Kotitekoinen mini-vesivoimalaitos ja sen teolliset analogit

Artikkelissa kuvataan ja kootaan erilaisten kotitekoisten ja teollisten minivetyvoimaloiden käyttö.

Viime aikoina melkein ilmaisen energian uusiutuvista lähteistä on tullut yhä tärkeämpiä sähkön tariffien nousun vuoksi.

Kuuluisalta klassisesta triadista: aurinkopaneelit, tuuligeneraattorit, vetygeneraattorit (HPS), viimeksi mainitut ovat monimutkaisimpia. Ensinnäkin, ne toimivat aggressiivisissa olosuhteissa, ja toiseksi, heillä on suurin käyttöaika samana ajanjaksona.

Kotitekoisen vetygeneraattorin valmistuksessa sinun on työskenneltävä kovemmin ja valittava parempia materiaaleja sen kestävyyden varmistamiseksi. Mutta sellainen generaattori (jolla on yhtä suuri teho tuuliturbiinin ja aurinkoakun kanssa) tuottaa saman ajanjakson ajan paljon enemmän energiaa.

Mitä ja miten tehdä?

Helpoin tapa tehdä hävittämättömiä vesivoimalaitoksia, koska padon rakentaminen on melko monimutkaista ja kallista ja vaatii usein koordinointia paikallisten viranomaisten tai ainakin naapureiden kanssa. Saumattomia vesivoimalaitoksia kutsutaan virtauksiksi. Tällaisille laitteille on neljä päävaihtoehtoa: vesipyörä, seppelevesivoimalaitos, Darier-roottori ja potkuri.

Tyypit mini-hydro

Vesipyörä, Tämä on pyörä, jonka siivet on asennettu kohtisuoraan veden pintaan nähden. Pyörä on alle puolet upotettuna virtaan. Vesi painaa terät ja pyörii pyörää. On myös turbiinipyöriä, joissa on erityiset siivet, jotka on optimoitu nestevirtaan. Mutta nämä ovat melko monimutkaisia ​​malleja, pikemminkin tehdasvalmisteisia kuin kotitekoisia.

Garlandin vesivoimalaitos edustaa kaapelia, jonka roottorit on kiinnitetty tiukasti siihen. Kaapeli heitetään joen rannalta toiselle. Roottorit ovat kuin helmiä, jotka on kiinnitetty kaapeliin ja upotettu kokonaan veteen. Vesivirta kääntää roottorit, roottorit pyörittävät kaapelia. Kaapelin toinen pää on kytketty laakeriin, toinen generaattorin akseliin.

Roottorin darya, Tämä on pystysuora roottori, joka pyörii siipiensä paine-eron vuoksi. Paine-eron aiheuttaa nestevirtaus monimutkaisten pintojen yli. Vaikutus on samanlainen kuin kantosiipialusten nosto tai lentokoneen siiven nosto.

potkuri - Tämä on vedenalainen “tuulimylly”, jossa on pystysuora roottori. Toisin kuin ilma, vedenalaisessa potkurissa on siipien minimileveys. Vedelle riittää vain 2 cm: n terän leveys. Tällä leveydellä on minimaalinen vastus ja suurin pyörimisnopeus. Tämän terän leveys valittiin virtausnopeudelle 0,8 - 2 metriä sekunnissa. Suurilla nopeuksilla muut koot voivat olla optimaalisia.

Katso myös täältä:Mini- ja mikrovesivoimalat - suositut mallit ja sovellukset

Eri järjestelmien edut ja haitat luoda hätäsuuntainen vesivoimalaitos

puutteet seppele vesivoimalaitos ilmeinen: suuri materiaalinkulutus, vaara muille (pitkä vedenalainen kaapeli, veteen piilotetut roottorit, tukkivat jokea), matala hyötysuhde. Garlandin vesivoimalaitos on pieni pado. Roottorin darya vaikea valmistaa, työn alussa sen on oltava kiertynyt. Mutta se on houkutteleva, koska roottorin akseli sijaitsee pystysuorassa ja voimanotto voidaan suorittaa veden yläpuolella ilman lisävaihteita. Tällainen roottori pyörii kaikissa virtaussuunnan muutoksissa.

Siksi valmistuksen yksinkertaisuuden ja maksimaalisen hyötysuhteen saavuttamisen kannalta pienillä kustannuksilla on välttämätöntä valita tyyppisuunnittelu vesipyörä tai potkuri. Useimmat kotitekoiset tuotteet käyttävät näitä hyvin vaihtoehtoja.

Mistä aloittaa?

Jos päätät rakenna minihydroosi, sitten ensimmäinen tehtävä on mitata joen nopeus. Suorittaa tämä on melko yksinkertaista: aseta itsesi sekuntikellalla, mittaa 10 metrin välein ylävirtaan, heitä suikale veteen ja mittaa näiden 10 metrin läpimenoaika.Jakamalla mittarit sekunteilla saat virtausnopeuden. Kokemus on osoittanut, että jos nopeus on alle 1 m / s, tehokas vesivoimalaitos ei toimi.

Voimme esimerkiksi antaa kokeellisesti saadun suhteen virtausnopeuden m / s ja ruuvin akselilta poistetun tehon välillä kW (ruuvin halkaisija 1 metri). Joten: 0,5 m / s - 0,03 kW, 0,7 m / s - 0,07 kW, 1 - 0,14, 1,5 - 0,31, 2 - 0,55, 2,5 - 0,86, 3 - 1,24, 4 - 2,2, jne. Teho on verrannollinen virtausnopeuden kuutioon. Jos lampiisi virtausnopeus ei ole riittävä, yritä järjestää riittävä korkeusero nestevirtaukselle.

Tämä voidaan tehdä asentamalla tyhjennysputki lampi tai sulkemalla virta putkeen ja järjestämällä tasainen putken halkaisijan muutos. Mitä pienempi halkaisija putken päässä on, sitä suurempi on virtausnopeus. Jos vain pieni virta virtaa lähelläsi, voit tehdä pienen kokoontaitetun padon ja laittaa vesivoimalaitoksen padon taakse.

Tuotantoesimerkkejä

Voi johtaa joitain esimerkkejä kotitekoisista pienvesivoimalaitoksista. Aloitetaan yksinkertaisimmalla, joka ei vie paljon aikaa, mutta auttaa luomaan kuvan siitä, miten se toimii.

Ota tavallinen polkupyörä polkupyörägeneraattorilla (dynokone) ja pyörävalot. Kattoraudasta tai alumiinilevystä leikkasimme pois useita terät (2-3). Terien on oltava pituudeltaan pyörän reunasta napaan ja niiden leveys on 2–4 cm. Terien on oltava asennettu puolien väliin, reunojensa kiinnittämiseksi ne on taivutettu pihdillä pinnojen ympärille. Koska terien metalli on ohut, sitä ei ole vaikea tehdä.

Jos käytät kahta terää, asenna ne sitten vastakkain. Jos haluat lisätä lisää terää, jaa pyörän kehä terien lukumäärällä ja aseta ne säännöllisin väliajoin.

Tällainen mikrovesivoimalaitos on suureksi avuksi pyöräilymatkailijoille, jos he pysähtyvät joen rannalle nopeasti virtaamalla. Vesi auttaa valaisemaan telttaa ja lataa matkapuhelimia. Voit kokeilla pyörien syvyyttä. Yleensä se upotetaan kolmannesta puoleen.

Toinen esimerkki vetygeneraattorista on mikrovetovoimalaitos pientilan virransyöttöön, kapasiteetti 3–5 kW. Pyörää kiertävä tehovirta on noin 100 litraa sekunnissa. Käytettyjen, vain improvisoitujen, materiaalien valmistukseen. Mitä löytyy kaatopaikasta.

Roottorin pyörä valmistettiin metallisesta rummussa kaapelista. Rummun halkaisija on 2200 mm. Rumpu leikattiin jauhamalla ja pilkottiin. Poskien välinen etäisyys oli 300 mm. 45 asteen kulmassa säteen kanssa hitsattiin 18 terää. Terien materiaali on leikatun rummun jäännökset. Rumpu pyörii laakereissa, putkikehystä tai kulmia käytetään rakenteen tukena.

Ketjuvaihteisto on asennettu pyörään, vaihde on neljä. Lisäksi kierto välitetään vetoakselin kautta VAZ 2101 Zhigulista.Kardaani voi vähentää tärinää ja vähentää vetolaitteen ja generaattorin kohdistamisvaatimuksia. Generaattori ja muut siihen liittyvät sähkö- ja mekaaniset laitteet suljetaan vedenpitävällä kotelolla (säiliö). Tämä tehdään turvallisuuden ja kestävyyden vuoksi.

Kotelon sisälle on asennettu porrasvaihde, jonka kerroin on 40, ja kolmivaihegeneraattori. Generaattorin pyörimisnopeus on noin 3000 rpm. Kahden vaihdelaatikon (ketju ja vaihde) kokonaisvähennyskerroin on 160. Siten vesipyörä pyörii nopeudella noin 18 - 20 kierrosta minuutissa.

Generaattorina käytettiin käytöstä poistettua induktiomoottoria, ohjausyksikkö otettiin vanhasta käytöstä poistetusta syöttömurskaimesta, joka valmistettiin vuonna 1953. VVG NG 2x4 -neliöiden kaapeli venytetään generaattorista maatilaan. Kaapeli on asennettu vaihdenapoihin.

Materiaalit ja valmistus maksavat 10000 ruplaa. Suurin osa rahasta on työntekijöiden ja hitsaajien palkkaa. Määrä voi olla vielä pienempi, koska Venäjällä on niin paljon kaatopaikkoja, joissa heitetään täysin tehokkaita laitteita ja oma pää ja kädet auttavat säästää rahaa.

Mitä teollisuus tarjoaa

Tällä hetkellä harvat kotimaiset yritykset tarjoavat mini hydro kohtuulliseen hintaan. Esimerkiksi samanlainen mini-HPP (3–5 kW) maksaa 300–400 tuhatta ruplaa. Lisätietoja aiheen yksityiskohdista löytyy linkkistä:

Mitä kauemmin asut, sitä enemmän huomaat, että kriisi pesii johtajien päämme. Venäjä on omavarainen maa, koska siinä on kaikkea - resursseja, lahjakkaita ihmisiä ja miljoona suuntaa niille, jotka haluavat muuttaa jotain parempaan. Meillä on jotain pyrittävä - pisin tapa alkaa ensimmäisestä vaiheesta. Tee se ja kuvaile saavutuksiasi. Jaa kokemuksesi.