Mini e micro centrali idroelettriche - design e applicazioni popolari

Se si guarda all'energia industriale di oggi, se si presta attenzione alle dinamiche degli sviluppi nel campo dell'energia alternativa, si può facilmente notare che un tale stereotipo si è formato da molto tempo qui: un fiume piatto non è sostanzialmente adatto per generare energia nelle centrali idroelettriche.

Grandi centrali idroelettriche vengono costruite utilizzando apparecchiature originariamente progettate per produrre grandi capacità elettriche su bordi scoscesi o su fiumi di montagna, dove la portata d'acqua raggiunge almeno 2 m / s.

I gruppi elettrogeni per tali centrali idroelettriche non sono adatti per funzionare su un flusso relativamente debole di un fiume di pianura. Per questi scopi (per tutti i fiumi), vengono venduti solo giocattoli da escursionismo per caricare i telefoni cellulari per un paio di watt ...

Naturalmente, costruire una diga per la successiva costruzione di una centrale idroelettrica industriale su di essa è un'impresa costosa, ci vorrà molto tempo per ripagare e, in generale, non ha senso installare una centrale idroelettrica tradizionale su un fiume semplice. Anche se un dispositivo di propulsione convenzionale è installato su un fiume di pianura, la sua efficienza non gli consentirà di ottenere energia normale a basse velocità, soprattutto tenendo conto delle perdite sul cambio.

Infine, quelle formule che affermano che una velocità dell'acqua inferiore a 2 m / s non è adatta per l'energia idroelettrica, semplicemente non sono progettate per essere applicate a piccole correnti. Qui sono necessarie diverse formule e diversi approcci alla generazione rispetto alle grandi centrali idroelettriche industriali.

Immagina come gli impianti idraulici a bassa potenza potrebbero fornire elettricità alle aree inaccessibili del nostro paese e che i piccoli costi della loro costruzione sarebbero rapidamente ripagati. Su piccoli flussi è già possibile costruire centrali mini e micro-idroelettriche. In che modo ciò influirebbe sullo sviluppo dell'energia alternativa, il cui potenziale in Russia si realizza solo una frazione del percento?

Una mini centrale idroelettrica è sufficiente per alimentare un villaggio turistico, un maniero, una fattoria, una fattoria situata vicino a qualsiasi fiume, dove è impossibile stabilire una normale rete elettrica. Anche negli impianti di approvvigionamento idrico e igienico-sanitari, in linea di principio è possibile organizzare centrali micro-idroelettriche. Inoltre, i progetti di piccole centrali idroelettriche hanno maturato e maturato a lungo nelle menti di persone attente e creative.

Diamo un'occhiata ai progetti più popolari di mini centrali idroelettriche fatte in casa. Quindi, le piccole centrali idroelettriche di piccole dimensioni fanno sempre scorrere centrali idroelettriche con una capacità da diverse centinaia di watt a diverse decine di chilowatt, utilizzando l'energia del flusso libero del fiume, i cui rotori possono essere disposti in diversi modi. Esistono tre tipi principali di rotori per mini centrali idroelettriche: una ruota idraulica, una ghirlanda e un'elica.

La ruota idraulica è installata perpendicolare al fiume, immergendola in acqua meno della metà delle scapole. La corrente ruota la ruota, si schianta contro le pale e la ruota ruota il rotore del generatore (attraverso un cardano, una marcia o altra marcia). Questo è il tipo di turbina più semplice e versatile per mini-idro: sono i meno ingombranti, occupano l'area più piccola e hanno la massima efficienza.

Tali ruote possono essere installate sul fiume o anche su un piccolo ruscello di montagna. Nei modelli fatti in casa, spesso puoi trovare un generatore di auto convertito in magneti permanenti come generatore. La potenza dei modelli di ruote raggiunge le unità di chilowatt.

Una centrale idroelettrica a ghirlanda è un insieme di cavi lunghi con rotori cilindrici fissati ad essi, uno dopo l'altro, che vengono trasferiti da una sponda del fiume a un'altra. I rotori immersi nell'acqua ruotano lungo il fiume, trasformando i cavi in ​​rotazione, mentre i cavi ruotano il rotore del generatore attraverso gli ingranaggi.

Tale costruzione è piuttosto ad alta intensità di materiale e in qualche modo pericolosa perché blocca il letto del fiume come una diga.

Una variante di questa idea sono i rotori con pale su un asse rotante, che trasferisce la rotazione attraverso un cardano a un generatore sincrono. Generatori di questo tipo sono prodotti per unità di chilowatt.

Elica - Sembra una turbina eolica con pale sottili installate capovolte sott'acqua, installate in un tubo. Lo spessore delle pale e il diametro del tubo dipendono dalla velocità del flusso nel sito di installazione del rotore. La rotazione qui viene trasmessa attraverso il cambio al rotore del generatore.

Questo tipo di turbina risulta essere il più specializzato, poiché la turbina è prodotta rigorosamente per le condizioni di flusso nel sito di installazione, in modo che la velocità dell'acqua nel tubo aumenti.

Generatori di questo tipo non sono solo realizzati da dilettanti da soli, ma sono anche prodotti dall'industria: una società giapponese produce tali generatori con una capacità di 250 watt.

Altrettanto importante è l'apparecchiatura di potenza installata nella mini centrale idroelettrica. Dovrebbe funzionare di concerto con la pressione e la portata, avere stabilizzazione ed elettronica con la possibilità di passare al controllo manuale, dotato di tutti i tipi di protezioni, anche da situazioni di emergenza.