Mini- és mikro-vízerőművek - népszerű tervek és alkalmazások

Ha megnézzük a mai ipari energiát, és ha figyelünk az alternatív energia területén bekövetkező fejlemények dinamikájára, akkor könnyen észrevehetjük, hogy itt már régóta kialakult egy ilyen sztereotípia: a sík folyó alapvetően nem alkalmas energia előállítására a vízerőművekben.

A nagy vízerőműveket eredetileg nagy elektromos kapacitás előállítására tervezték olyan berendezésekkel, amelyek meredek szélekben vagy hegyvidéki folyókban vannak, ahol a vízáram sebessége eléri legalább 2 m / s.

Az ilyen vízerőművek generátorkészletei nem alkalmasak egy alföldi folyó viszonylag gyenge patakján történő működésre. E célokra (minden folyó számára) csak túrázó játékszereket árusítanak, amelyek néhány watt mobiltelefon töltésére szolgálnak ...

Természetesen egy gát építése ipari vízierőmű későbbi megépítéséhez drága vállalkozás, sokáig kell a kifizetés, és általában nincs értelme egy hagyományos vízerőmű felállításához egy egyszerű folyón. Még ha egy hagyományos hajtóművet is telepítenek egy sima folyóra, annak hatékonysága nem teszi lehetővé a normál teljesítmény elérését alacsony fordulatszámon, különös tekintettel a sebességváltó veszteségeire.

Végül, azokat a képleteket, amelyek szerint a 2 m / s-nál kisebb vízsebesség nem alkalmas a vízenergiára, egyszerűen nem úgy tervezték, hogy kis áramokra alkalmazzák. Itt különféle képletekre és eltérő megközelítésekre van szükség a termeléshez, mint a nagy ipari vízierőműveknél.

Képzelje el, hogy az alacsony fogyasztású hidraulikus berendezések hogyan tudnak áramot szolgáltatni országunk távoli területeire, és építésük alacsony költségei gyorsan megtérülnek. Kis patakokon már mini- és mikrohidroelektromos erőműveket építhet. Hogyan befolyásolja ez az alternatív energia fejlesztését, amelynek oroszországi potenciálja csak egy százalék töredéke rejlik?

Egy mini-hidroelektromos erőmű elegendő egy üdülőfalu, kúria, farm, bármely folyó közelében található farm működtetéséhez, ahol azonban normál elektromos hálózat kiépítése lehetetlen. Még a vízellátási és szennyvízkezelő létesítményekben is elvileg lehetőség van mikrohidroelektromos erőművek elrendezésére. Sőt, a kicsi vízerőművek tervei már régóta érkeznek és érkeznek a gondozó, kreatív emberek fejében.

Nézzük meg a házilag készített mini vízerőművek legnépszerűbb terveit. Tehát a kicsi méretű, kicsi vízerőművek mindig folyékony vízerőművek, amelyek teljesítménye több száz watt és több tíz kilowatt között van, felhasználva a folyó szabad áramlásának energiáját, amelynek rotorjai különféleképpen vannak elrendezve. Három fő típusú rotor van a mini vízenergia-erőművekhez: vízkerék, koszorú és légcsavar.

A vízkerék merőlegesen van felszerelve a folyóra, és a lapátok kevesebb, mint a fele vízbe merül. Az áram forgatja a kereket, ütközik a pengékbe, és a kerék forgatja a generátor forgórészét (kardánon, fogaskereken vagy más hajtóműn keresztül). Ez a legegyszerűbb és univerzálisabb típusú turbina a mini-hidro-hoz: ezek a legkevésbé terjedelmesek, a legkisebb területet foglalják el, és a leghatékonyabbak.

Ilyen kerekek telepíthetők a folyóra vagy akár egy kis hegyi patakra is. A házi készítésű modellekben gyakran talál egy állandó mágnesekké átalakított autógenerátort. A kerekes modellek teljesítménye kilowatt egységeket ér el.

A koszorú-vízerőmű hosszú kábelekből áll, hengeres rotorokkal, amelyek egymás után vannak rögzítve, amelyeket az egyik folyópartról a másikra továbbítanak. A vízbe merített rotorok a folyó mentén forognak, a kábeleket forgásba forgatva, a kábelek pedig a generátor forgórészét forgatják a fogaskerekeken.

Egy ilyen konstrukció meglehetősen anyagigényes és bizonyos szempontból veszélyes, mert gátként blokkolja a mederágyat.

Ennek az ötletnek egy változata a forgó tengelyen lévő pengékkel ellátott rotorok, amelyek a forgást kardánon keresztül továbbítják egy szinkron generátorhoz. Az ilyen generátorokat kilowatt egységben gyártják.

Légcsavar - úgy néz ki, mint egy szélturbina, vékony pengékkel, amelyek felborultak víz alatt, és egy csőbe vannak felszerelve. A pengék vastagsága és a cső átmérője függ az áramlási sebességtől a forgórész beszerelési helyén. Itt a forgást a sebességváltón keresztül továbbítják a generátorrotorhoz.

Az ilyen típusú turbina kiderül, hogy a leginkább specializálódott, mivel a turbina szigorúan a beépítési hely áramlási körülményeinek megfelelően készül, így a cső vízsebessége növekszik.

Az ilyen típusú generátorokat nemcsak amatőrök gyártják, hanem az ipar is gyártja: egy japán cég gyárt ilyen generátort 250 watt kapacitással.

Ugyanilyen fontos a mini-hidroelektromos erőműre felszerelt erőmű. Ennek a nyomással és az áramlási sebességgel összhangban kell működnie, stabilizálással és elektronikával kell rendelkeznie, és képes átváltani a kézi vezérlésre, minden típusú védelemmel ellátva, beleértve a vészhelyzet esetét is.