Stand-alone mini-planta de energía hidroeléctrica (HPP) con sus propias manos

La fuerza de la corriente de agua - es un recurso natural renovable que le permite obtener energía eléctrica casi libre. Donado por la naturaleza de la energía proporcionará una oportunidad de ahorrar dinero en las facturas de servicios públicos, y resolver el problema con el equipo de carga.

Si al lado de su casa fluye un arroyo o río, que deben utilizar. Ellos serán capaces de proporcionar la tierra y una casa con electricidad. Y si la central hidroeléctrica construida con sus propias manos, el efecto económico se incrementa en varias veces.

En el presente artículo se describen con detalle las técnicas de fabricación de abastecimiento de agua privado. Se nos dice que la necesidad de que el sistema del dispositivo y conectarlo a los consumidores. Aquí usted aprenderá acerca de todas las variantes de los proveedores de energía en miniatura recogidos a partir de materiales de desecho.

destino no industrial de energía hidroeléctrica

Las centrales hidroeléctricas - instalaciones es capaz de transformar la energía del movimiento del agua en electricidad. los proveedores de electricidad "verdes" alternativas mientras activamente explotado sólo en Occidente. En nuestro país, este sector prometedor sólo hace sus primeros pasos tentativos.

Las pequeñas centrales hidroeléctricas privadas pueden ser presas en los grandes ríos, la producción de diez a varios cientos de magavatt o potencia mini-hidro plantas con una potencia máxima de 100 kW, que es suficiente para las necesidades de casa privada. Eso es el pasado, y aprender más.

estación de Daisy con gidrovintami

El diseño consiste en una cadena de rotores montados en un cable de acero flexible, una sección decreciente a través del río. sí Cable toma el papel del árbol rotativo, un extremo del cual está fijado al soporte de apoyo, y el segundo - activa el eje del generador.

Cada gidrorotor "guirnalda" capaz de producir aproximadamente 2 kW de energía, sin embargo, la tasa de flujo de agua para este debe ser de al menos 2,5 metros por segundo, y una profundidad de depósito que no exceda de 1,5 m.

planta de la margarita utilizado con éxito incluso en la mitad del siglo pasado, pero luego desempeñó el papel de los tornillos de los apoyos hechos en casa e incluso latas. Hoy en día, los fabricantes ofrecen varios tipos de rotores para diferentes condiciones de operación.

Están equipados con cuchillas de diferentes tamaños, hechos de chapa de metal, y permiten obtener la máxima eficiencia de la estación de trabajo.

Pero incluso en la producción del generador hidráulico es bastante simple, su funcionamiento consiste en una serie de condiciones especiales, no siempre es posible en la vida real. Tales estructuras bloquean el cauce del río, y es poco probable vecinos a lo largo de la costa, por no hablar de los representantes de los servicios ambientales, se les permita utilizar el flujo de energía para sus propósitos.

Además, la instalación en el invierno puede ser utilizado sólo en las aguas libres de hielo, y en el duro clima - conservar o quitar. Por lo tanto festón estación erigido temporalmente y predominantemente en zonas despobladas (por ejemplo, aproximadamente pastoreo de verano).

El equivalente moderno de una configuración de cadena de margarita - Estación de bastidor sumergible o naplyvnye con rotores transversales. A diferencia de su predecesora, la margarita, el diseño no bloquea todo el río, y Se trata de sólo una parte del canal, y que se puede ajustar en el pontón / balsa o completamente baja a la parte inferior estanque.

rotor Darrieus Vertical

rotor Darrieus - unidad de turbina, que ha recibido el nombre en honor a su inventor en 1931 El sistema consta de un número de paletas aerodinámicas fijas sobre vigas radiales, y trabaja para cuenta la presión diferencial en el "ala de elevación", que es ampliamente implicado en korablestroitelstve y la aviación.

Aunque este tipo de instalaciones se utilizan más para crear las turbinas de viento, pueden trabajar con agua. Pero en este caso necesitamos cálculos exactos para elegir el grosor y la anchura de las palas de acuerdo con la fuerza de la corriente de agua.

Para crear un rotores verticales locales hidroeléctricas se usan muy poco. A pesar del buen rendimiento y la eficiencia aparente simplicidad del diseño, el equipo es más complicado de usar.

Antes de empezar a trabajar el sistema es necesario "desplegar", pero dejó de correr y la estación sólo se congelará el estanque. por lo tanto rotor Darrieus utiliza ventajosamente en las plantas industriales.

Propulsor- bajo el agua "molino de viento"

De hecho, este es el molino de viento de aire más fácil, simplemente lo puso bajo el agua. Las dimensiones de las cuchillas para proporcionar la máxima velocidad y la resistencia mínima calculada en función de la fuerza de flujo. Por ejemplo, si la velocidad de flujo es inferior a 2 m / seg, el ancho de la hoja debe estar dentro de la gama de 2-3 cm.

Tal turbina eólica se instala flujo "hacia adelante", pero sus lóbulos no funcionan debido a la presión de la cabeza del agua, y mediante la producción de una fuerza de elevación (de acuerdo con el principio de un ala de avión o la hélice de un barco).

La rueda de agua con paletas

Rueda de agua - una de las opciones más simples para un motor hidráulico, conocido desde los tiempos del Imperio Romano. Su eficacia depende en gran medida del tipo de origen, en el que se instaló.

Dependiendo de la profundidad del lecho del curso de agua y puede fijar diversos tipos de ruedas:

• Undershot (o nizhneboynye) - adecuado para ríos poco profundos con corriente rápida.
• Sredneboynye - se encuentra en los canales con las etapas naturales, de manera que el flujo ya ha recibido alrededor de la mitad del tambor rotativo.
• Líquido (o verhneboynye) - instala debajo de la presa, tubo o la parte inferior del umbral natural, agua seguía pendiente rueda de carretera a través de la parte superior.

Pero las obras principales en todas las versiones es el mismo: el agua golpea las aspas y acciona la rueda, lo que hace que el generador rotativo para minielektrostantsii.

Los fabricantes ofrecen álabes de turbinas hidráulicas listos que están especialmente adaptadas para una determinada tasa de flujo de agua. Pero artesanos nacionales hicieron el diseño del tambor pasada de moda - a partir de materiales de desecho.

Tal vez la falta de impacto en la optimización de la eficiencia en el rendimiento, pero el costo del equipo hecho en casa va a costar varias veces más barato análogo de adquirido. Por lo tanto, noria opción más popular para la organización de su mini-hidro.

Provisión para hidroeléctrica

A pesar del bajo costo de la tentación de la energía generada por los generadores hidroeléctricos es importante tener en cuenta la fuente de agua en particular, cuyos recursos desea utilizar para sus propias necesidades.

Después de todo, no todos los cursos de agua es adecuado para el funcionamiento correcto de las mini-hidroeléctricas, sobre todo el año, así que no se pierde nada con tener la oportunidad de reservar a la conexión troncal centralizada.

Unos pocos "pros" y "contras"

Las principales ventajas de la energía hidroeléctrica individuales son evidentes: un equipo costoso que generar electricidad barata, pero todavía no hace daño a la naturaleza (en contraposición a la cubierta presa corriente del río). Aunque el sistema totalmente seguro no puede ser nombrado - después de todos los elementos que giran turbinas pueden causar lesiones a los habitantes del mundo submarino, e incluso personas.

Las ventajas de las centrales minihidráulicas:

1. A diferencia de otras fuentes de energía "libre" (solar, eólica), el sistema hidráulico puede operar independientemente de la hora del día y el clima. El único que puede detenerlos - estanque de congelación.
2. Para instalar la presencia opcional de un gran generador hidráulico del río - las mismas ruedas de agua pueden ser utilizados con éxito incluso en pequeñas (pero rápido!) Corrientes.
3. Las plantas no emiten sustancias nocivas no contaminan el agua y trabajan casi sin hacer ruido.
4. Para la instalación de mini-plantas hidroeléctricas de hasta 100 kW, no es necesario emitir documentos de autorización (aunque depende de las autoridades locales y el tipo de instalación).
5. El exceso de electricidad se puede vender a la casa vecina.

En cuanto a las deficiencias - un serio impedimento para el funcionamiento productivo de los equipos puede ser una resistencia insuficiente de la corriente. En este caso, es necesaria la construcción de estructuras auxiliares, que se asocia con los costos adicionales.

Si la energía potencial del río cercano no es suficiente para la producción de electricidad en el cálculo aproximado de un nivel suficiente para el uso práctico, vale la pena prestar atención a formas de construcción de turbinas de viento. Turbina servirá como un complemento eficaz.

Medición de la fuerza de flujo de agua

El primero que hay que hacer es pensar en el proceso de instalación y el tipo de estación - para medir la velocidad del flujo de agua en favorecida por la fuente.

La forma más fácil - para bajar los rápidos de cualquier objeto ligero (tales como una pelota de tenis, una pieza de espuma pesca o flotante) y detectar un cronómetro el tiempo en el que nada la distancia a cualquier guíe. El rango típico para el "nadar" - 10 metros.

Ahora es necesario tomar distancia en metros dividida por el número de segundos - esta será la tasa de flujo. Pero si el valor resultante es inferior a 1 m / s necesitan construir estructuras artificiales para acelerar el flujo de cambios de elevación.

Esto se implementa realmente usando una presa plegable o tubo de drenaje estrecha. Pero sin un buen flujo de ideas con una central hidroeléctrica tendrá que dar.

Producción de rueda hidráulica basada HPS

Por supuesto, para recoger "en la rodilla" y construir edificio, diseñado para servir a los negocios o incluso el pueblo de una docena de casas - la idea del reino de la fantasía. Pero para construir con sus propias manos la mini-central hidroeléctrica para el ahorro de electricidad - es muy real. Y se puede utilizar como componentes y materiales confeccionados a mano.

Por lo tanto, consideramos que el paso más sencillo por las instalaciones de fabricación de paso - rueda de agua.

Materiales y herramientas

Para tomar sus propias manos una planta mini-hidroeléctrica, lo necesario para preparar una máquina de soldar, amoladoras, un taladro y un conjunto de herramientas de apoyo - un martillo, un destornillador, una regla.

A partir de los materiales necesarios:

• Las esquinas y la hoja de metal no es menos de 5 mm de espesor.
• tubos de PVC o acero galvanizado para las cuchillas.
• Generador (se puede adquirir listo para su uso o para hacer como en este ejemplo).
• discos de freno.
• Eje y los cojinetes.
• Contrachapado.
• La resina de poliestireno para llenar el rotor y el estator.
• El alambre de cobre de 15 mm para el generador casero.
• Los imanes de neodimio.

Tenga en cuenta que el diseño de las ruedas estará constantemente en contacto con el agua, por lo que el metal y la madera elementos deben ser seleccionados con la protección de la humedad (o se preocupan por su impregnación y pintura usted mismo). Idealmente, la madera puede ser reemplazado por el plástico, pero las piezas de madera es más fácil de conseguir y para darles la forma deseada.

conjunto de la rueda y la producción de la boquilla

La base de la rueda puede convertirse en dos discos de acero del mismo diámetro (si usted puede conseguir un tambor de acero en el cable - excelente, es mucho a acelerar el proceso de construcción).

Pero si no se encuentra el material de metal en la mano, se puede cortar círculos de madera resistente al agua, a pesar de la fuerza y ​​la durabilidad de la madera tratada, incluso no se pueden comparar con el acero. A continuación, en uno de los discos que tenga que cortar un agujero circular para la instalación del generador.

A continuación, las hojas están hechas, y necesitarán al menos 16 piezas. Por esta tubos galvanizados cortan longitudinalmente en dos o cuatro partes (dependiendo del diámetro). A continuación, la superficie de corte de las cuchillas y el lugar que necesita para ser lijada con el fin de reducir las pérdidas de energía debido a la fricción.

La distancia entre los dos discos laterales debe ser lo más próxima a la longitud de las palas. Para trazar la ubicación futura para el cubo, se recomienda hacer una plantilla de contrachapado, que se designa un lugar para cada parte y los agujeros para la fijación de la rueda al generador. La disposición final puede ser fijada en el exterior de uno de los discos.

Entonces, los círculos están dispuestos en paralelo entre sí por medio de varillas con un hilo continuo, y las cuchillas están soldadas o fijadas por pernos a la posición deseada. El tambor gira sobre cojinetes, y se utiliza como una piezas de bastidor de soporte o tubos de pequeño diámetro.

La boquilla está diseñada para el tipo de fuentes de agua en cascada - esta planta aprovechar la energía del flujo máximo. Este elemento auxiliar es fabricado por plegado de chapas con las costuras de soldadura subsiguientes, y después de que el tubo se coloca en.

Sin embargo, si su área de toma de tierras bajas del río sin rápidos y otros obstáculos de gran altitud, este detalle no es necesario.

Ahora la rueda es necesario imponer en el eje e instalar una copia de seguridad de las piezas soldadas o atornilladas. Queda por hacer que el generador (o conjunto listo) y se puede ir al río.

Generador con sus manos

Para hacer generador casero para hacer devanado del estator y de fundición, que necesitan bobina con 125 vueltas de alambre de cobre W cada uno. Después de toda la estructura del compuesto se llena de resina de poliéster.

Ahora lo que necesita para preparar una plantilla de contrachapado que coincida con el tamaño del disco de freno.

En un anillo de madera ejecutado y contando las ranuras están hechas para la instalación de los imanes (en este caso se utiliza imanes de neodimio de 1,3 cm de espesor, 2,5 cm de ancho y 5 cm de largo). A continuación, el rotor resultante también se llena con resina, y después del secado - está unido al tambor de la rueda.

Lo nuevo montado carcasa de aluminio con un amperímetro, cerrando rectificadores. El objetivo de estos elementos - para convertir la energía de corriente alterna trifásica de alimentación de CC.

Para una rueda no cae hojas, arena y otros desechos realizado con el flujo, es deseable colocar la red protectora frente al dispositivo.

También es posible experimentar con los espacios entre los imanes y las bobinas con un mayor número de vueltas para aumentar la eficiencia de la central hidráulica.

Sobre todo tipo fuentes de energía alternativas aprenderá mediante la lectura de un artículo dedicado a la introducción en la vida de "tecnologías verdes".

Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema

Video # 1. Un ejemplo de sistemas de agua corriente con un generador casero basado en el motor trifásico:

Video # 2. Mini central hidroeléctrica, construida en el principio de las ruedas de agua:

Video # 3. Estación sobre la base de una rueda de bicicleta - una interesante solución al problema con la fuente de alimentación está de vacaciones lejos de la civilización:

Como se ve, la construcción de una mini central eléctrica de agua con sus manos no es tan difícil. Pero ya que la mayoría de los cálculos y parámetros para sus componentes se determina "a ojo", debe estar preparado para un posible daño y los costos asociados.

Si se siente una falta de conocimiento y experiencia en este campo, es necesario confiar en los profesionales que cumplan todos los cálculos necesarios, el mejor consejo para su equipo de caso y la calidad de sus productos instalación.

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