発電機は古い洗濯機の水力タービンです。金属と木で作るDIYマイクロ水力発電所手作り水力発電所

水力発電の歴史は、私たちの先祖が川の急流に設置することを思いついた単純な水車に始まります。当初は石臼に使用され、石臼の作業を容易にしました。その後、人々は水の力をさまざまな目的、つまり製紙、丸太の切断、鍛冶、さらには醸造に利用することを学びました。創造の頂点はタービンに接続された発電機でした。このようにして水力発電所が登場し、その原理は今日の自家製製品を含む家庭の発明に使用されています。
その作者は、文字通り古い洗濯機からそれを組み立てることに成功し、郊外の最も近い川の資源をわずかに近代化し、適切に使用しました。彼はここ数年間、送電網に接続されずに暮らしており、電気代は一銭も払っていない、と主張している。水力発電機からの電力は、家中のすべての電化製品に電力を供給するだけでなく、作業場での電動工具の作業にも十分な電力を供給します。これはどのようにして可能でしょうか? 一緒に見てみましょう。

水力発電機の動作原理

このホーム開発では、ネイティブケースが使用されます洗濯機。エンジンは発電機モードに再取り付けされ、シートに戻されます。ペルトン水車は、水流を蓄積し、運動エネルギーを発電機に伝達する駆動タービンとして使用されます。発電機の出力で得られた交流三相電流は、3 つのダイオードブリッジの整流器を通過します。直流電流はコントローラーを介してバッテリーを充電するために供給され、そこから 12V / 220V インバーターに供給され、再び可変周波数を受け取ります。

材料、道具

材料：

インバーターモーターを搭載した古い洗濯機。
ペルトンホイール。
小さな日よけ。
合板;
プレキシガラスまたはプレキシガラス;
シリコーン;
プラスチックの防水 - ペイントまたはマスチック。
タッピンねじ、ナット、ワッシャー、ボルト、サンドペーパー。

道具：

クラウンカッター、ドリル、セルフタッピンねじ用ノズルを使用して穴あけします。
レシプロソーまたは電動ジグソー。
手動工具: レンチ、ペンチ、ペイントナイフ、シリコンガン。

水力発電機を組み立てます

解体準備作業
まず洗濯機を分解し、必要な部品だけを残します。

本機は縦型ですので、正面側のエンドカバーを外し、洗浄モードの電子制御パネルを分解します。

アウタードラムを取り外し、ポンプや余った給水ホースを分解していきます。

洗濯用のフライホイールや洗濯用の内部スチールコンテナは必要ありません。

残す必要があるのは、外側のプラスチックドラムとシャフト上のモーターだけです。

ご覧のとおり、再配線されたインバーターモーターは、シャフトが回転するとすでに電気を生成します。

次に、エンジンを分解し、ハウジングにベアリングのあるシャフトだけを残す必要があります。

水力タービンの製造

古いチャンバーから切り取ったゴム製ガスケットは、シャフトを密閉するのに役立ちます。真ん中に穴を開けてシャフト軸にしっかりとはめ込みます。

小さなペルトン水車が水を汲み上げます。この発明は約 150 年前のものですが、今でもその妥当性を失わず、一部の水力発電所でも使用されています。自由に移動でき、ハウジングに触れないようにシャフトに固定する必要があります。

その下に給水用の穴をボディにマークし、クラウンカッターで穴を開けます。

ジグソーまたはレシプロソーを使用して、長方形の形に排水穴を作り、防水日よけのセグメントを使用してセルフタッピングネジで閉じます。こんな感じになるはずです(写真)。

次に、水力タービンのタンクのプラグを作成する必要があります。ドラムの内径に等しいジグソーで円を切り、耐湿性合板からそれを作ります。プラグ自体に点検穴を設け、本体の動作を管理しております。その後、プレキシガラスで覆われます。

合板の端にシリコンを塗布し、中に入れていきます。タービンハウジングを通してセルフタッピングネジで固定します。

ゴム引き素材からプレキシガラス用のガスケットを切り出し、シリコン上で合板に接着します。

窓の長方形の側面に4つの穴を開け、内側からクランプボルトを配置します。予期せぬ故障の場合に取り外しできるように、プレキシガラスを固定します。

プラグと本体の接合部をシリコンで密閉しております。

ユニットの電気部分を保護するために、著者はセルフタッピングネジを使用してタービンの端に追加のプラスチックケーシングを取り付けました。プラスチックケース自体は、プラスチックのひび割れを防ぐために塗料で塗装されています。

今度はエンジンを組み立て、ユニットに取り付ける番です。ステーターをランディングボルトに固定します。

バッテリーを充電するための直流を得るために、各相ごとに 3 つのダイオードブリッジのバーを固定します。

エンジンをローターカバーで覆い、ハウジング内に余ったホースのドレン穴を塞ぎます。

設置と接続

私たちの水力発電機はもうすぐ完成します。それを溶接コーナーのフレームフレームに固定し、消火栓の助けを借りて給水を調整することが残っています。発電機の出力は、圧力の力、またはタービン自体に水を直接供給するバルブノズルの開口部の直径によって調整できます。また、方向性のある排水により、川に害を与えることなく水が確実に戻ります。

水の流れの力は再生可能な天然資源であり、ほぼ無料で電気を得ることができます。自然から与えられたエネルギーは、公共サービス充電設備の問題を解決します。

家の近くに小川や川が流れている場合は、それらを使用するとよいでしょう。彼らは現場と家に電気を供給できるようになります。そして、水力発電所を自分たちの手で建設すれば、経済効果は大幅に高まります。

提示された記事では、民間の水力構造物を製造するための技術について詳しく説明します。システムをセットアップして消費者に接続するために何が必要かについて話しました。ここでは、即席の材料から組み立てられた小型エネルギー供給装置のすべてのオプションについて学びます。

水力発電所は、水の動きのエネルギーを電気に変換できる構造物です。積極的に搾取されているのは西側だけだ。我が国の領土では、この有望な産業はまだ最初の暫定的な一歩を踏み出したばかりです。

イメージギャラリー

ダムレスのオールシーズン水力発電所

ダムを建設せずに重力流エネルギーを利用して発電するダムレス全天候型水力発電所（BVHES）が提案されている。

異なる流量に対応するさまざまな標準サイズの製造とカスケード設置により、BVGES ユニットは小規模農場と産業用発電の両方で、特に送電線から離れた場所で使用できます。

構造的には、HPP のローターは垂直に設置され、ローターの高さは 0.25 ～ 2.5 m です。この構造は、水路の底に氷が形成されている川と、開いた（凍結しない）水路に固定されます。 ) __ 固定双胴船で。

設置の力はブレードの面積とキューブ内の流れの速度に比例します。 BVHPP のシャフトで受け取る電力の、そのサイズと流速への依存性、および水力発電ユニットの推定コストを次の表に示します。

BVHES 出力、kW（流量とユニットサイズに依存）

インストールの回収期間は 1 年を超えません。 BVGES プロトタイプは、本格的な水質試験場で試験されました。

現在、顧客の仕様に従って工業デザインを作成するための技術文書が存在します。

圧力マイクロおよび小水力発電所

小型 HPP 用の油圧ユニットは、高いエネルギー特性を備え、幅広い圧力と流量で動作するように設計されています。

マイクロ HPP は、村、農場、休暇村、農場だけでなく、工場、パン屋、電力のない遠隔の山地や到達困難な地域の小規模産業にとって、信頼性が高く、環境に優しく、コンパクトで回収が早い電力源です。近くに送電線があり、そのような送電線を今すぐ建設する必要があり、マイクロ水力発電所を購入して設置するよりも長く、費用がかかります。

納入セットには動力ユニット、取水装置、自動制御装置が含まれます。

既存のダム、運河、給水システム、産業企業向けの水処理システム、地方自治体の施設、処理施設、灌漑システム、飲料水管の落差で機器を運用することに成功した経験があります。 150セットを超える機器が、ロシア、CIS諸国、さらに日本、ブラジル、グアテマラ、スウェーデン、ラトビアのさまざまな地域の顧客に納入されています。

機器の作成に使用される主な技術的ソリューションは発明レベルで作成され、特許によって保護されています。

1. 小水力発電所

プロペラインペラ付き
- 2.0〜4.5 mのヘッドおよび0.07〜0.14 m3 /秒の流量で最大10 kWの容量（MHES-10PR）。
- ヘッド4.5〜8.0 m、流量0.10〜0.21 m3 / sの場合、最大10 kW（MHES-10PR）の出力。
- 1.75〜3.5 mの落差および0.10〜0.20 m3 /秒の流量で最大15 kW（MHES-15PR）の容量を備えています。
- 3.5〜7.0 mの落差および0.15〜0.130 m3 /秒の流量に対して最大15 kW（MHES-15PR）の容量を備えています。
- ヘッド4.0〜10.0 mおよび流量0.36〜0.80 m3 /秒の場合、最大50 kW（MHES-50PR）の容量を備えています。

斜め羽根車付き
- 10.0〜25.0 mの落差および0.05〜0.28 m3 /秒の流量に対して10〜50 kW（MHES-50D）の容量を備えています。
- 25.0〜55.0 mの落差および0.19〜0.25 m3 /秒の流量で最大100 kWの容量（MHES-100D）;

2. 小型HPP用油圧ユニット

最大 1000 kW の軸流タービンを備えた水力ユニット。
- 最大5000 kWの容量を持つラジアル-アキシャルタービンを備えた油圧ユニット。
- 最大 5000 kW のバケットタービンを備えた油圧ユニット。

納期

マイクロHPS10kW; 15kWは契約後3ヶ月以内に引き渡します。
マイクロHPP 50kW; 契約締結後6ヶ月以内に引き渡します。
マイクロHPP 100kW; ご契約後8ヶ月以内に納品させていただきます。
油圧ユニットは契約締結後 6 ～ 12 か月以内に納品されます。

同社の専門家がお客様の判断をお手伝いいたします。最良の選択肢中小水力発電所の設置、機器の選定、水力発電ユニットの設置と試運転の支援、機器のアフターサービスを提供します。
その操作のプロセス。

設備の費用

ロシア生産のマイクロHPP

外観

マイクロHPP 10kW

マイクロHPP 50kW

InzhInvestStroy

ミニ水力発電所。マイクロ水力発電所

小水力発電所または小水力発電所 (SHPP) は、比較的少量の電気を生成する水力発電所であり、設備容量 1 ～ 3000 kW の水力発電所で構成されます。

マイクロ水力発電所流体の流れの水圧エネルギーを電気エネルギーに変換し、生成された電気を電力システムにさらに伝送するように設計されています。

マイクロという用語は、この水力発電所が小さな川や小川、技術的な水路や水処理システムの標高などの小さな水域に設置され、水力発電ユニットの出力が10 kWを超えないことを意味します。

SHPP は、マイクロ水力発電所 (最大 200 kW) とミニ水力発電所 (最大 3000 kW) の 2 つのクラスに分類されます。前者は主に家庭や小規模企業で使用され、後者は大規模施設で使用されます。

カントリーハウスや中小企業のオーナーにとっては、明らかに前者の方が興味があります。

動作原理に基づいて、マイクロ水力発電所は次のタイプに分類されます。

水車。これは羽根の付いた車輪を水面に垂直に設置し、半分水面に浸漬したものです。動作中、水がブレードを圧迫し、ホイールが回転します。

製造が容易であり、最小のコストで最大の効率が得られるという点で、この設計はうまく機能します。

そのため、実務でもよく使われます。

ガーランドミニ水力発電所。これは、ローターがしっかりと固定された、川の一方の側からもう一方の側に投げられたケーブルです。水の流れによってローターが回転し、その回転がケーブルに伝わり、ケーブルの一端はベアリングに接続され、もう一端は発電機のシャフトに接続されます。

デイジーチェーン水力発電所の欠点: 材料消費量が多い、他者への危険 (長い水中ケーブル、ローターが水中に隠され、川を遮断する)、効率が低い。

ローター・ダリア.

ブレードにかかる圧力差によって回転する垂直ローターです。圧力差は、複雑な表面の周りの流体の流れによって発生します。この効果は、水中翼船の揚力や飛行機の翼の揚力に似ています。実際、この設計の SHPP は同じ名前の風力タービンと同一ですが、液体媒体中に設置されています。

ダリウスローターは製造が難しく、作業の開始時にねじれを解く必要があります。

しかし、ローター軸が垂直に配置されており、追加のギアなしでパワーテイクオフを水上で行うことができるという点で魅力的です。このようなローターは、流れの方向が変化すると回転します。空気対応物と同様に、ダリヤローターの効率はプロペラ型 SHPP の効率より劣ります。

プロペラ.

これは垂直ローターを備えた水中「風車」で、空中のものとは異なり、ブレードの最小幅はわずか 2 cm です。この幅は最小の抵抗と最大の回転速度を提供し、最も一般的な流量 - 0.8 に合わせて選択されました。 -2メートル/秒。

プロペラ水力発電機、車輪付きのものと同様に、製造が簡単で効率が比較的高いため、頻繁に使用されます。

分類ミニ HPP

発電区分（用途）.

小水力発電所が発電する電力は、2 つの要素の組み合わせによって決まります。1 つ目は、電気を生成する発電機を駆動する水力タービンのブレードに入る水の圧力です。2 つ目は、流量です。、つまり

1秒間にタービンを通過する水の量。水力発電所を特定のタイプに割り当てる際の決定要因は、消費量です。

発電量に応じて、SHPP は次のように分類されます。

最大 15 kW の家庭用電力: 一般家庭や農場への電力供給に使用されます。
最大 180kW の商用: 小規模企業に電力を供給します。
180 kW を超える容量を持つ産業用: 発電して販売するか、エネルギーを生産に移します。

意匠分類

設置場所による分類

高圧 - 60 m以上。
中圧 - 25 mから;
低気圧 - 3〜25 m。

この分類は、発電所が異なる速度で動作し、機械的に安定させるために多くの対策が講じられていることを意味します。

流量は圧力に依存します。

ミニ水力発電所のコンポーネント

小水力発電所の発電プラントは、タービン、発電機、自動制御システムから構成されます。システムの一部の要素は、太陽光発電システムまたは風力発電システムと同様です。システムの主な要素:

ハイドロタービンブレードがシャフトによって発電機に接続されている
発生器.
家庭用小型水力発電所（HPP）

交流を生成するように設計されています。タービンシャフトに取り付けられています。生成される電流のパラメーターは比較的不安定になる可能性がありますが、風力発電中に電力サージのようなものは発生しません。
水力タービン制御装置油圧ユニットの起動と停止、電力システムに接続されたときの発電機の自動同期、油圧ユニットの動作モードの制御、緊急停止を行います。
バラストロードブロックは、消費者が現在使用していない電力を消費するように設計されており、発電機や監視および制御システムの故障を回避します。
チャージコントローラー/スタビライザー: バッテリーの充電を制御し、ブレードの回転と電圧変換を制御するように設計されています。
銀行AKB: ストレージ容量。そのサイズによって、ストレージによって供給されるオブジェクトの自律動作の持続時間が決まります。
インバータ、多くの水力発電システムはインバーターシステムを使用しています。バッテリーバンクと充電コントローラーがあれば、油圧システムは再生可能エネルギー源を使用する他のシステムとそれほど変わりません。

民家用小水力発電所

電気料金の値上げと十分な電力供給能力の不足により、時事問題 o 家庭での再生可能資源からのフリーエネルギーの使用。

他の再生可能エネルギー源と比較して、小水力発電所は、風車と太陽電池による同等の電力で、同じ期間にはるかに多くのエネルギーを生産できるため、注目されています。

川がないため、その使用には自然な制限があります。

家の近くに小さな川や小川が流れている場合、または湖の放水路に高低差がある場合には、小水力発電所を設置するための条件がすべて揃っています。購入に費やしたお金はすぐに元が取れます。天候やその他の外部要因に関係なく、一年中いつでも安価な電力が提供されます。

SHPP の使用効率を示す主な指標は、貯留層の流量です。

速度が1 m / s未満の場合は、可変断面のバイパスチャネルを作成するか、人工的な高低差を組織するなど、速度を加速するための追加の措置を講じる必要があります。

マイクロ水力発電のメリットとデメリット

家庭用ミニ水力発電の利点は次のとおりです。

設備の環境安全性（魚の稚魚を避けるための条件付き）、および甚大な物的損害を伴う広範囲の浸水の必要がないこと。
受け取ったエネルギーの生態学的清浄度。
水の性状や水質には影響ありません。貯水池は漁業活動と住民への水の供給源の両方に使用できます。
火力発電所に比べて数倍安い発電コストの低さ。
使用される機器のシンプルさと信頼性、およびスタンドアロンモードでの動作の可能性（電源ネットワークの一部および外部の両方）。
それらによって生成される電流は、周波数と電圧の点で GOST の要件を満たしています。
ステーションの耐用年数は少なくとも 40 年です (オーバーホール前には少なくとも 5 年)。
エネルギーを生成するために使用される資源は無尽蔵にあります。

マイクロ水力発電の主な欠点は、水生動物の生物に対する相対的な危険性です。回転するタービンブレードは、特に高速の流れの中で、魚や稚魚に脅威を与える可能性があります。

一般情報

マイクロ水力発電所 (Micro HPP) は、電力システムから隔離された需要家に電力を供給するように設計されています。

小水力発電所の供給の完全性を表 1 に示します。

利用規約：

- 気温、0℃

- 給電点で -10 ～ +40。

- 0から+40までの電気キャビネットの位置。

— 海抜高さ、1000mまで。（標高1000mを超える高地にマイクロ水力発電所を設置する場合は最大出力を制限する必要があります）

– 電気キャビネットの設置場所の相対空気湿度は、t = + 250 °C で 98% を超えません。

マイクロ HPP の保証期間は、発売日から 1 年ですが、会社の参加と輸送、保管、保管規則の遵守による発送、組立管理および試運転作業の日から 1.5 年を超えないものとします。専門家の操作。

マイクロ水力の供給を完了

表1

技術データ

MicroHP の仕様を表 2 に示します。

表2

パラメータ
ヘッド（正味）、m
水の使用量、m3 / 秒
出力電力、kW
回転速度、rpm
電圧、V
電流周波数、Hz
ディスク直径、mm
送り径、mm

ネットワークとコンシューマの負荷の要件 (負荷は、マイクロ HPP への実際の入力の割合として定義されます):

- ローカル、四相、三相の特性。

- 各エンジンの出力、% は 10 を超えない;

追加の補償コンデンサが取り付けられている場合、エンジンの総出力%は 30 を超えません。

デザイン

パワーユニットは電気を生成するように設計されており、水力タービンと発電機として使用される非同期モーターで構成されています。

小水力発電所の余剰有効電力を吸収するように設計されています。 BNN は、内部に熱電ヒーターを備えたキャビネットです。

自動制御装置は、ドライブを制御および保護するように設計されています。非同期発電機の励起と、生成される電圧と周波数の自動制御を提供します。

UAR は過負荷、過電圧、短絡保護を提供します

給水装置はネットワークボックスの形で作られており、その中には閉鎖体を備えた給水ホースがあります。

給水装置は、浮遊残留物がドライブ内に入らないように設計されています。

取り付けおよび接続の完全な寸法を図 1 に示します。

インストール要件

マイクロ発電所の運転には、圧力（水位差）の存在が前提条件です（図2を参照）。

フルスクリーン水力発電ダム

頭部は、次の透かしの違いにより取得できます。

- 2つの川

- 湖と川。

— 同じ川で、カーブが平坦化しているため。

ダムの建設中に圧力がかかる可能性もあります。

図 2 は、バリア設計図に従ったマイクロ HP セットアップを示しています。坂道や急流が多い川沿いではタービンに圧力をかけるため、出口パイプラインが設置されています。

小さな岩のダムが消散して圧力が高まります。

配管は、水頭損失を最小限に抑えて設置場所に水を供給する必要があります。

パイプラインの長さは、地域の状況によって決まります。

電源を供給する前に、マイクロ HPW の起動と停止に必要な入口バルブとメインバルブをパイプラインに取り付ける必要があります。

米。 1
一般に、Micro HPP 10Pr の取り付けおよび接続寸法は次のとおりです。
1 - ドライブ、
2 - ブロックバラスト負荷BBN、
3 - 自動制御装置 UAR

小型コージェネレーションプラント（概要）

個人住宅向けコージェネレーションプラント — マイクロCHP、« マイクロCHP (マイクロCHP)」は「」の略称です。 熱と電力の組み合わせ」（熱と電気の組み合わせ）は、個々の住宅を暖房するために設計された設備です）は、暖房技術の開発において最も興味深い分野の1つです。

マイクロCHP(マイクロCHP) はすでに何千人ものユーザーを獲得しており、今後数年のうちにメーカーのディレクトリに掲載される予定です。

製造および設計された設計では、従来の内燃エンジン (オットーエンジン) から、蒸気タービンピストンエンジン、スターリング外燃エンジンなどがあります。この機器を宣伝する際、メーカーは経済性と環境性の両方を主張します。つまり、合計が高い (90% 以上) 高効率マイクロCHPエネルギー供給のコストと、大気中への有害な排出物、特に二酸化炭素の量を削減します。

会社 セナーテック GmbH、の一部ワヒこれまでに約15万件の導入実績を持つグループ ダックス(アナグマ) 内燃機関を搭載。

電力 - 5 kW、火力 - 12.5から20.5。 セナーテックエネルギーセンターを提供します個人宅ただし、複数のモジュールと大型商業施設を使用する場合。コンパクトなコージェネレーションモジュールに加え、暖房や給湯に必要な配管要素をすべて組み合わせた熱変電所を搭載した最大1000リットルのバッファタンクを標準装備しています。

さらに、外部凝縮熱交換器もあります。ダックスユニットのさまざまなモデルは、天然、液化ガス、ディーゼル燃料で動作します。

菜種油からのバイオディーゼルで動作するように設計されたダックス RS モデルがあります。ガソリンモデルの推定価格は25,000ユーロです。

マイクロCHP（ミニBHKW） エコパワードイツの会社 ポーバープラステクノロジーズ(含まれています ヴァイヨングループ）はすでに欧州市場で販売されています。

その電力は1.3から4.7の範囲で調整され、熱は4.0から12.5 kWの範囲で調整されます。設備の総合効率は 90% を超え、燃料は自然エネルギーまたは液化ガス.

モデルの推定コストは2万ユーロです。

昨年末、同社は、 オタタグ植物床置き型ガスマイクロCHPプラントのパイロットバッチが製造されました ライオン ®-パワーブロック電力0.2〜2.2、熱 - 2.5〜16.0 kW。

当てはまりました 蒸気二気筒エンジン自由に動く二重ピストンを備えたもの: 蒸気が左右のシリンダーに交互に入り、作動ピストンを動かします。

この装置の蒸気発生器は、加圧バーナーとスチールコイルで構成されています。蒸気温度 - 350℃、圧力 - 25-30バール。その凝縮は装置内で直接行われます。

予想通り、 ライオン ® ペレットでは 2010 年 4 月に発売される予定です。

会社 マイクロゲン（イギリス）、生産のリーダーの一つ ミニCHP、最初に開発された スターリングエンジン非常に小さいため、自律暖房システムのボイラーに組み込むことができます。

会社 ワヒヒーティング英国は、2008 年に電力 1、熱 - 最大 36 kW の小型 (壁掛け) マイクロ CHP を英国市場に投入する意向を発表しました。このユニットは Microgen Energy と共同開発され、コンパクトなシングルピストンスターリングエンジンと Bahi 凝縮ボイラーを組み合わせたものです。

このモデルには 2 つのバーナーが装備されています。1 つ目は発電機の動作と 15 kW の熱出力の生成を保証する強制空気変調バーナーで、2 つ目はオブジェクトの追加の熱需要を満たすものです。インスタレーションのプロトタイプは展覧会ISH-2007で発表されました。

Microgen は、オランダの天然ガス供給会社 Gausine と協力し、 デ・ディートリッヒ・レメハ・グループボイラーの製造 レメハ、暖房と電力生産のための完全なソリューションを開発します。

デ・ディートリッヒ・レメハ・グループ製造販売する予定 一体型スターリングエンジンを備えた壁掛け型凝縮ボイラー。すでにISH-2007、2009の展示会に展示されており、ボイラーは1回路バージョンと2回路バージョンが生産されます。ボイラーの技術的特徴: その熱出力は次のとおりです。 23kW、2番目の場合 - 28kW; 電力 - 1kW; 熱出力スターリング – 4.8kW、40/30°C での効率 - 107% 以上、CO2 と NOx の排出量が少なく、騒音レベル - 1 m あたり 43 dB(A) 未満。

寸法: 900×420×450んん。

HRE ボイラーの最も重要な利点は、(凝縮技術のおかげで) 最大 107% の高効率の一部が発電に使用されることです。電気料金と排出量有害物質従来の燃料を使用する火力発電所と比較して65％削減されます。

平均的な住宅の場合、「Remeha-HRE」ボイラーは平均消費量の 75% に相当する年間 2500 ～ 3000 kW を発電し、年間約 400 ユーロを節約します。暖房と発電時の有害物質の排出が 20% 削減されます。オランダでは8台のボイラーがテストされています。現在、さらに 120 基のボイラーが大規模なテストのために立ち上げられています。商業生産は 2010 年に開始される予定です。

日本では30,000以上の住宅所有者がマイクロCHPを設置しています ホンダ静かで効率的な内燃エンジンを洗練された金属製のハウジングに収めています。

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ガス発生器 SDMO RES 13 の特徴

発電所と発電機

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小水力発電所は通常、最大 5000 kW の出力を提供する「ミニ」と、3 ～ 100 kW の範囲の「マイクロ」の 2 つのタイプに分類されます。このような容量の水力発電所の使用はロシアにとって新しいことではありませんが、忘れ去られた古いものです。50 年代から 60 年代には、数千の小型水力発電所が運転されました。

現在、その数は数百個にも満たないほどです。一方、化石燃料価格の継続的な上昇により、電気料金が大幅に上昇し、生産コストに占める電力料金の割合は 20% 以上となっています。この点で、小水力発電所は新たな命を吹き込まれました。

最新の水力発電は、他の従来型の電気と比較して、最も効率的で環境に優しい発電方法です。

この方向に小水力発電所が続いています。小型発電所は、運転中だけでなく建設中も自然景観や環境を保全することができます。

ミニ水力発電所 10-15-30-50kW

将来的には、水質に悪影響を与えることはなく、元の自然特性が完全に保持されます。

缶詰の魚の川では、水を水生植物の種に使用できます。太陽光、風力などの他の環境に優しい再生可能エネルギー源とは異なり、小水力発電所は実質的に気象条件に左右されず、経済的な消費者に安定した電力を供給できます。小規模エネルギーのもう 1 つの利点は節約です。

石油、石炭、ガスなどの自然エネルギー源が枯渇し、継続的な成長はより高価になる現在、安価で手頃な再生可能エネルギー源、特に小規模なものを使用することで、安価な電力を生産することが可能になります。さらに、小型HPP設備の建設は安価ですぐに利益が得られるため、設備容量約500kWの小型HPPの建設費用は約1,450万～1,500万ルーブルとなります。

コンビネーションテーブル稼働プロジェクトのドキュメント、機器の建設、小型水力発電所の建設と設置を15〜18か月間行います。 HPP からの高周波電力は 1 kWh あたり 0.45 ～ 0.5 ルーブル以下です (1)。これは、電力システムによって実際に販売される電力コストの 5 分の 1 です。

ちなみに、今後1～2年で電力系統は2～2.2倍になるため、建設費は3.5～5年で返済できることになります。環境の観点からそのようなプロジェクトを実施しても、環境に害を及ぼすことはありません。

さらに、以前は小水力発電所の運営から差し引かれていた再建費用が1.5〜2倍安くなることに注意する必要があります。

ロシアの多くの科学および産業組織および企業が、このような HPP 用の機器の設計および開発に取り組んでいます。

最大規模のものの 1 つは、部門を超えた科学技術協会 INSET (サンクトペテルブルク) です。 INSET の専門家は、小規模およびマイクロ水力発電所向けの自動制御システム用の独自の技術ソリューションを開発し、特許を取得しています。このようなシステムを使用する場合、施設に保守要員が常駐する必要はありません。油圧ユニットは自動モードで確実に動作します。制御システムはプログラマブルコントローラに基づいて実装でき、コンピュータ画面上で油圧ユニットのパラメータを視覚的に制御できます。

小規模およびマイクロ水力発電所用の油圧設備では、高エネルギー特性を備え、幅広い流量と圧力で動作するように設計され、プロペラ、ラジアルおよびアキシャルタービンブレードで作られた MNTO が「内蔵」されています。

通常、納入範囲にはタービン、発電機、油圧ユニットの自動制御が含まれます。すべてのタービンの流量は数学的モデリング手法に基づいています。

小さなエネルギーが一番効果的な解決策ロシア領土の70％以上を占める分散型電源地域に属する地域のエネルギー問題。遠隔地やエネルギー不足にエネルギーを供給するにはコストがかかります。

そしてここでは、既存の連邦エネルギーシステムの機能を利用することは決して役に立ちません。ロシアの経済的潜在力は、風力などの再生可能エネルギー源の潜在力よりもはるかに高いです。太陽光エネルギー国家エネルギー計画において、INSET 社は「トゥヴァ共和国領土における小型水力発電所の開発と配置の設備に関するコンセプト」を策定中である。クジル・カヤ村の工場は今年稼働する予定です。

現在、INSET 水力発電所は、ロシア (カバルディーノ・バルカリア、バシコルトスタン)、独立国家共同体 (ベラルーシ、ジョージア)、およびラトビアおよびその他の国々で稼働しています。

環境に優しく経済的なミニエネルギーは、古くから外国人の注目を集めてきました。

Micro INESETは日本で運営されており、韓国、ブラジル、グアテマラ、スウェーデン、ポーランド。

無料の電気 - 自分で作るミニ水力発電所

家の近くに川や小さな小川が流れている場合は、自家製のミニ水力発電所の助けを借りて、無料で電気を得ることができます。それはそれほど大きな予算の補充ではないかもしれませんが、自分の電気を持っていると認識すると、はるかに多くの費用がかかります。

たとえば、カントリーハウスに中央電源がない場合は、たとえ小さな電力容量でも必要になります。したがって、自家製の水力発電所を作成するには、水資源の存在と欲望という少なくとも2つの条件が必要です。

両方が存在する場合、最初に行うことは、川の流量を測定することです。

やり方はとても簡単です。小枝を川に投げ込み、10メートル泳ぐ時間を測定します。メートルを秒で割ると、流速が m/s で求められます。速度が1 m / s未満の場合、生産性の高い小型水力発電所は機能しません。

この場合、人工的に水路を狭くするか、小さな川の場合は小さなダムを作ることで流量を増やすことができます。

目安として、流速 (m/s) とプロペラシャフトから取り出される電力 (kW) (プロペラ直径 1 メートル) の比を使用できます。

これらは実験データであり、実際には受信電力は多くの要因に依存しますが、評価には適しています。それで：

0.5m/s～0.03kW、
0.7m/s～0.07kW、
1m/s～0.14kW、
1.5m/s～0.31kW、
2m/s～0.55kW、
2.5m/s～0.86kW、
3m/s -1.24kW、
4m/s～2.2kWなど

手作りのミニ水力発電所の出力は流量の 3 乗に比例します。

すでに述べたように、流量が不十分な場合は、もちろん可能であれば、人為的に流量を増やすようにしてください。

小水力発電所の種類

自家製ミニ水力発電所にはいくつかの基本的なオプションがあります。

これは水面に対して垂直に取り付けられたブレードを備えたホイールです。

車輪は半分も流れに浸かっていません。水がブレードに圧力をかけ、ホイールを回転させます。液体ジェット用に最適化された特殊なブレードを備えたタービンホイールもあります。でもそれだけで十分です複雑な構造より多くの工場自家製.

これはローターです縦軸電気エネルギーを生成するために使用される回転。

羽根にかかる圧力差によって回転する垂直ローター。圧力差は、複雑な表面の周りの流体の流れによって発生します。この効果は、水中翼船の揚力や飛行機の翼の揚力に似ています。このデザインは、1931 年にフランスの航空技術者ジョルジュジャンマリーダリエによって特許を取得しました。風力タービンの建設にもよく使用されます。

花輪水力発電所は、川を渡って投げられたケーブルに花輪の形で張られ、しっかりと固定された光タービン、つまり水力ビンローターで構成されています。

ケーブルの一端はサポートベアリングに固定され、もう一端は発電機のローターを回転させます。

ミニ水力発電所 - レネバ水力発電ユニット

この場合のケーブルは一種のシャフトの役割を果たし、その回転運動が発電機に伝達されます。水の流れがローターを回転させ、ローターがケーブルを回転させます。

垂直ローターを備えた「水中風車」など、風力発電所の設計も借用しています。空気プロペラとは異なり、水中プロペラには最小限の幅のブレードが付いています。水の場合、ブレード幅はわずか2cmで十分であり、この幅により最小の抵抗と最大の回転速度が得られます。

このブレードの幅は、毎秒 0.8 ～ 2 メートルの流速に合わせて選択されました。高速では、他のサイズが最適な場合があります。プロペラは水圧によって動くのではなく、揚力の発生によって動きます。まさに飛行機の翼のようなもの。プロペラブレードは、流れに沿って流れの方向に運ばれるのではなく、流れを横切って移動します。

さまざまな自家製ミニ水力発電システムの長所と短所

ストリング水力発電所の欠点は明らかです。材料の消費量が多い、他者への危険 (長い水中ケーブル、ローターが水中に隠れている、川の遮断)、効率が低いです。

ガーランド HPP は一種の小さなダムです。適切な警告標識のある人里離れた場所で使用することをお勧めします。

当局や環境活動家からの許可が必要な場合があります。 2 番目のオプションは、庭の小さな小川です。

ローターダリア - 計算と製造が困難。

作業の初めに、ねじれを解く必要があります。しかし、ローター軸が垂直に配置されており、追加のギアなしでパワーテイクオフを水上で行うことができるという点で魅力的です。このようなローターは、流れの方向が変化すると回転します - これはプラスです。

建設現場で最も一般的なのは間に合わせの水力発電所プロペラと水車の図を入手しました。

これらのオプションは製造が比較的簡単で、最小限の計算で済み、最小限のコストで実装できるため、効率が高く、セットアップと操作が簡単です。

最も単純な小水力発電所の例

最も単純な水力発電所は、自転車のヘッドライト用の動力計を備えた普通の自転車からすぐに構築できます。

いくつかのブレード (2 ～ 3) は亜鉛メッキ鉄または厚くないアルミニウム板で準備する必要があります。ブレードの長さはホイールのリムからハブまで 2 ～ 4 cm、幅は 2 ～ 4 cm である必要があります。

これらのブレードは、即席の方法または事前に準備された固定具でスポークの間に取り付けられます。

2 枚のブレードを使用する場合は、それらを互いに反対側にセットします。

さらに羽根を追加したい場合は、ホイールの円周を羽根の数で割って等間隔に取り付けてください。ブレード付きホイールを水に浸す深さを実験できます。通常は3分の1から半分まで浸します。

キャンプ用風力発電所のオプションは以前から検討されていました。

このようなマイクロ水力発電所はスペースをあまりとらず、サイクリストによく役立ちます。主なことは小川や川の存在です。キャンプ場では通常これが当てはまります。

自転車からのミニ水力発電所は、テントを点火したり、携帯電話やその他の機器を充電したりできるようになります。

ソース

自家製フリーフロー

すべての代替エネルギー源の中で、水力発電所が最も人気があります。この事実は非常に簡単に説明されます。同じ投資で、リターンははるかに大きくなります。唯一の欠点は、安定した運用のためには川が必要なことです。

小水力発電所の分類

動作原理に応じて、水力発電所は主に 4 つのタイプに分類されます。

HPP ガーランド、追加の水圧構造は水の流れを強化するために使用されます。
クラシック水車、自家製の水力発電所の最も単純なオプション。
プロペラ、河床の幅が 10 メートルを超える場合に適しています。
Daoye ローターは、産業用マイクロ水力発電所の製造に使用されます。

これらすべてのタイプの水力発電所は、運転のためにダムを建設する必要がないという事実によって統一されています。この設計は高精度で高価なエンジニアリング施設であり、その建設には HPP 自体の何倍もの費用がかかります。

小水力発電所を分類する 2 番目の基準は、家庭用と産業用の使用の可能性です。私たちは、同じタイプの水力発電所でも水の供給と放水に関していくつかのオプションがあるという事実について話しています。これにより、閉じた配管システムで動作できる発電所を作成することが可能になります。これらは、高い水コストを伴う工場や企業、生産プロセスに関係します。さらに、設備の電力は電力の必要性に対応する必要があります。

家庭での設置ははるかに簡単で安価です。しかし、それらの設置は、一定の水源がある場合にのみ可能です。これには市営水道は含まれません。

小水力発電所のメリット

ほとんど静かに動作し、大気を汚染しません。
水質にはいかなる影響も与えません。必要に応じて排水システムにフィルターを設置し、水を飲料に適したものにします。
発電所の稼働は気象条件に左右されず、電気は 1 日 24 時間発電されます。
水力発電所の運転には小さな川でも十分です。
余剰電力を近隣住民に販売する機会がある。
証明書や許可を集める必要はありません。

自作と工場のミニ水力発電所の比較

家庭で使用する場合、1 日あたり必要な電力は 20 kW 未満です。これはそれほど多くないため、工業的に製造された水力発電所を購入する便宜性が疑問視されています。車輪式やプロペラ式の油圧ステーションを作るのは難しいことはないようです。しかし実際には、多くの問題が生じます。

まず生産が難しい必要な計算、第二に、部品の厚さとサイズはもっぱら経験に基づいて選択されます。第三に、間に合わせの水力発電所保護要素なしで作られているため、定期的に故障が発生し、その結果、追加の廃棄物が発生します。

水力発電の経験がない場合は、自家製の設置という考えを放棄することをお勧めします。近所の人たちとこの問題について話し合い、品質保証された工場の水力発電所を購入するために共同で取り組む方がはるかに簡単で確実です。また、設置は販売会社が行います。

小水力発電所のメーカー概要

実際、小水力発電所の生産に取り組んでいる企業は多くありません。仲介会社は収入の大部分を失うことになるため、この情報を開示しないように努めています。本当に信頼に値する工場の中で、CINK Hydro-Energy を選び出す必要があります。油圧機器開発の世界的リーダーとして認められています。

ただし、会社のマネージャーに連絡する前に、情報処理、物流、設置にかかるコストを計算する必要があります。ほとんどの場合、金額は仲介業者の金額と大きく変わりません。

小水力発電所をどの会社に発注するか

機器が非常に高価であり、製造には正確な数学的計算が必要であることを考えると、市場で実績のある企業に頼ることは理にかなっています。代替エネルギー- これは我が国の新しい方向性であるため、リストは非常に小さいです。

1. AEnergy は高品質の水力発電所の最大のサプライヤーであり、情報の収集と処理から水力発電所の設置までの一連のサービスを提供します。

2. INSET はサンクトペテルブルクの会社です。彼女は独立して水力発電所の製造に従事しているため、品質に対して個人的に責任を負っています。連携のメリットは、5～10kWのマイクロ水力発電所を発注できること。

3. Hydroponics も水力発電所を自社で製造する国内企業です。すべての製品に対して10年間の保証が付いています。最も興味深いモデルは、出力 5 kW の Shar-Bulak です。

4. NPO Inversion - 代替および標準エネルギー源の開発を専門とする設計局。特徴的な機能- 7.5 kW および 12.5 kW の非標準 HPP の利用可能性。

5. マイクロ水力発電は中国の会社で、比較的安価な国内ユニットをいくつか販売しています。

水流の力は再生可能な天然資源であり、これを利用することでほぼ無料で電力を受け取り、光熱費を節約したり、充電設備の問題を解決したりすることができます。

家の近くに小川や川が流れている場合は、即席の材料を使って自分で水力発電所を作るのが本当の解決策です。まず、ミニ水力発電所にはどのような選択肢があるのか、またそれらがどのように機能するのかを見てみましょう。

非産業用水力発電所

水力発電所は、水の動きのエネルギーを電気に変換できる構造物です。これらは、十数から数百メガワットを発電する大きな川のダム、または最大容量100キロワットの小型水力発電所であり、これは民家のニーズには十分です。後者について詳しく見てみましょう。

油圧プロペラを備えたガーランドステーション

この設計は、フレキシブルなローターに取り付けられたローターのチェーンで構成されています。スチールケーブル川を越えて広がっていました。ケーブル自体は回転シャフトの役割を果たし、その一端はサポートベアリングに固定され、もう一端は発電機シャフトを作動させます。

「ガーランド」の各ハイドロローターは約2kWのエネルギーを生成できますが、そのための水流の速度は少なくとも毎秒2.5メートルでなければならず、貯水池の深さは1.5メートルを超えてはなりません。

デイジーチェーン水力発電所の動作原理は単純です。水の圧力によって油圧スクリューが回転し、ケーブルが回転して発電機にエネルギーを生成させます。

ガーランドステーションは前世紀半ばにはすでに成功裏に使用されていましたが、当時のプロペラの役割は自家製のプロペラによって担われていました。缶。現在、メーカーはいくつかのタイプのローターを提供しています。さまざまな条件手術。ブレードが付属しています異なるサイズ板金製で、ステーションの運用効率を最大限に引き出すことができます。

しかし、この水素発生装置は製造が非常に簡単ですが、その動作には、常に実行可能であるとは限らない多くの特殊な条件が含まれます。実生活。このような構造物は川底を遮断しており、環境サービスの代表者はもちろん、海岸沿いの隣人が川のエネルギーを目的に使用することを許可する可能性は低いです。

さらに、冬季には、この設備は凍結しない水域でのみ使用でき、厳しい気候条件では保管または解体される可能性があります。したがって、ガーランドステーションは主に人けのない地域（たとえば、夏の牧草地の近く）に一時的に建設されます。

1 ～ 15 kW/h の容量を持つロータリーステーションは、月間最大 9.3 MW を発電し、集中高速道路から離れた地域の電化の問題を独自に解決できます。

ガーランド設置の現代の類似物は、横方向ローターを備えた水中または膨張式フレームステーションです。ガーランド型の前任者とは異なり、これらの構造物は川全体を遮断するのではなく、水路の一部のみを使用し、ポンツーン/いかだに設置したり、貯水池の底まで下げることもできます。

垂直ローターダリアー

ダリウスローターは、1931 年に発明者の名前にちなんで命名されたタービン装置です。このシステムは、放射状のビームに固定された複数の空気力学的ブレードで構成され、造船で広く使用されている「揚力翼」原理による圧力降下によって動作します。そして航空。

このような設備は風力タービンを作るためによく使用されますが、水を扱うこともできます。しかし、この場合必要なのは、正確な計算水流の強さに応じて羽根の厚みや幅を調整します。

Darya のローターは「風車」に似ており、水中にのみ設置されており、流量の季節変動に関係なく動作します。

垂直ローターが地元の水力発電所の建設に使用されることはほとんどありません。優れた効率指標と見かけの設計の単純さにもかかわらず、作業を開始する前にシステムを「解く」必要があるため、装置の操作は非常に困難ですが、貯水池の凍結のみが実行ステーションを停止させることができます。したがって、ダリウスローターは主に産業企業で使用されています。

水中プロペラ風車

実際、これは水中に設置されるだけの最も単純な空気風車です。ブレードの寸法は、最大の回転速度と最小の抵抗を提供するために、流れの強さに応じて計算されます。たとえば、流速が 2 m/s を超えない場合、ブレードの幅は 2 ～ 3 cm 以内にする必要があります。

水中プロペラは自分の手で簡単に作ることができますが、深くて速い川にのみ適しています。浅い水域では、回転するブレードが漁師、海水浴者、水鳥、動物を傷つける可能性があります。

このような風車は流れに「向かって」設置されますが、そのブレードは水圧の圧力によって機能するのではなく、揚力の出現によって機能します（航空機の翼や船のプロペラの原理と同様）。

パドル付き水車

水車は、ローマ帝国の時代から知られている油圧エンジンの最も単純な変形の 1 つです。その作業の効率は、それがインストールされているソースの種類に大きく依存します。

注湯車は流れの速度によってのみ回転し、充填車は圧力と上からブレードに落ちる水の重さによってのみ回転します。

水路の深さや水路に応じて設置できます。各種車輪:

グレービー (またはボトム) - 流れが速い浅い川に適しています。
ミディアムカット - 流れが回転ドラムのほぼ中央に落ちるように、自然なカスケードのあるチャネルに配置されます。
バルク（またはオーバーヘッド） - ダム、パイプの下、または自然の敷居の底に設置され、落下する水がホイールの上部を越えて流れ続けるようにします。

しかし、すべてのオプションの動作原理は同じです。水がブレードに入り、ホイールを駆動し、ミニ発電所の発電機を回転させます。

油圧機器のメーカーは、特定の水流速度に合わせてブレードが特別に調整された既製のタービンを提供しています。しかし、家庭の職人は、即席の材料から昔ながらの方法でドラムの構造を作ります。

独自の水力発電所を手配することは、別荘、農場、観光拠点にエネルギー資源を供給する最も予算が安く環境に優しい方法の 1 つです。

おそらく、最適化の欠如は効率指標に影響を与えるでしょうが、自家製の機器のコストは、購入した同等の機器よりも数倍安くなります。したがって、水車は独自の小型水力発電所を組織するための最も人気のあるオプションです。

水力発電所の設置条件

水力発電機によって生成されるエネルギーの安さは魅力的ですが、水源の特性、つまり自分のニーズに合わせて使用する予定の資源を考慮することが重要です。実際、すべての水路が、特に年間を通じて小水力発電所の運転に適しているわけではないため、予備の集中本管に接続できる機能を備えていても問題はありません。

いくつかの長所と短所

個別の水力発電所の主な利点は明らかです。安い電気、そして自然を傷つけることさえありません（川の流れを遮断するダムとは異なります）。このシステムは絶対に安全であるとは言えませんが、タービンの回転要素は水中世界の住人や人間にさえ怪我をさせる可能性があります。

事故を防ぐために、水力発電所を柵で囲い、システムが水で完全に隠れる場合は、海岸に警告標識を設置する必要があります。

ミニ水力発電所の利点:

他の「無料」エネルギー源とは異なります（ソーラーパネル、風力タービンなど）、油圧システムは時間や天候に関係なく動作します。それらを阻止できる唯一のことは、貯水池の凍結です。
水力発電機を設置するのに大きな川がある必要はありません。同じ水車を小さな（しかし速い！）川でも問題なく使用できます。
設備は有害物質を排出せず、水を汚染せず、ほとんど静かに動作します。
最大 100 kW の容量を持つ小水力発電所の設置には許可は必要ありません (ただし、すべては地方自治体と設置の種類によって異なります)。
余った電気は近隣住宅に売電できます。

欠点としては、電流強度が不十分であることが、機器の生産的な動作に重大な障害となる可能性があります。この場合、補助構造を構築する必要があり、追加のコストがかかります。

水流の強さを測定する

ステーションの種類と設置方法を考えるために最初に行うことは、選択した水源の水流の速度を測定することです。最も簡単な方法は、軽い物体 (テニスボール、発泡プラスチック、釣り用浮きなど) を急流に下ろし、ランドマークまでの距離を泳ぐのにかかる時間をストップウォッチで記録することです。「水泳」の標準距離は10メートルです。

貯水池が家から遠い場合は、分水路やパイプラインを建設し、同時に高低差に対処することができます。

次に、メートル単位の移動距離を秒数で割る必要があります。これが電流の速度になります。ただし、得られた値が1m/s未満の場合は、高低差により流れを加速させるために人工構造物を設置する必要があります。これは、折りたたみ可能なダムまたは狭い排水管の助けを借りて行うことができます。しかし、良好な流れがなければ、水力発電所のアイデアは放棄する必要があります。

水車を利用した水力発電所の製作

もちろん、「ひざまずいて」組み立てて、企業や企業に役立つように設計された巨像を構築するためです。地域性たとえ十数軒の家からでも、それは空想の領域からのアイデアです。しかし、電力を節約するために自分の手でミニ水力発電所を建設することは非常に現実的です。さらに、既製のコンポーネントと即席の材料の両方を使用することができます。

したがって、私たちは、最も多くの製品の製造を段階的に検討します。シンプルな構造- 水車。

必要な材料と道具

自分の手でミニ水力発電所を作るには、準備が必要です溶接機、グラインダー、ドリル、および補助ツールのセット - ハンマー、ドライバー、定規。

必要な材料は次のとおりです。

コーナーと板金の厚さは少なくとも 5 mm。
ブレード製造用の PVC または亜鉛メッキ鋼製のパイプ。
ジェネレーター (この例のように、購入した既製のものを使用することも、自分で作成することもできます)。
ブレーキディスク。
シャフトとベアリング。
合板。
ローターとステーターを鋳造するポリスチレン樹脂。
自作発電機用の15mm銅線。
ネオジム磁石。

ホイールのデザインは常に水と接触するため、金属や木製の要素湿気から保護して選択する必要があります（または、含浸と塗装を自分で行う必要があります）。理想的には合板をプラスチックに置き換えることができますが、木製の部品の方が入手しやすく、希望の形状に成形することができます。

ホイールの組立とノズルの製造

ホイール自体の基礎は、同じ直径の2つのスチールディスクにすることができます（ケーブルからスチールドラムを取り出すことができれば、素晴らしいです、これは組み立てプロセスを大幅にスピードアップします）。

しかし、手元の材料に金属がなかった場合は、防水合板から円を切り出すことができますが、加工された木材であっても強度と耐用年数は鋼と比較することはできません。次に、ディスクの 1 つに、発電機を取り付けるための丸い穴を切る必要があります。

その後、刃が作られますが、少なくとも16個の部品が必要になります。これを行うには、亜鉛メッキパイプを長さ方向に2つまたは4つの部分（直径に応じて）に切断します。次に、摩擦時のエネルギー損失を減らすために、切断点とブレードの表面そのものを研磨する必要があります。

ブレードは約 40 ～ 45 度の角度で設定されています。これにより、流れの力の影響を受ける表面積が増加します。

2 つのサイドディスク間の距離は、ブレードの長さにできるだけ近づける必要があります。将来のハブの位置をマークするには、各部品の場所とホイールを発電機に固定するための穴を示す合板テンプレートを作成することをお勧めします。 Ready マークアップは、いずれかのディスクの外側に添付できます。

次に、中実のネジ付きロッドを使用してホイールを互いに平行に設定し、ブレードを溶接またはボルトで所定の位置に固定します。ドラムはベアリング上で回転し、コーナーまたは小径のパイプで作られたフレームがサポートとして使用されます。

ノズルはカスケード型水源用に設計されており、このような設置により流れエネルギーを最大限に活用できます。これ補助要素金属板を曲げて継ぎ目を溶接し、パイプに取り付けます。

ただし、地域内に急流やその他の高所の障害物がなく平坦な川が流れている場合は、この詳細は必要ありません。

ノズル出口の幅がホイール自体の幅に対応していることが重要です。そうでないと、流れの一部がブレードに落ちずに「アイドル状態」になってしまいます。

ここで、ホイールを車軸に取り付け、溶接またはボルトで固定されたコーナーのサポートに取り付ける必要があります。発電機を作る（または既製のものを設置する）ことは残っており、川に行くことができます。

DIY発電機

自家製発電機を作るには、ステーターを巻いて充填する必要があります。そのためには、それぞれに 125 回の銅線を巻いたコイルが必要です。接続後、構造全体がポリエステル樹脂で充填されます。

各相は直列に接続された 3 つのコイルで構成されているため、複数の外部リードを使用して星型または三角形の形で接続できます。

次に、ブレーキディスクのサイズに一致する合板テンプレートを準備する必要があります。木製リングにマーキングを行い、磁石を取り付けるためのスロットを作成します（この場合、厚さ1.3 cm、幅2.5 cm、長さ5 cmのネオジム磁石を使用しました）。出来上がったローターにも樹脂を充填し、乾燥させた後にホイールドラムに取り付けます。

ブレーキディスクローターと銅線発電機を備えた水車 - 塗装済みで見栄えがよく、すぐに使用できます

最後に取り付けるのは、整流器を覆う電流計を備えたアルミニウム製のケースです。これらの要素の役割は、三相電流を直流に変換することです。

カスケードまたはバイパスパイプを使用して小さな川の流れにホイールを設置した後、110 rpmで1.9A * 12Vのミニ水力発電所のパフォーマンスを期待できます。

川の流れによってもたらされる木の葉、砂、その他の破片がホイールに入らないように、装置の前に保護ネットを設置することをお勧めします。

また、水力発電所の効率を高めるために、巻数を増やして磁石とコイルの間のギャップを実験することもできます。

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ご覧のとおり、水ミニ発電所を自分の手で建設するのはそれほど難しいことではありません。ただし、そのコンポーネントの計算とパラメータのほとんどは「目で見て」決定されるため、起こり得る故障と関連コストに備えておく必要があります。

この分野での知識と経験が不足していると感じる場合は、必要な計算をすべて実行し、ケースに最適な機器をアドバイスし、高品質な方法で設置する専門家を信頼する必要があります。

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民家用ミニ水力発電所、ダーチャ

電気料金が定期的に値上がりするため、多くの人が代替電力源の問題について考えるようになります。の一つ最良の解決策この場合は水力発電所です。解決策を見つけるこの問題重要なのは国の規模だけではありません。家庭用（別荘）用の小水力発電所も見かけるようになってきました。この場合、費用は工事費のみとなります。メンテナンス。このような構造の欠点は、特定の条件下でのみ建設が可能であることです。水流が必要です。さらに、この構造物を庭に建設するには、地方自治体の許可が必要です。