Stand-alone usina mini-hidrelétrica (UHE) com suas próprias mãos

A força do fluxo de água - é um recurso natural renovável que permite que você obtenha a eletricidade quase de graça. Doada pela natureza da energia será uma oportunidade para poupar dinheiro em contas de serviços públicos, e resolver o problema com equipamento de carregamento.

Se ao lado de sua casa corre um riacho ou rio, eles devem usar. Eles serão capazes de fornecer terra e uma casa com eletricidade. E se a usina hidrelétrica construída com suas próprias mãos, o efeito econômico é aumentado por várias vezes.

No presente texto descreve em detalhe as técnicas de distribuição de água privada de fabrico. Somos informados de que a necessidade do sistema de dispositivo e conectá-lo aos consumidores. Aqui você vai aprender sobre todas as variantes de fornecedores de energia em miniatura recolhidos a partir de materiais de sucata.

A energia hidrelétrica propósito nonindustrial

estações hidroeléctricas - sistemas é capaz de transformar a energia do movimento da água em eletricidade. fornecedores alternativos de eletricidade "verde" enquanto explorado ativamente somente no Ocidente. Em nosso país, este sector promissor só faz seus primeiros passos.

usinas hidrelétricas privadas pequenas pode ser barragens em grandes rios, produzindo de dez a várias centenas de plantas ou de energia magavatt mini-hidro com uma potência máxima de 100 kW, o que é suficiente para as necessidades de casa privada. Isso é o passado, e aprender mais.

estação de Daisy com gidrovintami

O desenho consiste em uma cadeia de rotores montados num cabo de aço flexível, um afunilada entre o rio. próprio cabo assume o papel do veio rotativo, uma extremidade do qual é fixado à chumaceira de suporte, e a segunda - activa o eixo do gerador.

Cada gidrorotor "festão" capaz de produzir cerca de 2 kW de energia, no entanto, a taxa de fluxo de água para este deve ser de pelo menos 2,5 metros por segundo, e uma profundidade reservatório para não exceder 1,5 m.

Daisy planta utilizada com sucesso, mesmo no meio do século passado, mas, em seguida, desempenhou o papel de parafusos adereços caseiros e até mesmo latas. Hoje, os fabricantes oferecem vários tipos de rotores para diferentes condições de operação.

Eles estão equipados com lâminas de diferentes tamanhos, feitos de folha de metal, e permitir obter o rendimento máximo a partir da estação de trabalho.

Mas, mesmo na produção do gerador hidrelétrico é bastante simples, sua operação envolve uma série de condições especiais, nem sempre é viável na vida real. Tais estruturas bloquear o canal do rio, e é vizinhos improváveis ​​ao longo da costa, para não mencionar os representantes dos serviços ambientais, ser autorizados a utilizar o fluxo de energia para seus propósitos.

Além disso, a instalação no inverno pode ser usado apenas nas águas livres de gelo, e no clima severo - para preservar ou remover. Portanto festão estação erigido temporariamente e predominantemente em zonas pouco (por exemplo, cerca de pastagens de Verão).

O equivalente moderno de uma configuração de cadeia margarida - estação armação submersível ou naplyvnye com rotores transversais. Ao contrário de seu predecessor, a margarida, o design não bloqueia todo o rio, e Trata-se apenas uma parte do canal, e que pode ser ajustado sobre o pontão / jangada ou completamente reduzida para o fundo lagoa.

rotor Darrieus Vertical

rotor Darrieus - unidade de turbina, que recebeu o nome em homenagem ao seu inventor em 1931 O sistema consiste de um número de lâminas aerodinâmicos fixos em vigas radiais, e funciona para representam a pressão diferencial sobre o "asa de levantamento", a qual é amplamente envolvidas em korablestroitelstve e aviação.

Embora tais instalações são usadas mais para criar turbinas eólicas, eles podem trabalhar com água. Mas neste caso nós precisamos cálculos exatos para escolher a espessura e largura das lâminas de acordo com a força do fluxo de água.

Para criar um local rotores verticais hidrelétricas são raramente usados. Apesar do bom desempenho e eficiência aparente simplicidade do design, o equipamento é bastante complicado de usar.

Antes de começar a trabalhar o sistema é necessário "lançar", mas parar de correr e da estação só irá congelar a lagoa. do rotor Darrieus, por conseguinte, vantajosamente utilizado em instalações industriais.

Propeller- subaquática "moinho de vento"

Na verdade, este é o mais fácil moinho de ar, basta configurá-lo debaixo de água. As dimensões das lâminas para proporcionar a máxima velocidade e resistência mínima calculada em dependência da força de fluxo. Por exemplo, se o caudal for inferior a 2 m / s, a largura da lâmina deve ser dentro da gama de 2-3 cm.

Tal turbina eólica está instalado fluxo "para a frente", mas os seus lóbulos não trabalhar, devido à pressão de cabeça de água, e através da produção de uma força de elevação (de acordo com o princípio de uma asa de avião ou hélice de um navio).

A roda de água com palhetas

roda de água - uma das opções mais simples para um motor hidráulico, conhecido desde os tempos do Império Romano. Sua eficiência depende muito do tipo de origem, em que foi instalado.

Dependendo da profundidade do leito curso de água e pode definir vários tipos de rodas:

• Undershot (ou nizhneboynye) - adequado para rios rasos com corrente rápida.
• Sredneboynye - localizados nos canais com as fases naturais de modo que o fluxo obtido sobre o meio do tambor rotativo.
• Líquido (ou verhneboynye) - instalado sob a represa, tubo ou parte inferior do limite natural, a água continuou a inclinada roda de estrada através do topo.

Mas o princípio funciona em todas as versões é o mesmo: a água atinge as lâminas e impulsiona a roda, o que faz girar gerador para minielektrostantsii.

Os fabricantes oferecem prontos pás de turbinas hidráulicas que são especialmente adaptadas para uma determinada taxa de fluxo de água. Mas artesãos domésticos fez o design tambor antiquado - a partir de materiais de sucata.

Talvez a falta de impacto sobre a otimização da eficiência de desempenho, mas o custo do equipamento de fabricação caseira vai custar várias vezes mais barato analógico comprados. Portanto, roda d'água opção mais popular para organizar a sua mini-hídricas.

Provisão para hidrelétrica

Apesar da tentadora baixo custo de energia gerada por geradores hidrelétricos, é importante ter em conta a fonte de água particular, cujos recursos você deseja usar para suas próprias necessidades.

Afinal, nem todos os curso de água é adequado para a operação de usinas mini-hidrelétricas, especialmente o ano todo, por isso não ferir a ter a oportunidade de reservar para a conexão backbone centralizado.

Alguns "prós" e "contras"

As principais vantagens da energia hidrelétrica indivíduo são óbvias: equipamento caro que gerar eletricidade barata, mas ainda não agride a natureza (em oposição à cobertura barragem corrente do rio). Embora o sistema totalmente seguro não pode ser nomeado - depois de todos os elementos rotativos turbinas podem causar ferimentos aos habitantes do mundo subaquático, e até mesmo pessoas.

As vantagens de centrais eléctricas mini-hidro:

1. Ao contrário de outras fontes de energia "livre" (solar, eólica), o sistema hidráulico pode operar independentemente da hora do dia e do tempo. A única coisa que pode detê-los - lagoa de congelamento.
2. Para instalar a presença opcional de um grande hidro-gerador do rio - as mesmas rodas de água pode ser usada com sucesso, mesmo em pequenas (mas rápido!) Streams.
3. As plantas não emitem substâncias nocivas não poluem a água e trabalhar quase sem fazer barulho.
4. Para a instalação de usinas mini-hidrelétricas até 100 kW, não é necessário emitir documentos de aprovação (embora isso depende das autoridades locais e do tipo de instalação).
5. eletricidade excesso pode ser vendido para a casa vizinha.

Quanto às deficiências - um sério impedimento para a operação produtiva do equipamento pode ser insuficiente força da corrente. Neste caso, é necessário construir estruturas auxiliares, que está associado com custos adicionais.

Se a energia potencial do rio próximo, não é suficiente para a produção de eletricidade em cálculo aproximado de um nível suficiente para uso prático, vale a pena prestar atenção a formas de construção de turbinas eólicas. Turbine servirá como um complemento eficaz.

Medição da força do fluxo de água

A primeira coisa a fazer é pensar sobre o processo de instalação tipo e estação - para medir a velocidade do fluxo de água no favorecido pela fonte.

A maneira mais fácil - para reduzir as corredeiras de qualquer objeto leve (como uma bola de tênis, um pedaço de espuma pesca ou float) e detectar um cronômetro o tempo em que ele nada a distância a qualquer guiar. intervalo típico para a "nadar" - 10 metros.

Agora precisamos distância em metros, dividido pelo número de segundos - esta será a taxa de fluxo. Mas se o valor resultante é menor do que 1 m / s necessidade de construir estruturas artificiais para acelerar o fluxo de mudanças de altitude.

Este é de fato implementado usando uma barragem dobrável ou tubo de drenagem estreita. Mas sem um bom fluxo de ideias com uma central hidroeléctrica terá que dar.

Produção de roda d'água com base HPS

Claro que, para recolher "sobre o joelho" e construir edifício, concebido para servir o negócio ou mesmo a aldeia de uma dúzia de casas - a idéia do reino da fantasia. Mas para construir com as próprias mãos o mini-usina hidrelétrica para economia de eletricidade - é bastante real. E você pode usar como um ready-made componentes e materiais à mão.

Por isso, consideramos o passo mais simples por instalações de fabricação passo - roda de água.

Materiais e ferramentas

Para fazer suas próprias mãos uma planta mini-hídrica, que você precisa para preparar uma máquina de solda, moedores, broca e um conjunto de ferramentas de suporte - um martelo, uma chave de fenda, uma régua.

A partir dos materiais necessários:

• Os cantos e a folha de metal não é menos do que 5 mm de espessura.
• tubos de PVC ou aço galvanizado para as lâminas.
• Generator (pode comprar pronto para usar ou fazer como neste exemplo).
• discos de freio.
• Eixo e rolamentos.
• Madeira compensada.
• A resina de poliestireno para encher o rotor e o estator.
• fio de cobre de 15 mm para o gerador caseiro.
• ímãs de neodímio.

Note-se que a concepção da roda irão estar constantemente em contacto com a água, de modo que metais e madeira elementos devem ser seleccionados com protecção contra a humidade (ou se preocupam com a sua impregnação e pintura yourself). Idealmente, a madeira pode ser substituído por plástico, mas as peças de madeira é mais fácil de obter e dar-lhes a forma desejada.

conjunto de roda e o fabrico do bocal

A base para a roda pode tornar-se dois discos de aço com o mesmo diâmetro (se você pode obter um cilindro de aço no cabo - excelente, é muito acelerar o processo de construção).

Mas se os materiais de metal na mão não for encontrado, você pode cortar círculos de madeira compensada à prova d'água, embora a resistência e durabilidade, mesmo madeira tratada não pode ser comparado com o aço. Então, em um dos discos precisa cortar um furo circular para a instalação de gerador.

Em seguida, as lâminas são feitas, e eles terão, pelo menos, 16 peças. Para esta tubos galvanizados cortada longitudinalmente em duas ou quatro peças (dependendo do diâmetro). Em seguida, a superfície de corte das lâminas e o próprio lugar que você precisa para ser lixado a fim de reduzir as perdas de energia por atrito.

A distância entre os dois discos laterais devem ser tão próximo do comprimento das lâminas. Para mapear a localização futuro para o hub, recomenda-se fazer um modelo de contraplacado, que será designado um lugar para cada parte e os orifícios para a fixação da roda ao gerador. O layout final pode ser anexado na parte externa de um dos discos.

Em seguida, os círculos estão dispostos paralelamente uns aos outros por meio de barras com um fio contínuo, e as lâminas são soldadas ou fixadas por meio de parafusos para a posição desejada. O tambor roda em rolamentos, e é usado como um suporte de quadro partes ou tubos de pequeno diâmetro.

O bocal é desenhado para o tipo de fontes de água cascata - esta planta vai aproveitar a energia do fluxo máximo. Este elemento auxiliar é fabricado por dobragem de chapa com costuras de soldadura subsequentes, e depois o tubo é colocado em.

No entanto, se a sua área leva rio de planície, sem corredeiras e outros obstáculos de alta altitude, esse detalhe não é necessário.

Agora, a roda é necessário impor no eixo e instalar uma cópia de segurança de peças soldadas ou aparafusadas. Ela continua a fazer o gerador (ou conjunto pronto) e você pode ir para o rio.

Gerador com as mãos

Para fazer gerador caseiro para fazer enrolamento do estator e a carcaça, o que necessita da bobina com 125 espiras de fio de cobre w cada. Depois de toda a estrutura do composto é cheio de resina de poliéster.

Agora você precisa para preparar um modelo de madeira que corresponda ao tamanho do disco de freio.

Em um anel de madeira executada e contando as ranhuras são feitas para a instalação de imans (neste caso neodímio utilizado imans 1,3 cm de espessura, 2,5 cm de largura e 5 cm de comprimento). Em seguida, o rotor resultante também é cheia com a resina, e depois da secagem - está ligado ao tambor roda.

Os mais recentes montado carcaça de alumínio com um amperímetro, fechando rectificadores. O objetivo desses elementos - para converter trifásico energia AC para energia DC.

Para uma roda não cair folhas, areia e outros detritos realizada com o fluxo, é desejável para colocar a rede de proteção na frente do dispositivo.

Também é possível experimentar com os espaços entre os anes e as bobinas com um aumento do número de voltas para aumentar a eficiência da estação hidráulica.

Cerca de todos os tipos fontes alternativas de energia você vai aprender lendo um artigo dedicado à introdução na vida de "tecnologias verdes".

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Vídeo # 1. Um exemplo de execução de sistemas de água com um gerador caseiro com base no motor trifásico:

Vídeo # 2. Mini estação de energia hidrelétrica, construída no princípio de rodas de água:

Vídeo # 3. Station com base em uma roda de bicicleta - uma solução interessante para o problema com a fonte de alimentação em férias longe da civilização:

Como você vê, para construir uma mini central eléctrica de água com as mãos não é tão difícil. Mas desde que a maioria dos cálculos e parâmetros para seus componentes é determinado "a olho", deve estar preparado para possíveis danos e custos associados.

Se você sentir uma falta de conhecimento e experiência neste campo, é necessário confiar nos profissionais que preencham todos os cálculos necessários, o melhor conselho para o seu equipamento caso e qualidade de sua produção instalação.

Por favor, escreva comentários na caixa localizada abaixo. Compartilhar informações interessantes e recomendações úteis, deixe foto temático. Talvez você queira nos dizer como construiu com suas próprias mãos a usina hidrelétrica existente no local do país? Teremos o maior prazer de ler a sua história sobre o processo de concepção e funcionamento.