Zelfgemaakte mini-waterkrachtcentrale en zijn industriële analogen

Het artikel beschrijft en ervaart het gebruik van verschillende zelfgemaakte en industriële mini-waterkrachtcentrales.

Onlangs worden door de verhoging van de elektriciteitstarieven hernieuwbare bronnen van bijna gratis energie steeds relevanter.

Van de beroemde klassieke triade: zonnepanelen, windgenerators, hydrogenerators (HPS), de laatste zijn het meest complex. Ten eerste werken ze in agressieve omstandigheden en ten tweede hebben ze een maximale bedrijfstijd voor een gelijke periode.

Bij de vervaardiging van een zelfgemaakte hydrogenerator moet u harder werken en betere materialen kiezen om de duurzaamheid ervan te garanderen. Maar een dergelijke generator (met gelijk vermogen met een windmolen en een zonnebatterij) zal gedurende dezelfde periode veel meer energie afgeven.

Wat en hoe te doen?

De eenvoudigste manier om damloze waterkrachtcentrales te doen, omdat de bouw van dammen is vrij complex en duur en vereist vaak coördinatie met lokale autoriteiten of, althans, met buren. Damloze waterkrachtcentrales worden stromend genoemd. Er zijn vier hoofdopties voor dergelijke apparaten: een waterrad, een slinger waterkrachtcentrale, een Darier-rotor en een propeller.

Soorten mini-hydro

Waterrad, Dit is een wiel met bladen loodrecht op het wateroppervlak gemonteerd. Het wiel is minder dan half ondergedompeld in de stroom. Water drukt op de messen en draait het wiel. Er zijn ook turbinewielen met speciale bladen die zijn geoptimaliseerd voor een vloeistofstroom. Maar dit zijn nogal complexe ontwerpen, eerder in de fabriek gemaakt dan zelfgemaakt.

Garland waterkrachtcentrale vertegenwoordigt een kabel, met rotoren die vast zijn bevestigd. Een kabel wordt van de ene rivieroever naar de andere gegooid. De rotors zijn als kralen geregen aan een kabel en volledig ondergedompeld in water. De stroom water roteert de rotors, de rotors roteren de kabel. Het ene uiteinde van de kabel is verbonden met het lager, het andere met de generatoras.

Rotor darya, Dit is een verticale rotor die roteert vanwege het drukverschil op de bladen. Het drukverschil wordt gecreëerd door de vloeistofstroom over complexe oppervlakken. Het effect is vergelijkbaar met de lift van draagvleugelboten of de lift van een vliegtuigvleugel.

propeller - Dit is een onderwater "windmolen" met een verticale rotor. In tegenstelling tot lucht heeft de onderwaterpropeller bladen van minimale breedte. Voor water is een bladbreedte van slechts 2 cm voldoende, met deze breedte is er een minimale weerstand en een maximale rotatiesnelheid. Deze bladbreedte werd gekozen voor een stroomsnelheid van 0,8-2 meter per seconde. Bij hoge snelheden kunnen andere formaten optimaal zijn.

Zie ook hier:Mini- en micro-waterkrachtcentrales - populaire ontwerpen en toepassingen

Voor- en nadelen van verschillende systemen om een ​​geïmproviseerd hydro-elektrisch station te creëren

tekortkomingen guirlande waterkrachtcentrale voor de hand liggend: hoog materiaalverbruik, gevaar voor anderen (een lange onderwaterkabel, rotors verborgen in het water, blokkering van de rivier), lage efficiëntie. Garland waterkrachtcentrale is een kleine dam. Rotor darya moeilijk te produceren, aan het begin van het werk moet het worden getwist. Maar het is aantrekkelijk omdat de rotoras verticaal is geplaatst en de krachtafnemer boven het water kan worden uitgevoerd, zonder extra versnellingen. Een dergelijke rotor zal roteren met elke verandering in stroomrichting.

Dus, vanuit het oogpunt van eenvoud van vervaardiging en het verkrijgen van maximale efficiëntie tegen minimale kosten, is het noodzakelijk om een ​​typeontwerp te kiezen waterrad of propeller. De meeste zelfgemaakte producten gebruiken deze zeer opties.

Waar te beginnen?

Als u beslist bouw je mini hydro, dan is het eerste wat je moet doen de snelheid van de rivier meten. Om dit te bereiken is vrij eenvoudig: bewapen jezelf met een stopwatch, meet in stappen van 10 meter stroomopwaarts, gooi een stukje in het water en meet de doorlooptijd van deze 10 meter.Door de meters door seconden te delen, krijgt u het debiet. De ervaring heeft geleerd dat als de snelheid minder dan 1 m / s is, een effectieve waterkrachtcentrale niet werkt.

We kunnen bijvoorbeeld een experimenteel verkregen relatie geven tussen het debiet m / s en het vermogen dat is verwijderd van de as van de schroef kW (schroefdiameter 1 meter). Dus: 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, etc. Vermogen is evenredig met de kubus van de stroomsnelheid. Als het debiet in uw vijver onvoldoende is, probeer dan een voldoende hoogteverschil voor de vloeistofstroom te regelen.

Dit kan worden gedaan door een afvoerpijp uit een vijver te installeren of door een stroom in een pijp te omsluiten en een soepele verandering in de diameter van de pijp te organiseren. Hoe kleiner de diameter aan het einde van de buis, hoe groter het debiet. Als er maar een klein stroompje bij u in de buurt stroomt, kunt u een kleine opvouwbare dam maken en uw waterkrachtcentrale achter de dam plaatsen.

Productie voorbeelden

Kan leiden enkele voorbeelden van zelfgemaakte mini-waterkrachtcentrales. Laten we beginnen met de eenvoudigste, die u niet veel tijd kost, maar helpt om een ​​idee te krijgen van hoe het werkt.

Neem een ​​gewone fiets met een fietsgenerator (dynamo machine) en fietsverlichting. Uit het dakijzer of uit aluminiumplaat snijden we verschillende bladen (2-3). De bladen moeten de lengte hebben van de velg tot de naaf, en 2-4 cm breed.De bladen zijn tussen de spaken geïnstalleerd, voor het bevestigen van hun randen worden ze met een tang rond de spaken gebogen. Omdat het metaal van de messen dun is, is het niet moeilijk om te doen.

Als u twee messen gebruikt, installeer ze dan tegenover elkaar. Als u meer messen wilt toevoegen, deelt u de wielomtrek door het aantal messen en stelt u ze met regelmatige tussenpozen in.

Zo'n micro-hydro-elektrisch station is een grote hulp voor fietstoeristen als ze stoppen aan de oever van een rivier met een snelle stroming. Water helpt de tent aan te steken en mobiele telefoons op te laden. Je kunt experimenteren met de diepte van de wielen. Meestal wordt het ondergedompeld van een derde tot de helft.

Een ander voorbeeld van een hydrogenerator is micro-waterkrachtcentrale voor de stroomvoorziening van een kleine boerderij met een vermogen van 3-5 kW. De stroom die het wiel roteert, is ongeveer 100 liter per seconde. Voor de vervaardiging van alleen geïmproviseerde materialen, daarvan. Wat is er te vinden op de stortplaats.

Het rotorwiel was gemaakt van een metalen trommel van een kabel. De diameter van de trommel is 2200 mm. De trommel werd gesneden met een molen en verteerd. De afstand tussen de wangen was 300 mm. Onder een hoek van 45 graden met de straal werden 18 bladen gelast. Het materiaal van de messen is het overblijfsel van de gesneden trommel. De trommel draait op lagers, een frame van pijpen of hoeken wordt gebruikt als ondersteuning voor de structuur.

Een kettingversnellingsbak is op het wiel gemonteerd, met een overbrengingsverhouding van vier. Verder wordt de rotatie overgebracht via de aandrijfas van de VAZ 2101 Zhiguli.De cardan kan trillingen verminderen en de vereisten voor uitlijning van de aandrijving en generator verminderen. De generator en andere bijbehorende elektra en mechanica zijn afgesloten met een waterdichte behuizing (container). Dit wordt gedaan voor veiligheid en duurzaamheid.

In de behuizing zijn een versnelling hoger met een coëfficiënt van 40 en een driefasige generator geïnstalleerd. De rotatiesnelheid van de generator is ongeveer 3000 tpm. De totale reductiecoëfficiënt van twee versnellingsbakken (ketting en versnelling) 160. Aldus roteert het waterwiel met een snelheid van ongeveer 18-20 omwentelingen per minuut.

Een buiten bedrijf gestelde inductiemotor werd gebruikt als een generator; de besturingseenheid was afkomstig van een oude buiten gebruik gestelde voedermaalmachine die in 1953 werd vervaardigd. Van de generator naar de boerderij is een VVG NG 2x4 vierkante kabel uitgerekt. De kabel is gemonteerd op geïmproviseerde palen.

Materiaal en productie kosten 10.000 roebel. Het meeste geld is het salaris van werknemers en een lasser. Het bedrag is misschien nog minder, omdat er in Rusland zoveel stortplaatsen zijn waar volledig efficiënte apparatuur wordt gegooid en uw eigen hoofd en handen u zullen helpen geld te besparen.

Wat de industrie biedt

Momenteel bieden weinig binnenlandse ondernemingen aan mini hydro tegen redelijke prijzen. Een vergelijkbare mini-HPP (3-5 kW) kost bijvoorbeeld 300 - 400 duizend roebel. Meer details over de details van het probleem zijn te vinden op de links:

Hoe langer je leeft, hoe meer je je realiseert dat de crisis zich nestelt in de hoofden van onze leiders. Rusland is een zelfvoorzienend land, omdat het heeft alles - middelen, getalenteerde mensen en een miljoen aanwijzingen voor diegenen die iets ten goede willen veranderen. We moeten iets nastreven - de langste weg begint bij de eerste stap. Doe het en beschrijf je prestaties. Deel uw ervaring.