محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتناهية الصغر - التصميمات والتطبيقات الشائعة

إذا نظرت إلى الطاقة الصناعية اليوم ، إذا كنت تهتم بديناميات التطورات في مجال الطاقة البديلة ، يمكنك بسهولة ملاحظة أن مثل هذه الصورة النمطية قد تم تشكيلها منذ فترة طويلة هنا: لن يعد النهر المسطح مناسبًا لتوليد الطاقة في محطات الطاقة الكهرومائية.

يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة باستخدام المعدات المصممة أصلاً لإنتاج السعات الكهربائية الكبيرة عند الحواف الحادة أو في الأنهار الجبلية ، حيث يصل معدل تدفق المياه على الأقل 2 م / ث.

مجموعات المولدات لمحطات الطاقة الكهرومائية هذه ليست مناسبة للتشغيل على مجرى ضعيف نسبياً لنهر الأراضي المنخفضة. لهذه الأغراض (لأي أنهار) ، يتم بيع ألعاب المشي لمسافات طويلة لشحن بضع هواتف من الهواتف المحمولة ...

بطبيعة الحال ، فإن بناء سد لبناء محطة كهرومائية صناعية على ذلك يعد مهمة مكلفة ، وسوف يستغرق الأمر وقتًا طويلاً للدفع ، وليس هناك أي معنى في إنشاء محطة كهرومائية تقليدية على نهر عادي. حتى إذا تم تثبيت جهاز دفع تقليدي على نهر منخفض ، فإن كفاءته لن تسمح له بالحصول على الطاقة العادية بسرعات منخفضة ، خاصة مع مراعاة الخسائر في علبة التروس.

أخيرًا ، تلك الصيغ التي تقول إن سرعة الماء التي تقل عن 2 م / ث ليست مناسبة للطاقة الكهرومائية ، ببساطة ليست مصممة لتطبق على التيارات الصغيرة. هنا ، هناك حاجة إلى صيغ مختلفة وأساليب مختلفة لتوليد من في محطات الطاقة الكهرومائية الصناعية الكبيرة.

تخيل كيف يمكن للمنشآت الهيدروليكية منخفضة الطاقة أن توفر الكهرباء للمناطق النائية في بلدنا ، وأن التكاليف الصغيرة لبناءها ستؤتي ثمارها بسرعة. على الجداول الصغيرة ، يمكنك بالفعل إنشاء محطات طاقة مصغرة وصغيرة للطاقة الكهرومائية. كيف سيؤثر هذا على تطوير الطاقة البديلة ، التي لا تتحقق إمكاناتها في روسيا سوى نسبة ضئيلة من المئة؟

محطة توليد الطاقة الكهرمائية الصغيرة تكفي لتشغيل قرية للعطلات ، مانور ، مزرعة ، مزرعة تقع بالقرب من أي نهر ، حيث من المستحيل وضع شبكة كهربائية عادية. حتى في مرافق إمدادات المياه والصرف الصحي ، من الممكن من حيث المبدأ ترتيب محطات توليد الطاقة الكهرومائية الصغيرة. علاوة على ذلك ، فإن تصاميم محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة تنضج وتنضج منذ فترة طويلة في عقول رعاية المبدعين.

دعونا نلقي نظرة على التصاميم الأكثر شعبية لمحطات الطاقة الكهرومائية المصغرة محلية الصنع. لذلك ، تتدفق محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة الحجم دائمًا على محطات توليد الطاقة الكهرومائية بسعة تصل إلى عدة مئات من واط إلى عدة عشرات من كيلووات ، باستخدام طاقة التدفق الحر للنهر ، والتي يمكن ترتيب دورانها بطرق مختلفة. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الدوارات لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة: عجلة مائية ، إكليل ، مروحة.

يتم تثبيت العجلة المائية بشكل عمودي على النهر ، بحيث تغمرها أقل من نصف شفرات الكتف في الماء. يقوم التيار بتدوير العجلة ، وتحطمها في الشفرات ، وتقوم العجلة بتدوير دوار المولد (من خلال كاردان أو ترس أو أي معدات أخرى). هذا هو أبسط أنواع التوربينات المائية وأبسطها عالميًا: فهي الأقل حجمًا ، وتحتل أصغر مساحة ، وتتمتع بأعلى كفاءة.

يمكن تثبيت هذه العجلات على النهر أو حتى على جدول جبلي صغير. في النماذج المنزلية ، يمكنك العثور على مولد سيارة يتم تحويله إلى مغناطيس دائم كمولد. تصل قوة نماذج العجلات إلى وحدات كيلووات.

محطة توليد الطاقة الكهرومائية الطوق عبارة عن مجموعة من الكابلات الطويلة ذات دوارات أسطوانية مثبتة عليها ، واحدة تلو الأخرى ، والتي يتم نقلها من ضفة نهر إلى أخرى. تدور الدوارات المغمورة بالمياه على طول النهر ، وتحول الكبلات إلى الدوران ، وتدور الكبلات دور المولد في التروس.

مثل هذا البناء كثيف المواد إلى حد ما وخطير إلى حد ما لأنه يحجب مجرى النهر مثل السد.

تباين هذه الفكرة هو الدوارات ذات الشفرات على محور دوار ، والتي تنقل الدوران من خلال كاردان إلى مولد متزامن. يتم تصنيع المولدات من هذا النوع لكل كيلووات.

المروحة - يشبه التوربينات الريحية مع شفرات رقيقة مثبتة تحت الماء ، مثبتة في أنبوب. يعتمد سمك الشفرات وقطر الأنبوب على سرعة التدفق في موقع تركيب الدوار. ينتقل الدوران هنا من خلال صندوق التروس إلى دوار المولد.

يتضح أن هذا النوع من التوربينات هو الأكثر تخصصًا ، حيث يتم تصنيع التوربينات بدقة لظروف التدفق في موقع التثبيت ، بحيث تزداد سرعة الماء في الأنبوب.

لا يتم تصنيع المولدات من هذا النوع من قبل الهواة فقط ، بل يتم إنتاجها أيضًا من قبل الصناعة: تنتج إحدى الشركات اليابانية هذه المولدات بطاقة 250 وات.

نفس القدر من الأهمية هي معدات الطاقة المثبتة في محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة. يجب أن يعمل بالتنسيق مع معدل الضغط والتدفق ، وأن يكون لديه استقرار وإلكترونيات مع إمكانية التبديل إلى التحكم اليدوي ، ومجهز بجميع أنواع الحماية ، بما في ذلك من حالات الطوارئ.