Uradi sam mikro hidroelektrana od metala i drveta. Hidrogeneratori male snage za kuću Kako napraviti malu hidroelektranu kod kuće



Ako se u blizini vašeg doma nalazi ribnjak s branom ili potok, možete napraviti odličan izvor besplatne dodatne energije. U članku će se pogledati primjer kako možete napraviti hidroelektranu pomoću vodenog kotača vlastitim rukama. Ovako napravljena elektrana može isporučiti struju do 6 A, kada je instalirana na malom potoku, instalacija je pokazala rezultat od 2 A. To je dovoljno za uključivanje prijemnika i nekoliko žarulja. Snaga ovisi o snazi ​​kojom voda teče.


Materijali i alati:
- uglovi i ostaci lima;
- diskovi za stvaranje kotača (korišteni iz kućišta Onan generatora, koji nije uspio);
- generator (izrađen od dva kočiona diska Dodge od 28 cm);
- vratilo i ležajevi su također uzeti iz Dodgea;
- bakrene žice s presjekom od oko 15 mm;
- neodimijski magneti;
- šperploča;
- polistirenska smola (potrebna za punjenje statora i rotora).


Proizvodni proces:

Prvi korak. Stvaranje kotača
Za izradu kotača trebat će vam dva čelična diska. U ovom slučaju njihov promjer je 28 cm (11 inča). Disk treba označiti tako da je jasno gdje instalirati oštrice. Za izradu oštrica uzmite cijev promjera 4 inča i izrežite je po dužini na 4 dijela. Ukupno kotač ima 16 lopatica. Za pričvršćivanje diskova, oni su zategnuti s četiri vijka. Zatim možete postaviti oštrice na željene položaje. Oni su zavareni zajedno. Razmak između diskova je 10 inča, odnosno duljina kotača je 10 inča.






U ovoj fazi je završena montaža hidroelektrane, kotač je spreman, sada morate napraviti mlaznicu i generator. Na jednoj strani diska nalazi se rupa za praktično pričvršćivanje kotača na generator.




Drugi korak. Izrada mlaznice
Mlaznica je potrebna za usmjeravanje vode na kotač. Njegova širina je 10 inča, kao i širina kotača. Mlaznica je izrađena od jednog komada metala savijanjem. Zatim je konstrukcija zavarena zajedno pomoću zavarivanja.

Sada možete postaviti kotač na osovinu i mehanički dio hidroelektrane je gotovo spreman. Ostaje samo sastaviti i instalirati generator.
Mlaznica je podesive visine, što vam omogućuje kontrolu protoka vode ovisno o situaciji.






Treći korak. Sastavljanje generatora
Proces izrade generatora sastoji se od nekoliko koraka. Prvo morate napraviti namot, sastoji se od 9 zavojnica. Svaka zavojnica ima 125 zavoja. Promjer bakrene žice je 1,5 mm. Svaku fazu čine tri zavojnice, koje su spojene u seriju. Ukupno ima 6 krajeva, što će vam omogućiti da spojite i zvijezdu i trokut.

Na kraju, zavojnice se pune polietilenskom smolom i izlazi gotov stator. Promjera je 14 inča i debljine 0,5 inča.








Za sastavljanje generatora potrebna vam je šperploča, od nje se izrađuje predložak. Zatim se pomoću ove šablone postavlja 12 magneta dimenzija 2,5 x 5 cm i debljine 1,3 cm, a na kraju se rotor također puni polietilenskom smolom. To je sve, nakon sušenja generator je spreman.

Ispod aluminijskog poklopca nalaze se ispravljači, koji su izrađeni od trofazne struje naizmjenična struja konstantno. Skala ampermetra ima raspon do 6 A. Uz minimalni razmak između magneta, uređaj proizvodi 12 volti pri 38 okretaja u minuti.


Postoje dva pomaknuta vijka na stražnjoj strani generatora koji vam omogućuju podešavanje zračnog raspora. Tako je moguće odabrati najprikladnije radne parametre generatora.

Četvrti korak. Završna faza montaža i ugradnja generatora
Sve spojnice, kao i vodeni kotač, potrebno je obojiti. Prvo, ovo će učiniti da uređaj izgleda ljepše. I drugo, boja će zaštititi metal od hrđe, koja će se brzo pojaviti u blizini izvora vode. Bilo bi lijepo generator opremiti zaštitnim krilom koje uklanja prskanje, ali autor nije imao prikladan materijal.




Na fotografiji možete vidjeti mjesto gdje će biti instaliran generator. Ovo je cijev iz koje teče voda iz brane. Razlika je oko 3 stope. Kotač će uzeti samo određeni dio ukupnog protoka vode. Na praksi najbolje rezultate pokazao je položaj kada voda ulazi pod kutom od 10 sati, a izlazi pod kutom od 5 sati. Tada se postiže najveća snaga.

Ako u blizini vašeg doma teče rijeka ili čak mali potok, tada uz pomoć domaće mini hidroelektrane možete dobiti besplatnu struju. Možda to neće biti veliki dodatak proračunu, ali spoznaja da imate vlastitu struju košta puno više. Pa, ako, na primjer, u dači nema središnjeg napajanja, tada će čak i male količine električne energije biti jednostavno potrebne. I tako, za stvaranje domaće hidroelektrane potrebna su najmanje dva uvjeta - dostupnost vodenih resursa i želja.

Ako su oba prisutna, tada je prvo što treba učiniti je izmjeriti brzinu riječnog toka. To je vrlo jednostavno učiniti - bacite grančicu u rijeku i izmjerite vrijeme za koje ona ispliva 10 metara. Dijeljenje metara sa sekundama daje trenutnu brzinu u m/s. Ako je brzina manja od 1 m/s, tada produktivna mini hidroelektrana neće raditi. U tom slučaju možete pokušati povećati brzinu protoka umjetnim sužavanjem kanala ili izradom male brane ako se radi o malom potoku.

Kao smjernica, možete koristiti odnos između brzine protoka u m/s i snage električne energije uklonjene s osovine propelera u kW (promjer vijka 1 metar). Podaci su eksperimentalni; u stvarnosti, rezultirajuća snaga ovisi o mnogim čimbenicima, ali je prikladna za procjenu. Dakle:

0,5 m/s – 0,03 kW,
0,7 m/s – 0,07 kW,
1 m/s – 0,14 kW,
1,5 m/s – 0,31 kW,
2 m/s – 0,55 kW,
2,5 m/s – 0,86 kW,
3 m/s -1,24 kW,
4 m/s – 2,2 kW, itd.

Vlast domaća mini hidroelektrana proporcionalan kubu brzine strujanja. Kao što je već navedeno, ako je brzina protoka nedovoljna, pokušajte je umjetno povećati, ako je to naravno moguće.

Vrste minihidroelektrana

Postoji nekoliko glavnih opcija za domaće mini hidroelektrane.

Vodenično kolo

Ovo je kotač s lopaticama postavljenim okomito na površinu vode. Kotač je manje od pola uronjen u protok. Voda pritišće oštrice i okreće kotač. Tu su i turbinski kotači s posebnim lopaticama optimiziranim za protok tekućine. Ali to su prilično složeni dizajni, više tvornički nego domaći.

Rotor Daria

Ovo je rotor s okomitom osi koji se koristi za generiranje električna energija. Okomiti rotor koji se okreće zbog razlike tlaka na njegovim lopaticama. Razlika tlaka nastaje zbog strujanja tekućine oko složenih površina. Učinak je sličan uzgonu hidroglisera ili uzgonu krila aviona. Ovaj dizajn patentirao je Georges Jean-Marie Darrieux, francuski aeronautički inženjer 1931. godine. Također se često koristi u dizajnu vjetroturbina.

Hidroelektrana Garlyandnaya

Hidroelektrana se sastoji od lakih turbina - hidrauličkih propelera, nanizanih i kruto učvršćenih u obliku vijenca na kabelu bačenom preko rijeke. Jedan kraj kabela je fiksiran u potpornom ležaju, drugi okreće rotor generatora. U ovom slučaju, kabel igra ulogu neke vrste osovine, čije se rotacijsko gibanje prenosi na generator. Protok vode okreće rotore, rotori okreću kabel.

Propeler

Također posuđen iz dizajna vjetroelektrana, vrsta "podvodne vjetroturbine" s vertikalnim rotorom. Za razliku od zračnog propelera, podvodni propeler ima lopatice minimalna širina. Za vodu je dovoljna širina oštrice od samo 2 cm, s takvom širinom bit će minimalan otpor i maksimalna brzina vrtnje. Ova širina lopatica odabrana je za brzinu protoka od 0,8-2 metra u sekundi. Na velike brzine Možda su druge veličine optimalne. Propeler se ne pomiče zbog pritiska vode, već zbog stvaranja podizne sile. Baš kao krilo aviona. Lopatice propelera pomiču se poprijeko toka, a ne da se vuku u smjeru toka.

Prednosti i nedostaci raznih domaćih sustava mini hidroelektrana

Mane vijenac hidroelektrana očito: velika potrošnja materijala, opasnost za druge (dugi podvodni kabel, rotori skriveni u vodi, blokiranje rijeke), niska učinkovitost. Hidroelektrana Garland svojevrsna je mala brana. Preporučljivo je koristiti u nenaseljenim, udaljenim područjima s odgovarajućim znakovima upozorenja. Možda će biti potrebno dopuštenje vlasti i ekologa. Druga opcija je mali potok u vašem vrtu.
Rotor Daria- teško izračunati i proizvesti. Na početku rada morate ga odmotati. Ali je atraktivan jer je os rotora postavljena okomito i snaga se može preuzimati preko vode, bez dodatnih zupčanika. Takav rotor će se okretati s bilo kojom promjenom smjera protoka - to je plus.

Najčešće kada izgradnja hidroelektrana domaće izrade dobio sheme propelera i vodenog kola. Budući da su ove opcije relativno jednostavne za proizvodnju, zahtijevaju minimalne izračune i implementiraju se s njima minimalni troškovi, imati visoka efikasnost, jednostavan za postavljanje i rukovanje.

Ako nemate izvor vode, možete sami napraviti svoju kućnu vjetroelektranu.

P primjer najjednostavnije minihidroelektrane

Najjednostavnija hidroelektrana može se brzo izgraditi od običnog bicikla s dinamičkim prednjim svjetlom. Nekoliko oštrica (2-3) moraju biti pripremljene od pocinčanog željeza ili tankog aluminijskog lima. Noževi bi trebali biti duljine od obruča kotača do glavčine i široki 2-4 cm. Ovi noževi se ugrađuju između žbica bilo kojom dostupnom metodom ili pomoću unaprijed pripremljenih spojnica.
Ako koristite dvije oštrice, postavite ih jednu nasuprot drugoj. Ako želite dodati više lopatica, tada podijelite opseg kotača s brojem lopatica i postavite ih u jednakim razmacima. Možete eksperimentirati s dubinom uranjanja kotača s lopaticama u vodu. Obično je uronjen od jedne trećine do polovice.
Ranije je razmatrana opcija putujuće vjetroelektrane.

Takva mikrohidroelektrana ne zauzima puno prostora i savršeno će poslužiti biciklistima - glavno je postojanje potoka ili rječice - što je obično mjesto gdje se postavlja kamp. Mini hidroelektrana s bicikla moći će osvijetliti šator i napuniti Mobiteli ili druge naprave.

Neovisni izvor električne energije u seoskom dvorcu prva je potreba. Tržište električne robe nudi širok izbor generatori električna struja raznih dizajna Motor: plin, inverter, benzin, dizel. Među njima vodenoelektrični generatori zauzimaju posebno mjesto zbog svojih prednosti i uštede u potrošnji goriva. Proizvodnja električne energije iz prirodnih izvora je ekološki najprihvatljiviji i najjeftiniji način proizvodnje izvora energije.

Opseg i značajke uređaja

Razne aplikacije

Ovi hidraulični uređaji mogu se koristiti za razne kućanske i poslovne potrebe:

  • U poljoprivredi;
  • Gradovi geologa;
  • U riječnom prometu;
  • U rekreacijskim centrima;
  • U rudarskoj industriji;
  • U seoskim i prigradskim područjima.

Za pretvaranje raznih vrsta energije u električnu energiju. Struktura uređaja je jednostavna: motor, sam generator i kućište.

Pogledajmo video, opseg primjene agregata i njihove vrste:

Ovisno o vrsti elektrane, generatori se dijele na:

Generatori također rade na vodu i solarnu energiju. Električni generator na vodu razlikuje se od dizelskog ili benzinskog generatora po tome što je ekonomičniji u radu i potpuno je ekološki prihvatljiv. Ako rijeka ili potok teče pored seoske kuće, iznos potrošen na servisiranje stanice je nula.

Princip rada

Proizvodnja energije rotacijom strukturni element dugo se koristi, samo se sjetite vodenica. Vodeni generator za proizvodnju električne energije malo se razlikuje od starih uređaja.

Pogledajmo video, najjednostavniji mehanizam djela:

Potrebno je spojiti crijevo uređaja na izvor vode (potok, slavina za vodu, spremnik tuš kabine), a rotacija lopatica kotača pod pritiskom vode prenijet će energiju na sam generator. Zauzvrat, generator će primljenu energiju preraditi u struju odgovarajuće frekvencije (izmjenične ili izravne).

Vrste hidrogeneratora

Industrijski proizvodi razlikuju se po parametrima snage koju proizvode. Za domaće potrebe koriste se hidraulički sustavi male snage (10-100 kW) s okomitim položajem osi rotacije, koji rade na temelju malih vodotoka. Za industrijske potrebe uređaji su dizajnirani s horizontalnim rotacijskim kretanjem osi.

Vodenično kolo

Za domaće potrebe koristi se mini hidroelektrana bez brane, koja je podijeljena u 4 vrste:

  1. Vodenično kolo;
  2. Garland hidroelektrana;
  3. Daria rotor;
  4. Propeler.

Vodeni kotač je rotirajući element s lopaticama, koji je postavljen okomito na kretanje vode, uranjajući pola ili malo manje. Kroz pritisak vode na lopatice, kotač se okreće i energija se pretvara.

Dizajn vijenca za generator vode je kabel s fiksnim rotorima, bačen s jedne obale rijeke na drugu. Jedan kraj kabela je pričvršćen za generator, a drugi je pričvršćen ležajem. Rotori uronjeni u vodu počinju se okretati pod pritiskom protoka, uzrokujući rotaciju kabela. Kao rezultat toga nastaje električna energija.

Rotor Daria

Darrieusov rotor je vertikalni rotirajući element koji se pokreće promjenom pritiska na lopaticama složen dizajn. Strujanje oko složene površine stvara razliku tlaka.

Generator vodenog propelera nalikuje "vjetrenjači" opremljenoj rotorom, ali instaliranoj pod vodom. Širina lopatica (2 cm) ima potrebne dimenzije za postizanje maksimalne brzine rotacije uz minimalno otporno opterećenje. Međutim, veličina lopatica mora biti odabrana u skladu s protokom vode; njihova izvedba može varirati.

U svakodnevnom životu, hidrauličke instalacije i kotači tipa propelera postali su rašireni. Prednost ovih uređaja je visoka učinkovitost uz minimalne troškove.

pregled proizvoda

Proizvođači proizvode mini hidroelektrane za kućnu upotrebu za proizvodnju struje konstantne i promjenjive frekvencije u trofaznim i jednofaznim verzijama. Za proizvodnju električne energije potreban je mali pritisak vode - do 12 l/sek. U pravilu se ove hidraulične instalacije koriste na mjestima s malim rijekama ili na područjima s prirodnim/umjetnim vodopadom, kao i izgrađenom branom.

Mini generator Ct-02 (Kina)

  • Snaga - 5 kW;
  • Generirana struja - 50 Hz;
  • Brzina rotacije - 30-3000 okr / min;
  • Struja je izmjenična.

Proizvodi se mogu kupiti po narudžbi, uz navođenje potrebnih parametara. Početna cijena - 30.000 rubalja.

Mini generator za dom xj13 (Kina)

  • Snaga - 8,5 kW;
  • Generirana struja - 50 Hz;
  • Brzina rotacije - 145-1920 okr / min;
  • Struja je izmjenična.

Ovaj model horizontalna instalacija ima svoje prednosti, malu težinu i male zapremine. Uređaj se može lako ugraditi u osobna parcela. Cijena - od 16.000 rubalja.

Hidrogenerator LPWG

Hidrogenerator LPWG

  • Snaga - 5 kW;
  • Generirana struja - 50 Hz;
  • Brzina rotacije - 500 okr / min;
  • Struja je izmjenična.

Ovaj hidraulički sustav s vodoravnim dovodom vode će opskrbljivati ​​električnom energijom kućna gospodarstva ili Kuća za odmor. Kupnja generatora električne struje vode koštat će 49 596 rubalja.

Kako sami napraviti hidroelektranu

Stvaranje vodenog električnog generatora vlastitim rukama je fascinantan proces. Može se dizajnirati na temelju običnog biciklističkog generatora. Prvo biste trebali odrediti brzinu protoka vode pomoću štoperice. Ako je brzina nedovoljna, morat ćete stvoriti visinsku razliku, na primjer, postavljanjem odvodne cijevi.

Pogledajte video i napravite sami korak po korak:

Od aluminijskog lima trebate izrezati nekoliko oštrica širine 2-4 cm. Duljina oštrica treba odgovarati promjeru kotač bicikla(od ruba do glavčine). Oštrice se zatim postavljaju između žbica i učvršćuju kliještima. Kotač je uronjen u vodu za trećinu. Vrlo dobra opcija za proizvodnju električne energije tijekom kampiranja za osvjetljenje šatora i punjenje telefona.

Odabir električnog generatora

Vlast

  • Kontinuirano opskrbljivati ​​energijom privatnih seoska kuća Snaga od 20-30 kW sasvim je dovoljna.
  • Da biste točno odredili potrebnu snagu, morate zbrojiti potrošnju energije svih Kućanski aparati i dodajte rasvjetne lampe.
  • Treba uzeti u obzir da ukupni iznos snagu treba dodati još 20 posto odozgo, uzimajući u obzir početne struje.
  • Ako radite s električnim uređajima građevinske svrhe, potrebna snaga bi trebala biti tri puta veća (do 100 kW).


Cijene i proizvođači

Tržište robe osiguravaju razni dobavljači i proizvodna poduzeća. Čimbenik cijene formira se ovisno o promociji marke. U U zadnje vrijeme Kineski proizvođači su se dobro dokazali. Povoljna kombinacija kvalitete i cijene zaslužuje pozornost.

Ekologija potrošnje Znanost i tehnologija: Domaći hidrogeneratori "uradi sam" po snazi ​​su usporedivi sa solarnim panelima i vjetroturbinama, ali proizvode mnogo veću količinu električne energije.

Budući da su cijene električne energije nedavno počele rasti, obnovljivi izvori električne energije postaju sve važniji među stanovništvom, omogućujući im da dobivaju električnu energiju gotovo besplatno. Među takvim izvorima poznatim čovječanstvu, vrijedi istaknuti solarne ploče, vjetrogeneratore i kućne hidroelektrane. Ali potonji su prilično složeni, jer moraju raditi u vrlo agresivnim uvjetima. Iako to ne znači da je nemoguće izgraditi mini-hidroelektranu vlastitim rukama.

Da biste sve učinili ispravno i učinkovito, glavna stvar je odabrati prave materijale. Moraju osigurati maksimalnu trajnost stanice. Učinite sami kućni hidrogeneratori, čija je snaga usporediva s snagom solarni paneli a vjetroturbine mogu proizvesti mnogo više energije. No, iako puno toga ovisi o materijalima, tu sve ne završava.

RAZNOVRSTNOSTI MINI HIDROELEKTRANA

postoji veliki broj razne varijante mini-hidroelektrana, od kojih svaka ima svoje prednosti, značajke i nedostatke. Razlikuju se sljedeće vrste ovih uređaja:

  • vijenac;
  • propeler;
  • Daria rotor;
  • vodeno kolo s lopaticama.

Garland hidroelektrana sastoji se od kabela na koji su pričvršćeni rotori. Takav kabel se povlači preko rijeke i uranja u vodu. Protok vode u rijeci počinje okretati rotore, koji zauzvrat okreću kabel, na čijem se jednom kraju nalazi ležaj, a na drugom - generator.

Sljedeći tip je vodeni kotač s lopaticama. Postavlja se okomito na površinu vode, potapajući manje od polovice. Kako tok vode djeluje na kotač, on se okreće i uzrokuje rotaciju generatora za mini-hidroelektranu na koju je ovaj kotač pričvršćen.


Što se tiče propelerne hidroelektrane, to je vjetroturbina smještena ispod vode s vertikalnim rotorom. Širina lopatica takve vjetrenjače ne prelazi 2 centimetra. Ova širina je dovoljna za vodu, jer je to ocjena koja vam omogućuje proizvodnju maksimalne količine električne energije s minimalnim otporom. Istina, ova širina je optimalna samo za brzine protoka do 2 metra u sekundi.

Što se tiče ostalih uvjeta, parametri lopatica rotora izračunavaju se zasebno. A Darrieusov rotor je okomito postavljen rotor koji radi na principu diferencijalnog tlaka. Sve se slično događa i s krilom aviona na koje utječe uzgon.

PREDNOSTI I NEDOSTATCI


Ako uzmemo u obzir hidroelektranu s vijencem, onda ona ima niz očitih nedostataka. Prvo, dugi kabel koji se koristi u dizajnu predstavlja opasnost za druge. Veliku opasnost predstavljaju i rotori skriveni pod vodom. Pa, osim toga, vrijedi napomenuti niske pokazatelje učinkovitosti i visoku potrošnju materijala.

Što se tiče nedostataka Darrieusovog rotora, da bi uređaj počeo proizvoditi električnu energiju, potrebno ga je prvo zavrtjeti. Istina, u ovom slučaju snaga se uzima izravno iznad vode, tako da bez obzira na to kako se protok vode mijenja, generator će generirati električnu energiju.

Sve gore navedeno su čimbenici koji hidrauličke turbine za mini-hidroelektrane i vodene kotače čine popularnijima. Ako uzmemo u obzir ručnu konstrukciju takvih uređaja, oni nisu tako komplicirani. Osim toga, uz minimalne troškove, takve mini-hidroelektrane sposobne su isporučiti maksimalne pokazatelje učinkovitosti. Dakle, kriteriji popularnosti su očiti.

GDJE POČETI GRADNJU

Izgradnja mini-hidroelektrane vlastitim rukama trebala bi započeti mjerenjem pokazatelja brzine riječnih tokova. To se radi vrlo jednostavno: samo označite udaljenost od 10 metara uzvodno, uzmite štopericu, bacite žeton u vodu i zabilježite vrijeme koje mu je potrebno da prijeđe izmjerenu udaljenost.

U konačnici, ako 10 metara podijelite s brojem sekundi, dobit ćete brzinu rijeke u metrima u sekundi. Vrijedno je uzeti u obzir da nema smisla graditi mini-hidroelektrane na mjestima gdje brzina protoka ne prelazi 1 m/s.


Ako trebate shvatiti kako se rade mini-hidroelektrane u područjima gdje je brzina rijeke mala, onda možete pokušati povećati protok organiziranjem visinske razlike. To se može učiniti instalacijom odvodna cijev u ribnjak. U ovom slučaju, promjer cijevi izravno će utjecati na brzinu protoka vode. Što je manji promjer, to je brži protok.

Ovaj pristup omogućuje organiziranje mini-hidroelektrane čak i ako u blizini kuće prolazi mali potok. Odnosno, na njemu je organizirana sklopiva brana ispod koje je izravno postavljena mini hidroelektrana za napajanje kuće i kućanskih aparata. Objavljeno

Najprije definiramo princip rada i vrste malih hidroelektrana. Tok rijeke ili vodotoka koji pada vrti lopatice turbine i hidraulički cjevovod koji je povezan s električnim generatorom - potonji proizvodi električnu energiju. Suvremene kompaktne hidroelektrane imaju automatska kontrola s mogućnošću trenutnog prebacivanja u ručni način rada u slučaju hitna situacija. Dizajni suvremenih tvorničkih hidroelektrana omogućuju minimiziranje proizvodnje građevinski radovi prilikom postavljanja opreme.

Vrste mini hidroelektrana

Mini elektrane uključuju generatore snage od 1 do 3000 kW. Termoelektrana se u osnovi sastoji od:

  1. turbine (uređaj za unos vode);
  2. generirajući blok;
  3. sustavi upravljanja.

Prema vrsti vodnog resursa koji se koristi za proizvodnju, mini hidroelektrane su:

  • Kanalske rijeke. Takve postaje izgrađene su na malim nizinskim rijekama s akumulacijama.
  • planina. Stacionarne postaje koje koriste energiju brzih planinskih struja.
  • Industrijski. Stanice koje koriste razlike u protoku vode u industrijskim poduzećima.
  • Mobilni. Stanice koje koriste ojačana crijeva za protok vode.

Tipovi brana karakteriziraju velika snaga, ali izgradnja brana je skupa, au ovom slučaju nemoguće je bez dozvola. Petljanje s dužnosnicima u našoj zemlji nije samo kompliciranje života, već i dovođenje u pitanje provedbe najboljih namjera, pa od te ideje odmah odustajemo.

Kako radi mini hidroelektrana?

Principijelni dijagram rada hidroelektrane može se odabrati između nekoliko opcija:

  • Garland hidroelektrana. Od jedne do druge obale rijeke, pod vodom je položen kabel s nanizanim rotorima. Struja rotira rotore i, prema tome, sam kabel. Jedan kraj kabela je u ležaju, drugi je spojen na generator.
  • Propeler. Podvodna struktura nalik vjetroturbini s uskim lopaticama i okomitim rotorom. Oštrica širine samo 20 mm pri velikoj brzini rotacije pružit će minimalan otpor. Oštrica ove širine odabire se pri brzini protoka od 0,8–2,0 m u sekundi.
  • Vodenično kolo. Kotač s lopaticama, djelomično uronjen u tok i smješten pod pravim kutom na površinu vode. Protok vode pritišće lopatice, okrećući kotač.
  • Rotor Daria. Vertikalni rotor sa složenim površinama lopatica. Tekućina koja teče oko lopatica stvara različite pritiske, uzrokujući rotaciju.

Fotografija prikazuje mini hidroelektranu baziranu na vodenom kotaču

Kako procijeniti potencijalni kapacitet mini hidroelektrana

Prije izgradnje mini hidroelektrane vlastitim rukama, morate odrediti snagu na koju možete računati. Postoji referentni odnos između brzine protoka vode i snage koja se može skinuti s osovine u kW s promjerom puža od 1 m.

Brzina toka se određuje mjerenjem vremena koje je potrebno komadu drveta bačenom u vodu da putuje određena udaljenost. Jednostavnim izračunima dobivamo brzinu protoka u metrima u sekundi. Ako je u tom slučaju brzina manja od 1 m/s, izgradnja hidroelektrane neće biti ekonomski isplativa.

Pri brzini protoka od 2,5 m/s snaga će biti 0,86 kW, pri 3 m/s - 1,24 kW, pri 4 m/s - 2,2 kW. Odnos se opisuje ovisnošću: snaga hidroelektrane proporcionalna je kubu brzine protoka vode. Ako je brzina protoka na predviđenom gradilištu mala, možete je pokušati povećati ugradnjom razlike u visini protoka ili ugradnjom odvodne cijevi promjenjivog promjera na izlazu iz rezervoara. Što je manji izlazni promjer cijevi, to je veći protok.

Kako napraviti mini hidroelektranu kod kuće

Princip rada male domaće hidroelektrane može se razumjeti na primjeru bicikla s prednjim svjetlom i dinamom (generatorom).

  1. Od krovnog željeza izrađujemo tri oštrice duljine jednake polumjeru kotača bicikla (udaljenost od središnje glavčine do ruba kotača) i širine 3-4 cm.
  2. Instaliramo oštrice između žbica kotača, savijajući rub oštrice oko žbica kako bismo ga učvrstili. Noževi trebaju biti ravnomjerno poravnati, a da pritom zadrže iste kutove između njih.
  3. Kotač s lopaticama uronimo u brzu rijeku na dubinu od jedne trećine do polovine promjera kotača. Proizvedena električna energija bit će dovoljna, primjerice, za osvjetljavanje šatora.



Crtež jedne od mogućnosti izgradnje mini hidroelektrane

Primjer bi bila mala hidroelektrana za farmu kapaciteta 3-5 kW od otpadnog materijala:

  1. Rotor se može napraviti od starog metala bubanj za kabel promjera 2,2 m. Pomoću brusilice i zavarivanja pod kutom od 45 stupnjeva prema polumjeru potrebno je zavariti 18 lopatica. Rotor se okreće na ležajevima. Nosač - metalna cijev ili kut.
  2. Na rotor morate ugraditi lančani mjenjač s prijenosnim omjerom (prijenosnim omjerom) od 4. Zatim će se rotacija prenositi preko pogonske osovine VAZ 2101. Korištenje pogonske osovine smanjit će vibracije, a koaksijalnost pogona i generator pri korištenju osovine bit će nekritičan.
  3. Trebat će vam pojačani mjenjač (koeficijent - 40) i trofazni generator. Brzina vrtnje generatora je oko 3000 okretaja u minuti. Ukupni omjer redukcije dva mjenjača bit će 40 x 4 = 160. Generator bi trebao biti pokriven kućištem kako bi se zaštitio od vlage i sigurnosti. Procijenjena rotacija vodenog kotača trebala bi biti oko 20 okretaja u minuti.
  4. Može se prilagoditi za generator asinkroni motor, i uzeti upravljačku jedinicu s bilo kojeg malog stroja. Trebat će vam VVG NG kabel duljine 2x4 od rotora do gospodarskih zgrada.

zaključke

Ukupni troškovi proizvodnje bit će oko 10-15 tisuća rubalja. Glavna rashodna stavka je plaća zavarivač i radnik koji pomaže u izradi i sastavljanju konstrukcije.

Glavne prednosti takve opreme su niska cijena električna energija, ekološka sigurnost, neiscrpan izvor energije i jednostavnost dizajna.