Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Moč pretoka vode je obnovljiv naravni vir, ki vam omogoča, da dobite skoraj brezplačno elektriko. Energija, ki jo predstavlja narava, bo omogočila prihranke pri komunalnih storitvah in reševanje problema s polnilno opremo.

Če reka ali reka teče v bližini vaše hiše, jih je treba uporabiti. Električno energijo bodo lahko zagotovili mestu in hiši. In če je hidroelektrarna zgrajena ročno, se ekonomski učinek znatno poveča.

Ta članek podrobno opisuje proizvodne tehnike zasebnih hidravličnih struktur. Govorili smo o tem, kaj je potrebno za sistem naprav in ga povezati s potrošniki. Z nami boste spoznali vse možnosti miniaturnih dobaviteljev energije, zbranih iz odpadnega materiala.

Neindustrijske hidroelektrarne

Hidroelektrarne so strukture, ki lahko pretvarjajo energijo vode v elektriko. Alternativne "zelene" dobavitelje električne energije še vedno aktivno izkoriščajo le na Zahodu. Ta obetavna industrija na ozemlju naše države opravi le prve poskusne korake.

Majhne zasebne hidroelektrarne so lahko jezovi na velikih rekah, ki proizvajajo od ducata do več sto magavatov ali mini hidroelektrarn z maksimalno zmogljivostjo 100 kW, kar je dovolj za potrebe zasebne hiše. Tu so najnovejše informacije in več.

Hidravlična vijačna postaja

Zasnova je sestavljena iz verige rotorjev, nameščenih na gibljivem jeklenem kablu, ki je vezan čez reko. Sam kabel ima vlogo rotacijske gredi, katere en konec je pritrjen na podporni ležaj, drugi pa aktivira gred generatorja.

Vsaka "girlandska" hidrorotor lahko proizvede približno 2 kW energije, vendar mora biti hitrost vodnega toka vsaj 2, 5 metra na sekundo, globina rezervoarja pa ne sme presegati 1, 5 m.

Načelo delovanja vodovodne postaje je preprosto: pritisk vode vrti hidravlične vijake in zavrti kabel ter povzroči, da generator proizvaja energijo

Garland postaje so bile uspešno uporabljene sredi prejšnjega stoletja, vendar so imeli vlogo vijakov domači propelerji in celo pločevinke. Danes proizvajalci ponujajo več vrst rotorjev za različne pogoje delovanja.

Opremljeni so z rezili različnih velikosti, izdelani iz pločevine, in vam omogočajo, da od postaje dosežete največjo učinkovitost.

Toda čeprav je v proizvodnji tega hidrogeneratorja precej preprosta, njegovo delovanje vključuje številne posebne pogoje, ki niso vedno izvedljivi v resničnem življenju. Takšne strukture blokirajo strugo reke in ni verjetno, da bodo sosedje ob obali, da ne omenjamo predstavnikov okoljskih služb, lahko uporabile energijo potoka za vaše namene.

Poleg tega se lahko v zimskem času namestitev uporablja samo na vodnih telesih brez zamrzovanja in v ostrih podnebnih pogojih - v pločevinkah ali razstavljenih. Zato so girlandske postaje začasno zgrajene in večinoma na zapuščenem območju (npr. V bližini poletnih pašnikov).

Rotacijske postaje z zmogljivostjo od 1 do 15 kW / uro proizvedejo do 9, 3 MW na mesec in omogočajo samostojno reševanje problema elektrifikacije v regijah, oddaljenih od centraliziranih avtocest.

Sodobna analogna instalacija girlande - potopne ali v okvirju postaj s prečnimi rotorji. Za razliko od njegovega predhodnika v girlandi, te konstrukcije ne blokirajo celotne reke, temveč vključujejo le del kanala in jih lahko namestite na ponton / splav ali pa ga popolnoma spustite na dno rezervoarja.

Vertikalni rotor Daria

Rotor Darier je turbinska naprava, poimenovana po izumitelju leta 1931. Sistem je sestavljen iz več aerodinamičnih rezil, pritrjenih na radialne nosilce in deluje zaradi padca tlaka v skladu z načelom „dvigalnega krila“, ki je široko vključen v ladjedelništvo in letalstvo.

Čeprav se te rastline bolj uporabljajo za ustvarjanje vetrnih turbin, lahko delajo z vodo. Toda v tem primeru so potrebni natančni izračuni za uskladitev debeline in širine lopatic v skladu z močjo pretoka vode.

Darierjev rotor je podoben »vetrnici«, ki je nameščena le pod vodo, in lahko deluje ne glede na sezonska nihanja hitrosti pretoka.

Navpični rotorji se redko uporabljajo za ustvarjanje lokalnih hidroelektrarn. Kljub dobrim kazalcem učinkovitosti in navidezni enostavnosti konstrukcije je oprema precej zapletena.

Pred začetkom dela je treba sistem „odviti“, vendar lahko samo zamrzovanje rezervoarja ustavi tekočo postajo. Zato se rotor Darier uporablja predvsem v industrijskih obratih.

Podvodni propeler "vetrna turbina"

Pravzaprav je to najpreprostejša zračna turbina, le da je nameščena pod vodo. Mere lopatic, da se zagotovi maksimalna hitrost vrtenja in minimalni upor, se izračunajo glede na jakost pretoka. Na primer, če hitrost toka ne presega 2 m / s, mora biti širina rezila znotraj 2-3 cm.

Podvodni propeler je enostavno narediti z lastnimi rokami, vendar je primeren samo za globoke in hitre reke - na plitvih ribnikih lahko vrteča se rezila povzročijo poškodbe ribičev, kopalcev, vodnih ptic in živali.

Takšna vetrna turbina je nameščena »v smeri« toka, vendar njegove lopatice ne delujejo zaradi pritiska vodnega tlaka, temveč zaradi videza sile dviganja (po načelu krila letala ali propelerja ladje).

Vodno kolo z rezili

Vodno kolo je ena najpreprostejših različic hidravličnega motorja, znanega že iz časov rimskega cesarstva. Učinkovitost njenega dela je v veliki meri odvisna od vrste vira, na katerem je bil nameščen.

Kolo za nalivanje se lahko vrti le zaradi hitrosti toka, polnilno kolo pa s pritiskom in težo vode, ki pada na vrh rezila.

Glede na globino in kanal vodnega toka lahko namestite različne vrste koles:

  • Sladkorna korita (ali spodnja padca) - primerna za plitve reke s hitrim pretokom.
  • Sredneboynye - se nahajajo v posteljah z naravnimi kaskadami, tako da tok pade približno na sredini vrtečega se bobna.
  • Bulk (ali uphole) - nameščen pod jezom, cevjo ali na dnu naravnega praga, tako da padajoča voda nadaljuje svojo pot skozi vrh kolesa.

Vendar je načelo delovanja za vse možnosti enako: voda pride na rezila in poganja kolo, ki povzroči vrtenje generatorja za mini elektrarno.

Proizvajalci hidravlične opreme ponujajo že pripravljene turbine, katerih rezila so posebej prilagojena določeni hitrosti pretoka vode. Ampak domači mojstri izdelujejo bobne na staromoden način - od odpadnega materiala.

Ureditev lastne hidroelektrarne je eden izmed najbolj proračunskih in okolju prijaznih načinov zagotavljanja poletnih hiš, kmetije ali turistične baze z energetskimi viri.

Morda pomanjkanje optimizacije bo vplivalo na kazalnike uspešnosti, vendar pa bo strošek domače opreme stanejo večkrat cenejši od kupljene protipostavke. Zato je vodno kolo najbolj priljubljena možnost za organiziranje lastne mini hidroelektrarne.

Pogoji za namestitev hidroelektrarne

Kljub skušnjavi poceni energije, ki jo proizvaja hidrogenerator, je pomembno upoštevati posebnosti vodnega vira, katerega viri nameravate uporabiti za lastne potrebe.

Navsezadnje ni vsak vodotok primeren za obratovanje mini hidroelektrarne, zlasti celoletno, zato ne bi škodilo, če bi imeli v rezervi možnost priključitve na centralno avtocesto.

Nekaj prednosti in slabosti

Glavne prednosti posamezne hidroelektrarne so očitne: poceni oprema, ki proizvaja poceni elektriko, in celo ne škoduje naravi (za razliko od jezov, ki blokirajo tok reke). Čeprav je nemogoče imenovati popolnoma varen sistem, lahko rotirajoči elementi turbin povzročijo poškodbe prebivalcev podvodnega sveta in celo ljudi.

Da bi preprečili nesreče, je treba hidroelektrarno zaščititi, če pa je sistem popolnoma skrit z vodo, namestite opozorilni znak na obalo.

Prednosti mini hidroelektrarn:

  1. Za razliko od drugih "prostih" virov energije (sončni kolektorji, vetrne turbine) lahko hidravlični sistemi delujejo ne glede na čas dneva ali vreme. Edina stvar, ki jih lahko prepreči - zamrznitev rezervoarja.
  2. Če želite namestiti hidrogenerator, velika reka ni potrebna - enaka vodna kolesa se lahko uspešno uporabljajo tudi v plitvih (vendar hitrih) potokih.
  3. Naprave ne oddajajo škodljivih snovi, ne onesnažujejo vode in delajo skoraj tiho.
  4. Za namestitev mini hidroelektrarn z zmogljivostjo do 100 kW ni potrebno izdajati dovoljenj (čeprav je vse odvisno od lokalnih oblasti in vrste instalacije).
  5. Presežna električna energija se lahko proda v sosednje hiše.

Glede pomanjkljivosti je lahko nezadostna pretočna sila resna ovira za produktivno delovanje opreme. V tem primeru bo treba zgraditi pomožne objekte, kar je povezano z dodatnimi stroški.

Če potencialna energija bližnje reke pri približnem izračunu ni dovolj za proizvodnjo električne energije v količini, ki zadostuje za praktično uporabo, bodite pozorni na metode gradnje vetrnih turbin. Mlin na veter bo učinkovit dodatek.

Merjenje pretoka vode

Najprej je treba razmisliti o vrsti in načinu montaže postaje, da izmerimo hitrost pretoka vode na izbranem viru.

Najlažji način je spustiti svetlobne predmete (npr. Teniško žogico, kos pene ali ribiško plovilo) na brzice in označiti čas štoparice, v katerem bo potoval do katere koli referenčne točke. Standardna razdalja za kopanje je 10 metrov.

Če se rezervoar nahaja daleč od doma, lahko zgradite odvodni kanal ali cevovod in hkrati poskrbite za razlike v višini.

Zdaj morate razdaljo v metrih razdeliti s številom sekund - to bo hitrost toka. Toda, če je dobljena vrednost manjša od 1 m / s, bo treba zgraditi umetne strukture, da bi pospešili tok sprememb višin.

To se dejansko doseže z zložljivim jezovom ali ozko odtočno cevjo. Toda brez dobrega pretoka je treba opustiti idejo o hidroelektrarni.

Izdelava hidroelektrarne na vodnem kolesu

Seveda, to je ideja iz sfere domišljije, da se zbere "na koleno" in postavi kolos, namenjen služenju podjetju ali naselju celo iz ducata hiš. Toda gradnja mini hidroelektrarne z lastnimi rokami za varčevanje z električno energijo je precej realistična. Uporabite lahko tako končne komponente kot improvizirane materiale.

Zato upoštevamo korak za korakom izdelavo najbolj enostavne strukture - vodnega kolesa.

Potrebni materiali in orodja

Če želite narediti mini-hidroelektrarne sami, morate pripraviti varilni stroj, brusilnik, vrtalnik in vrsto pomožnih orodij - kladivo, izvijač, ravnilo.

Iz materialov, ki jih boste potrebovali:

  • Kotniki in pločevina debeline najmanj 5 mm.
  • PVC ali pocinkane jeklene cevi za izdelavo rezil.
  • Generator (lahko uporabite že pripravljen nakup ali ga naredite sami, kot v tem primeru).
  • Zavorni koluti.
  • Gred in ležaji.
  • Vezan les
  • Polistirenska smola za polivanje rotorja in statorja.
  • Bakrena žica za 15 mm za domači generator.
  • Neodimovi magneti.

Upoštevajte, da bo konstrukcija kolesa nenehno v stiku z vodo, zato je treba kovinske in lesene elemente izbrati z zaščito pred vlago (ali poskrbeti za njihovo impregnacijo in barvanje samostojno). V idealnem primeru lahko vezan les zamenjamo s plastiko, vendar je lažje dobiti lesene dele in jim dati želeno obliko.

Montaža koles in izdelava šob

Osnova za samo kolo so lahko dva jeklena diska istega premera (če lahko dobite jekleni boben iz kabla - velik, bo pospešil postopek montaže).

Če pa v materialih ni bilo kovine, je možno rezati kroge iz vodoodpornega vezanega lesa, čeprav moči in trajnosti celo obdelanega lesa ni mogoče primerjati z jeklom. Nato na enem od diskov morate odrezati okroglo odprtino za namestitev generatorja.

Po tem izdelamo rezila in potrebujemo vsaj 16 kosov. Za to se pocinkane cevi razrezujejo po dolžini na dva ali štiri dele (odvisno od premera). Nato je treba rezalne površine in površino rezil brusiti, da se zmanjšajo izgube energije zaradi trenja.

Noži so nameščeni na nagibu okoli 40-45 stopinj - to bo pomagalo povečati površino, na katero bo vplivala pretočna sila

Razdalja med obema stranskima ploščama mora biti čim bliže dolžini rezil. Za določitev lokacije za prihodnja vozlišča je priporočljivo izdelati predlogo iz vezanega lesa, ki bo označila mesto za vsak del in luknje za pritrditev kolesa na generator. Končno označevanje lahko pritrdite na zunanjo stran enega od diskov.

Potem so krogi postavljeni vzporedno drug z drugim s palicami s trdnimi nitmi, rezila pa so privarjena ali privita v želenih položajih. Boben se vrti na ležajih, okvir kota ali cevi majhnega premera pa se uporablja kot opora.

Na tej stopnji se lahko šteje, da je sklop bobna popoln, da ga je treba opremiti z domačim generatorjem in šobo, ki usmerja tok vode.

Šoba je namenjena vodnim virom kaskadnega tipa - taka instalacija bo omogočala uporabo energije pretoka do maksimuma. Ta pomožni element je izdelan z upogibanjem pločevine, ki ji sledi varjenje šivov, nato pa je pritrjena na cev.

Če pa na vašem območju teče ravna reka brez brzic in drugih višinskih ovir, ta podrobnost ni potrebna.

Pomembno je, da širina izhoda šobe ustreza širini samega kolesa, sicer bo del toka "prazen", ne da bi prišel na rezila.

Sedaj mora biti kolo nameščeno na os in nameščeno na oporo iz varjenih ali vijačnih delov. Ostaja, da naredite generator (ali namestite pripravljen) in lahko greste na reko.

DIY generator

Za izdelavo samoproizvodnega generatorja je potrebno stator napolniti in napolniti, za kar boste potrebovali tuljave s 125 obrati bakrene žice. Po povezavi je celotna konstrukcija napolnjena s poliestrsko smolo.

Vsaka faza je sestavljena iz treh zaporedno vezanih skeonov, tako da je povezava možna v obliki zvezde ali trikotnika z več zunanjimi vodili.

Zdaj morate pripraviti vzorec vezanega lesa, ki ustreza velikosti zavornega diska.

Označen je lesen obroč in izrezani so za vgradnjo magnetov (v tem primeru so bili uporabljeni neodimski magneti debeline 1, 3 cm, 2, 5 cm široki in 5 cm dolgi). Nato nastali rotor nalijemo tudi s smolo in po sušenju pritrdimo na kolesni boben.

Vodno kolo z rotorjem zavornega diska in generatorjem bakrenih žic - pobarvano, predstavljivo in pripravljeno za delovanje

Zadnji je nameščen aluminijasto ohišje z ampermetrom, ki pokriva usmernike. Naloga teh elementov je pretvoriti trifazni tok v enosmerni tok.

Po namestitvi kolesa v potok majhne reke s kaskadno ali vejno cevjo lahko računate na zmogljivost mini-hidro v 1.9 * 12V pri 110 obratov na minuto

Za preprečevanje padca koles, peska in drugih odpadkov, ki jih prinaša tok, je priporočljivo, da pred napravo položite zaščitno mrežo.

Prav tako lahko eksperimentirate z režami med magneti in tuljavami s povečanim številom zavojev za povečanje učinkovitosti hidravlične postaje.

O vseh vrstah alternativnih virov energije se boste seznanili v članku o uvajanju »zelenih tehnologij« v življenje.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Video # 1. Primer delujočega hidravličnega sistema z lastnim generatorjem na osnovi trifaznega motorja:

Video # 2. Mini hidroelektrarna, zasnovana po načelu vodnega kolesa:

Video # 3. Postaja na osnovi kolesnega kolesa je zanimiva rešitev problema oskrbe z energijo na počitnicah daleč od civilizacije:

Kot lahko vidite, za izgradnjo vodne mini elektrarne z lastnimi rokami ni tako težko. Ker pa je večina izračunov in parametrov za njene komponente določena "na oči", morate biti pripravljeni na morebitne okvare in s tem povezane stroške.

Če čutite pomanjkanje znanja in izkušenj na tem področju, morate zaupati strokovnjakom, ki bodo opravili vse potrebne izračune, svetovali opremo, ki je optimalna za vaš primer, in narediti kakovostno namestitev.

V spodnje polje vnesite komentarje. Delite zanimive informacije in koristna priporočila, pustite tematske fotografije. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Gradnja