Domaća mini hidroelektrana i njeni industrijski analozi

U članku je opisana i doživljena uporaba različitih domaćih i industrijskih mini hidroelektrana.

U posljednje vrijeme, zbog povećanja tarifa za električnu energiju, obnovljivi izvori gotovo besplatne energije postaju sve relevantniji.

Iz čuvene klasične trijade: solarni paneli, vjetroelektrane, hidrogeneratori (HPS), potonji su najsloženiji. Prvo, rade u agresivnim uvjetima, i drugo, imaju maksimalno radno vrijeme u jednakom vremenu.

U proizvodnji domaćeg hidrogeneratora morate raditi više i odabrati bolje materijale kako biste osigurali njegovu trajnost. Ali takav generator (jednake snage s vjetrenjačom i solarnom baterijom) proizvest će, u jednakom razdoblju, mnogo više energije.

Što i kako učiniti?

Najlakši način za rad bezvodnih hidroelektrana, jer izgradnja brane je prilično složena i skupa te često zahtijeva koordinaciju s lokalnim vlastima ili, barem, sa susjedima. Beskručne hidroelektrane nazivaju se protočne. Postoje četiri glavne opcije za takve uređaje: vodeni kotač, hidroelektrana s vijencima, Darier-ov rotor i propeler.

Vrste mini-hidro

Vodeni kotač, Ovo je kotač s lopaticama postavljenim okomito na površinu vode. Kolo je manje od polovice potopljeno u potok. Voda pritiska na lopatice i rotira kotač. Postoje i turbinski kotači sa specijalnim noževima optimiziranim za protok tekućine. Ali to su prilično složeni dizajni, radije tvornički nego domaći.

Hidroelektrana Garland predstavlja kabel, s rotorom čvrsto učvršćenim na njega. Kabel se baca s jedne rijeke na drugu. Rotori su poput perlica nanizanih na kabel i potpuno uronjeni u vodu. Tok vode rotira rotore, rotori rotiraju kabel. Jedan kraj kabela povezan je s ležajem, a drugi na osovinu generatora.

Rotor darya, Ovo je vertikalni rotor koji se rotira zbog razlike tlaka na svojim lopaticama. Razlika tlaka stvara se protokom tekućine preko složenih površina. Učinak je sličan podizanju hidrofora ili podizanju krila aviona.

propeler - Ovo je podvodna "vjetrenjača" s vertikalnim rotorom. Za razliku od zraka, podvodni propeler ima noževe minimalne širine. Za vodu je dovoljna širina noža od samo 2 cm. S tom širinom postići će se minimalni otpor i maksimalna brzina vrtnje. Ova širina noža odabrana je za brzinu protoka od 0,8-2 metra u sekundi. Pri velikim brzinama mogu biti optimalne i druge veličine.

Pogledajte također ovdje:Mini i mikro hidroelektrane - popularni dizajn i primjena

Prednosti i nedostaci različitih sustava za stvaranje improvizirane hidroelektrane

mane hidroelektrana vijenca očito: velika potrošnja materijala, opasnost za druge (dug podvodni kabel, rotori skriveni u vodi, blokiranje rijeke), niska učinkovitost. Hidroelektrana Garland je mala brana. Rotor darya teško za proizvodnju, na početku rada treba ga odviti. No atraktivno je to što se os rotora nalazi vertikalno, a odvajanje snage može se obavljati iznad vode, bez dodatnih brzina. Takav se rotor okreće s bilo kojom promjenom smjera protoka.

Dakle, s gledišta jednostavnosti izrade i postizanja maksimalne učinkovitosti uz minimalne troškove, potrebno je odabrati tip dizajna vodeni kotač ili propeler, Većina domaćih proizvoda koristi upravo te mogućnosti.

Gdje započeti?

Ako se odlučite izgradi svoj mini hidro, prvo je napraviti mjerenje brzine rijeke. Da biste to postigli sasvim je jednostavno: naoružajte se štopericom, odmjerite u koracima od 10 metara uzvodno, bacajte klizač u vodu i izmjerite vrijeme prolaska tih 10 metara.Podjelom brojila u sekundama dobivate brzinu protoka. Iskustvo je pokazalo da ako je brzina manja od 1 m / s, tada djelotvorna hidroelektrana neće raditi.

Na primjer, možemo dati eksperimentalni odnos između brzine protoka m / s i snage uklonjene iz osovine vijaka kW (promjer vijka 1 metar). Dakle: 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, itd. Snaga je proporcionalna kocki brzine protoka. Ako je brzina protoka u vašem bazenu nedovoljna, pokušajte organizirati dovoljnu visinsku razliku za protok tekućine.

To se može postići instaliranjem odvodne cijevi iz ribnjaka ili umetanjem struje u cijev i organiziranjem glatke promjene promjera cijevi. Manji je promjer na kraju cijevi, veći je protok. Ako u blizini teče samo mali tok, tada možete napraviti malu sklopivu branu i staviti svoju hidroelektranu iza brane.

Primjeri proizvodnje

Može voditi neki primjeri domaćih mini hidroelektrana, Započnimo s najjednostavnijim, koji vam ne oduzima puno vremena, ali pomaže stvoriti predstavu o tome kako to funkcionira.

Vozite se običnim biciklom s generatorom bicikala (dinamov stroj) i svjetla za bicikle. Iz krovnog željeza ili aluminijskog lima izrezali smo nekoliko noževa (2-3). Oštrice trebaju biti duljine od oboda kotača do glavčine i širine 2-4 cm. Noževi su postavljeni između žbica, za pričvršćivanje njihovih rubova su savijeni kliještima oko žbica. Budući da je metal noža tanki, to nije teško učiniti.

Ako koristite dvije oštrice, instalirajte ih nasuprot drugima. Ako želite dodati više noža, podijelite opseg kotača na broj noževa i postavite ih u pravilnim intervalima.

Takva mikro hidroelektrana od velike je pomoći biciklistima ako se brzo zaustave na obali rijeke. Voda će vam pomoći da zapalite šator i napunite mobitele. Možete eksperimentirati s dubinom kotača. Obično je uronjena od jedne trećine do polovice.

Drugi primjer hidrogeneratora je mikro-hidroelektrana za napajanje male farme, snage 3-5 kW, Tok snage koji rotira kotač iznosi otprilike 100 litara u sekundi. Za izradu samo improviziranih materijala, od onih. Što se može naći na odlagalištu.

Kotač rotora bio je izrađen od metalnog bubnja iz kabela. Promjer bubnja je 2200 mm. Bubanj je izrezan brusilicom i iskopan. Razmak između obraza bio je 300 mm. Pod kutom od 45 stupnjeva prema polumjeru zavareno je 18 noža. Materijal lopatica su ostaci rezanog bubnja. Bubanj se rotira na ležajevima, okvir cijevi ili uglovi koristi se kao potpora za strukturu.

Lanac mjenjača postavljen je na kotač, s prijenosnim omjerom četiri. Nadalje, rotacija se prenosi kroz pogonsku osovinu iz VAZ 2101 Zhiguli.Kardan može smanjiti vibracije i smanjiti zahtjeve za usklađenošću pogona i generatora. Generator i ostali električni uređaji i mehanika koji su s njim povezani zatvoreni su vodootpornim kućištem (spremnikom). To se radi zbog sigurnosti i trajnosti.

Unutar kućišta ugrađuje se stupanj prijenosa s koeficijentom 40 i trofazni generator. Brzina rotacije generatora je približno 3000 okr / min. Ukupni koeficijent redukcije dva mjenjača (lanac i zupčanik) 160. Tako se vodeni kotač okreće brzinom od oko 18-20 okretaja u minuti.

Kao generator se koristio indukcijski motor koji je bio isključen, a upravljačka jedinica uzeta je iz stare ne puštene drobilice za proizvodnju proizvedene 1953. godine. Kabel VVG NG 2x4 kvadrata proteže se od generatora do farme. Kabel se postavlja na improvizirane stupove.

Materijali i izrada koštali su 10 000 rubalja. Većina novca je plaća radnika i zavarivača. Količina je možda i manja, jer u Rusiji postoji toliko odlagališta na kojima se baca potpuno učinkovita oprema, a vlastite glave i ruke pomoći će vam da uštedite novac.

Što industrija nudi

Trenutno malo domaćih poduzeća nudi mini hidro po povoljnim cijenama. Na primjer, slična mini HE (3-5 kW) koštala bi 300-400 tisuća rubalja. Više detalja o specifičnostima izdanja možete pronaći na vezama:

Što duže živite, to više shvaćate da se kriza gnijezdi u glavama naših vođa. Rusija je samozatajna zemlja, jer ima sve - resurse, talentirane ljude i milijun uputa za one koji žele nešto promijeniti na bolje. Imamo čemu težiti - najdulji put započinje prvim korakom. Učinite to i opišite svoja postignuća. Podijelite svoje iskustvo.