Винаги съм искал да получа електричество от потока, който тече около периметъра на къщата ми. Преди около три години инсталирах временна турбина, за да видя дали по-голямо турбинно колело ще работи.

Демо версията на това колело е направена от стойки за стари автомобили. абразивни колелаи дървени палети като остриета.

За генератора използвах стара DC лента от задвижващ двигател Ametec. За да подготвя всичко напълно, използвах верига за мини мотоциклет и зъбни колела със 70 и 9 зъба (за въртене на колелото и на двигателя). Цената на всички артикули беше около £30.

Произвеждаше максимум 25 вата и работеше около година, главно поради ограниченията на двигателя на Ametec и размера на колелата, и ме накара да създам по-голяма турбина.

Първо трябваше да преградя водата на потока, така че нивото на водата да е приблизително до гърдите ми. Без да чакам края на лятото, източих водата с помощта на помпа и направих язовир от цимент.

Моите турбинни колела бяха направени от местни строителни компании от издръжлив ламиниран материал, използван за създаване на облицовки и настилки в корабостроенето, с дебелина 13 мм. Направих остриетата от същия материал. Накрая покрих дисковете и остриетата със специална водоотблъскваща смес, за да удължа живота им.

Изградих основата за турбината от дъбови трупи. Дъбът се оказа много твърд, трябваше да се занимавам с него, докато завинтвах дървените трупи към каменната рамка. Трябваше да пробием дупки и за целта трябваше да завържем турбината, за да я балансираме и да регулираме всички размери и да затегнем болтовете.

Следващата стъпка след инсталирането на колелото беше да се реши проблемът със задвижването и генератора.

Първоначално използвах задвижване, направено от Minimoto, но след това малката верига започна да се плъзга поради разстоянието между зъбите, така че реших да купя вериги със стъпка 3/8 и зъбни колела от доставчик на лагери. Генераторът е доставен от Windblue Power Permanent Magnet Generator (PMG). Той е в състояние да произвежда 12 V при 150 rpm. Често се използва като преработен автомобилен алтернатор. Един конвенционален генератор произвежда 12 V само при 3000 rpm. Поръчах този двигател от САЩ за £135, включително пощенските разходи.

Колелото се въртеше твърде бавно и трябваше да направя стъпаловидна тава под язовира, върху която водата се събираше в тясно устие и с по-голяма силаизлят върху остриетата.

Освен това се прецаках стоманен кабелс напречно сечение 1 см, летви на основната рамка и, където е възможно, укрепена основа с анкерни болтове с дължина 1 фут, за да предпази устройството от повреда, ако бентът внезапно се скъса или има силен порив на вятъра.

Турбината е оборудвана с 4x55AH Brand New батерии. С тяхна помощ постоянно зареждам лаптопа си. Купих и две военни тягови оловни батерии Hawker 2x110Ah за осветление на гаража и дома. Захранването с напрежение на два различни вида батерии идва от различни проводници.

Използвам тази система от около година. Изходната мощност е 50 W, на пик произвежда до 500 W. Турбината спира няколко пъти поради спад на водата, както и поради блокиране на главния поток при наводнения. И така - през цялата годинавърши работа.

Превод: Ярослав Николаевич

Именно на това място ще се опитаме да направим нашата нова водноелектрическа централа. Преди това на това езерце вече бяха направени опити за създаване на домашна водноелектрическа централа от колело на катерица с ремъчно задвижване до генератор (между другото, това е показано на снимката в края на статията), което даде ток от около 1 ампер, това беше достатъчно за захранване на няколко електрически крушки и радио в нашия малък ловна хижа. Тази електроцентрала работи успешно повече от 2 години и ние решихме да създадем мини язовир на мястото на това повече мощен вариантподобна версия на водноелектрическа централа.

За производството на мини язовирна водноелектрическа централа на m ще ви трябва:

Отломки от ламарина и ъгли;
- Дискове за колела (използвани от корпуса на повреден генератор Onan);
- Генератор (направен е от два диска с диаметър 11 инча от дискови спирачки Dodge);
- Задвижващият вал и лагерите също изглежда са от Dodge, не си спомняме точно, така че ги премахнахме със собствените си ръце от друг домашен продукт;
- меден проводник с напречно сечение приблизително 15 mm;
- малко шперплат;
- магнити;
- полистиролова смола за запълване на ротора и статора.

Производствен процес

Изработваме лопатките на задвижващото колело от 4-инчови, нарязани на 4 части стоманена тръба.

Направихме шаблон, който помогна за оформлението на дупката, Странични повърхностиджанти - джанти с диаметър 12 цола.

Изработваме шаблон, с който маркираме отворите за главините (5 броя), както и позицията на ъгъла на лопатките. При такова колело, ако погледнете отстрани, водата удря отгоре, около 10 часа, минава през средата на колелото и излиза отдолу, на 5 часа, така че водата удря колелото два пъти. Прегледахме голям брой снимки и се опитахме да симулираме ширината и ъгъла на лопатките. На снимката по-горе има маркировки за ръбовете на лопатките и отвори за закрепване на колелото към генератора. Колелото е с 16 лопатки.

Шаблонът беше залепен към един от дисковете - бъдещата странична повърхност на колелото; ние затегнахме двата диска заедно. Снимката по-горе показва пробиване на малки дупки за позициониране на остриетата.

Ние създаваме 10-инчова междина между дисковете с помощта на плътни шпилки с резба и ги подравняваме възможно най-внимателно, преди да монтираме ножовете.

Процесът на заваряване на колелото е показан на снимката по-горе. Много е важно остриетата да са от поцинкована стоманена тръба. Преди заваряване е необходимо да се отстрани цинкът от ръбовете на остриетата, тъй като при заваряване поцинкованият метал отделя токсичен газ, който се опитваме да избегнем.

Готовото колело на бъдещата ни водноелектрическа централа, без генератор. От другата страна на колелото (срещу генератора) има отвор с диаметър 4 инча в страничния диск - за лесно завинтване към генератора, а също и за почистване, за да можете да бръкнете и да премахнете щеки и други отломки, които водата може да носи вътре.

Накрайникът е със същата ширина (10 инча) като колелото и около 1 инч висок в края, където излиза водата. Площта на дюзата е малко по-малка от 4-инчовата тръба, на която е монтирана дюзата. На снимката по-горе огъваме метален лист със собствените си ръце за дюза.

Поставяме колелото на оста, нашата водноелектрическа централа е почти готова, остава само да направим и монтираме генератора. Цялата конструкция е подвижна. Можем да движим дюзата напред, назад, нагоре, надолу. Колелото и генераторът могат да се движат напред и назад.

Производство на генератор за нашата водноелектрическа централа.>

Ние правим намотката на статора и го подготвяме за леене. Намотката се състои от 9 намотки, всяка намотка се състои от 125 навивки медна жица с напречно сечение 1,5 mm. Всяка фаза се състои от 3 бобини, свързани последователно, ние извадихме 6 края, така че можем да направим връзка звезда или триъгълник.

А това е статора след пълнене. (Използваме полиестерна смола, за да го запълним) Диаметърът му е 14 инча (35,5 см), дебелината е 0,5 инча 1,3 см.

Изработваме шаблон от шперплат - за маркиране на магнити.

Снимката показва шаблон и един от спирачните дискове (бъдещ ротор).

По подготвения шаблон подреждаме 12 магнита с размери 2,5 х 5 см и дебелина 1,3 см.

Запълваме ротора с полиестерна смола и когато смолата изсъхне, роторът е готов за употреба.

Ето как изглежда нашата почти завършена водноелектрическа централа в комплект с генератор.

Снимка от другата страна. Под алуминиевия капак има два мостови токоизправителя от 3-фазен променлив ток към постоянен ток. Амперметърна скала – до 6А. В това състояние, когато въздушната междина между магнитните ротори е намалена до краен предел, машината произвежда 12,5 волта при 38 оборота в минута.

В задния магнитен ротор има 3 настройващи винта за регулиране на въздушната междина, така че генераторът да може да се върти по-бързо, ако е необходимо, надявайки се да намери оптимума.

В свободното си време 17 души са участвали в създаването на водноелектрическата централа.

Нека започнем да правим крепежни елементи; за да направим това, първо почистваме цялата ръжда от ламарината и ъглите, грундираме и боядисваме, това, разбира се, не е необходимо, но така е по-красиво и ще изглежда продаваемо.

Нашият генератор с водно колело е готов, остава само да го инсталирате!

Би било хубаво да се изгради начален екран за генератора, който да се върти с колелото, но така и не намерихме подходящ материал. Затова решихме това да стане по-късно, ако ВЕЦ-ът заработи.

Друга снимка на генератора с водно колело. Дюзата още не е монтирана, тя е в задната част на тялото и скоро ще я монтираме.

Снимката показва мястото, където искаме да го поставим. 4-инчова тръба излиза от дъното на язовира, около 3 фута пад. Поемаме само малка част от водния поток.

Този е наш стара микро-ВЕЦ, който е работил 2 години, включително зимите. Беше достатъчен за около 1 ампер (12 вата). Това е колело с катерица, с ремъчно задвижване към двигателя от компютърен стример от Ametek. Напрежението на ремъка е от решаващо значение за успешната работа и трябва да се регулира често. Надяваме се, че сме създали нещо по-добро от това.

Ето нашата водноелектрическа централа на място, строим я. Накрая стигаме до теоретично предвидените параметри: най-добър резултатоказва се, когато водата влезе в 10 часа джанта, и тръгва около 5ч.

Работи! Изходът е около 2 ампера (1,9 за да бъдем точни). Не е възможно да се увеличи тока. Корекциите не се правят лесно - всяко движение на колелото изисква съответно движение на дюзата и обратното. Можем също да променим въздушната междина и връзката от звезда към триъгълник. Резултатът очевидно е по-добър за звездата - мощността е по-висока, отколкото за триъгълника при същата скорост. В крайна сметка избрахме верижно колело с 1,25 инча луфт (доста много).

Машината може да бъде направена малко по-евтина, като се използват по-малко мощни магнити и по-малка въздушна междина... или може да произвежда повече ток със същите магнити, по-малко междина и намотки с повече навивки. Ще направим това някой ден. Междувременно колелото произвежда 160 оборота в минута на празен ход, 110 оборота в минута под товар, произвеждайки 1,9 A x 12V.
Много се забавлявахме, беше много забавно, а мини-ВЕЦ-а работи добре. Все още ни трябва параван за генератора - реката е пълна с магнетитов пясък! На всеки няколко часа трябва да почиствате магнитните ротори от натрупване на пясък. Трябва или да инсталирате екран, или да прикрепите няколко мощни магнита на входа на тръбата.

По материали от сайта: Otherpower.com

Сред всички алтернативни източници на енергия водноелектрическите централи са най-популярни. Този факт се обяснява съвсем просто – при една и съща инвестиция възвръщаемостта е много по-голяма. Единственият недостатък е, че изисква река или поток за стабилна работа.

Класификация на мини водноелектрически централи

В зависимост от принципа на работа има четири основни типа водноелектрически централи:

• Гарланд на водноелектрическа централа, допълнителни хидравлични съоръжения се използват за подобряване на водния поток;
• класически водно колело, най-простият вариант за домашна водноелектрическа централа;
• витло, подходящо, ако речното корито е с ширина над 10 м;
• Роторът Daoye се използва за производството на промишлени микро водноелектрически централи.

Общото между всички тези видове водноелектрически централи е, че не изискват изграждането на язовир, за да работят. Този дизайн е високоточен и скъп инженерен обект, чието изграждане струва много пъти повече от самата водноелектрическа централа.

Вторият критерий, по който трябва да се разделят малките водноелектрически централи, е възможността за приложение за битови и промишлени цели. Въпросът е, че един и същ тип водноелектрическа централа може да има няколко опции за подаване и изпускане на вода. Това дава възможност за създаване на електроцентрали, които могат да работят в затворена тръбопроводна система. Те са подходящи за фабрики и предприятия, чиито производствени процеси включват големи количества вода. Освен това мощността на инсталацията трябва да съответства на потреблението на електроенергия.

Домакинските инсталации са много по-прости и евтини. Но тяхното инсталиране е възможно само ако има постоянен източник на вода. В случая не говорим за общинско водоснабдяване.

Предимства на мини водноелектрическите централи

• работи почти безшумно и не замърсява атмосферата;
• не влияе по никакъв начин на качеството на водата, при желание се монтират филтри на дренажната система, което прави водата годна за пиене;
• работата на станцията не зависи от метеорологичните условия, електричеството се генерира 24 часа в денонощието;
• дори малък поток е достатъчен за работата на водноелектрическа централа;
• има възможност за продажба на излишната електроенергия на съседите;
• няма нужда от събиране на удостоверения и разрешителни.

Сравнение на домашни и фабрични мини водноелектрически централи

За битови нужди са ви необходими не повече от 20 kW на ден. Това не е много, така че е поставена под въпрос възможността за закупуване на водноелектрическа централа, произведена промишлено. Изглежда, че няма трудности при направата на хидравлична станция тип колело или витло. Но на практика възникват редица проблеми.

Първо, трудно е да се произвежда необходими изчисления, второ, дебелината и размерът на частите се избират изключително експериментално, трето, домашни водноелектрически централисе произвеждат без защитни елементи, което води до постоянни повреди и в резултат на това допълнителни отпадъци.

Ако нямате опит във водната енергия, по-добре е да се откажете от идеята за домашна инсталация. Много по-лесно и по-надеждно е да обсъдите проблема със съседите си и заедно да закупите фабрично произведена водноелектрическа централа с гаранция за качество. Освен това фирмите, които продават тези инсталации, извършват техния монтаж.

Преглед на производителите на мини водноелектрически централи

Всъщност не са много компаниите, занимаващи се с производство на мини водноелектрически централи. Посредническите компании се опитват да не разкриват тази информация, тъй като ще загубят лъвския дял от приходите. Сред тези фабрики, на които наистина си струва да се доверите, трябва да се подчертае CINK Hydro-Energy. Тя е признат световен лидер в разработването на хидравлично оборудване.

Въпреки това, преди да се свържете с управителя на компанията, е необходимо да изчислите разходите за обработка на информация, логистика и монтаж. В повечето случаи сумата няма да е много по-малка от тази на посредниците.

От коя компания да поръчате мини водноелектрическа централа?

Като се има предвид, че оборудването е доста скъпо и производството изисква прецизни математически изчисления, има смисъл да се обърнете към компании, които са се доказали на пазара. алтернативна енергия- това е ново направление за нашата страна, така че списъкът е доста малък.

1. AEnergy е най-големият доставчик на висококачествени водноелектрически централи, компанията предоставя пълен набор от услуги от събиране и обработка на информация до инсталиране на водноелектрическа централа.

2. INSET е компания от Санкт Петербург. Тя самостоятелно произвежда водноелектрически централи, така че носи лична отговорност за качеството. Предимството на сътрудничеството е, че е възможно да се поръча микро водноелектрическа централа за 5-10 kW.

3. Hydroponics е друга местна компания, която самостоятелно произвежда водноелектрически централи. Гаранцията за всички продукти е 10 години. Най-интересният модел е Shar-Bulak с мощност 5 kW.

4. NPO Inversion - дизайнерско бюро, специализирано в разработването на алтернативни и стандартни източници на енергия. Отличителни черти- наличието на нестандартни водноелектрически централи с мощност 7,5 и 12,5 kW.

5. Micro hydro power е китайска компания, която продава няколко сравнително евтини домакински единици.

Независим източник на електроенергия в селско имение е първата необходимост. Пазарът на електрически стоки предлага широка гама отгенератори електрически токразлични конструкции: газ, инвертор, бензин, дизел. Сред тях водните електрически генератори заемат специално място поради своите предимства и икономия на гориво. Производството на електроенергия от естествени източници е най-екологичният и евтин начин за производство на енергиен ресурс.

Обхват и характеристики на устройството

Различни приложения

Данни хидравлични устройстваможе да се използва за различни домашни и домакински нужди:

• В селското стопанство;
• Градовете на геолозите;
• В речния транспорт;
• В центрове за отдих;
• В минната промишленост;
• В страната и крайградските райони.

За преобразуване на различни видове енергия в електрическа енергия. Структурата на устройството е проста: двигателят, самият генератор и корпусът.

Нека да гледаме видеото, обхвата на приложение на генераторните комплекти и техните видове:

В зависимост от вида на електроцентралата генераторите се разделят на:

Има и на водна основа и захранван от слънчева енергия. Водният електрически генератор се различава от дизеловия или бензиновия по това, че е по-икономичен за работа и напълно екологичен. Ако река или поток тече до селска къща, сумата, изразходвана за обслужване на станцията, е нула.

Принцип на действие

Оттогава се използва производство на енергия чрез въртене на структурен елемент за дълго време, само помнете водни мелници. Воден генератор за производство на електрическа енергия се различава малко от древните устройства.

Нека да гледаме видеото, най-простият механизъм на работа:

Трябва да свържете маркуча на устройството към източник на вода (поток, кран за вода, резервоар за душ кабина) и въртенето на лопатките на колелата под налягането на водата ще прехвърли енергия към самия генератор. На свой ред генераторът ще преработи получената енергия в ток с подходяща честота (променлив или постоянен).

Видове хидрогенератори

Промишлените продукти се различават по параметрите на мощността, която произвеждат. За домашни нужди се използват хидравлични системи с ниска мощност (10-100 kW) с вертикално положение на оста на въртене на ротора, работещи на базата на малки водни течения. За промишлени нужди устройствата са проектирани с хоризонтално въртеливо движение на оста.

Водно колело

За битови нужди се използва миниводноелектрическа централа без язовир, която е разделена на 4 вида:

1. Водно колело;
2. водноелектрическа централа Garland;
3. Дария ротор;
4. Витло.

Водното колело е въртящ се елемент с лопатки, който е монтиран перпендикулярно на движението на водата, потапяйки се наполовина или малко по-малко. Чрез налягането на водата върху лопатките колелото се върти и енергията се преобразува.

Дизайнът на гирлянда за воден генератор е кабел с фиксирани ротори, хвърлен от единия бряг на реката до другия. Единият край на кабела е прикрепен към генератора, а другият е закрепен с лагер. Роторите, потопени във вода, започват да се въртят под натиска на потока, което кара кабела да се върти. В резултат на това се генерира електричество.

Ротор Дария

Роторът на Darrieus е вертикален въртящ се елемент, който се задвижва чрез променящо се налягане върху лопатките сложен дизайн. Това е потокът около сложна повърхност, който създава разлика в налягането.

Генераторът на водно витло прилича на „вятърна мелница“, оборудвана с ротор, но инсталирана под вода. Ширината на остриетата (2 см) има необходимите размериза създаване на максимална скорост на въртене с минимално съпротивително натоварване. Въпреки това, размерът на лопатките трябва да бъде избран в съответствие с потока на водния поток; тяхната производителност може да варира.

В ежедневието широко разпространени са хидравличните инсталации и колела от витлов тип. Предимството на тези устройства е висока ефективност при минимални разходи.

Общ преглед на продукта

Производителите произвеждат мини водноелектрически централи за битови нужди за генериране на ток с постоянна и променлива честота в трифазни и еднофазни версии. За генериране на електроенергия е необходимо малко водно налягане - до 12 l/sec. По правило тези хидротехнически съоръжения се използват на места с малки реки или в райони с естествен/изкуствен водопад, както и изграден язовир.

Мини генератор Ct-02 (Китай)

• Мощност - 5 kW;
• Генериран ток - 50 Hz;
• Скорост на въртене - 30-3000 об/мин;
• Токът е променлив.

Продуктите могат да бъдат закупени по поръчка, като се посочат необходимите параметри. Начална цена - 30 000 рубли.

Мини генератор за дома xj13 (Китай)

• Мощност - 8,5 kW;
• Генериран ток - 50 Hz;
• Скорост на въртене - 145-1920 об / мин;
• Токът е променлив.

Този модел хоризонтален монтажима своите предимства, ниско тегло и малки обеми. Устройството може лесно да се монтира в личен парцел. Цена - от 16 000 рубли.

Хидрогенератор LPWG

Хидрогенератор LPWG

• Мощност - 5 kW;
• Генериран ток - 50 Hz;
• Скорост на въртене - 500 об/мин;
• Токът е променлив.

Тази хидравлична система с хоризонтално водоснабдяване ще осигури електричество на домакински ферми или Ваканционен дом. Покупката на генератор на воден електрически ток ще струва 49 596 рубли.

Как сами да направите водноелектрическа централа

Създаването на воден електрически генератор със собствените си ръце е завладяващ процес. Може да бъде проектиран на базата на обикновен велосипеден генератор. Първо, трябва да определите скоростта на водния поток с помощта на хронометър. Ако скоростта е недостатъчна, ще трябва да създадете разлика във височината, например чрез инсталиране на дренажна тръба.

Гледайте видеото и го направете сами стъпка по стъпка:

От алуминиев лист трябва да изрежете няколко остриета с ширина 2-4 см. Дължината на остриетата трябва да съответства на диаметъра на колелото на велосипеда (от джантата до главината). След това остриетата се монтират между спиците и се закрепват с клещи. Колелото е потопено във вода с една трета. Много добър вариант за генериране на ток по време на къмпинг за осветление на палатка и зареждане на телефони.

Избор на електрически генератор

Мощност

• За непрекъснато осигуряване на енергия за частни ВилаМощност от 20-30 kW е напълно достатъчна.
• За да определите точно необходимата мощност, трябва да съберете консумацията на енергия на всички домакински уредии добавете осветителни лампи.
• Трябва да се има предвид, че към общото количество мощност трябва да се добавят още 20 процента, като се вземат предвид стартовите токове.
• Ако работите с електрически уреди за строителни цели, необходимата мощност трябва да бъде три пъти по-голяма (до 100 kW).

Цени и производители

Пазарът на стоки се осигурява от различни доставчици и производствени компании. Ценовият фактор се формира в зависимост от промоцията на марката. Наскоро китайските производители се доказаха добре. Благоприятното съчетание на качество и цена заслужава внимание.

Опишете подробно от какво може да се нуждаете микроводноелектрическа централа, няма смисъл - отговорите на този въпрос са очевидни. Нека само накратко да кажем, че от добре познатите алтернативни източници на енергия - слънчеви генератори, вятърни и водноелектрически централи - последните са потенциално най-мощните на по-ниска цена. Освен това не зависиш от метеорологичните фактори – вятър или слънце.

Значително предимство на домашно направената микро-водноелектрическа централа е също относителната евтиност и достъпност на материалите. Купуването на фабрична водноелектрическа централа може да ви струва $1000-10000,

Мини-водноелектрическите централи обаче са най-трудни за проектиране и производство, особено за необучен човек. Например на ентусиаста Лукмон Ахмедов (Таджикистан) са му били необходими около 2 години, за да произведе своя собствена версия на електроцентралата. Когато пишехме тази статия, ние се опитахме да очертаем целия процес достатъчно подробно и ясно, стъпка по стъпка. Надяваме се, че с наша помощ ще ви отнеме много по-малко време.

Видове микро водноелектрически централи

Нека веднага да отбележим, че в тази статия ще говорим за създаването на безбранни микрохидроелектрически централи със собствените си ръце. Изграждането на язовир е сложна и скъпа задача и ще трябва да отделите много време за получаване на одобрение от властите. С водноелектрическите централи без язовири всичко е много по-просто: те са по-екологични и техният основен недостатък - по-ниската мощност - не е критичен, защото се нуждаем от енергия за лични, сравнително малки нужди.

Отделно отбелязваме, че „микрохидроелектрическа централа“ означава агрегат с мощност до 100 kW.

И така, има 4 вида водноелектрически централи без бентове: водноелектрическа централа „гирлянда“, „водно колело“, ротор на Дарие и „витло“. Също така водноелектрическите централи без бентове често се наричат ​​„течащи“ или „свободно течащи“.

• Водноелектрическата централа Garland е разработена от съветския инженер Блинов в средата на 20 век. Състои се от малки турбини - хидравлични витла, нанизани под формата на мъниста върху кабел, който се хвърля през реката. Единият край на кабела е прикрепен към опорния лагер, а другият върти вала на генератора. Кабелът в това устройство изпълнява задачата на вал, чието въртене се предава на вала на генератора. Недостатъците на гирляндната водноелектрическа централа включват относително висока цена, опасност за другите (вероятно такъв проект ще трябва да бъде съгласуван с властите и съседите) и ниска мощност.
• Водното колело е монтирано перпендикулярно на повърхността на водата и е потопено на по-малко от половината във водата. Може да се активира по два начина: или потокът от вода притиска лопатките в долната част на колелото, карайки го да се върти, или потокът от вода пада върху колелото отгоре (вижте снимката по-долу). Ефективността на последния вариант е много по-висока. При производството на турбина от този тип основният въпрос е компетентният избор на формата на лопатките, което ще позволи най-ефективното използване на водната енергия.
• Роторът Darrieus е вертикален ротор със специално проектирани перки. Благодарение на него потокът от вода притиска лопатките с различни сили, поради което се получава въртене. Този ефект може да се сравни с повдигането на крилото на самолет, което възниква поради разликата в налягането над и под крилото.
• Витлото е подобно по конструкция на витлото на вятърен генератор (оттук всъщност и името) или на витлото на кораб. Подводните лопатки на витлата обаче обикновено са много по-тесни, което позволява енергията на потока да се използва по-ефективно. Например за река със скорост на течението 1-2 m/s е достатъчна ширина 2 сантиметра. Този дизайн е много подходящ за бързи и дълбоки реки. Важен момент: За безопасността на плувците и туристите не забравяйте да поставите бариера и предупредителен буй. Устройството се върти доста бързо и може да причини сериозни наранявания.

Според нас за изработка направи си сам микроводноелектрическа централаОптимално е да се използва дизайн на витло или тип "водно колело". Обърнете внимание, че във фабрично произведените агрегати турбините от двата типа имат доста сложна форма (така наречената „турбина на Каплан“, „турбина на Пелтон“ и др.), Което позволява да се постигне максимална ефективност за различни видовепоток. Въпреки това е трудно да се произвеждат такива турбини в „домашно“ производство.

Малко теория за микро водноелектрическите централи и основни изчисления.

Следващата стъпка е да се изчисли и измери дебитът. Определянето му на око е много рисковано - много е лесно да направите грешка, така че измерете 10-20 метра по протежение на брега, хвърлете плувка (чип, малка топка) и измерете времето, необходимо на трепката да преплува разстоянието. Разделете разстоянието на времето - получаваме скоростта на течението. Както показва практиката, ако е по-малко от 1 m/s, изграждането на микроводноелектрическа централа в даден поток може да бъде неоправдано. Ако планираме да получим енергия поради разлики във височината, тогава мощността може да се изчисли приблизително по следната формула:

Мощност N=k*9.81*1000*Q*H,

където k е ефективността на системата (обикновено 20%-50%); 9.81 (m/sec2) - ускорение на свободно падане; H – разлика във височината;

Q—воден дебит (m3/sec); 1000 е плътността на водата (kg/m3).

Както се вижда от формулата, мощността е право пропорционална на скоростта. Ако една река има няколко клона, тогава си струва да измерите скоростта във всички тях и да изберете потока, който има най-висока скорост и дълбочина. Моля, обърнете внимание, че измерванията трябва да се извършват при тихо време.

Намерете ширината и дълбочината на реката в метри. Опростено, приемаме, че потокът в напречното сечение има формата на правоъгълник, след което умножавайки площта на напречното сечение по неговата скорост, получаваме дебита:

Q = a*b*v. защото всъщност напречното сечение на водния поток има по-малка площ, тогава получената стойност трябва да се умножи по 70% -80%.

Ако вече имаме готов генератор, тогава можем да преценим възможния работен радиус на колелото и необходимия коефициент на умножение.

Радиус на колелото (m) = Скорост на потока (m/s) / Скорост на колелото (Hz). Можем да оценим скоростта на въртене на колелото, като знаем работната честота на генератора (обикновено в „rpm“) и очакваното съотношение на намаляване.

Практика: сами да изграждаме микроводноелектрически централи

Сега е време да проектираме и произведем турбината. По-долу ще опишем характеристиките на изграждането на микрохидроелектрическа централа от типа „водно колело“. Този дизайн е полезно да се използва, ако имаме възможност да организираме разлика във височината на потока (или такава разлика вече съществува, например, това е дренажна тръба от езерце). Както е споменато по-горе, Специално вниманиетрябва да се обърне внимание на формата на остриетата. Ако използвате колело с остриета под формата на матрици (вижте снимката по-долу, в този случай остриетата са монтирани под ъгъл от 45 градуса), тогава ефективността на такава инсталация ще бъде много ниска.

По-добре е да използвате вдлъбнати остриета, които могат да бъдат получени например от PVC или метална тръба, като го разрязвате по дължина на 2 или 4 части. Както показва практиката, остриетата трябва да са най-малко 16. За да изрежете тръбата възможно най-права, нарисувайте линии за маркиране по повърхността. Можете също така да прикрепите 2 успоредни дървени блокчета и да ги използвате като водачи. Повърхността на лопатките трябва да бъде полирана, в противен случай част от енергията на водата ще се изразходва при триене.

Можете да използвате празна кабелна макара като самото колело или просто да направите дискове с подходящ диаметър. Разстоянието между дисковете съответства на дължината на лопатките. Свързваме дисковете заедно и изрязваме полукръгли жлебове за монтиране на остриетата. Алтернативно, остриетата могат да бъдат заварени. Ако конструкцията е малка, тогава може да се използва мрежа, прикрепена пред колелото, за да се предпази от отломки. В случай, че водата пада върху лопатките отгоре, но потокът е достатъчно широк, има смисъл да се направи дюза (вижте снимката по-долу), благодарение на която ще се използва цялата енергия на потока. На снимката по-горе можете да видите, че самата тръба за отпадъци е тясна, така че не е необходимо да използвате дюза. Във всеки случай потокът трябва да пада върху водното колело отгоре, около 10 часа, ако си представите колелото под формата на часовников циферблат.

Като носеща конструкция може да се използва заварена метална рамка. За да увеличите ефективността, опитайте, ако е възможно, да промените местоположението на колелото: по-близо-далеч, по-високо-по-ниско спрямо входящия поток.

Сега трябва да монтираме повишаваща скоростна кутия (мултипликатор). Подходящи са както ангренаж, така и верига. Кой множител да се използва и какъв редукционен фактор е необходим зависи от мощността на потока, експлоатационни характеристикиколела и генератор. Изчисляването на коефициента е много просто - разделете работния брой обороти на генератора на броя обороти на колелото в минута. Понякога трябва да използвате 2 скоростни кутии различни видове. За предаване на въртене от колелото към скоростната кутия или генератора се използва тръба, задвижващ вал или друг подобен елемент.

Като генератор се избира всеки подходящ двигател и е желателно да е синхронен. За асинхронни ще трябва да добавите кондензатори, работещи във верига звезда или триъгълник. Характеристиките на кондензаторите зависят от мрежовото напрежение и параметрите на двигателя. Основният проблем при използването на асинхронен двигател ще бъде поддържането на постоянен брой обороти. Ако се промени, ще трябва да смените и кондензаторите, което може да бъде много неприятно.