​sine produkter installation.

Skriv venligst kommentarer i boksen placeret under. Del interessante oplysninger og nyttige anbefalinger, forlader tema foto. Måske du ønsker at fortælle os, hvordan bygget med sine egne hænder det eksisterende vandkraftværk på landet side? Vi vil være glade for at læse din historie om processen med udformning og drift.