Jeśli jest blisko Ciebie Chatka Jeśli jest tam mała rzeka lub strumień, możesz samodzielnie zbudować dla swojego domu hydrogenerator małej mocy. Domowa elektrownia wodna pozwoli Ci otrzymać darmowy prąd.

Może nie zaoszczędzi to znacznej kwoty pieniędzy, ale świadomość, że masz własne źródło zasilania, jest warta o wiele więcej. Zdarzają się przypadki, gdy w domu nie ma centralnego zasilania. Wtedy nawet bardzo małe ilości prądu mogą być bardzo przydatne.

Źródłami energii elektrycznej dla małej elektrowni wodnej mogą być:

1. Rzeki lub strumienie.
2. Różnice wzniesień na przelewach jeziornych.
3. Dreny do celów technicznych.

W porównaniu do innych urządzeń do wytwarzania energii elektrycznej, które działają ze źródła odnawialnego, hydrogeneratory są najbardziej złożone. Jeśli zdecydujesz się na budowę minielektrowni wodnej, pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, to zmierzyć prędkość przepływu rzeki. Najłatwiej to zrobić, obliczając, ile sekund potrzebuje obiekt, aby przepłynąć 10 metrów. Jeśli prędkość jest mniejsza niż 1 metr na sekundę, wydajna elektrownia wodna nie będzie działać. Ale jeśli sztucznie zawęzisz kanał lub utworzysz małą tamę, prędkość przepływu może nieznacznie wzrosnąć.

Mikroelektrownie wymagają pewnego ciśnienia wody – strumień opadający na łopatki turbiny hydraulicznej uruchamia generator. Działając na tej zasadzie, instalacja wytwarza energię elektryczną. Siła przepływu wody zależy albo od naturalnej różnicy poziomów wody (odwrócenie), albo od sztucznego zwężenia koryta za pomocą tamy.

Aby wytworzyć trochę energii elektrycznej, zmiany wysokości muszą wynosić około 1-2 metrów, a przepływ wody musi wynosić 90 litrów na sekundę. W warunkach pagórkowatego terenu minielektrownie wodne są po prostu niezastąpione. Proces instalacji jest dość prosty i nie wymaga specjalnej wiedzy i umiejętności.

W zależności od konstrukcji i zasady działania można wyróżnić kilka głównych typów domowych elektrowni wodnych

1. Girlanda. Składa się z liny rozciągniętej od jednego brzegu rzeki do drugiego. Znajdują się na nim stałe wirniki, które obracają się pod wpływem przepływu wody. Z kolei wirniki obracają linkę, której jeden koniec jest połączony z łożyskiem, a drugi z wałem generatora.
2. Młyn wodny. Ważny szczegół domowej elektrowni wodnej. Koło ma łopatki ustawione prostopadle do powierzchni wody. Woda wywiera nacisk na ostrza, powodując obrót samego koła.
3. Śmigło. Doskonała opcja dla minielektrowni wodnych, jeśli szerokość koryta rzeki przekracza 10 m. Wirnik śrubowy montowany jest w pozycji pionowej. Śmigło ma małe łopatki, około 2 cm.Jeśli prędkość przepływu rzeki jest większa niż 2 metry na sekundę, zaleca się wybrać inny rozmiar łopatek.
4. Rotor Daria. Jest to pionowo zamontowany wirnik, który obraca się pod wpływem różnicy ciśnień na jego łopatkach.

Tego typu minielektrownie wodne łączy fakt, że ich budowa nie wymaga budowy tamy. Tama jest obiektem precyzyjnym i drogim, którego koszt budowy jest kilkakrotnie wyższy niż koszt domowej roboty. Należy zaznaczyć, że moc minielektrowni wodnych musi odpowiadać zapotrzebowaniu na energię elektryczną.

Hybrydowe elektrownie wodne

Jeżeli Twoje potrzeby wymagają większej ilości energii elektrycznej niż wytwarza przydomowa elektrownia wodna, najlepsza opcja– montaż elektrowni hybrydowej i generatora diesla. Ale ten projekt ma kilka wad, w tym:

1. Wysoki poziom hałasu i brak ryzyka zanieczyszczenia środowiska.
2. Ich eksploatacja wymaga znacznych kosztów materiałowych. Cena energii elektrycznej wytworzonej przy użyciu takiego sprzętu wyniesie około 20 rubli. na kW/godz.
3. Przy regularnym wyłączaniu generatorów diesla ich żywotność ulega znacznemu skróceniu, a wydajność generatora znacznie spada.

Optymalnym rozwiązaniem przy instalacji elektrowni hybrydowej jest wykorzystanie generatorów diesla jako rezerwy. Zostaną wyłączone, jeśli konsumentowi zostanie dostarczona wymagana moc. Jak tylko domowa elektrownia wodna przestaje wytwarzać energię o wymaganej mocy, włącza się generator diesla i uzupełnia brak prądu.

Zalety minielektrowni wodnych

1. W trakcie budowy minielektrowni wodnej oraz w okresie jej użytkowania nie dochodzi do naruszania naturalnego krajobrazu.
2. Instalacja minielektrowni wodnej nie pogarsza jakości wody: zachowuje ona swoje naturalne właściwości.
   Warunki atmosferyczne nie mają wpływu na pracę elektrowni.
3. Nie ma absolutnie żadnych problemów, które obserwuje się w energetyce na dużą skalę: budowa kosztownych konstrukcji lub zalanie terenu.

Jak zwiększyć efektywność elektrowni wodnych

Jeśli chcesz nieznacznie zwiększyć ilość wytwarzanej energii elektrycznej, możesz zwiększyć przepływ, tworząc różnicę wysokości. Najprostszym rozwiązaniem tego problemu jest zainstalowanie rury spustowej w zbiorniku. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę średnicę samej rury, ponieważ będzie to miało bezpośredni wpływ na prędkość przepływu. Im jest on mniejszy, tym większa jest prędkość. Ta metoda pozwala zainstalować minielektrownię wodną, ​​nawet jeśli w pobliżu domu przepływa mały strumień. Stosując wysokiej jakości materiały przy tworzeniu mini-generatora hydroelektrycznego, możesz z powodzeniem obsługiwać ten sprzęt na potrzeby domowe.

Minielektrownia wodna to mała elektrownia wodna, która nie produkuje duża liczba energia elektryczna.

Zasada działania minielektrowni wodnej

Zasada działania małych elektrowni wodnych nie różni się od zasady działania dużych elektrowni. Woda formacji wodnej, rzeki, jeziora, zbiornika pod wpływem ciśnienia wytworzonego przez jej masę przemieszcza się w zadanym kierunku i przedostaje się do łopatek turbiny hydraulicznej. Turbina przekazuje swój ruch obrotowy na ruch obrotowy generatora, który wytwarza Elektryczność.
Ciśnienie wody powstaje w wyniku budowy tamy lub naturalnego przepływu wody, lub obu.

Klasyfikacja urządzeń

Za małe uważa się elektrownie wodne o mocy do 5,0 MW.
Istniejące małe elektrownie wodne klasyfikuje się według:

1. Zasada działania

• Za pomocą „koła wodnego” – w tym przypadku koło odbiorcze umieszcza się w środowisku wodnym równolegle do powierzchni wody, ale jest ono tylko częściowo zanurzone. Masy wody wywierając nacisk na łopatki koła, powodują jego obrót, co przenoszone jest na ruch obrotowy generatora.
• Projekt girlandy - w tej wersji urządzenia z przeciwne banki ułożony jest kabel, na którym sztywno przymocowane są wirniki. Masy wody poruszające się stopniowo obracają wirniki. Ruch obrotowy wirników przenoszony jest na kabel, który z kolei obraca się i przekazuje swój ruch obrotowy na ruch obrotowy generatora. Generator jest zainstalowany na lądzie.
• Z rotorem Daria - podstawa działania urządzeń tego typu jest różnicą ciśnień na łopatach wirnika. Różnica ciśnień powstaje w wyniku przepływu wody po skomplikowanych powierzchniach wirnika.
• W przypadku śmigła – zasada działania jest podobna do działania generatora wiatrowego, z tą różnicą, że w przypadku minielektrowni wodnej łopaty umieszczone są w środowisku wodnym.

2. Możliwości zastosowania

• Zastosowanie przemysłowe (180 kW i więcej) - wykorzystywane do zasilania przedsiębiorstw lub sprzedaży konsumentom.
• Do użytku komercyjnego (do 180 kW) - służy do zasilania małych energochłonnych przedsiębiorstw i grup domów.
• Do użytku domowego (do 15 kW) - służy do zasilania domów indywidualnych i małych obiektów.

3. Zgodnie z projektem turbiny

• Osiowy - w jednostkach tej konstrukcji woda porusza się wzdłuż osi turbiny i uderza w łopatki, które zaczynają się obracać.
• Promieniowo-osiowy – w tej konstrukcji woda przemieszcza się początkowo promieniowo względem osi turbiny, a następnie zgodnie z osią jej obrotu.
• Wiadro - woda dostaje się na powierzchnię czerpaka (łopatki) poprzez dysze, dzięki czemu prędkość wody wzrasta, uderza w łopatkę turbiny, turbina obraca się, uruchamia się kolejna łopatka i proces trwa dalej
• Łopatka obrotowa - łopatki obracają się wokół własnej osi jednocześnie z obrotem turbiny.

4. Zgodnie z warunkami instalacji

Plusy i minusy urządzenia

Korzyści ze stosowania obejmują:

• Bezpieczeństwo ekologiczne instalacji na rzecz środowiska;
• Niewyczerpane źródło energii;
• Niski koszt wytworzonej energii;
• Autonomia instalacji;
• Niezawodność instalacji;
• Długa żywotność.

Wady użytkowania obejmują:

• Potencjalne zagrożenie dla mieszkańców zbiorników wodnych;
• Ograniczona możliwość warunków instalacyjnych instalacji.

Producenci maszyn i urządzeń

Zajmuje się produkcją urządzeń dla minielektrowni wodnych Limitowana ilość przedsiębiorstw zarówno w kraju, jak i za granicą. Tłumaczy się to ograniczonym wykorzystaniem małych elektrowni wodnych ze względu na małą dostępność niezbędnych zbiorników wodnych, a także tendencjami w rozwoju energetyki w różnych krajach.

Spośród firm zagranicznych z sukcesem działających w tym obszarze biznesu są to

• „CINK Hydro-Energy” Czechy – wykonuje pełen zakres prac od projektu i dostawy urządzeń po montaż i uruchomienie instalacji.
• „Mikro elektrownia wodna” Chiny – produkuje i sprzedaje zestawy urządzeń do małych instalacji do użytku domowego.
• Firma inżynieryjno-techniczna „Gidroponics” LLC, Biszkek, Kirgistan. Firma zajmuje się produkcją i sprzedażą wodoru dla małych elektrowni wodnych.

W Rosji pracują na tym rynku

• AEnergy LLC, Moskwa. Spółka angażuje się we wspieranie rozwoju alternatywnych źródeł energii. W zakresie małej energetyki wodnej firma oferuje pełen zakres usług od projektu po serwis zrealizowanych instalacji.
• Międzybranżowe stowarzyszenie naukowo-techniczne „MNTO INSET” w St. Petersburgu. Firma zajmuje się projektowaniem i rozwojem urządzeń dla minielektrowni wodnych, produkcją i montażem swoich produktów. Linia produktów obejmuje:
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem śmigłowym o mocy od 5,0 do 100 kW;
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem ukośnym o mocy 20,0 kW;
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem kubełkowym o mocy do 180 kW;
  • Agregaty hydrauliczne dla małych elektrowni wodnych.
• Firma „NPO Inversion” Jekaterynburg. Firma zajmuje się produkcją urządzeń i zestawów do minielektrowni wodnych o mocy do 10 kW.

Minielektrownia wodna zrób to sam

Aby zrobić to sam, potrzebujesz pomysłowości, umiejętności pracy rękami i zbiornikiem wodnym,
i kilka drobiazgów, takich jak generator samochodowy, koło dowolnego pojazdu i mechanizm przekładni (koła pasowe, koła zębate, koła zębate).

Najpierw musisz zrobić koło wodne. Aby to zrobić, zdejmij koło z roweru, motocykla lub samochodu. Ostrza mocuje się wzdłuż średnicy koła, do tego można użyć dowolnego materiału, pod warunkiem, że jest trwały i nie wygina się - żelazo, sklejka, twardy plastik, ebonit itp. Najlepiej mocować go za pomocą połączenia śrubowego, aby możliwa była wymiana ostrzy uszkodzonych podczas pracy. Ostrza znajdują się w równej odległości od siebie.

Wykonana jest rama, na której zamontowane jest koło. W punktach mocowania do ramy należy przewidzieć montaż łożysk, w które włożona jest oś obrotu koła. Na jednym końcu osi zamontowane jest duże koło pasowe lub duża zębatka. Na osi generatora zamontowane jest małe koło pasowe lub mniejsza zębatka.

Opcja domowej minielektrowni wodnej z pionowym montażem kół

Koło umieszcza się w wodzie, może to być montaż pionowy w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni wody lub poziomy – gdy koło jest całkowicie zanurzone w wodzie. W drugim przypadku należy wziąć pod uwagę, że koło powinno być zanurzone w wodzie nie więcej niż 2/3 grubości tarczy.
Koła pasowe połączone są ze sobą paskiem, a koła zębate łańcuchem.

System jest gotowy do użycia.

Siła przepływu wody jest odnawialnym zasobem naturalnym, którego wykorzystanie pozwoli uzyskać niemal darmową energię elektryczną i zaoszczędzić narzędzia lub rozwiązać problem z ładowaniem sprzętu.

Jeśli w pobliżu Twojego domu przepływa strumień lub rzeka, prawdziwym wyjściem jest elektrownia wodna wykonana ze złomu własnymi rękami. Ale najpierw przyjrzyjmy się, jakie opcje mogą istnieć dla minielektrowni wodnych i jak one działają.

Elektrownie wodne do celów nieprzemysłowych

Elektrownie wodne to konstrukcje, które potrafią przekształcić energię ruchu wody w energię elektryczną. Mogą to być tamy na dużych rzekach, generujące od dziesięciu do kilkuset megawatów, lub minielektrownie wodne o maksymalnej mocy 100 kW, która w zupełności wystarczy na potrzeby prywatnego domu. Dowiedzmy się więcej o tym ostatnim.

Stacja girlandowa ze śrubami hydraulicznymi

Konstrukcja składa się z łańcucha wirników zamontowanych na giętkim elemencie stalowy kabel, rozciągnięty nad rzeką. Sam kabel pełni rolę wału obrotowego, którego jeden koniec jest zamocowany na łożysku podporowym, a drugi uruchamia wał generatora.

Każdy wirnik hydrauliczny „girlandy” jest w stanie wytworzyć około 2 kW energii, jednak prędkość przepływu wody musi w tym celu wynosić co najmniej 2,5 metra na sekundę, a głębokość zbiornika nie powinna przekraczać 1,5 m.

Zasada działania elektrowni wodnej girlandowej jest prosta: ciśnienie wody wprawia w ruch śruby hydrauliczne, które obracają kabel i zmuszają generator do wytworzenia energii

Stacje wiankowe z powodzeniem stosowano już w połowie ubiegłego wieku, ale rolę śmigieł pełniły wówczas śmigła domowej roboty, a nawet puszki. Obecnie producenci oferują kilka rodzajów wirników różne warunki operacja. Wyposażone są w ostrza o różnej wielkości wykonane z metalowa blacha i pozwalają uzyskać maksymalną efektywność pracy stacji.

Ale chociaż ten uwodorniacz jest dość prosty w produkcji, jego działanie wymaga szeregu specjalnych warunków, które nie zawsze są wykonalne prawdziwe życie. Takie konstrukcje blokują koryto rzeki i jest mało prawdopodobne, aby twoi sąsiedzi wzdłuż brzegu, nie mówiąc już o przedstawicielach służb ochrony środowiska, pozwolili ci wykorzystać energię strumienia do swoich celów.

Ponadto zimą instalację można stosować wyłącznie na zbiornikach niezamarzających, a w trudnych warunkach klimatycznych można ją konserwować lub zdemontować. Dlatego stacje girlandowe budowane są tymczasowo i głównie na terenach opuszczonych (na przykład w pobliżu letnich pastwisk).

Stacje obrotowe o wydajności od 1 do 15 kW/h generują do 9,3 MW miesięcznie i pozwalają na samodzielne rozwiązanie problemu elektryfikacji w regionach oddalonych od scentralizowanych autostrad

Nowoczesnym analogiem instalacji girlandowej są podwodne lub pływające stacje ramowe z poprzecznymi wirnikami. W przeciwieństwie do swojego poprzednika w postaci girlandy, konstrukcje te nie blokują całej rzeki, lecz wykorzystują tylko część koryta i można je montować na pontonie/tratwie lub nawet opuszczać na dno zbiornika.

Pionowy rotor Darii

Wirnik Darrieusa to urządzenie turbinowe, którego nazwa pochodzi od jego wynalazcy w 1931 roku. System składa się z kilku łopatek aerodynamicznych zamocowanych na belkach promieniowych i działa na zasadzie różnicy ciśnień na zasadzie „skrzydła podnoszącego”, która jest szeroko stosowana w przemyśle stoczniowym i lotnictwie.

Choć tego typu instalacje wykorzystywane są najczęściej do budowy generatorów wiatrowych, mogą one także współpracować z wodą. Ale w tym przypadku potrzebujemy dokładne obliczenia dobrać grubość i szerokość ostrzy zgodnie z siłą przepływu wody.

Wirnik Daria przypomina „wiatrak”, instalowany jedynie pod wodą i może pracować niezależnie od sezonowych wahań prędkości przepływu

Wirniki pionowe rzadko wykorzystuje się do budowy lokalnych elektrowni wodnych. Pomimo dobrych wskaźników wydajności i pozornej prostoty konstrukcji, sprzęt jest dość skomplikowany w obsłudze, ponieważ przed rozpoczęciem pracy system należy „rozkręcić”, ale tylko zamarznięcie zbiornika może zatrzymać działającą stację. Dlatego wirnik Darrieusa jest stosowany głównie w przedsiębiorstwach przemysłowych.

Podwodny śmigło „wiatrak”

Tak naprawdę jest to najprostszy wiatrak powietrzny, tyle że montowany jest pod wodą. Wymiary łopatek, w celu zapewnienia maksymalnej prędkości obrotowej i minimalnych oporów, obliczane są w zależności od siły przepływu. Przykładowo, jeśli aktualna prędkość nie przekracza 2 m/s, wówczas szerokość ostrza powinna mieścić się w granicach 2-3 cm.

Podwodne śmigło jest łatwe do wykonania własnymi rękami, ale nadaje się tylko do głębokich i szybkich rzek - w płytkim zbiorniku wodnym obracające się łopatki mogą spowodować obrażenia rybaków, pływaków, ptactwa wodnego i zwierząt

Wiatrak taki instaluje się „w stronę” przepływu, ale jego łopaty działają nie pod wpływem ciśnienia wody, ale w wyniku wytwarzania siły nośnej (na zasadzie skrzydła samolotu lub śmigła statku).

Koło wodne z ostrzami

Koło wodne to jedna z najprostszych wersji silnika hydraulicznego, znana od czasów Cesarstwa Rzymskiego. Efektywność jego działania w dużej mierze zależy od rodzaju źródła, na którym jest zainstalowany.

Koło nalewające może obracać się tylko dzięki prędkości przepływu, a koło napełniające może obracać się tylko pod wpływem ciśnienia i ciężaru wody spadającej z góry na ostrza

W zależności od głębokości i koryta cieku wodnego można zamontować Różne rodzaje koła:

• Zanurzony (lub płynący przy dnie) - odpowiedni na płytkie rzeki z szybkimi prądami.
• Średni przepływ - umiejscowiony w kanałach z naturalnymi kaskadami tak, że przepływ spada mniej więcej pośrodku obracającego się bębna.
• Zalew (lub montowany od góry) - instalowany pod zaporą, rurą lub na dnie naturalnego progu, tak aby spadająca woda kontynuowała swoją drogę ponad górną częścią koła.

Ale zasada działania dla wszystkich opcji jest taka sama: woda spada na ostrza i napędza koło, co powoduje obrót generatora minielektrowni.

Producenci sprzętu hydraulicznego oferują gotowe turbiny, których łopatki są specjalnie przystosowane do określonej prędkości przepływu wody. Ale domowi rzemieślnicy wykonują konstrukcje bębnów w staromodny sposób - ze złomu.

Założenie własnej elektrowni wodnej to jeden z najtańszych i najbardziej przyjaznych środowisku sposobów na zaopatrzenie daczy, gospodarstwa rolnego czy bazy turystycznej w energię

Być może brak optymalizacji wpłynie na wskaźniki wydajności, ale koszt domowego sprzętu będzie kilkakrotnie tańszy niż zakupiony analog. Dlatego koło wodne jest najpopularniejszą opcją organizacji własnej minielektrowni wodnej.

Warunki instalacji elektrowni wodnej

Pomimo kuszącej taniości energii wytwarzanej przez hydrogenerator, ważne jest, aby wziąć pod uwagę charakterystykę źródła wody, którego zasoby planujesz wykorzystać na własne potrzeby. Przecież nie każdy ciek wodny nadaje się do pracy minielektrowni wodnej, szczególnie przez cały rok, dlatego nie zaszkodzi mieć w zapasie możliwość podłączenia się do scentralizowanej linii głównej.

Kilka zalet i wad

Główne zalety indywidualnej elektrowni wodnej są oczywiste: niedrogi sprzęt, który produkuje tania energia elektryczna, a także nie szkodzi naturze (w przeciwieństwie do tam, które blokują przepływ rzeki). Choć systemu nie można nazwać całkowicie bezpiecznym, wirujące elementy turbin nadal mogą powodować obrażenia mieszkańców podwodnego świata, a nawet ludzi.

Aby zapobiec wypadkom, elektrownia wodna musi być ogrodzona, a jeśli instalacja jest całkowicie zalana wodą, na brzegu należy zainstalować znak ostrzegawczy

Zalety minielektrowni wodnych:

1. W odróżnieniu od innych „darmowych” źródeł energii (np. panele słoneczne, generatory wiatrowe), układy hydrauliczne mogą pracować niezależnie od pory dnia i pogody. Jedyne, co może je powstrzymać, to zamarznięcie zbiornika.
2. Aby zainstalować hydroerator, nie jest konieczna duża rzeka – te same koła wodne można z powodzeniem zastosować nawet w małych (ale szybkich!) nurtach.
3. Instalacje nie są podświetlone szkodliwe substancje, nie zanieczyszczają wody i działają niemal bezgłośnie.
4. Aby zainstalować minielektrownię wodną o mocy do 100 kW, nie trzeba uzyskiwać pozwoleń (choć wszystko zależy od lokalnych władz i rodzaju instalacji).
5. Nadmiar energii elektrycznej można sprzedać do sąsiednich domów.

Jeśli chodzi o wady, niewystarczająca siła prądu może stać się poważną przeszkodą w produktywnej pracy sprzętu. W takim przypadku konieczne będzie zbudowanie konstrukcji pomocniczych, co wiąże się z dodatkowymi kosztami.

Pomiar siły przepływu wody

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, aby przemyśleć rodzaj i sposób instalacji stacji, jest pomiar prędkości przepływu wody w ulubionym źródle. Najprostszym sposobem jest opuszczenie dowolnego lekkiego przedmiotu (na przykład piłki tenisowej, kawałka gąbki lub pływaka) na bystrza i za pomocą stopera zmierzyć czas potrzebny na przepłyniecie dystansu do jakiegoś punktu orientacyjnego . Standardowa odległość dla „pływania” wynosi 10 metrów.

Jeżeli zbiornik znajduje się daleko od domu, można zbudować kanał zwrotny lub rurociąg, a jednocześnie zadbać o różnice wysokości

Teraz musisz podzielić przebytą odległość w metrach przez liczbę sekund - będzie to prędkość prądu. Jeśli jednak uzyskana wartość będzie mniejsza niż 1 m/s, konieczne będzie wzniesienie sztucznych konstrukcji, aby przyspieszyć przepływ ze względu na zmiany wysokości. Można to zrobić za pomocą składanej tamy lub wąskiej rury spustowej. Ale bez dobrego przepływu pomysł stacji wodnej będzie musiał zostać porzucony.

Produkcja elektrowni wodnej opartej na kole wodnym

Oczywiście zbierzcie się „na kolanach” i zbudujcie kolosa przeznaczonego do obsługi przedsiębiorstwa lub osada nawet z kilkunastu domów – pomysł z krainy science fiction. Ale zbudowanie minielektrowni wodnej własnymi rękami w celu oszczędzania energii elektrycznej jest całkiem możliwe. Co więcej, możesz użyć zarówno gotowych komponentów, jak i improwizowanych materiałów.

Dlatego rozważymy krok po kroku produkcję najprostszej konstrukcji - koła wodnego.

Wymagane materiały i narzędzia

Aby zrobić mini elektrownię wodną własnymi rękami, musisz się przygotować spawarka, szlifierka, wiertarka i zestaw narzędzia pomocnicze- młotek, śrubokręt, linijka.

Materiały, których będziesz potrzebować:

• Narożniki i blachy o grubości co najmniej 5 mm.
• Rury z PCV lub stali ocynkowanej do produkcji ostrzy.
• Generator (możesz użyć gotowego lub wykonać go samodzielnie, jak w tym przykładzie).
• Tarcze hamulcowe.
• Wał i łożyska.
• Sklejka.
• Żywica polistyrenowa do odlewania wirnika i stojana.
• Drut miedziany 15 mm do domowego generatora.
• Magnesy neodymowe.

Należy pamiętać, że konstrukcja koła będzie w ciągłym kontakcie z wodą, a więc metalem i elementy drewniane musisz wybrać taki, który będzie chroniony przed wilgocią (lub sam zadbaj o impregnację i malowanie). W idealnym przypadku sklejkę można zastąpić tworzywem sztucznym, ale elementy drewniane są łatwiejsze do uzyskania i nadania im pożądanego kształtu.

Montaż kół i produkcja dysz

Podstawą samego koła mogą być dwie stalowe tarcze o tej samej średnicy (jeśli uda się wydobyć stalowy bęben z liny - świetnie, znacznie przyspieszy to proces montażu).

Ale jeśli w dostępnych materiałach nie ma metalu, można wycinać koła z wodoodpornej sklejki, chociaż wytrzymałości i żywotności nawet poddanego obróbce drewna nie można porównać ze stalą. Następnie musisz wyciąć okrągły otwór na jednym z dysków, aby zainstalować generator.

Następnie wykonuje się ostrza i potrzeba co najmniej 16 sztuk. W tym celu rury ocynkowane tnie się wzdłuż na dwie lub cztery części (w zależności od średnicy). Następnie obszary cięcia i powierzchnię samych ostrzy należy wypolerować, aby zmniejszyć straty energii na skutek tarcia.

Łopatki są zamontowane pod kątem około 40-45 stopni – pomoże to zwiększyć powierzchnię, na którą będzie oddziaływać siła przepływu

Odległość pomiędzy obydwoma bocznymi talerzami powinna być jak najbardziej zbliżona do długości ostrzy. Aby oznaczyć położenie przyszłych piast, zaleca się wykonanie szablonu ze sklejki, na którym zaznaczone zostanie położenie każdej części oraz otwór do mocowania koła do generatora. Gotowe oznaczenia można przykleić na zewnątrz jednego z dysków.

Następnie koła są instalowane równolegle do siebie za pomocą solidnych prętów gwintowanych, a ostrza są spawane lub skręcane w żądanych pozycjach. Bęben będzie się obracał na łożyskach, a jako podporę wykorzystana zostanie rama wykonana z kątowników lub rur o małej średnicy.

Dysza przeznaczona jest do kaskadowych źródeł wody – taka instalacja pozwoli maksymalnie wykorzystać energię przepływu. Ten element pomocniczy wykonuje się poprzez zagięcie blachy, następnie zespawanie szwów, a następnie zamontowanie na rurze.

Jeśli jednak na Twoim obszarze występuje płaska rzeka bez bystrzy i innych przeszkód położonych na dużych wysokościach, ten szczegół nie jest konieczny.

Ważne jest, aby szerokość wylotu dyszy odpowiadała szerokości samego koła, w przeciwnym razie część strumienia przejdzie „na biegu jałowym” i nie dotrze do łopatek

Teraz należy zamontować koło na osi i zamontować na wsporniku wykonanym ze spawanych lub skręcanych narożników. Pozostaje tylko zrobić generator (lub zamontować gotowy) i można jechać nad rzekę.

Generator DIY

Aby zrobić domowy generator, musisz nawinąć i napełnić stojan, do którego będziesz potrzebować cewek po 125 zwojów drutu miedzianego na każdej. Po ich połączeniu cała konstrukcja zostaje wypełniona żywicą poliestrową.

Każda faza składa się z trzech pasm połączonych szeregowo, dzięki czemu można wykonać połączenie w kształcie gwiazdy lub trójkąta z kilkoma zewnętrznymi przewodami

Teraz musisz przygotować szablon ze sklejki pasujący do rozmiaru tarczy hamulcowej. NA drewniany pierścień Wykonuje się oznaczenia i wycięcia do montażu magnesów (w tym przypadku zastosowano magnesy neodymowe o grubości 1,3 cm, szerokości 2,5 cm i długości 5 cm). Następnie powstały wirnik również wypełnia się żywicą, a po wyschnięciu mocuje się go do bębna koła.

Koło wodne z wirnikiem wykonanym z tarcz hamulcowych i generatorem wykonanym z cewek drutu miedzianego - pomalowane, reprezentacyjne i gotowe do użycia

Ostatnią rzeczą do zamontowania jest aluminiowa obudowa z amperomierzem zakrywająca prostowniki. Zadaniem tych elementów jest zamiana prądu trójfazowego na prąd stały.

Po zamontowaniu koła w nurcie małej rzeki z kaskadą lub rurą wylotową można liczyć na wydajność minielektrowni wodnej 1,9A*12V przy 110 obr/min

Aby zapobiec przedostawaniu się liści, piasku i innych zanieczyszczeń nanoszonych przez strumień do koła, zaleca się umieszczenie przed urządzeniem siatki ochronnej.

Możesz także poeksperymentować ze szczelinami między magnesami i cewkami o zwiększonej liczbie zwojów, aby zwiększyć wydajność stacji hydraulicznej.

Przydatny film na ten temat

Przykład działającej instalacji hydraulicznej z domowym generatorem opartym na silniku trójfazowym:

Minielektrownia wodna zbudowana na zasadzie koła wodnego:

Stacja oparta na kole rowerowym to ciekawa opcja rozwiązania problemu zaopatrzenia w energię na wakacjach z dala od cywilizacji:

Jak widać, zbudowanie minielektrowni wodnej własnymi rękami nie jest takie trudne. Ponieważ jednak większość obliczeń i parametrów jego komponentów określa się „na oko”, należy przygotować się na możliwe awarie i związane z nimi koszty.

Jeżeli czujesz, że brakuje Ci wiedzy i doświadczenia w tym zakresie, warto zaufać specjalistom, którzy zrobią wszystko niezbędne obliczenia, doradzi optymalny sprzęt dla Twojego przypadku i sprawnie go zainstaluje.

sovet-ingenera.com

Minielektrownie wodne do prywatnego domu, domku

Regularne podwyżki cen energii elektrycznej sprawiają, że wiele osób zastanawia się nad kwestią alternatywnych źródeł energii elektrycznej. Jeden z najlepsze rozwiązania w tym przypadku elektrownia wodna. Szukasz rozwiązania ten przypadek dotyczą nie tylko skali kraju. Coraz częściej można spotkać minielektrownie wodne do użytku domowego (daczy). Koszty w tym przypadku będą dotyczyć wyłącznie budowy i Konserwacja. Wadą takiej konstrukcji jest to, że jej budowa jest możliwa tylko pod pewnymi warunkami. Wymagany jest przepływ wody. Ponadto budowa tej konstrukcji na twoim podwórku wymaga pozwolenia lokalne autorytety władze.

Schemat minielektrowni wodnej

Zasada działania elektrowni wodnej dla domu jest dość prosta. Schemat struktury wygląda następująco. Woda spada na turbinę, powodując obrót łopatek. One z kolei napędzają napęd hydrauliczny za pomocą momentu obrotowego lub różnicy ciśnień. Odebrana moc przekazywana jest z niego do generatora elektrycznego, który wytwarza energię elektryczną.

Obecnie schemat elektrowni wodnej jest najczęściej wyposażony w system sterowania. Dzięki temu projekt może działać automatycznie. W razie potrzeby (np. wypadek) istnieje możliwość przejścia na sterowanie ręczne.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Warto zrozumieć, że minielektrownie wodne mogą wytwarzać nie więcej niż trzy tysiące kilowatów. Jest to maksymalna moc takiej konstrukcji. Dokładna wartość będzie zależała od rodzaju elektrowni wodnej i konstrukcji zastosowanego sprzętu.

W zależności od rodzaju przepływu wody wyróżnia się następujące typy stacji:

• Kanał charakterystyczny dla równin. Instalowane są na rzekach o małych przepływach.
• Stacjonarne wykorzystują energię rzek wodnych o szybkim przepływie wody.
• Elektrownie wodne instalowane w miejscach, w których spada przepływ wody. Najczęściej spotykane są w organizacjach przemysłowych.
• Mobilne, które są zbudowane przy użyciu wzmocnionych węży.

Do budowy elektrowni wodnej wystarczy nawet niewielki strumień przepływający przez teren. Właściciele domów z centralnym zaopatrzeniem w wodę nie powinni rozpaczać.

Jedna z amerykańskich firm opracowała stację, którą można wbudować w domową instalację wodociągową. W system zaopatrzenia w wodę wbudowana jest niewielka turbina, która napędzana jest przepływem wody poruszającej się grawitacyjnie. Zmniejsza to natężenie przepływu wody, ale zmniejsza koszt energii elektrycznej. Ponadto instalacja ta jest całkowicie bezpieczna.

Buduje się nawet minielektrownie wodne rura ściekowa. Ale ich konstrukcja wymaga stworzenia pewnych warunków. Woda przez rurę powinna przepływać naturalnie ze względu na nachylenie. Drugim wymaganiem jest to, że średnica rury musi być odpowiednia do montażu urządzenia. Nie można tego zrobić w oddzielnym domu.

Klasyfikacja minielektrowni wodnych

Minielektrownie wodne (domy, w których są stosowane, znajdują się głównie w sektorze prywatnym) najczęściej należą do jednego z poniższych typów, różniących się zasadą działania:

• Koło wodne jest typem tradycyjnym, najłatwiejszym w realizacji.
• Śmigło. Stosuje się je w przypadkach, gdy rzeka ma koryto o szerokości większej niż dziesięć metrów.
• Girlandę montuje się na rzekach o łagodnym przepływie. Aby zwiększyć prędkość przepływu wody, stosuje się dodatkowe konstrukcje.
• Wirnik Darrieusa jest zwykle instalowany w przedsiębiorstwach przemysłowych.

Powszechność tych opcji wynika z faktu, że nie wymagają one budowy tamy.

Młyn wodny

Jest to klasyczny typ elektrowni wodnej, który jest najbardziej popularny w sektorze prywatnym. Minielektrownie wodne tego typu to duże koło, które może się obracać. Jego ostrza zanurzają się w wodzie. Pozostała część konstrukcji znajduje się nad korytem rzeki, co powoduje ruch całego mechanizmu. Moc przekazywana jest poprzez napęd hydrauliczny do generatora wytwarzającego prąd.

Stacja śmigieł

Na ramie w pozycji pionowej znajduje się wirnik i wiatrak podwodny, opuszczany pod wodę. Wiatrak ma łopaty, które obracają się pod wpływem przepływu wody. Największy opór zapewniają ostrza o szerokości dwóch centymetrów (przy szybkim przepływie, którego prędkość nie przekracza jednak dwóch metrów na sekundę).

W tym przypadku ostrza napędzane są powstałą siłą nośną, a nie ciśnieniem wody. Ponadto kierunek ruchu łopatek jest prostopadły do ​​kierunku przepływu. Proces ten przypomina elektrownie wiatrowe, z tą różnicą, że odbywa się pod wodą.

Elektrownia wodna Garlyandnaya

Ten typ minielektrowni wodnej składa się z kabla rozciągniętego nad korytem rzeki i zamocowanego w łożysku wsporczym. Turbiny o niewielkich rozmiarach i wadze (wirniki hydrauliczne) są zawieszone i sztywno na niej zamocowane w formie girlandy. Składają się z dwóch półcylindrów. Ze względu na wyrównanie osi po opuszczeniu do wody powstaje w nich moment obrotowy. Powoduje to, że kabel zgina się, rozciąga i zaczyna się obracać. W tej sytuacji kabel można porównać do wału służącego do przenoszenia mocy. Jeden z końców linki jest podłączony do skrzyni biegów. Przenoszona jest na niego moc z obrotu liny i śmigieł hydraulicznych.

Obecność kilku „girland” pomoże zwiększyć moc stacji. Można je ze sobą łączyć. Nawet to nie zwiększa znacząco wydajności tej elektrowni wodnej. Jest to jedna z wad takiej konstrukcji.

Kolejną wadą tego gatunku jest zagrożenie, jakie stwarza dla innych. Ze stacji tego typu można korzystać wyłącznie w miejscach opuszczonych. Znaki ostrzegawcze są wymagane.

Rotor Daria

Minielektrownia wodna przeznaczona do tego typu domu prywatnego nosi imię jej dewelopera, Georgesa Darrieusa. Konstrukcja ta została opatentowana już w 1931 roku. Jest to wirnik, na którym umieszczone są łopatki. Wymagane parametry dobierane są indywidualnie dla każdego ostrza. Wirnik opuszczany jest pod wodę w pozycji pionowej. Łopatki obracają się pod wpływem różnicy ciśnień wynikającej z przepływu wody po ich powierzchni. Proces ten przypomina działanie siły nośnej, która powoduje start samolotów.

Ten typ elektrowni wodnej ma dobry wskaźnik wydajności. Potrójna zaleta – kierunek przepływu nie ma znaczenia.

Wady tego typu elektrowni obejmują złożoną konstrukcję i trudną instalację.

Zalety minielektrowni wodnych

Niezależnie od rodzaju konstrukcji minielektrownie wodne mają szereg zalet:

• Są przyjazne dla środowiska i nie wytwarzają substancji szkodliwych dla atmosfery.
• Proces wytwarzania energii elektrycznej odbywa się bez powodowania hałasu.
• Woda pozostaje czysta.
• Energia elektryczna jest wytwarzana w sposób ciągły, niezależnie od pory dnia i warunków atmosferycznych.
• Do założenia stacji wystarczy nawet niewielki strumień.
• Nadwyżkę prądu można sprzedać sąsiadom.
• Nie potrzebujesz dużej ilości dokumentów zezwalających.

Minielektrownia wodna zrób to sam

Możesz zbudować stację wodną, ​​aby samodzielnie wytwarzać prąd. W prywatnym domu wystarczy dwadzieścia kilowatów dziennie. Nawet minielektrownia wodna zmontowana własnymi rękami może poradzić sobie z tą wartością. Należy jednak pamiętać, że proces ten charakteryzuje się wieloma cechami:

• Dokładne obliczenia są dość trudne.
• Wymiary i grubość elementów dobieramy „na oko”, wyłącznie eksperymentalnie.
• Domowe konstrukcje nie mają elementów ochronnych, co prowadzi do częstych awarii i związanych z tym kosztów.

Dlatego jeśli nie masz doświadczenia i pewnej wiedzy w tym zakresie, lepiej porzucić tego rodzaju pomysł. Taniej może okazać się zakup gotowej stacji.

Jeśli nadal decydujesz się zrobić wszystko sam, musisz zacząć od pomiaru prędkości przepływu wody w rzece. W końcu od tego zależy moc, którą można uzyskać. Jeżeli prędkość będzie mniejsza niż metr na sekundę, wówczas budowa minielektrowni wodnej w tej lokalizacji nie będzie uzasadniona.

Kolejnym etapem, którego nie można pominąć, są obliczenia. Należy dokładnie obliczyć wysokość kosztów, jakie zostaną poniesione w związku z budową stacji. W rezultacie może się okazać, że energetyka wodna nie jest najlepszym rozwiązaniem. Następnie należy zwrócić uwagę na inne rodzaje alternatywnej energii elektrycznej.

Minielektrownia wodna może być optymalnym rozwiązaniem pozwalającym zaoszczędzić koszty energii. Aby go zbudować, w pobliżu domu musi znajdować się rzeka. W zależności od pożądanych cech, możesz wybrać odpowiednia opcja Elektrownia wodna. Przy odpowiednim podejściu możesz nawet wykonać taką konstrukcję własnymi rękami.

fb.ru

Bezpłatny prąd - minielektrownia wodna zrób to sam

Jeśli w pobliżu Twojego domu płynie rzeka lub nawet mały strumyk, to za pomocą domowej minielektrowni wodnej możesz uzyskać darmowy prąd. Być może nie będzie to bardzo duże zwiększenie budżetu, jednak świadomość posiadania własnego prądu kosztuje znacznie więcej. Cóż, jeśli na przykład na daczy nie ma centralnego zasilania, to nawet niewielkie ilości prądu będą po prostu potrzebne. Tak więc, aby stworzyć domową elektrownię wodną, ​​wymagane są co najmniej dwa warunki - dostępność zasobów wody i chęć.

Jeśli oba są obecne, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zmierzenie prędkości przepływu rzeki. Jest to bardzo proste – wrzuć gałązkę do rzeki i zmierz czas, w którym przepłynie ona 10 metrów. Dzieląc metry przez sekundy, otrzymasz aktualną prędkość w m/s. Jeśli prędkość jest mniejsza niż 1 m/s, wydajna minielektrownia wodna nie będzie działać. W takim przypadku można spróbować zwiększyć prędkość przepływu sztucznie zwężając kanał lub tworząc małą tamę, jeśli mamy do czynienia z małym strumieniem.

Jako wskazówkę można posłużyć się zależnością pomiędzy prędkością przepływu w m/s a mocą energii elektrycznej pobieranej z wału napędowego w kW (średnica ślimaka 1 metr). Dane mają charakter eksperymentalny, w rzeczywistości uzyskana moc zależy od wielu czynników, ale nadaje się do oceny.

0,5 m/s – 0,03 kW, 0,7 m/s – 0,07 kW, 1 m/s – 0,14 kW, 1,5 m/s – 0,31 kW, 2 m/s – 0,55 kW, 2,5 m/s – 0,86 kW, 3 m /s -1,24 kW, 4 m/s – 2,2 kW itd.

Moc domowej minielektrowni wodnej jest proporcjonalna do sześcianu prędkości przepływu. Jak już wskazano, jeśli prędkość przepływu jest niewystarczająca, należy spróbować ją sztucznie zwiększyć, jeśli jest to oczywiście możliwe.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Istnieje kilka głównych opcji domowych minielektrowni wodnych.

Młyn wodny

Jest to koło z łopatkami zamontowanymi prostopadle do powierzchni wody. Koło jest zanurzone w strumieniu w mniej niż połowie. Woda naciska na ostrza i obraca koło. Istnieją również koła turbin ze specjalnymi łopatkami zoptymalizowanymi pod kątem przepływu cieczy. Ale to wystarczy złożone projekty bardziej fabryczne niż domowej roboty.

Rotor Daria

To jest rotor z Oś pionowa rotacja wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. Pionowy wirnik, który obraca się pod wpływem różnicy ciśnień na łopatkach. Różnica ciśnień powstaje w wyniku przepływu cieczy wokół skomplikowanych powierzchni. Efekt jest podobny do siły nośnej wodolotu lub skrzydła samolotu. Projekt ten został opatentowany przez Georgesa Jean-Marie Darrieux, francuskiego inżyniera aeronautyki w 1931 roku. Często stosowany również w projektach turbin wiatrowych.

Elektrownia wodna Garlyandnaya

Elektrownia wodna składa się z lekkich turbin – śmigieł hydraulicznych, nawleczonych i sztywno zamocowanych w formie girlandy na kablu przerzuconym przez rzekę. Jeden koniec liny jest zamocowany w łożysku podporowym, drugi obraca wirnik generatora. W tym przypadku kabel pełni rolę swego rodzaju wału, którego ruch obrotowy przenoszony jest na generator. Przepływ wody obraca wirniki, wirniki obracają kabel.

Śmigło

Zapożyczony także z projektów elektrowni wiatrowych, rodzaj „podwodnej turbiny wiatrowej” z pionowym wirnikiem. W przeciwieństwie do śmigła powietrznego, śmigło podwodne ma łopaty o minimalnej szerokości. Do wody wystarczy ostrze o szerokości zaledwie 2 cm, przy takiej szerokości wystąpią minimalne opory i maksymalna prędkość obrotowa. Tę szerokość łopatek dobrano dla prędkości przepływu 0,8-2 metrów na sekundę. Przy wyższych prędkościach optymalne mogą być inne rozmiary. Śmigło porusza się nie pod wpływem ciśnienia wody, ale w wyniku wytwarzania siły nośnej. Podobnie jak skrzydło samolotu. Łopatki śmigła poruszają się w poprzek przepływu, a nie są ciągnięte w kierunku przepływu.

Zalety i wady różnych domowych systemów minielektrowni wodnych

Wady elektrowni wodnej girlandowej są oczywiste: duże zużycie materiału, zagrożenie dla innych (długi kabel podwodny, wirniki ukryte w wodzie, blokowanie rzeki), niska wydajność. Elektrownia wodna Garland to rodzaj małej tamy. Zaleca się stosowanie na terenach niezamieszkanych, odległych, oznaczonych odpowiednimi znakami ostrzegawczymi. Może być wymagana zgoda władz i ekologów. Drugą opcją jest mały strumyk w ogrodzie. Wirnik Daria jest trudny do obliczenia i wyprodukowania. Na początku pracy trzeba ją odprężyć. Jest jednak atrakcyjny, ponieważ oś wirnika jest usytuowana pionowo, a napęd można przekazywać nad wodą, bez dodatkowych przekładni. Taki wirnik będzie się obracał przy każdej zmianie kierunku przepływu - to plus.

Najbardziej rozpowszechnionymi projektami budowy domowych elektrowni wodnych są śmigło i koło wodne. Ponieważ opcje te są stosunkowo proste w produkcji, wymagają minimalnych obliczeń i są wdrażane przy minimalnych kosztach, mają wysoką wydajność oraz są łatwe w konfiguracji i obsłudze.

Jeśli nie masz zasobów energii wodnej, możesz stworzyć własną przydomową elektrownię wiatrową.

Przykład prostej minielektrowni wodnej

Najprostszą elektrownię wodną można szybko zbudować ze zwykłego roweru z dynamicznym reflektorem. Należy przygotować kilka ostrzy (2-3) z ocynkowanego żelaza lub cienkiej blachy aluminiowej. Pióra powinny mieć długość od felgi do piasty i szerokość 2-4 cm.Pióra te montuje się pomiędzy szprychami dowolną dostępną metodą lub za pomocą wcześniej przygotowanych łączników. Jeśli używasz dwóch ostrzy, umieść je naprzeciwko siebie. Jeśli chcesz dodać więcej ostrzy, podziel obwód koła przez liczbę ostrzy i zainstaluj je w równych odstępach. Można poeksperymentować z głębokością zanurzenia koła z łopatkami w wodzie. Zwykle jest zanurzony w jednej trzeciej do połowy. Już wcześniej rozważano opcję podróżnej elektrowni wiatrowej.

Taka mikroelektrownia wodna nie zajmuje dużo miejsca i doskonale posłuży rowerzystom – najważniejsza jest obecność strumyka lub strumyka – czyli zazwyczaj miejsca rozbijania obozu. Minielektrownia wodna z roweru może oświetlić namiot i naładować telefony komórkowe lub inne gadżety.

bazila.net

Zrób to sam elektrownia wodna na własnej działce

Domowa minielektrownia wodna, wykonana własnymi rękami: zdjęcie z opisem, a także kilka filmów pokazujących działanie minielektrowni wodnej.

U autora przylegająca działka płynie mały strumyk, to podsunęło mu pomysł zbudowania minielektrowni wodnej, aby móc pozyskać dodatkowy prąd do oświetlenia domu i zasilania małej mocy sprzęt AGD.

Turbinę wykonano niezależnie ze sklejki odpornej na wilgoć o grubości 13 mm.

W rezultacie powstało koło o średnicy 1200 mm i szerokości 600 mm, którego konstrukcja została dodatkowo pokryta wodoodporną powłoką.

Uchwyt turbiny wykonany jest z drewna dębowego, cała instalacja jest przymocowana kotwami do betonowej podstawy wylanej na dnie potoku.

Ta domowej roboty minielektrownia wodna wykorzystuje generator z magnesami trwałymi Wind Blue Power; jest w stanie generować napięcie 12 V przy zaledwie 130 obr./min. Zwykły generator samochodowy nie nadaje się tutaj, ponieważ wytwarza 12 V przy prędkościach powyżej 1000 obr./min. Moment obrotowy przekazywany jest z turbiny na generator za pomocą przekładni łańcuchowej.

Początkowo turbina nie obracała się wystarczająco szybko, dlatego autor zdecydował się na wykonanie dodatkowego stopnia pod zaporą, przy którym woda zbierała się w wąskim gardzieli i opadała z większą siłą na łopatki kół.

Do generatora podłączona jest para akumulatorów samochodowych 12 V 110 A i falownik.

Moc wyjściowa minielektrowni wodnej wynosi 50 W, w szczytowym momencie wytwarza do 500 W.

Moim zdaniem pomysł nie jest zły, instalację można oczywiście ulepszyć, jej moc nie jest wystarczająca do pełnego zaopatrzenia domu w energię, ale całkiem nadaje się jako dodatkowe źródło darmowego prądu.

Koło turbiny do generatora.

Domowa mini elektrownia wodna w pracy.

Wideo: turbina wodna przy pełnym obciążeniu.

Popularne domowe produkty z tej sekcji

Generator gazu zrób to sam...

Ładowarka solarna do telefonu z własnym...

Jak zrobić pionowy generator wiatrowy...

Jak podłączyć baterię słoneczną...

Jak zrobić łopaty do generatora wiatrowego...

Kolektory słoneczne dla domu...

Kolektor słoneczny wykonany z butelek...

Minielektrownia cieplna: generator na element...

Generator wiatrowy DIY...

Kolektor słoneczny z puszek: rysunki, zdjęcia...

Jak zrobić generator wiatrowy: zdjęcia, filmy...

Jak zrobić panel słoneczny, aby naładować telefon...

sam-stroitel.com

Minielektrownia wodna zrób to sam – czy to prawda?

Ponieważ ostatnio zaczęły rosnąć taryfy za energię elektryczną, wśród ludności coraz większe znaczenie zyskują odnawialne źródła energii, umożliwiające jej otrzymywanie energii elektrycznej niemal bezpłatnie. Wśród takich źródeł znanych ludzkości warto wyróżnić panele słoneczne, generatory wiatrowe i przydomowe elektrownie wodne. Ale te ostatnie są dość skomplikowane, ponieważ muszą pracować w bardzo agresywnych warunkach. Chociaż nie oznacza to, że nie można zbudować minielektrowni wodnej własnymi rękami.

Aby zrobić wszystko poprawnie i skutecznie, najważniejsze jest wybór odpowiednie materiały. Muszą zapewniać maksymalną trwałość stacji. Domowe hydrogeneratory typu „zrób to sam”, których moc jest porównywalna z mocą paneli słonecznych i turbin wiatrowych, są w stanie wyprodukować znacznie większą ilość energii. Choć wiele zależy od materiałów, na tym nie wszystko się kończy.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Istnieje wiele różnych odmian minielektrowni wodnych, z których każda ma swoje zalety, cechy i wady. Wyróżnia się następujące typy tych urządzeń:

• girlanda;
• śmigło;
• Wirnik Darii;
• koło wodne z ostrzami.

Girlandowa elektrownia wodna składa się z kabla, na którym przymocowane są wirniki. Taki kabel przeciąga się przez rzekę i zanurza w wodzie. Przepływ wody w rzece zaczyna obracać wirniki, które z kolei obracają kabel, na którego jednym końcu znajduje się łożysko, a na drugim - generator.

Następnym typem jest koło wodne z ostrzami. Montuje się go prostopadle do powierzchni wody, zanurzając się mniej niż w połowie. Gdy przepływ wody działa na koło, obraca się ono i powoduje obrót generatora minielektrowni wodnej, do której przymocowane jest to koło.

Jeśli chodzi o elektrownię wodną śmigłową, jest to turbina wiatrowa zlokalizowana pod wodą z pionowym wirnikiem. Szerokość łopat takiego wiatraka nie przekracza 2 centymetrów. Ta szerokość jest wystarczająca dla wody, ponieważ to właśnie ta moc pozwala wyprodukować maksymalną ilość energii elektrycznej przy minimalnym oporze. To prawda, że ​​​​ta szerokość jest optymalna tylko dla prędkości przepływu do 2 metrów na sekundę.

W pozostałych warunkach parametry łopatek wirnika obliczane są osobno. A wirnik Darrieusa to wirnik ustawiony pionowo, który działa na zasadzie różnicy ciśnień. Podobnie dzieje się ze skrzydłem samolotu, na które działa siła nośna.

Zalety i wady

Jeśli weźmiemy pod uwagę elektrownię wodną girlandową, ma ona wiele oczywistych wad. Po pierwsze, długi kabel zastosowany w projekcie stwarza zagrożenie dla innych. Wirniki ukryte pod wodą również stanowią duże zagrożenie. Cóż, dodatkowo warto zwrócić uwagę na niskie wskaźniki wydajności i wysokie zużycie materiału.

Jeśli chodzi o wady wirnika Darrieusa, aby urządzenie zaczęło wytwarzać prąd, należy je najpierw rozkręcić. To prawda, że ​​​​w tym przypadku moc jest pobierana bezpośrednio nad wodą, więc bez względu na to, jak zmienia się przepływ wody, generator będzie wytwarzał energię elektryczną.

Wszystko to sprawia, że ​​coraz większą popularnością cieszą się turbiny hydrauliczne do minielektrowni wodnych i koła wodne. Jeśli weźmiemy pod uwagę ręczną budowę takich urządzeń, nie są one aż tak skomplikowane. Ponadto przy minimalnych kosztach takie minielektrownie wodne są w stanie zapewnić maksymalne wskaźniki wydajności. Kryteria popularności są więc oczywiste.

Od czego zacząć budowę

Budowę minielektrowni wodnej własnymi rękami należy rozpocząć od pomiaru wskaźników prędkości przepływów rzek. Robi się to bardzo prosto: wystarczy zaznaczyć odległość 10 metrów pod prąd, wziąć do ręki stoper, wrzucić chip do wody i zanotować czas, jaki zajmuje mu pokonanie zmierzonej odległości.

Ostatecznie, jeśli podzielisz 10 metrów przez liczbę sekund, otrzymasz prędkość rzeki w metrach na sekundę. Warto wziąć pod uwagę, że nie ma sensu budować minielektrowni wodnych w miejscach, gdzie prędkość przepływu nie przekracza 1 m/s.

Jeśli chcesz dowiedzieć się, jak powstają minielektrownie wodne na obszarach, gdzie prędkość rzeki jest niska, możesz spróbować zwiększyć przepływ, organizując różnicę wysokości. Można tego dokonać instalując rurę spustową w zbiorniku. W takim przypadku średnica rury będzie miała bezpośredni wpływ na prędkość przepływu wody. Im mniejsza średnica, tym szybszy przepływ.

Takie podejście umożliwia zorganizowanie minielektrowni wodnej, nawet jeśli w pobliżu domu przepływa mały strumień. Oznacza to, że zorganizowana jest na nim składana tama, poniżej której zainstalowana jest minielektrownia wodna bezpośrednio do zasilania domu i urządzeń gospodarstwa domowego.

energiar.biz

Generator wody z powietrza » Przydatne domowe produkty

Budowa, zasada działania generatora wody Generator wody to piramidalna rama z wypełniaczem pochłaniającym wilgoć. Piramidalną ramę tworzą cztery filary. 3, przyspawany do podstawy poz. 4, wykonany z metalowego narożnika. W przestrzeń pomiędzy narożnikami podstawy wspawana jest metalowa siatka, poz. 15: od dołu do podstawy za pomocą podkładek poz. 6, dołączona jest taca polietylenowa, poz. 5 z dziurką pośrodku. Wewnętrzna przestrzeń ramy siatkowej jest gęsto (ale bez deformacji ścianek) wypełniona materiałem pochłaniającym wilgoć. Z zewnątrz na piramidalnej ramie umieszczona jest przezroczysta kopuła póz. 1, który mocuje się za pomocą czterech noszy, poz. 8 i amortyzator poz. 14.

Generator wody posiada dwa cykle pracy: pochłanianie wilgoci z powietrza przez wypełniacz; odparowanie wilgoci z wypełniacza, a następnie jej kondensacja na ścianach kopuły. O zachodzie słońca przezroczysta kopuła jest podnoszona, aby zapewnić dostęp powietrza do wypełniacza; wypełniacz wchłania wilgoć przez całą noc. Rano kopuła jest opuszczana i uszczelniana amortyzatorem; słońce odparowuje wilgoć z wypełniacza, para gromadzi się w górnej części piramidy, kondensacja spływa po ścianach kopuły na tacę i przez znajdujący się w niej otwór napełnia pojemnik wodą.

Wykonanie generatora wody Przygotowania do wykonania generatora wody rozpoczynają się od zebrania wypełniacza. Jako wypełniacz stosuje się skrawki papieru gazetowego; Papier gazetowy powinien być pozbawiony czcionki drukarskiej, aby uniknąć zatykania powstałej wody związkami ołowiu. Praca polegająca na zbieraniu papieru zajmie dużo czasu, w tym czasie powstają pozostałe elementy generatora wody. Podstawa spawana z narożników metalowych o wymiarach półki 35x35 mm, cztery podpory poz. 10 takich samych narożników i osiem nawiasów poz. 13. Wsporniki połączone są ze sobą prętami stalowymi poz. 17 długość 930 mm; średnica 10 mm. Na górze półek narożnych przyspawana jest metalowa siatka o wymiarach oczek 15 x 15 mm. średnica drutu siatki 1,5-2 mm. Z taśmy stalowej wycięte są cztery nakładki poz. 6. Wykorzystując otwory w podkładkach, w narożnikach podstawy wierci się otwory o średnicy 4,5 mm i wycina się gwinty pod wkręty VM 5. Następnie podstawę montuje się w miejscu przeznaczonym na ciepłą wodę na działce ogrodowej , ogród warzywny itp. Miejsce należy wybrać tak, aby ciepła woda nie była zacieniona przez drzewa i budynki.

Po wybraniu miejsca podparcia podstawy, mocuje się ją w podłożu zaprawa cementowa. Dopuszcza się spawanie podkładek podporowych o średnicy 100 mm blacha stalowa Grubość 2mm. Następnie cztery stojaki są przyspawane naprzemiennie do rogów kwadratu podstawy, tak aby odcinki stojaków o długości 30 mm znajdowały się pośrodku podstawy na wysokości około 1,5 m. Regały są wzmocnione poprzeczkami, które są przyspawane do stojaki od wewnątrz.

Materiał poprzeczek jest taki sam jak stojaków. Następnie od folia polietylenowa Wycięta jest blacha o grubości 1 mm poz. 5; Krawędzie palety, które znajdą się pod okładzinami, są schowane w celu wzmocnienia punktu mocowania. W środku miski wycina się okrągły otwór o średnicy 70 mm, aby spuścić wodę. Krawędzie otworów można również wzmocnić poprzez wspawanie dodatkowej nakładki polietylenowej. Następnie do słupków mocowana jest rama siatkowa, która jest siecią rybacką o drobnych oczkach o rozmiarze oczek 15x15 mm. Siatkę mocuje się do słupków i krawędzi metalowej palety siatkowej za pomocą bawełnianej taśmy, tak aby siatka była ciasno naciągnięta pomiędzy słupkami. Wskazane jest również przywiązanie siatki do poprzeczek, dzieląc wewnętrzną objętość piramidy na dwie części. Przed przywiązaniem siatki do słupka przedniego przegródki (zaczynając od góry) powstałej ramy siatkowej szczelnie wypełniamy zmiętymi skrawkami papieru gazetowego. Wypełnienie należy wykonać tak, aby wewnątrz piramidy nie pozostała wolna przestrzeń, a wystawanie ścianek siatki było minimalne. Następnie zaczynają tworzyć przezroczystą kopułę. Wykonany jest z folii polietylenowej, której cięcie odbywa się zgodnie z rysunkiem, poz. 1 i zespawane lutownicą wzdłuż płaszczyzn A, A1. Wykonaj szew bez przegrzania, aby polietylen nie stał się kruchy w miejscu spawania. Aby zapobiec uszkodzeniu integralności kopuły na szczycie piramidy, przykrywa się ją rodzajem polietylenowego „czapki” – fragment B wg rysunku poz. 1. Następnie po umieszczeniu fragmentu B na piramidzie, ostrożnie umieść kopułę na ramie. Po wyprostowaniu kopuły zespawaj ze sobą krawędzie płaszczyzn C: uzyskuje się rodzaj „spódnicy”. Pierścień wykonany jest z gumowej rurki, poz. 9, który jest umieszczony na piramidzie. Do ringu przywiązane są cztery liny odciągowe z haczykami, w pozach. 11. Spód przezroczystej kopuły („spódnica”) dociskany jest mocno do narożników podstawy za pomocą amortyzatora. Amortyzator - pierścień z taśmy gumowej o długości 5000 mm i szerokości 50 mm, wykonany z bandaża gumowego. Jeśli nie ma polietylenu o wymaganej powierzchni kopuły, jest on spawany z kilku fragmentów polietylenu. Do spawania polietylenu zaleca się użycie lutownicy o mocy 40-65 W, w której grocie wykonany jest rowek, w rowku na osi zamocowany jest metalowy krążek o grubości 3-5 mm.

Działanie generatora wody O zachodzie słońca przezroczystą kopułę składa się do poziomu poprzeczek i mocuje w tej pozycji za pomocą zastrzałów, zakładając haki na pręty, poz. 17. W nocy papier wchłania wilgoć, rano kopułę opuszcza się, mocując jej dolną krawędź do podstawy za pomocą amortyzatora. W ciągu dnia słońce nagrzeje piramidę, wilgoć z papieru wyparuje, a para schładza się na ścianach i zamienia się w wodę, która spływa w dół. Wodę zbiera się umieszczając pojemnik pod otworem w misce polietylenowej. O zachodzie słońca cykl się powtarza. Zaleca się wymianę papieru w GV co sezon, na zimę kopułę należy przechowywać w pomieszczeniu zamkniętym. Zaleca się także wymianę kopuły po utracie przezroczystości jej ścian. Podczas pracy konieczne jest monitorowanie integralności kopuły.

www.freeseller.ru

Jak zrobić minielektrownię wodną własnymi rękami / Zrównoważone produkty i konstrukcje…

Całoroczna elektrownia wodna bez tamy

Proponuje się bezzaporową całoroczną elektrownię wodną (BVHPP), która ma za zadanie wytwarzać energię elektryczną bez budowy tamy, wykorzystując energię przepływu grawitacyjnego.

Dzięki produkcji różnych standardowych rozmiarów dla różnych przepływów, a także instalacji kaskadowej, instalacje BVGES mogą być stosowane zarówno w małych gospodarstwach rolnych, jak i produkcja przemysłowa energii elektrycznej, zwłaszcza w miejscach oddalonych od linii energetycznych.

Konstrukcyjnie wirnik elektrowni wodnej jest montowany pionowo, wysokość wirnika wynosi od 0,25 do 2,5 m... Konstrukcja jest mocowana na rzekach z zamarznięciem na dnie kanału oraz w otwartym (nie -kanał zamrażalniczy) __ na stałym katamaranie.

Moc instalacji jest proporcjonalna do powierzchni łopatki i prędkości przepływu w kostce. Zależność mocy odbieranej na wale BVGES od jego wielkości i prędkości przepływu, a także szacunkowy koszt jednostki hydraulicznej przedstawiono w poniższej tabeli:

Moc BVHPP, kW w zależności od prędkości przepływu i wielkości instalacji

Okres zwrotu inwestycji nie przekracza 1 roku. Prototyp BVGES przetestowano na pełnowymiarowym stanowisku testowym wody.

Obecnie istnieje dokumentacja techniczna dotycząca produkcji próbek przemysłowych według specyfikacji klienta.

Mikroelektrownie ciśnieniowe i małe elektrownie wodne

Agregaty hydrauliczne dla małych elektrowni wodnych przeznaczone są do pracy w szerokim zakresie ciśnień i przepływów przy wysokich charakterystykach energetycznych.

Mikroelektrownie wodne to niezawodne, przyjazne dla środowiska, kompaktowe, szybko zwracające się źródła energii elektrycznej dla wsi, gospodarstw rolnych, wiosek letniskowych, gospodarstw rolnych, a także młynów, piekarni, małe gałęzie przemysłu w odległych obszarach górskich i trudno dostępnych, gdzie w pobliżu nie ma linii energetycznych, a budowa takich linii trwa obecnie dłużej i jest droższa niż zakup i instalacja mikroelektrowni wodnych.

W skład zestawu wchodzą: jednostka napędowa, urządzenie poboru wody i automatyka sterująca.

Posiada udane doświadczenie w obsłudze urządzeń na zboczach istniejących tam, kanałach, systemach wodociągowych i odwadniających przedsiębiorstw przemysłowych i obiektów komunalnych, oczyszczalniach ścieków, systemach nawadniających i rurociągach wody pitnej. Ponad 150 zestawów sprzętu trafiło do klientów w różnych regionach Rosji, krajach WNP, a także Japonii, Brazylii, Gwatemali, Szwecji i Łotwie.

Główne rozwiązania techniczne zastosowane przy tworzeniu sprzętu mają charakter wynalazczy i są chronione patentami.

1. ELEKTROWNIE MIKROWODNE

z wirnikiem śmigłowym
— moc do 10 kW (MGES-10PR) dla ciśnienia 2,0-4,5 m i przepływu 0,07 - 0,14 m3/s;
— moc do 10 kW (MGES-10PR) dla wysokości podnoszenia 4,5-8,0 m i przepływu 0,10 - 0,21 m3/s;
— moc do 15 kW (MGES-15PR) dla wysokości podnoszenia 1,75-3,5 m i przepływu 0,10 - 0,20 m3/s;
— moc do 15 kW (MGES-15PR) dla ciśnienia 3,5-7,0 m i przepływu 0,15 - 0,130 m3/s;
- moc do 50 kW (MGES-50PR) dla wysokości podnoszenia 4,0-10,0 m i przepływu 0,36 - 0,80 m3/s;

z wirnikiem ukośnym
- moc 10-50 kW (MGES-50D) dla ciśnienia 10,0-25,0 m i przepływu 0,05 - 0,28 m3/s;
— moc do 100 kW (MGES-100D) dla wysokości podnoszenia 25,0-55,0 m i przepływu 0,19 - 0,25 m3/s;

2. JEDNOSTKI WODNE DLA MAŁYCH ENERGII WODNYCH

Agregaty hydrauliczne z turbinami osiowymi o mocy do 1000 kW;
-zespoły hydrauliczne z turbinami promieniowo-osiowymi o mocy do 5000 kW;
-zespoły hydrauliczne z turbinami kubełkowymi o mocy do 5000 kW;

CZAS DOSTAWY

Mikroelektrownia wodna 10 kW; Dostawa 15 kW następuje w ciągu 3 miesięcy od podpisania umowy.
Mikroelektrownia wodna 50 kW; dostarczone w ciągu 6 miesięcy od podpisania umowy.
Mikroelektrownia wodna 100 kW; dostarczone w ciągu 8 miesięcy od podpisania umowy.
Agregaty hydrauliczne dostarczane są w terminie od 6 do 12 miesięcy od podpisania umowy.

Specjaliści firmy są gotowi pomóc Państwu w ustaleniu optymalnego wariantu instalacji mikro i małych elektrowni wodnych, dobrać dla nich urządzenia, pomóc w montażu i uruchomieniu agregatów hydraulicznych, a także zapewnić serwis posprzedażowy urządzeń.
podczas jego działania.

KOSZT WYPOSAŻENIA

Rosyjska mikroelektrownia wodna

Wygląd

Mikroelektrownia wodna o mocy 10 kW

Mikroelektrownia wodna o mocy 50 kW

InzhInvestStroy

Minielektrownia wodna. Mikroelektrownie wodne

Mała elektrownia wodna lub mała elektrownia wodna (MEW) to elektrownia wodna wytwarzająca stosunkowo niewielką ilość energii elektrycznej i składająca się z elektrowni wodnych o mocy zainstalowanej od 1 do 3000 kW.

Mikroelektrownia wodna przeznaczony do przetwarzania energii hydraulicznej przepływu płynu na energię elektryczną w celu dalszego przesyłania wytworzonej energii elektrycznej do systemu elektroenergetycznego.

Termin mikro oznacza, że ​​elektrownia wodna jest instalowana na małych zbiornikach wodnych - małych rzekach lub nawet potokach, strumieniach technologicznych lub różnicach wysokości instalacji uzdatniania wody, a moc agregatu hydraulicznego nie przekracza 10 kW.

MEW dzieli się na dwie klasy: mikroelektrownie wodne (do 200 kW) i minielektrownie wodne (do 3000 kW). Te pierwsze znajdują zastosowanie głównie w gospodarstwach domowych i małych przedsiębiorstwach, te drugie – w większych obiektach.

Dla właściciela wiejskiego domu lub małej firmy te pierwsze są oczywiście bardziej interesujące.

Ze względu na zasadę działania mikroelektrownie wodne dzielą się na następujące typy:

Młyn wodny. Jest to koło z łopatkami, zamontowane prostopadle do powierzchni wody i do połowy w niej zanurzone. Podczas pracy woda wywiera nacisk na ostrza i powoduje obrót koła.

Z punktu widzenia łatwości produkcji i uzyskania maksymalnej wydajności przy minimalnych kosztach, konstrukcja ta sprawdza się dobrze.

Dlatego jest często stosowany w praktyce.

Minielektrownia wodna Garland. Jest to kabel przerzucany z jednego brzegu rzeki na drugi, do którego sztywno przymocowane są wirniki. Przepływ wody obraca wirniki, a z nich obrót jest przenoszony na kabel, którego jeden koniec jest połączony z łożyskiem, a drugi z wałem generatora.

Wady elektrowni wodnej girlandowej: duże zużycie materiału, zagrożenie dla innych (długi kabel podwodny, wirniki ukryte w wodzie, blokowanie rzeki), niska wydajność.

Rotor Daria.

Jest to pionowy wirnik, który obraca się pod wpływem różnicy ciśnień na jego łopatkach. Różnica ciśnień powstaje w wyniku przepływu cieczy wokół skomplikowanych powierzchni. Efekt jest podobny do siły nośnej wodolotu lub skrzydła samolotu. W rzeczywistości SHPP tej konstrukcji są identyczne z generatorami wiatrowymi o tej samej nazwie, ale znajdują się w ciekłym ośrodku.

Wirnik Daria jest trudny w produkcji, należy go rozkręcić przed rozpoczęciem pracy.

Jest jednak atrakcyjny, ponieważ oś wirnika jest usytuowana pionowo, a napęd można przekazywać nad wodą, bez dodatkowych przekładni. Taki wirnik będzie się obracał przy każdej zmianie kierunku przepływu. Podobnie jak jego odpowiednik w powietrzu, sprawność wirnika Darrieusa jest gorsza niż w małych elektrowniach wodnych typu śmigłowego.

Śmigło.

Jest to podwodny „wiatrak” z pionowym wirnikiem, który w odróżnieniu od powietrznego posiada łopaty o minimalnej szerokości zaledwie 2 cm, szerokość ta zapewnia minimalne opory i maksymalną prędkość obrotową i została dobrana dla najczęściej spotykanej prędkości przepływu - 0,8 -2 metry na sekundę.

Śmigłowe SHPP, jak i kołowe, są łatwe w produkcji i charakteryzują się stosunkowo dużą wydajnością, co jest powodem ich częstego stosowania.

Klasyfikacja minielektrowni wodnych

Klasyfikacja według mocy wyjściowej (obszary zastosowań).

Moc wytwarzana przez mikroelektrownię wodną jest określana przez kombinację dwóch czynników, pierwszym jest ciśnienie wody przepływającej na łopatki turbiny hydraulicznej, która napędza generator wytwarzający energię elektryczną, a drugim czynnikiem jest natężenie przepływu, tj.

objętość wody przepływającej przez turbinę w ciągu 1 sekundy. Przepływ jest czynnikiem decydującym przy klasyfikacji elektrowni wodnej do określonego typu.

Ze względu na wytwarzaną moc małe elektrownie wodne dzielą się na:

• Moc domowa do 15 kW: wykorzystywana do dostarczania energii elektrycznej do prywatnych gospodarstw domowych i gospodarstw rolnych.
• Komercyjne do 180 kW: dostarczają energię elektryczną małym przedsiębiorstwom.
• Przemysłowe o mocy ponad 180 kW: wytwarzają energię elektryczną na sprzedaż lub energię przekazują do produkcji.

Klasyfikacja według projektu

Klasyfikacja według miejsca instalacji

• Wysokie ciśnienie - ponad 60 m;
• Średnie ciśnienie - od 25 m;
• Niskie ciśnienie - od 3 do 25 m.

Klasyfikacja ta oznacza, że ​​elektrownia pracuje z różnymi prędkościami i podejmuje się szereg działań w celu jej mechanicznej stabilizacji, ponieważ

natężenie przepływu zależy od ciśnienia.

Elementy minielektrowni wodnej

Instalacja wytwarzająca energię małej elektrowni wodnej składa się z turbiny, generatora i układu automatycznego sterowania. Niektóre elementy systemu są podobne do systemów wytwarzania energii słonecznej lub wiatrowej. Główne elementy systemu:

• Turbina wodna z łopatkami, połączonymi wałem z generatorem
• Generator.

  Minielektrownia wodna (HPP) dla domu

  Zaprojektowany do generowania prądu przemiennego. Mocowany do wału turbiny. Parametry generowanego prądu są stosunkowo niestabilne, jednak podczas generacji wiatrowej nie dochodzi do niczego podobnego do skoków mocy;

• Jednostka sterująca turbiny wodnej zapewnia rozruch i zatrzymanie agregatu hydraulicznego, automatyczną synchronizację generatora po podłączeniu do sieci energetycznej, kontrolę trybów pracy agregatu hydraulicznego i zatrzymanie awaryjne.
• Blok obciążenia balastowego, przeznaczony do rozpraszania energii aktualnie niewykorzystanej przez odbiorcę, pozwala uniknąć awarii generatora elektrycznego oraz systemu monitorowania i sterowania.
• Kontroler/stabilizator ładowania: przeznaczony do kontroli ładowania akumulatora, sterowania obrotem ostrza i konwersji napięcia.
• Banku AKB: zbiornik magazynujący, którego wielkość determinuje czas autonomicznej pracy zasilanego przez niego obiektu.
• Falownik wiele systemów hydrogeneracyjnych wykorzystuje systemy inwerterowe. Jeśli istnieje zestaw akumulatorów i kontroler ładowania, układy hydrauliczne nie różnią się zbytnio od innych systemów wykorzystujących odnawialne źródła energii.

Minielektrownia wodna do prywatnego domu

Rosnące taryfy za energię elektryczną i brak wystarczającej mocy powodują aktualne kwestie o wykorzystanie darmowej energii ze źródeł odnawialnych w gospodarstwach domowych.

Na tle innych odnawialnych źródeł energii interesujące są minielektrownie wodne, gdyż przy mocy równej wiatrakowi i baterii słonecznej są w stanie dostarczyć znacznie więcej energii w jednakowym czasie.

Naturalnym ograniczeniem w ich użytkowaniu jest brak rzeki

Jeśli w pobliżu Twojego domu przepływa niewielka rzeka, potok lub na przelewach jezior występują zmiany wysokości, to masz wszelkie warunki do zainstalowania minielektrowni wodnej. Pieniądze wydane na jego zakup szybko się zwrócą – otrzymasz tani prąd o każdej porze roku, niezależnie od warunków atmosferycznych i innych czynników zewnętrznych.

Głównym wskaźnikiem wskazującym efektywność wykorzystania MEW jest natężenie przepływu zbiornika.

Jeżeli prędkość jest mniejsza niż 1 m/s, należy podjąć dodatkowe działania w celu jej przyspieszenia, np. wykonać kanał obejściowy o zmiennym przekroju lub zorganizować sztuczną różnicę wysokości.

Zalety i wady mikroenergii wodnej

Zalety minielektrowni wodnej dla domu obejmują:

• Bezpieczeństwo ekologiczne (z zastrzeżeniami dla młodych ryb) sprzętu i brak konieczności zalewania dużych obszarów kolosalnymi szkodami materialnymi;
• Ekologiczna czystość wytwarzanej energii.

  Nie ma wpływu na właściwości i jakość wody. Zbiorniki mogą być wykorzystywane zarówno do działalności połowowej, jak i jako źródła zaopatrzenia ludności w wodę;

• Niski koszt wytworzonej energii elektrycznej, kilkukrotnie tańszy niż wytwarzany w elektrowniach cieplnych;
• Prostota i niezawodność zastosowanego sprzętu oraz możliwość jego pracy w trybie autonomicznym (zarówno w obrębie sieci energetycznej, jak i poza nią).

  Wytwarzany przez nie prąd elektryczny spełnia wymagania GOST dotyczące częstotliwości i napięcia;

• Pełny okres użytkowania stacji wynosi co najmniej 40 lat (co najmniej 5 lat przed poważnymi naprawami);
• niewyczerpanie zasobów wykorzystywanych do wytwarzania energii.

Główną wadą mikroelektrowni wodnych jest względne zagrożenie dla mieszkańców fauny wodnej, ponieważ Obracające się łopatki turbin, zwłaszcza przy przepływach z dużą prędkością, mogą stanowić zagrożenie dla ryb i narybku.

informacje ogólne

Mikroelektrownia wodna (Micro HPP) ma za zadanie zapewnić zasilanie odbiorcy odizolowanego od sieci elektroenergetycznej.

Kompletne zasilanie mikroelektrowni wodnych przedstawiono w tabeli 1

Warunki korzystania:

— temperatura powietrza, 0 ° C

— w punkcie mocy od -10 do +40;

— w lokalizacji szaf elektrycznych od 0 do +40;

— wysokość nad poziomem morza, m do 1000; (W przypadku instalowania mikroelektrowni wodnej na wysokości większej niż 1000 m należy ograniczyć moc maksymalną)

— wilgotność względna powietrza w miejscu lokalizacji szaf elektrycznych nie przekracza 98% w temperaturze t = + 250 ° C.

Okres gwarancji na mikroelektrownie wodne wynosi 1 rok od dnia jej uruchomienia, nie więcej jednak niż 1,5 roku od dnia wysyłki, zamontowania sterowania i przekazania robót przy udziale przedsiębiorstwa oraz dotrzymania zasad transport, magazynowanie i eksploatacja ekspertów.

Kompletne dostawy mikroelektrowni wodnych

Tabela 1

dane techniczne

Specyfikacje MicroHP przedstawiono w tabeli 2

Tabela 2

Wymagania dotyczące obciążenia sieci i odbiorców (obciążenie określa się jako procent rzeczywistego wejścia do mikroelektrowni wodnej):

- charakterystyka sieci lokalnej, czterofazowej, trójfazowej;

— moc każdego silnika,% nie więcej niż 10;

Całkowita moc silnika, jeżeli zainstalowano dodatkowe kondensatory kompensacyjne, % nie więcej niż 30.

PROJEKT

Zasilacz przeznaczony jest do wytwarzania energii elektrycznej i składa się z turbiny hydraulicznej oraz silnika asynchronicznego, który pełni funkcję generatora.

Przeznaczony jest do pochłaniania nadmiaru mocy czynnej mikroelektrowni wodnych. BNN to szafka zawierająca grzejniki termoelektryczne.

Automatyka sterująca przeznaczona jest do sterowania i ochrony napędu. Zapewnia wzbudzenie generatora asynchronicznego i automatyczną kontrolę wytwarzanego napięcia i częstotliwości.

UAR zapewnia ochronę przed przeciążeniami, przepięciami i zwarciami

Urządzenie doprowadzające wodę wykonane jest w formie puszki sieciowej, wewnątrz której znajduje się wąż doprowadzający wodę z obudową zamykającą.

Urządzenie doprowadzające wodę zostało zaprojektowane w taki sposób, że pływające pozostałości nie przedostają się do napędu.

Kompletność, wymiary montażowe i przyłączeniowe pokazano na rysunku 1.

wymagania instalacyjne

Warunkiem działania mikroelektrowni jest obecność ciśnienia (różnica poziomów wody) (patrz rysunek 2).

Pełnoekranowa tama hydroelektryczna

Głowę można uzyskać dzięki różnicy znaków wodnych pomiędzy:

- dwie rzeki;

- jezioro i rzeka;

- na tej samej rzece, ze względu na spłaszczenie krzywej.

Ciśnienie jest również możliwe podczas budowy tamy.

Rysunek 2 przedstawia instalację micro HP zgodnie ze schematem konstrukcyjnym bariery. Aby wytworzyć ciśnienie na turbinę wzdłuż rzeki, która ma wiele zboczy i bystrzy, instaluje się rurociąg wylotowy.

Mała tama skalna rozprasza się, zwiększając ciśnienie.

Rurociągi muszą dostarczać wodę do instalacji przy minimalnej utracie ciśnienia.

Długość rurociągu zależy od warunków lokalnych.

Przed podłączeniem zasilania na rurociągu należy zainstalować zawory wlotowe i główne niezbędne do uruchamiania i zatrzymywania mikro HPW.

Ryż. 1
Ogólnie rzecz biorąc, wymiary montażowe i przyłączeniowe Micro HPP 10Pr.
1 - napęd,
2 - blokowe obciążenie balastowe BBN,
3 — Urządzenie automatyczne Kontrola UAR

Elektrownie kogeneracyjne małej mocy (przegląd)

Elektrownie kogeneracyjne dla domów indywidualnych - mikro-CHP,« Mikro-CHP (mikroCHP)” to skrót od „ ciepło i moc połączone” (łącząca ciepło i prąd) to instalacja przeznaczona do ogrzewania mieszkań indywidualnych) to jeden z najciekawszych obszarów rozwoju techniki grzewczej.

Mikro-CHP(mikroCHP) znalazły już tysiące użytkowników i w nadchodzących latach znajdą się w katalogach producentów.

W produkowanych i projektowanych konstrukcjach wdrażane są różne rozwiązania techniczne – od tradycyjnego silnika spalinowego (silnik Otto) po turbiny parowe i tłokowe, a także silnik spalinowy Stirlinga. Producenci promując ten sprzęt podają argumenty zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe: łącznie wysokie (ponad 90%) Wydajność mikro-CHP zapewnia zmniejszenie kosztów dostaw energii oraz ilości szkodliwych emisji, w szczególności dwutlenku węgla, do atmosfery.

Firma Senertec GmbH, część Baxi Group, która dotychczas sprzedała około półtora tysiąca instalacji Dachy(Borsuk) z silnikiem spalinowym.

Moc elektryczna - od 5 kW, moc cieplna - od 12,5 do 20,5. Senertec oferuje centrum energetyczne dla indywidualny dom oraz przy wykorzystaniu kilku modułów i dużego obiektu handlowego. Oprócz kompaktowego modułu kogeneracyjnego, w standardzie zawiera zbiornik buforowy o pojemności do 1000 litrów z zamontowaną na nim stacją cieplną, łączącą wszystkie elementy rurociągowe niezbędne do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.

Dodatkowo zastosowano zewnętrzny wymiennik ciepła kondensacyjnego. Różne modele agregatów Dachs działają na gazie ziemnym, skroplonym i oleju napędowym.

Dostępny jest model Dachs RS zaprojektowany do zasilania biodieslem wytwarzanym z oleju rzepakowego. Szacunkowy koszt modelu gazowego to 25 tysięcy euro.

Mikro-CHP (Mini-BHKW) ekologia Niemiecka firma Technologie PoverPlus(zawarte w Vaillanta Group) jest już sprzedawany na rynku europejskim.

Jego moc elektryczna modulowana jest w zakresie od 1,3 do 4,7, cieplna – w zakresie od 4,0 do 12,5 kW. Całkowita sprawność instalacji przekracza 90%, a jej paliwem jest gaz ziemny lub skroplony.

Szacunkowy koszt modelu to 20 tysięcy euro.

Pod koniec ubiegłego roku firma Czasowniki Otag Wypuszczono pilotażową partię podłogowych mikrokogeneratorów gazowych Lew ®-Powerblock moc elektryczna 0,2-2,2, cieplna - 2,5-16,0 kW.

To używa dwucylindrowy silnik parowy z podwójnym swobodnie poruszającym się tłokiem: para na przemian wchodzi do lewego i prawego cylindra, napędzając tłok roboczy.

Generator pary aparatu składa się z palnika z wymuszonym obiegiem powietrza i stalowej wężownicy; temperatura pary - 350°C, ciśnienie - 25-30 bar. Jego kondensacja odbywa się bezpośrednio w aparacie.

Zgodnie z oczekiwaniami, Lew ® na pellet będzie dostępny w kwietniu 2010.

Firma Mikrogen(Wielka Brytania), jeden z liderów produkcji mini-CHP, opracowany jako pierwszy Silnik Stirlinga Więc mały rozmiarże można go wbudować w kocioł autonomicznego systemu grzewczego.

przez firmę Ogrzewanie Baxi Wielka Brytania ogłosiła zamiar wprowadzenia na rynek brytyjski w 2008 roku kompaktowej (montowanej na ścianie) mikrokogeneracji o mocy elektrycznej 1 kW i mocy cieplnej do 36 kW. Instalacja została opracowana wspólnie z firmą Microgen Energy i stanowi połączenie stworzonego przez nią kompaktowego jednotłokowego silnika Stirlinga z kotłem kondensacyjnym Baxi.

Model wyposażony jest w dwa palniki: pierwszy - modulacja nadmuchem powietrza - zapewnia pracę generatora elektrycznego i wytwarza 15 kW mocy cieplnej, drugi - pokrywa dodatkowe zapotrzebowanie obiektu na ciepło. Prototyp instalacji zaprezentowano na wystawie ISH-2007.

Microgen, we współpracy z holenderskim dostawcą gazu ziemnego Gausine i Grupa De Dietricha Remeha, produkująca kotły Remeha, opracowuje kompletne rozwiązanie do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej.

Grupa De Dietrich-Remeha planuje produkować i sprzedawać ścienny kocioł kondensacyjny z wbudowanym silnikiem Stirlinga. Był już wystawiany na wystawach ISH-2007 i 2009. Kocioł produkowany będzie w wersji jedno- i dwuobwodowej. Niektóre specyfikacje kocioł: Jego moc cieplna będzie 23 kW, w drugim przypadku - 28 kW; energia elektryczna - 1 kW; Moc cieplna Stirlinga – 4,8 kW, sprawność w 40/30°C - ponad 107%, niska emisja CO2 i NOx, poziom hałasu - niecałe 43 dB(A) na 1 m.

Wymiary: 900x420x450 mm.

Najważniejszą zaletą kotła HRE jest to, że część jego wysokiej mocy, sięgającej 107% (dzięki technologii kondensacyjnej), wykorzystywana jest do wytwarzania energii elektrycznej. Koszt energii elektrycznej, a także emisja szkodliwych substancji są obniżone o 65% w porównaniu do elektrowni cieplnych wykorzystujących tradycyjne paliwo.

W przeciętnym domu kocioł „Remeha-HRE” wytwarza 2500 – 3000 kW rocznie, co stanowi 75% średniego zużycia, oszczędzając w ten sposób około 400 euro rocznie. Podczas ogrzewania i wytwarzania energii elektrycznej emisja szkodliwych substancji zmniejsza się o 20%. W Holandii testowanych jest 8 kotłów. Obecnie uruchamianych jest kolejnych 120 kotłów w celu przeprowadzenia szerszych testów. Oczekuje się, że produkcja komercyjna rozpocznie się w 2010 roku.

W Japonii ponad 30 000 właścicieli domów zainstalowało mikro-CHP Hondy z cichymi, wydajnymi silnikami spalinowymi zamkniętymi w eleganckiej metalowej obudowie.

Automatyczne agregaty wytwarzające gaz KOHLER® wyprodukowany w USA o mocy 13 kVA, przeznaczony do stosowania w budynkach mieszkalnych.

Mają optymalną zwartość i doskonałą izolację akustyczną.

Generatory gazowe przeznaczone są do montażu na zewnątrz i nie wymagają specjalnego pomieszczenia. Nadaje się do swojej pracy jako naturalny główny gaz oraz gaz skroplony w butlach lub pojemnikach na gaz.

Automatyczny system awaryjnego sterowania sprawia, że ​​ich użytkowanie jest bezpieczne i komfortowe.

Sprzęt ten pozwala najskuteczniej rozwiązać następujące, niestety, częste problemy z zasilaniem, z którymi borykają się właściciele domów wiejskich:

• Sieć jest dobra, jest wystarczająca moc, ale czasami zdarzają się przerwy w dostawie prądu
• Sieć jest słaba, przeciążona, duże zapady napięcia, częste awarie
• Niewystarczająca moc przydzielona przez organizację dostarczającą energię elektryczną
• W ogóle nie ma sieci

Nigdy nie zabraknie Ci energii!

Twój dom potrzebuje energii.

Agregaty prądotwórcze KOHLER® charakteryzują się profesjonalną jakością, ale są zaprojektowane z myślą o użytek domowy abyś mógł kontynuować swoją aktywność i cieszyć się komfortem nawet podczas przerwy w dostawie prądu. Agregaty prądotwórcze KOHLER® są kompaktowe, wyciszone i włączają się automatycznie w przypadku przerwy w dostawie prądu, zapewniając normalne życie w domu i całkowity spokój ducha.

Zaufaj swojemu agregatowi prądotwórczemu KOHLER®.

Zacznie działać w przypadku braku prądu, niezależnie od tego, czy jesteś w domu, czy nie, i zapewni prąd Twojemu domowi, na przykład w celu:

• Lodówki i zamrażarki nadal działały.
• Działała klimatyzacja, ogrzewanie i instalacja alarmowa.
• Pompy odwadniające, systemy przeciwzamrożeniowe itp. działały.
• Zapewnij energię swojemu systemowi komputerowemu.
• Życie codzienne toczyło się dalej bez strat.

Agregaty prądotwórcze KOHLER® są instalowane na stałe na zewnątrz domu i włączają się automatycznie w celu wytworzenia energii w przypadku przerwy w zasilaniu sieciowym.

• Niezawodny zasilacz.

  Awarie zasilania mogą spowodować uszkodzenie sprzętu elektrycznego (wyświetlaczy plazmowych, lodówek z elektroniczną regulacją temperatury, komputerów itp.).

  Elektrownie wodne w Rosji

  Agregaty prądotwórcze KOHLER® zapewniają zasilanie awaryjne spełniające europejskie standardy mieszkaniowe. Agregat prądotwórczy KOHLER® nie uszkodzi drogiego sprzętu elektronicznego!

• Lepsza izolacja akustyczna. Agregaty prądotwórcze KOHLER® działają praktycznie bezgłośnie, zachowując komfortowe warunki dla Ciebie i Twoich sąsiadów. Poziom hałasu podczas pracy nie przekracza 65 decybeli w odległości 7 m, co odpowiada hałasowi konwencjonalnego klimatyzatora domowego.

• Szybki start.

  Agregaty prądotwórcze KOHLER® przywracają moc w ciągu kilku sekund. Posiadają automatyczny cotygodniowy system testowania, który utrzymuje urządzenie w dobrym stanie podczas rzadkiego użytkowania.

• Paliwo. Agregaty prądotwórcze KOHLER® nadają się do pracy z propanem w postaci płynnego gazu lub gazu ziemnego, a także na oleju napędowym.

  Agregaty gazowe posiadają niski poziom emitują spaliny, co czyni je bezpieczniejszymi z punktu widzenia ochrony środowiska, działają cicho i wymagają rzadszej konserwacji.

  Wybór nalezy do ciebie.

• Jakość KOHLER®. KOHLER® to uznana międzynarodowa grupa firm z prawie 90-letnim doświadczeniem w produkcji agregatów prądotwórczych do zasilania rezerwowego. Pierwsza instalacja została zmontowana w 1920 roku.

Charakterystyka generatora gazu SDMO RES 13

Elektrownie i generatory

Do głównej

Małe elektrownie wodne dzieli się zazwyczaj na dwa typy: „mini” – dostarczające jednostkę mocy do 5000 kW oraz „mikro” – w zakresie od 3 do 100 kW. Wykorzystanie elektrowni wodnych o takiej mocy nie jest w Rosji nowością, ale jest to już dobrze zapomniana praktyka: w latach 50. i 60. działały tysiące małych elektrowni wodnych.

Obecnie ich liczba sięga niemal kilkuset sztuk. Tymczasem stały wzrost cen paliw kopalnych prowadzi do znacznego wzrostu kosztów energii elektrycznej, której udział w kosztach produkcji wynosi 20% i więcej. Pod tym względem mała elektrownia wodna otrzymała nowe życie.

Nowoczesna energetyka wodna na tle innych tradycyjne typy energia elektryczna jest najbardziej efektywną i przyjazną dla środowiska metodą wytwarzania energii elektrycznej.

W tym kierunku biegnie mała elektrownia wodna. Małe elektrownie pozwalają zachować naturalny krajobraz i środowisko nie tylko na etapie eksploatacji, ale także na etapie budowy.

Minielektrownia wodna 10-15-30-50 kW

Nie ma to negatywnego wpływu na jakość wody w przyszłości: całkowicie zachowuje swoje pierwotne, naturalne właściwości.

W rzekach konserw rybnych wodę można wykorzystać dla gatunków roślin wodnych. W przeciwieństwie do innych czystych źródeł energii odnawialnej, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, małe elektrownie wodne są praktycznie niezależne od warunków pogodowych i mogą zapewnić stabilne dostawy energii oszczędnym konsumentom. Kolejną korzyścią wynikającą ze zużycia niewielkiej ilości energii jest oszczędność pieniędzy.

W czasach wyczerpywania się naturalnych źródeł energii – ropy, węgla i gazu, ciągły rozwój jest droższy, a wykorzystanie tanich, dostępnych, odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza małych, pozwala na produkcję taniej energii elektrycznej. Ponadto budowa małych elektrowni wodnych jest tania i szybko się zwraca, dlatego też budowa małej elektrowni wodnej o mocy zainstalowanej około 500 kW kosztuje Roboty budowlane wynosi około 14,5-15,0 milionów rubli.

W połączonej tabeli dokumentacja projektowa, budowa urządzeń, budowa i instalacja małych elektrowni wodnych są uruchamiane na 15-18 miesięcy. Energia elektryczna wysokiej częstotliwości z elektrowni wodnych to nie więcej niż 0,45-0,5 rubla za 1 kWh, 1. To pięć razy mniej niż koszty energii elektrycznej faktycznie sprzedawanej przez system elektroenergetyczny.

Nawiasem mówiąc, w ciągu najbliższego roku lub dwóch lat zamierzają zwiększyć moc systemów elektroenergetycznych o 2-2,2 razy, tak aby koszty budowy zwrócą się w ciągu 3,5-5 lat. Realizacja takiego przedsięwzięcia nie będzie szkodzić środowisku z ekologicznego punktu widzenia.

Ponadto należy zauważyć, że odbudowa, odliczona wcześniej od eksploatacji małej elektrowni wodnej, będzie kosztować 1,5-2 razy mniej.

Wiele rosyjskich organizacji i firm naukowych i przemysłowych zajmuje się projektowaniem i rozwojem wyposażenia takich elektrowni wodnych.

Jednym z największych jest międzysektorowe stowarzyszenie naukowo-techniczne „INSET” (St. Petersburg). Specjaliści INSET opracowali i opatentowali autorskie rozwiązania techniczne zautomatyzowanych systemów sterowania dla małych i mikroelektrowni wodnych. Stosowanie takich układów nie wymaga stałej obecności personelu konserwacyjnego na miejscu – agregat hydrauliczny pracuje niezawodnie w trybie automatycznym. Układ sterowania można zrealizować w oparciu o programowalny sterownik, który umożliwia wizualne monitorowanie parametrów agregatu hydraulicznego na ekranie komputera.

Agregaty hydrauliczne dla małych i mikroelektrowni wodnych wytwarzają MNTO „zintegrowane”, przeznaczone do pracy w szerokim zakresie przepływów i ciśnień o wysokich właściwościach energetycznych i produkowane z wykorzystaniem łopatek śrubowych, promieniowych i osiowych turbiny.

Zakres dostawy obejmuje zazwyczaj turbinę, generator i automatyczne sterowanie agregatem hydraulicznym. Natężenia przepływu wszystkich turbin opierają się na metodzie modelowania matematycznego.

Najbardziej dotyczy to niskiej energii skuteczne rozwiązanie problemy energetyczne dla obszarów należących do obszarów zdecentralizowanego zaopatrzenia w energię, które stanowią ponad 70% terytorium Rosji. Dostarczanie energii do odległych regionów i niedobory energii wymagają znacznych kosztów.

I tutaj wykorzystanie możliwości istniejącego federalnego systemu energetycznego jest mało przydatne. Potencjał gospodarczy w Rosji jest znacznie wyższy niż potencjał odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr, energia słoneczna i biomasa łącznie.W krajowym programie energetycznym firma INSET opracowuje „Koncepcję rozwoju i instalacji małych elektrowni wodnych w Republice Tyva”, zgodnie z którą w tym roku zostanie oddana do użytku mała elektrownia wodna roku we wsi Kyzył-Khaya.

Obecnie elektrownie wodne INSET działają na terenie Rosji (Kabardyno-Bałkaria, Baszkiria), Wspólnoty Niepodległych Państw (Białoruś, Gruzja), a także na Łotwie i innych krajach.

Ekologiczna i ekonomiczna minienergia od dawna przyciąga uwagę obcokrajowców.

Micro INESET działa w Japonii, Korea Południowa, Brazylia, Gwatemala, Szwecja, Polska.

Bezpłatny prąd - minielektrownia wodna zrób to sam

Jeśli w pobliżu Twojego domu płynie rzeka lub nawet mały strumyk, to za pomocą domowej minielektrowni wodnej możesz uzyskać darmowy prąd. Być może nie będzie to bardzo duże zwiększenie budżetu, jednak świadomość posiadania własnego prądu kosztuje znacznie więcej.

Cóż, jeśli na przykład na daczy nie ma centralnego zasilania, to nawet niewielkie ilości prądu będą po prostu potrzebne. Tak więc, aby stworzyć domową elektrownię wodną, ​​wymagane są co najmniej dwa warunki - dostępność zasobów wody i chęć.

Jeśli oba są obecne, pierwszą rzeczą do zrobienia jest zmierzenie prędkości przepływu rzeki.

Jest to bardzo proste – wrzuć gałązkę do rzeki i zmierz czas, w którym przepłynie ona 10 metrów. Dzieląc metry przez sekundy, otrzymasz aktualną prędkość w m/s. Jeśli prędkość jest mniejsza niż 1 m/s, wydajna minielektrownia wodna nie będzie działać.

W takim przypadku można spróbować zwiększyć prędkość przepływu sztucznie zwężając kanał lub tworząc małą tamę, jeśli mamy do czynienia z małym strumieniem.

Jako wskazówkę można posłużyć się zależnością pomiędzy prędkością przepływu w m/s a mocą energii elektrycznej pobieranej z wału napędowego w kW (średnica ślimaka 1 metr).

Dane mają charakter eksperymentalny, w rzeczywistości uzyskana moc zależy od wielu czynników, ale nadaje się do oceny. Więc:

• 0,5 m/s – 0,03 kW,
• 0,7 m/s – 0,07 kW,
• 1 m/s – 0,14 kW,
• 1,5 m/s – 0,31 kW,
• 2 m/s – 0,55 kW,
• 2,5 m/s – 0,86 kW,
• 3 m/s -1,24 kW,
• 4 m/s – 2,2 kW itd.

Moc domowej minielektrowni wodnej jest proporcjonalna do sześcianu prędkości przepływu.

Jak już wskazano, jeśli prędkość przepływu jest niewystarczająca, należy spróbować ją sztucznie zwiększyć, jeśli jest to oczywiście możliwe.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Istnieje kilka głównych opcji domowych minielektrowni wodnych.


Jest to koło z łopatkami zamontowanymi prostopadle do powierzchni wody.

Koło jest zanurzone w strumieniu w mniej niż połowie. Woda naciska na ostrza i obraca koło. Istnieją również koła turbin ze specjalnymi łopatkami zoptymalizowanymi pod kątem przepływu cieczy. Ale są to dość skomplikowane projekty, bardziej fabryczne niż domowe.

Jest to wirnik o osi pionowej służący do wytwarzania energii elektrycznej.

Pionowy wirnik, który obraca się pod wpływem różnicy ciśnień na łopatkach. Różnica ciśnień powstaje w wyniku przepływu cieczy wokół skomplikowanych powierzchni. Efekt jest podobny do siły nośnej wodolotu lub skrzydła samolotu. Projekt ten został opatentowany przez Georgesa Jean-Marie Darrieux, francuskiego inżyniera aeronautyki w 1931 roku. Często stosowany również w projektach turbin wiatrowych.

Girlanda elektrownia wodna składa się z lekkich turbin – śmigieł hydraulicznych, nawleczonych i sztywno zamocowanych w formie girlandy na kablu przerzuconym przez rzekę.

Jeden koniec liny jest zamocowany w łożysku podporowym, drugi obraca wirnik generatora.

Minielektrownia wodna - elektrownia wodna Leneva

W tym przypadku kabel pełni rolę swego rodzaju wału, którego ruch obrotowy przenoszony jest na generator. Przepływ wody obraca wirniki, wirniki obracają kabel.

Zapożyczony także z projektów elektrowni wiatrowych, rodzaj „podwodnej turbiny wiatrowej” z pionowym wirnikiem. W przeciwieństwie do śmigła powietrznego, śmigło podwodne ma łopaty o minimalnej szerokości. Do wody wystarczy ostrze o szerokości zaledwie 2 cm, przy takiej szerokości wystąpią minimalne opory i maksymalna prędkość obrotowa.

Tę szerokość łopatek dobrano dla prędkości przepływu 0,8-2 metrów na sekundę. Przy wyższych prędkościach optymalne mogą być inne rozmiary. Śmigło porusza się nie pod wpływem ciśnienia wody, ale w wyniku wytwarzania siły nośnej. Podobnie jak skrzydło samolotu. Łopatki śmigła poruszają się w poprzek przepływu, a nie są ciągnięte w kierunku przepływu.

Zalety i wady różnych domowych systemów minielektrowni wodnych

Wady elektrowni wodnej girlandowej są oczywiste: duże zużycie materiału, zagrożenie dla innych (długi kabel podwodny, wirniki ukryte w wodzie, blokowanie rzeki), niska wydajność.

Elektrownia wodna Garland to rodzaj małej tamy. Zaleca się stosowanie na terenach niezamieszkanych, odległych, oznaczonych odpowiednimi znakami ostrzegawczymi.

Może być wymagana zgoda władz i ekologów. Drugą opcją jest mały strumyk w ogrodzie.

Wirnik Daria jest trudny do obliczenia i wyprodukowania.

Na początku pracy trzeba ją odprężyć. Jest jednak atrakcyjny, ponieważ oś wirnika jest usytuowana pionowo, a napęd można przekazywać nad wodą, bez dodatkowych przekładni. Taki wirnik będzie się obracał przy każdej zmianie kierunku przepływu - to plus.

Najbardziej rozpowszechnionymi projektami budowy domowych elektrowni wodnych są śmigło i koło wodne.

Ponieważ opcje te są stosunkowo proste w produkcji, wymagają minimalnych obliczeń i są wdrażane przy minimalnych kosztach, mają wysoką wydajność oraz są łatwe w konfiguracji i obsłudze.

Przykład prostej minielektrowni wodnej

Najprostszą elektrownię wodną można szybko zbudować ze zwykłego roweru z dynamicznym reflektorem.

Należy przygotować kilka ostrzy (2-3) z ocynkowanego żelaza lub cienkiej blachy aluminiowej. Łopatki powinny mieć długość od felgi do piasty i szerokość 2-4 cm.

Łopatki te montuje się pomiędzy szprychami dowolną dostępną metodą lub za pomocą wcześniej przygotowanych elementów złącznych.

Jeśli używasz dwóch ostrzy, umieść je naprzeciwko siebie.

Jeśli chcesz dodać więcej ostrzy, podziel obwód koła przez liczbę ostrzy i zainstaluj je w równych odstępach. Można poeksperymentować z głębokością zanurzenia koła z łopatkami w wodzie. Zwykle jest zanurzony w jednej trzeciej do połowy.

Już wcześniej rozważano opcję podróżnej elektrowni wiatrowej.

Taka mikroelektrownia wodna nie zajmuje dużo miejsca i doskonale posłuży rowerzystom – najważniejsza jest obecność strumyka lub strumyka – czyli zazwyczaj miejsca rozbijania obozu.

Minielektrownia wodna z roweru może oświetlić namiot i naładować telefony komórkowe lub inne gadżety.

Źródło

domowy swobodny przepływ

Ponieważ ostatnio zaczęły rosnąć taryfy za energię elektryczną, wśród ludności coraz większe znaczenie zyskują odnawialne źródła energii, umożliwiające jej otrzymywanie energii elektrycznej niemal bezpłatnie. Wśród takich źródeł znanych ludzkości warto wyróżnić panele słoneczne, generatory wiatrowe i przydomowe elektrownie wodne. Ale te ostatnie są dość skomplikowane, ponieważ muszą pracować w bardzo agresywnych warunkach. Chociaż nie oznacza to, że nie można zbudować minielektrowni wodnej własnymi rękami.

Aby zrobić wszystko poprawnie i sprawnie, najważniejsze jest, aby wybrać odpowiednie materiały. Muszą zapewniać maksymalną trwałość stacji. Domowe hydrogeneratory typu „zrób to sam”, których moc jest porównywalna z mocą paneli słonecznych i turbin wiatrowych, są w stanie wyprodukować znacznie większą ilość energii. Choć wiele zależy od materiałów, na tym nie wszystko się kończy.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Istnieje wiele różnych odmian minielektrowni wodnych, z których każda ma swoje zalety, cechy i wady. Wyróżnia się następujące typy tych urządzeń:

• girlanda;
• śmigło;
• Wirnik Darii;
• koło wodne z ostrzami.

Girlandowa elektrownia wodna składa się z kabla, na którym przymocowane są wirniki. Taki kabel przeciąga się przez rzekę i zanurza w wodzie. Przepływ wody w rzece zaczyna obracać wirniki, które z kolei obracają kabel, na którego jednym końcu znajduje się łożysko, a na drugim - generator.

Następnym typem jest koło wodne z ostrzami. Montuje się go prostopadle do powierzchni wody, zanurzając się mniej niż w połowie. Gdy przepływ wody działa na koło, obraca się ono i powoduje obrót generatora minielektrowni wodnej, do której przymocowane jest to koło.

Jeśli chodzi o elektrownię wodną śmigłową, jest to turbina wiatrowa zlokalizowana pod wodą z pionowym wirnikiem. Szerokość nie przekracza 2 centymetrów. Ta szerokość jest wystarczająca dla wody, ponieważ to właśnie ta moc pozwala wyprodukować maksymalną ilość energii elektrycznej przy minimalnym oporze. To prawda, że ​​​​ta szerokość jest optymalna tylko dla prędkości przepływu do 2 metrów na sekundę.

W pozostałych warunkach parametry łopatek wirnika obliczane są osobno. A wirnik Darrieusa to wirnik ustawiony pionowo, który działa na zasadzie różnicy ciśnień. Podobnie dzieje się ze skrzydłem samolotu, na które działa siła nośna.

Zalety i wady

Jeśli weźmiemy pod uwagę elektrownię wodną girlandową, ma ona wiele oczywistych wad. Po pierwsze, długi kabel zastosowany w projekcie stwarza zagrożenie dla innych. Wirniki ukryte pod wodą również stanowią duże zagrożenie. Cóż, dodatkowo warto zwrócić uwagę na niskie wskaźniki wydajności i wysokie zużycie materiału.

Jeśli chodzi o wady wirnika Darrieusa, aby urządzenie zaczęło wytwarzać prąd, należy je najpierw rozkręcić. To prawda, że ​​​​w tym przypadku moc jest pobierana bezpośrednio nad wodą, więc bez względu na to, jak zmienia się przepływ wody, generator będzie wytwarzał energię elektryczną.

Wszystko to sprawia, że ​​coraz większą popularnością cieszą się turbiny hydrauliczne do minielektrowni wodnych i koła wodne. Jeśli weźmiemy pod uwagę ręczną budowę takich urządzeń, nie są one aż tak skomplikowane. Ponadto przy minimalnych kosztach takie minielektrownie wodne są w stanie zapewnić maksymalne wskaźniki wydajności. Kryteria popularności są więc oczywiste.

Od czego zacząć budowę

Budowę minielektrowni wodnej własnymi rękami należy rozpocząć od pomiaru wskaźników prędkości przepływów rzek. Robi się to bardzo prosto: wystarczy zaznaczyć odległość 10 metrów pod prąd, wziąć do ręki stoper, wrzucić chip do wody i zanotować czas, jaki zajmuje mu pokonanie zmierzonej odległości.

Ostatecznie, jeśli podzielisz 10 metrów przez liczbę sekund, otrzymasz prędkość rzeki w metrach na sekundę. Warto wziąć pod uwagę, że nie ma sensu budować minielektrowni wodnych w miejscach, gdzie prędkość przepływu nie przekracza 1 m/s.

Jeśli chcesz dowiedzieć się, jak powstają minielektrownie wodne na obszarach, gdzie prędkość rzeki jest niska, możesz spróbować zwiększyć przepływ, organizując różnicę wysokości. Można tego dokonać instalując rurę spustową w zbiorniku. W takim przypadku średnica rury będzie miała bezpośredni wpływ na prędkość przepływu wody. Im mniejsza średnica, tym szybszy przepływ.

Takie podejście umożliwia zorganizowanie minielektrowni wodnej, nawet jeśli w pobliżu domu przepływa mały strumień. Oznacza to, że zorganizowana jest na nim składana tama, poniżej której zainstalowana jest minielektrownia wodna bezpośrednio do zasilania domu i urządzeń gospodarstwa domowego.