Stand-alone centrală mini hidroelectrică (CHE), cu propriile sale mâini

Puterea de curgere a apei - este o resursă naturală regenerabilă care vă permite să obțineți de energie electrică aproape gratuit. Donat prin natura energiei va oferi o oportunitate de a economisi bani pe facturile de utilități, și de a rezolva problema cu echipament de încărcare.

Dacă de lângă casa ta curge un curent sau de râu, acestea ar trebui să folosească. Ei vor fi în măsură să ofere terenuri și o casă cu energie electrică. Și dacă centrala hidroelectrică construit cu propriile sale mâini, efectul economic este crescut de mai multe ori.

În prezentul articol descrie în detaliu tehnicile de fabricație a privat fântâni. Ni se spune că necesitatea sistemului dispozitivului și conectați-l la consumatori. Aici vei afla despre toate variantele furnizorilor de energie in miniatura colectate din resturi de materiale.

Hidroelectrice neindustriale

Centrale hidroelectrice - instalatii este capabila sa transforme energia mișcării apei în electricitate. furnizori alternativi „verzi“ de energie electrică în timp ce exploatat în mod activ numai în Occident. În țara noastră, acest sector promițător face doar primii pași timizi.

centrale hidroelectrice private mici pot fi baraj pe râurile mari, care produc de la zece la câteva sute de plante magavatt sau electrice mini-hidro cu o putere maximă de 100 kW, care este suficient pentru nevoile casă particulară. Asta e trecut și aflați mai multe.

stație Daisy cu gidrovintami

Design-ul este alcătuit dintr-un lanț de rotoare montate pe un cablu de oțel flexibil, o formă conică peste râu. Cablu în sine are rolul de arbore rotativ, al cărui un capăt este fixat pe lagărul de sprijin, iar al doilea - activează arborele generatorului.

Fiecare gidrorotor „ghirlandă“ capabile să producă aproximativ 2 kW de energie, cu toate acestea, rata de curgere a apei pentru aceasta ar trebui să fie de cel puțin 2,5 metri pe secundă, și o adâncime rezervor să nu depășească 1,5 m.

Daisy plante au fost folosite cu succes chiar și în mijlocul secolului trecut, dar apoi a jucat rolul de șuruburi popi de casă și chiar cutii de conserve. Astăzi, producătorii oferă mai multe tipuri de rotoare pentru diferite condiții de funcționare.

Acestea sunt echipate cu lame de diferite dimensiuni, realizate din tablă, și permit obținerea eficienței maxime de la stația de lucru.

Dar chiar și în producția generatorului hidro este destul de simplu, funcționarea sa implică o serie de condiții speciale, nu este întotdeauna fezabilă în viața reală. Astfel de structuri blochează canalul râului, și este puțin probabil ca vecini de-a lungul coastei, să nu mai vorbim de reprezentanții serviciilor de mediu, să li se permită să utilizeze fluxul de energie pentru scopuri.

În plus, instalația în timpul iernii poate fi folosit doar pe apele fără gheață, iar în climatul aspru - pentru a păstra sau de a elimina. Prin urmare, Festoon stație ridicat temporar și predominant în zonele nepopulate (de exemplu, aproximativ pășunatului de vară).

Echivalentul modern al unui lanț de configurare daisy - submersibil sau naplyvnye statie de cadru cu rotoare transversale. Spre deosebire de predecesorul său, margareta, designul nu blochează întregul râu și Aceasta implică doar o parte a canalului, și ele pot fi setate pe ponton / pluta sau complet coborâtă în partea de jos iaz.

rotor vertical Darrieus

rotor Darrieus - unitate de turbină, care a primit numele în onoarea inventatorului său în 1931 Sistemul constă dintr-un număr de lame aerodinamice fixate pe grinzi radiale și pentru lucrări cont de presiunea diferențială pe „aripa de ridicare“, care este larg implicată în korablestroitelstve și aviație.

Cu toate că astfel de instalații sunt folosite mai mult pentru a crea turbine eoliene, ei pot lucra cu apă. Dar, în acest caz, avem nevoie de calcule exacte pentru a alege grosimea și lățimea lamelor, în conformitate cu forța de curgere a apei.

Pentru a crea un rotoare verticale hidro locale sunt rareori folosite. În ciuda bună eficiență și performanță simplitatea aparentă a designului, echipamentul este destul de complicat de utilizat.

Înainte de a începe lucrul sistemului este necesar să „rostogolească afară“, dar opriți de funcționare și stația va îngheța numai iaz. Prin urmare, rotorul Darrieus utilizat în mod avantajos în instalațiile industriale.

Propeller- subacvatice „moară de vânt“

De fapt, aceasta este cea mai ușoară moară de vânt de aer, trebuie doar fixată sub apă. Dimensiunile paletelor pentru a asigura viteza maximă și rezistență minimă calculată în funcție de puterea de curgere. De exemplu, în cazul în care viteza de curgere este mai mică de 2 m / sec, lățimea lamei trebuie să fie în intervalul de 2-3 cm.

O astfel de turbină eoliană este instalată „înainte“ flux, dar lobi sale nu funcționează din cauza presiunii capului de apă, și prin producerea unei forțe de ridicare (în conformitate cu principiul unei aripi de aeronavă sau elice unei nave).

Roata de apă cu palete fixe

roată de apă - una dintre cele mai simple opțiuni pentru un motor hidraulic, cunoscut încă din timpul Imperiului Roman. Eficiența sa depinde în mare măsură de tipul de sursă, pe care a fost instalat.

În funcție de adâncimea patului cursurilor de apă și se pot seta diverse tipuri de roți:

• Prognat (sau nizhneboynye) - potrivit pentru râuri puțin adânci cu curent rapid.
• Sredneboynye - situate în canalele cu etapele naturale, astfel încât fluxul primit la mijlocul tamburului rotativ.
• Lichid (sau verhneboynye) - instalat sub baraj, conducta sau partea inferioară a pragului natural, apa a continuat panta roții drum prin partea de sus.

Dar principiul de lucru în toate versiunile este aceeași: apa lovește paletele și antrenează roata, ceea ce face ca generator de rotație pentru minielektrostantsii.

Producătorii oferă palete de turbine hidraulice gata, care sunt special adaptate pentru un anumit debit de apă. Dar meșterii interne a făcut de modă veche de design tambur - din resturi de materiale.

Poate că lipsa impactului asupra optimizării eficienței performanței, dar costul echipamentelor de casă va costa de mai multe ori mai ieftin analogice achiziționate. Prin urmare, waterwheel opțiunea cea mai populară pentru organizarea lor mini-hidro.

Provizioane pentru hidroelectrică

In ciuda costurilor reduse tentantă de energie generată de generatoare hidroelectrice este important să se ia în considerare sursa de apa special, ale căror resurse pe care doriți să îl utilizați pentru propriile lor nevoi.

La urma urmei, nu fiecare curs de apă este potrivit pentru operarea centralelor mini-hidroelectrice, în special pe tot parcursul anului, așa că nu doare să aibă posibilitatea de a rezerva la Backbone centralizată.

Câțiva „pro“ și „contra“

Principalele avantaje ale puterii hidroelectrice individuale sunt evidente: echipamente scumpe care generarea de energie electrică ieftină, dar încă nu dăunează naturii (spre deosebire de acoperirea barajului curent râu). Deși sistemul total sigur nu poate fi numit - după toate elementele rotative turbinele pot provoca rănirea locuitorilor lumii subacvatice, și chiar și oamenii.

Avantajele centralelor electrice mini-hidro:

1. Spre deosebire de alte „liber“ surse de energie (energie solară, eoliană), sistemul hidraulic poate funcționa indiferent de momentul zilei și de vreme. Singurul lucru pe care le poate opri - iaz de îngheț.
2. Pentru a instala prezența opțională a unui mare hidrogenerator al râului - aceleași roți de apă pot fi folosite cu succes chiar și în mici (dar rapid!) Curente.
3. Plantele nu emit substanțe nocive nu poluează apa și de a lucra aproape fără zgomot.
4. Pentru instalarea minihidrocentrale de până la 100 kW, nu este necesar să emită documente de aprobare (deși aceasta depinde de autoritățile locale și tipul de instalare).
5. Excesul de energie electrică pot fi vândute la casa vecină.

În ceea ce privește deficiențele - un impediment serios pentru funcționarea productivă a echipamentului poate fi rezistența insuficientă a curentului. În acest caz, este necesar să se construiască structuri auxiliare, care este asociat cu costuri suplimentare.

În cazul în care energia potențială a râului din apropiere nu este suficient pentru producerea de energie electrică, la calculul aproximativ al unui nivel suficient pentru utilizarea practică, este merită atenție modalități de construcție a turbinelor eoliene. Turbina va servi ca o completare eficientă.

Măsurarea forței de curgere a apei

Primul lucru de făcut este să se gândească la procesul de instalare de tip și stație - pentru a măsura viteza de curgere a apei pe favorizat de sursa.

Cel mai simplu mod - pentru a reduce praguri de orice obiect ușor (cum ar fi o minge de tenis, o bucată de spumă pescuit sau float) și a detecta un cronometru de timp în care el înoată distanța până la orice ghid. Gama tipic pentru „înota“ - 10 metri.

Acum trebuie să distanța în metri împărțit la numărul de secunde - acest lucru va fi rata de curgere. Dar, în cazul în care valoarea rezultată este mai mică de 1 m / s nevoie pentru a construi structuri artificiale pentru a accelera fluxul de schimbări de altitudine.

Aceasta este, de fapt pus în aplicare cu ajutorul unui baraj pliabil sau țeavă de scurgere îngustă. Dar fără un flux bun de idei cu o centrală hidroelectrică va trebui să dea.

Producția de waterwheel HPS pe bază

Desigur, pentru a colecta „pe genunchi“ și de a construi edificiu, conceput pentru a servi de afaceri sau chiar satul de o duzină de case - ideea de domeniul fanteziei. Dar, pentru a construi cu propriile lor mâini mini-hidro centrala electrică de economisire a energiei electrice - este destul de real. Și puteți folosi ca un componente și materiale gata făcute la îndemână.

Prin urmare, considerăm pasul cel mai simplu de facilități de producție pas - roată de apă.

Materiale și instrumente

Pentru a face propriile lor mâini o instalație de mini-hidrocentrale, trebuie să pregătească o mașină de sudură, polizoare, de foraj și set de instrumente de sprijin - un ciocan, o șurubelniță, un conducător.

Din materialele necesare:

• Colțurile și tabla nu este mai mică de 5 mm grosime.
• tevi din PVC sau din otel galvanizat pentru lame.
• Generator (se poate achiziționa gata de utilizare sau pentru a face ca în acest exemplu).
• discuri de frână.
• Arbore și rulmenți.
• Placaj.
• Rășina de polistiren pentru a umple rotor și stator.
• sârmă de cupru de 15 mm pentru generator de casă.
• magneți din neodim.

Rețineți că proiectarea roata va fi în mod constant în contact cu apa, astfel de metal si lemn elemente ar trebui să fie selectate cu protecție de umiditate (sau grijă de impregnare și vopsire a acestora te). În mod ideal, placajul poate fi înlocuit cu material plastic, dar părțile din lemn este mai ușor pentru a obține și pentru a le da forma dorită.

Ansamblu roată și fabricarea duzei

Baza pentru roata poate deveni două discuri de oțel același diametru (dacă puteți obține un tambur de oțel pe cablu - excelent, este de a accelera mult procesul de construire).

Dar, în cazul în care materialele de metal la îndemână nu este găsit, aveți posibilitatea să taie cercuri din placaj rezistent la apa, cu toate că rezistența și durabilitatea chiar lemnul tratat nu poate fi comparat cu oțel. Apoi, pe unul dintre discurile trebuie să taie o gaură circulară pentru instalarea generatorului.

După aceea, lamele sunt realizate, iar ei vor avea nevoie de cel puțin 16 bucăți. Pentru aceasta țevi zincate tăiate longitudinal în două sau patru părți (în funcție de diametrul). Apoi, suprafața de tăiere a lamelor și chiar locul pe care trebuie să fie șlefuit, în scopul de a reduce pierderile de energie prin frecare.

Distanța dintre cele două discuri laterale trebuie să fie cât mai aproape de lungimea lamelor. Pentru a cartografia viitoarea locație pentru hub-ul, este recomandat pentru a face un șablon din placaj, care va fi desemnat un loc pentru fiecare parte și găurile de fixare a roții generatorului. Aspectul finit poate fi atașat pe partea exterioară a unuia dintre discuri.

Apoi, cercuri sunt aranjate paralel una cu alta prin intermediul unor tije cu un fir continuu, iar lamele sunt sudate sau fixate cu șuruburi în poziția dorită. Tamburul se rotește pe rulmenți, și este folosit ca un piese suport cadru sau a conductelor de diametru mic.

Duza este proiectat pentru tipul surselor de apă în cascadă - aceasta planta va valorifica energia fluxului maxim. Acest element auxiliar este fabricat prin îndoirea tablei cu cusături de sudură ulterioare, și după ce tubul este plasat pe.

Cu toate acestea, în cazul în care zona dvs. are râu de șes, fără praguri și alte obstacole de mare altitudine, acest detaliu nu este necesar.

Acum roata este necesar să se impună pe axă și a instala o copie de siguranță a pieselor sudate sau înșurubate. Rămâne de a face generatorul (sau un set gata) și puteți merge la râu.

Generator cu mâinile lor

Pentru a face generator de casă pentru a face înfășurării statorice și turnare, care au nevoie de bobina cu 125 de spire de sârmă de cupru w fiecare. După întreaga structură a compusului este umplut rășină poliesterică.

Acum aveți nevoie pentru a pregăti un șablon de placaj care se potrivește cu dimensiunea discului de frână.

Pe un inel de lemn executat și numărarea fantelor sunt făcute pentru instalarea de magneți (în acest caz, utilizează magneți neodim grosime de 1,3 cm, 2,5 cm lățime și 5 cm lungime). Apoi, rotorul rezultat este, de asemenea, umplut cu rășină, și după uscare - este atașat la tamburul roții.

Cele mai noi montate pe carcasă de aluminiu cu un ampermetru, de închidere redresoare. Obiectivul acestor elemente - pentru a converti de curent alternativ trifazat la putere DC.

La o roată nu se încadrează frunze, nisip și alte resturi transportate cu fluxul, este de dorit să puneți plasa de protecție în fața dispozitivului.

De asemenea, este posibil să se experimenteze cu golurile dintre magneți și bobinele cu un număr crescut de spire pentru a crește eficiența stației hidraulice.

Despre toate tipurile surse alternative de energie vei învăța citind un articol dedicat introducerii în viața „tehnologiilor verzi“.

Concluzii și videoclipuri utile pe tema

Video # 1. Un exemplu de sisteme de apă care rulează cu un generator de casă bazat pe motor cu trei faze:

Video # 2. Mini centrale hidroelectrice, construite pe principiul roți de apă:

Video # 3. Stație pe baza unei roți de bicicletă - o soluție interesantă pentru problema cu sursa de alimentare în vacanță departe de civilizație:

După cum vedeți, pentru a construi un mini-stație de alimentare cu apă, cu mâinile nu este atât de dificil. Dar, din moment ce majoritatea calculelor și a parametrilor pentru componentele acestuia este determinată „cu ochiul liber“, ar trebui să fie pregătite pentru posibile daune și costurile asociate.

Dacă simțiți o lipsă de cunoștințe și experiență în acest domeniu, este necesar să se aibă încredere profesioniștilor care îndeplinesc toate calculele necesare, cea mai bună ghidare pentru echipamentul de caz și calitatea produselor sale instalare.

Vă rugăm să scrie comentarii în căsuța situate mai jos. Distribuiți informații interesante și recomandări utile, lăsați fotografia tematice. Poate vrei să ne spui cum a construit cu propriile sale mâini centralei hidroelectrice existente pe site-ul de țară? Vom fi bucuroși să citească povestea ta despre procesul de proiectare și de funcționare.