Kako napraviti hidrogenerator za ljetnu rezidenciju od autogeneratora. Domaća hidroelektrana iz stare perilice rublja

Snaga vodenog toka je obnovljiva prirodni resurs, što vam omogućuje primanje gotovo besplatne električne energije. Energija koju daruje priroda pružit će priliku za uštedu javne službe i riješiti problem s opremom za ponovno punjenje.

Ako potok ili rijeka teče u blizini vaše kuće, trebali biste ih koristiti. Oni će moći osigurati struju do mjesta i kuće. A ako se hidroelektrana izgradi vlastitim rukama, ekonomski učinak značajno se povećava.

Predstavljeni članak detaljno opisuje tehnologije za proizvodnju privatnih hidrotehničkih konstrukcija. Razgovarali smo o tome što je potrebno za postavljanje sustava i povezivanje s potrošačima. Ovdje ćete saznati o svim opcijama za minijaturne dobavljače energije, sastavljene od improviziranih materijala.

Hidroelektrane su građevine koje mogu pretvoriti energiju kretanja vode u električnu energiju. dok se aktivno iskorištava samo na Zapadu. Na području naše zemlje ova perspektivna industrija tek čini prve stidljive korake.

Galerija slika

Upravo na tom mjestu pokušat ćemo napraviti našu novu hidroelektranu. Ranije su se na ovom ribnjaku već pokušali stvoriti domaća hidroelektrana od kotača vjeverice s remenskim pogonom do generatora (usput, prikazano je na fotografiji na kraju članka), što je dalo struja od oko 1 ampera, to je bilo dovoljno za napajanje nekoliko žarulja i radio u našoj maloj lovačkoj kući. Ova elektrana uspješno radi više od 2 godine, a mi smo odlučili na mjestu ove mini brane napraviti jaču verziju slične verzije hidroelektrane.

Za proizvodnju mini brane hidroelektrane trebat će vam:

dodaci lim i uglovi;
- Diskovi za kotač (korišteni iz tijela neispravnog Onan generatora);
- Generator (izrađen je od dva diska promjera 11 inča od Dodge disk kočnica);
- Pogonsko vratilo i ležajevi također su izgleda iz Dodgea, ne sjećamo se točno, pa smo ih vlastitim rukama skinuli s nekog drugog domaćeg proizvoda;
- bakrena žica s presjekom od približno 15 mm;
- malo šperploče;
- magneti;
- polistirenska smola za punjenje rotora i statora.

Proizvodni proces

Noževi pogonskog kotača izrađujemo od 4-inčnog reza na 4 dijela čelična cijev.

Napravili smo šablonu koja je pomogla u postavljanju rupe.Bočne površine kotača su naplatci od 12 inča.

Izrađujemo šablonu kojom označavamo rupe za glavčine (5 komada), kao i položaj kuta lopatica. Kod takova kotača, gledano sa strane, voda oko 10 sati udara u vrh, prolazi kroz sredinu kotača i izlazi na dnu na 5 sati, tako da voda dva puta udara u kotač. Mi smo revidirali veliki broj fotografije i pokušao simulirati širinu i kut lopatica. Na gornjoj fotografiji - oznake za rubove lopatica i rupe za pričvršćivanje kotača na generator. Kotač ima 16 lopatica.

Predložak je zalijepljen na jedan od diskova - buduću bočnu površinu kotača, stezali smo oba diska zajedno. Na gornjoj fotografiji - bušenje malih rupa za postavljanje oštrica.

Napravimo razmak između diskova od 10 inča, koristeći klinove s čvrstim nitima, i poravnamo ih što je pažljivije moguće prije ugradnje noževa.

Postupak zavarivanja kotača prikazan je na gornjoj fotografiji. Vrlo je važno da su oštrice izrađene od pocinčane čelične cijevi. Prije zavarivanja potrebno je skinuti cink s rubova noževa, budući da se prilikom zavarivanja pocinčani metal oslobađa otrovni plin koje pokušavamo izbjeći.

Gotov kotač naše buduće hidroelektrane, bez generatora. S druge strane kotača (nasuprot alternatora) nalazi se rupa promjera 4 inča u bočnom disku za jednostavno zavrtanje na alternator i također za čišćenje, za guranje ruke i uklanjanje štapića i drugih ostataka koje voda može unijeti unutra .

Mlaznica je iste širine (10 inča) kao kotačić i visoka oko 1 inč od kraja gdje voda izlazi. Površina mlaznice je nešto manja od 4 inčna cijev na koji je montirana mlaznica. Na gornjoj fotografiji - savijamo se metalni lim uradi sam za mlaznicu.

Stavili smo kotač na osovinu, naša hidroelektrana je gotovo spremna, ostaje samo napraviti i instalirati generator. Cijela konstrukcija je pokretna. Mlaznicu možemo pomicati naprijed, nazad, gore, dolje. Kotač i generator mogu se kretati naprijed i nazad.

Izrada generatora za našu hidroelektranu.>

Izrađujemo namot statora i pripremamo se za izlijevanje. Namot se sastoji od 9 zavojnica, svaka zavojnica sastoji se od 125 zavoja bakrene žice s presjekom od 1,5 mm. Svaka faza se sastoji od 3 zavojnice spojene u seriju, izveli smo 6 krajeva, tako da možemo napraviti spoj kao zvijezda ili trokut.

A ovo je stator - nakon izlijevanja. (Za punjenje koristimo poliestersku smolu) Promjer mu je 14 inča (35,5 cm), debljina 0,5 inča 1,3 cm.

Izrađujemo predložak od šperploče - za označavanje ispod magneta.

Na fotografiji - predložak i jedan od kočionih diskova (budući rotor).

Prema pripremljenoj šabloni slažemo 12 magneta veličine 2,5 x 5 cm, debljine 1,3 cm.

Rotor napunimo poliesterskom smolom, a kada se smola osuši, rotor će biti spreman za rad.

Ovako izgleda naša gotovo završena hidroelektrana s generatorom.

Fotografija s druge strane. Ispod aluminijskog poklopca nalaze se dva premosna ispravljača iz 3-fazne AC u DC. Skala ampermetra - do 6A. U tom stanju, sa zračnim rasporom između magnetskih rotora smanjenim do granice, stroj daje 12,5 volti pri 38 okretaja u minuti.

U stražnjem magnetskom rotoru postoje 3 vijka za podešavanje za podešavanje zračnog raspora tako da se generator može vrtjeti brže prema potrebi, nadajući se da će pronaći optimalni.

U slobodno vrijeme, 17 ljudi sudjelovalo je u stvaranju hidroelektrane.

Počinjemo s proizvodnjom spojnica, za to prvo očistimo svu hrđu s lima i uglova, premažemo i obojimo, to naravno nije potrebno, ali je ljepše, a izgledat će kao tržišno.

Naš generator vodenog kotača je spreman, ostaje ga samo instalirati!

Bilo bi lijepo napraviti zaštitni zaslon za generator koji bi se rotirao s kotačem, ali nikad nismo pronašli prikladan materijal. Stoga smo odlučili da to bude kasnije, ako će hidroelektrana proraditi.

Još jedna fotografija generatora s vodenim kotačem. Mlaznica još nije postavljena, nalazi se u stražnjem dijelu karoserije i uskoro ćemo je staviti.

Na fotografiji - mjesto gdje ga želimo staviti. Cijev od 4" izlazi iz dna brane, pad od oko 3 stope. Uzimamo samo mali dio toka vode.

Ovo je naša stara mikrohidroelektrana, koja je radila 2 godine, uključujući zime. Bilo je dovoljno za 1 amper (12 vata) ili tako nešto. Ovo je kotač vjeverice, s remenskim pogonom do motora iz Ametek računalnog streamera. Napetost remena je kritična za uspješan rad, treba ga često podešavati. Nadamo se da smo izgradili nešto bolje od ovoga.

Evo naše HE na mjestu, postavljamo je. Na kraju dolazimo do teoretski predviđenih parametara: najbolji rezultat dobiven kada voda uđe u 10 sati rub, a kreće oko 5 sati.

Zarađeno! Izlaz je oko 2 ampera (točnije 1,9). Ne može povećati struju. Podešavanje nije lako napraviti - svaki pokret kotačića zahtijeva odgovarajući pokret mlaznice, i obrnuto. Također možemo promijeniti zračni raspor i promijeniti spoj iz zvijezde u trokut. Rezultat je očito bolji za zvijezdu - snaga je veća nego kod trokuta pri istoj brzini. Na kraju smo dobili zvijezdu od 1,25" (prilično puno).

Stroj se može učiniti malo jeftinijim korištenjem manje snažnih magneta i manjeg zračnog raspora... ili može proizvesti više struje s istim magnetima, manjim razmakom i zavojnicama s više zavoja. Jednog dana ćemo doći do toga. U međuvremenu - kotač proizvodi 160 okretaja u minuti u praznom hodu, 110 okretaja u minuti pod opterećenjem, proizvodeći 1,9 A x 12V.
Uživali smo u moru, bilo je jako zabavno, a mini hidroelektrana dobro radi. Još nam treba paravan za generator - rijeka je puna crnog pijeska! Svakih nekoliko sati potrebno je očistiti magnetske rotore od naslaga pijeska. Potrebno je ili staviti ekran ili pričvrstiti par snažni magneti na ulazu u cijev.

Na temelju materijala sa stranice: Otherpower.com

Vjetroturbine su najčešći među alternativnim izvorima energije, ali uvelike ovise o vremenski uvjeti. U nedostatku vjetra ili njegovom slabom protoku, oni nisu učinkoviti. Za normalna operacija takvi generatori su dobra područja gdje prosječna godišnja brzina vjetra nije manja od 5-6 m/s i veća.

U Rusiji nema toliko područja s intenzivnim vjetrovima, stepe i crnomorska obala Kubana, obala Dalekog istoka i do desetak nenaseljenih ili malih područja.

U srednja traka, u planinama Kavkaza, Urala, Altaja i drugih regija gdje postoje male, ali brze rijeke, pritoke, potoci, ljudi zaboravljaju na mogućnost korištenja hidrogeneratora.

Nije racionalno odbiti ih koristiti, ovo je zajamčeni izvor električne energije, jer je rijeka sa stabilnom razinom i protokom mnogo pouzdanija od promjenjivog vjetra.

Proračun snage i odabir izvedbe

Zapravo, električni dio Uređaj vjetrogeneratora ne razlikuje se od hidrogeneratora, princip je sličan pretvaranju mehaničke energije rotacije u električnu energiju.

Razlika u pogonskoj sili je vjetar ili voda, pogonski uređaji će se bitno razlikovati. Umjesto propelera u hidrogeneratorima koriste se bubnjasti kotači s lopaticama.

Nije teško sastaviti hidrogenerator sa svojim, ako rastu s pravog mjesta, ako postoji vjetrogenerator, ostaje dizajnirati i sastaviti hidraulički pogon za njegovu rotaciju.

U takvim slučajevima, kako bi se generator mogao okretati sa željenu brzinu, često je potrebno koristiti mjenjače za promjenu sile i brzine vrtnje, koji ovise o protoku vode.

Izračunato je da je snaga kotača za punjenje znatno veća od snage kotača za izlijevanje, kotač za punjenje je kada protok vode pada na lopatice pogonskog kotača odozgo, kotač za izlijevanje se okreće s protokom odozdo.

Stoga, ovisno o vašim uvjetima, koristite dizajn kotača za punjenje kad god je to moguće. Međutim, takav kotač također ima svoje nedostatke:

• zavrti sporije
• zahtijeva izgradnju dodatnih objekata

Na gornjoj fotografiji, kotač za punjenje s izravnim pogonom koristi se na domaćem diskovnom generatoru s trajnim magnetom, o čijem će se dizajnu raspravljati u nastavku.

U dizajnu pogonskog mehanizma možete koristiti elemente vozila:

• diskovi
• zvjezdice
• zupčanici
• lanci i pojasevi

U nekim slučajevima koriste se čak i mjenjači od mopeda i motocikala; noževi su zavareni na diskove velikih kotača traktora.

Varijante korištenih generatora i priključak na opterećenje

Generatori se mogu koristiti za automobile, autobuse, traktori s malim brzinama su najbolji stalni magneti.

Oni su pouzdaniji, lakši za rad i popravak, nemaju četke.

1. generator G250-G1 2. R362 relej-regulator 3. akumulator 4. ampermetar 5 i 6 prekidači 7 osigurač 8 opterećenje.

Ovisno o vašim uvjetima i mogućnostima, možete koristiti generatore od 24 V.

1. Generator G-228 2. regulator napona 11.3702 3. Baterije 12V spojene u seriju 4. Ampermetar za mjerenje struje punjenja 5 i 6 prekidača 7. opter.

U najjednostavnijem slučaju možete koristiti 6ST-75 baterije, ali za pouzdanost, naravno, bolje je staviti nove litij-ionske starter baterije. Naravno, oni su skuplji, ali lakši u težini od olovno-kiselih, manjih dimenzija, većeg kapaciteta u A / H, radni vijek je mnogo duži, superiorniji su od olova u svim pogledima.

O tome odlučuje svatko, ovisno o namjeni generatora, uvjetima rada i financijskim mogućnostima.

Ako ćete za napajanje koristiti hidrogenerator kućanski električni uređaji dizajniran za napajanje industrijske mreže 220 / 50Hz, morat ćete koristiti pretvarače napona i struje.

Ovi uređaji D.C. baterija na 12 ili 24 V se pretvara u naizmjenična struja napon 220V. Oni su različiti u snazi, morate odabrati ovisno o struji koja maksimalno opterećenjećete koristiti.

Spojeni su prema gornjoj shemi umjesto opterećenja, najjednostavniji pretvarač male snage možete sastaviti sami.

Ovaj sklop je testiran godinama, radi kao sat, jednostavan je, ne zahtijeva konfiguraciju. Nedostatak je što je male snage 100W.

Koristite štedljive dnevne svjetiljke od 13-15W ili LED diode od 5-10W dovoljne su za osvjetljavanje privatne kuće, garaže, pa čak i dvorišta noću. 15 pamučnih žarulja svijetli poput žarulja sa žarnom niti od 80 W.

Ako vam je potrebna veća snaga za potpuni rad električne mreže, možete kupiti industrijske pretvarače. Na prodaju veliki asortiman 12/220V; 24/220V; 48/220V, snaga do 5 kW i više.

Inverter Pulso IMU-800 pretvara 12V istosmjernu struju u 220V/50Hz izmjeničnu struju. maksimalna izlazna snaga 800W. Ovo je sasvim
dovoljno za rasvjetu, povezivanje TV-a, hladnjaka, glačala i bojlera trebat će snažniji pretvarači.

Sastavljanje domaćeg magnetskog generatora

Mnogi ljudi izrađuju hidrogenerator električne energije vlastitim rukama, koristeći metodu sastavljanja generatora na neodimijskim magnetima. Kao osnova na koju će se pričvrstiti cijela konstrukcija, možete uzeti glavčinu automobilskog kotača s kočionim diskom.

Tvornička montaža, pouzdana i dobro balansirana, na rotirajućem dijelu su montirani diskovi sa permanentnim magnetima, između kojih će biti fiksiran disk sa namotima rotora.

Prednost generatora s permanentnim magnetom je u tome što je magnetsko polje kontrolirano, što se postiže:

• minimalni razmak između rotora i statora
• preko magnetski vodljivog diska međusobno su povezane silnice svih magneta

Zbog toga diskovi rotirajućeg rotora moraju biti magnetski vodljivi, s drugačijim materijalom snaga generatora bit će prepolovljena. Diskove crtamo u 12 identičnih sektora, a zatim ih ravnomjerno lijepimo po obodu diska u svakom sektoru super ljepilo magneti promjera 25 mm i debljine 5 mm.

Polovi magneta se izmjenjuju kroz jedan (S-N-S-N ....) i tako u krug. Možete povećati broj magneta i namota, bit će više polova, to će vam omogućiti postizanje veće snage pri nižim brzinama.

Ali u našem slučaju, 12 magneta, namota sa 08-1 mm žicom, 100 zavoja svaki stvara dovoljno energije za punjenje 12 V starter baterije.

Kotač promjera 5 m, koji se okreće brzinom od 150 okretaja u minuti, proizvodi struju od najmanje 1A, pri 200 okretaja u minuti, struje punjenja dosežu 4A, to je sasvim dovoljno.

Dijagram spajanja namota

Radimo disk promjera 30-35 cm, ovisno o veličini glavčine koju ste odabrali.

U našoj verziji, magneti su okrugli, ali bolje je staviti pravokutne 35x25x5mm, više magnetskog toka, odnosno više snage generatora.

Istodobno, namoti statora su ovalni, s dimenzijama magneta. Prilikom ugradnje statora, magneti se moraju podudarati sa središtem namota.

Debljina diska statora s namotima mora biti jednaka debljini diskova s ​​magnetima. Namote postavljamo na disk od šperploče i povezujemo ih serijski jedan s drugim prema navedenoj shemi u zvijezdu.

Nakon spajanja i izolacije kontakata, žice se uredno polažu unutarnji promjer tako da ne dodiruju rotirajuće dijelove konstrukcije. Zatim se izliju epoksi smola. Za pouzdanost, poplavljenu površinu možete pokriti stakloplastikom, malo je pritisnuti, a zatim još jednom obilno impregnirati stakloplastiku epoksidnom smolom odozgo.

Takve mjere isključuju mehanička oštećenja namota i ulazak vlage. Nakon sušenja montiramo generatorske ploče na platformu glavčine.

Kroz rupe za pričvršćivanje stavljamo prvi disk na duge vijke rotirajućeg diska glavčine, pričvršćujemo magnete prema van steznim maticama.

Sljedeći je disk statora s namotima, a na kraju drugi disk s magnetima unutra. Diskovi su pričvršćeni zateznim maticama tako da je razmak između njih ravnomjeran po cijeloj ravnini i ne prelazi 3 mm. Nakon ponovnog sastavljanja, okrenite ga kako biste provjerili ima li vibracija i ljuljanja, prilagodite ako je potrebno.

Kada sastavljate hidrogenerator vlastitim rukama kod kuće, trebali biste shvatiti da izravna veza generatora s kotačem pojednostavljuje dizajn, ali ne postoje uvijek takvi idealni uvjeti protok vode do kotača.

Na nekim mjestima potrebno je primijeniti sheme prijenosa zakretnog momenta kroz sustav dodatnih osovina, zupčanika ili remenskih pogona, što smanjuje snagu.

Za one koji ne žele puno motati, bušiti i lijepiti, apsolutno ima jednostavne opcije možete kupiti pouzdan kineski generator, ručni pogon, točnije stopalo. Takvi se generatori koriste u simulatorima bicikala, kombiniraju posao s užitkom, prikladni su u hitnim situacijama.

Generatori NJB-800-12 vrlo su praktični, imaju Prekrasan dizajn, kompaktan.

Pri brzini vrtnje od 250 okretaja izlazna snaga je 500W, pri 500 okretaja 800W. 12V.

Praktično ga je nositi u prtljažniku automobila na kampiranje, za korištenje vodeni resursi trebate samo pričvrstiti oštrice na kotač.

Sve je dobro, ali jedan nedostatak: košta gotovo 30 tisuća rubalja, ne može ga svatko priuštiti. Uz odgovarajući izvor vode, moderne tehnologije omogućuju vam da samostalno napravite pouzdan hidrogenerator, najvažniji element u ovom projektu je vaša želja. Kako napraviti ručni video generator:

Hidroelektrane koriste snagu vode za proizvodnju električna energija. Samostalne stanice rješavaju problem udaljenosti od centraliziranih električnih mreža ili pomažu u uštedi električne energije.

Prednosti i nedostaci hidroelektrana

Hidroelektrane imaju sljedeće prednosti u odnosu na druge vrste alternativnih izvora energije:

• Ne ovise o vremenu i dobu dana (za razliku od njih). To omogućuje generiranje više energije uz predvidljivu brzinu.
• Snaga izvora (rijeka ili potok) se može podešavati. Da biste to učinili, dovoljno je suziti kanal branom ili osigurati razliku u visini vode.
• Hidraulične instalacije ne stvaraju nikakvu buku (za razliku od njih).
• Mnoge vrste elektrana male snage ne zahtijevaju nikakve dozvole za ugradnju.

Nedostaci domaćih hidroelektrana uključuju nemogućnost rada po hladnom vremenu. Osim toga, vodeno okruženje je agresivno, tako da dijelovi stanice moraju biti vodootporni i izdržljivi.

Prilikom projektiranja mini-hidroelektrane za korištenje kao alternativni izvor energije za vlastita kuća Sljedeći čimbenici trebali bi biti odlučujući:

• Blizina rijeke do kuće. Instalirati improvizirana stanica daleko od kuće se ne isplati. Što je instalacija dalje, to je manja njena učinkovitost, jer će se dio energije izgubiti tijekom prijenosa. Osim toga, teže je zaštititi svoju HE od krađe ili oštećenja.
• Dovoljan protok ili mogućnost njegovog povećanja. Snaga postaje raste eksponencijalno kako se povećava brzina vode.

Lako je pronaći brzinu. Bacite komad stiropora ili tenisku lopticu u vodu i odmjerite vrijeme da prepliva određenu udaljenost. Zatim podijelite metre sa sekundama i saznat ćete svoju brzinu. Minimalna dovoljna brzina vode za domaću hidroelektranu je 1 m / s.

Ako je protok vaše rijeke ili potoka ispod ove vrijednosti, tada će ga mala brana ili sužavajuća cijev povećati. Ali ove opcije mogu izazvati dodatne poteškoće. Za izgradnju brane potrebno je dopuštenje nadležnih, kao i suglasnost susjeda.

Uradi sam mini hidroelektrana

Projekt hidroelektrane je prilično kompliciran, tako da će biti moguće samostalno izgraditi samo manju elektranu koja će uštedjeti na struji ili opskrbiti energijom skromno kućanstvo. Ispod su dva primjera izvedbe domaće hidroelektrane.

Kako napraviti mini hidroelektranu od bicikla

Ova verzija hidroelektrane idealna je za biciklističke izlete. Kompaktan je i lagan, ali će moći osigurati energiju za mali kamp postavljen na obalama potoka ili rijeke. Dobivena električna energija dovoljna je za večernje osvjetljenje i punjenje mobilnih uređaja.

Za instaliranje stanice trebat će vam:

• Prednji kotač bicikla.
• Generator za bicikle koji se koristi za napajanje svjetala za bicikle.
• Domaće oštrice. Prethodno su izrezani od aluminijskog lima. Širina lopatica treba biti od dva do četiri centimetra, a duljina od glavčine kotača do njegovog ruba. Oštrica može biti bilo koji broj, moraju biti postavljene na istoj udaljenosti jedna od druge.

Za pokretanje takve stanice dovoljno je uroniti kotač u vodu. Dubina uranjanja određuje se eksperimentalno, od otprilike jedne trećine do polovice kotača.

Za izgradnju snažnije stanice za trajnu uporabu bit će potrebni izdržljiviji materijali. Najprikladnije za metal plastični elementi, koje je lakše zaštititi od utjecaja vodenog okoliša. Ali i pristaju drveni detalji ako je natopljen posebnom otopinom i obojan vodootpornom bojom.

Stanica zahtijeva sljedeće stavke:

• Čelični bubanj od kabela (2,2 metra u promjeru). Od njega se izrađuje kotač rotora. Da biste to učinili, bubanj je izrezan na komade i ponovno zavaren na udaljenosti od 30 centimetara. Od ostataka bubnja izrađene su oštrice (18 komada). Zavareni su na radijus pod kutom od 45 stupnjeva. Za podupiranje cijele konstrukcije, okvir je izrađen od uglova ili cijevi. Kotač se okreće na ležajevima.
• Na kotaču je ugrađen reduktor lanca (prijenosni omjer treba biti četiri). Radi lakšeg spajanja pogonske i generatorske osovine, kao i smanjenja vibracija, rotacija se prenosi preko kardana sa starog automobila.
• Pogodno za generator asinkroni motor. Treba mu dodati još jedan reduktor s koeficijentom od oko 40. Tada će se za trofazni generator s 3000 okretaja u sekundi, s ukupnim faktorom redukcije 160, broj okretaja smanjiti na 20 okretaja u minuti.
• Stavite svu električnu opremu u vodonepropusni spremnik.

Opisano izvorni materijali lako pronaći na odlagalištu ili kod prijatelja. Za rezanje čeličnog bubnja s brusilicom i za zavarivanje možete platiti stručnjake (ili učiniti sve sami). Kao rezultat toga, hidroelektrana s kapacitetom do 5 kW koštat će mali iznos.

Dobivanje struje iz vode nije tako teško. Teže se složiti autonomni sustav opskrbu električnom energijom temeljenu na improviziranoj hidroelektrani, održavati stanicu operativnom i osigurati sigurnost ljudi i životinja oko nje.

Za početak definirajmo princip rada i vrste malih hidroelektrana. Tok rijeke ili vodotoka koji pada vrti lopatice turbine i hidrauličkog cjevovoda koji je povezan s električnim generatorom - potonji proizvodi električnu energiju. Suvremene kompaktne hidroelektrane imaju automatska kontrola s mogućnošću trenutnog prebacivanja na ručni mod kada hitan slučaj. 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. U osnovi, TPP se 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:

• Kanal. Takve postaje izgrađene su na malim ravnim rijekama s akumulacijama.
• planina. Stacionarne postaje koje koriste energiju brze planinske struje.
• Industrijski. Stanice koje koriste razlike u protoku vode u industrijskim poduzećima.
• Mobilni. Stanice koje koriste ojačana crijeva za protok vode.

Branne tipove stanica karakterizira veliki kapacitet, ali je izgradnja brane skupa, te su u ovom slučaju neophodne dozvole. Kontaktiranje službenika u našoj zemlji nije samo zato da si zakompliciramo život, već i da dovedemo u pitanje provedbu najboljih namjera, pa ćemo od te ideje odmah odustati.

Kako radi mini hidroelektrana

Načelna shema 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 vjetrenjači s uskim lopaticama i okomitim rotorom. Oštrica je široka samo 20 mm pri velikoj brzini rotacije i pružit će minimalan otpor. Lopatica ove širine odabire se pri brzini protoka od 0,8–2,0 m u sekundi.
• Vodenično kolo. Kotač s lopaticama djelomično uronjenim u potok i smještenim pod pravim kutom u odnosu na površinu vode. Protok vode pritišće lopatice, okrećući kotač.
• Rotor Daria. vertikalni rotor sa složenim površinama oštrica. Tekućina, koja teče oko lopatica, stvara drugačiji pritisak, zbog čega dolazi do rotacije.

Na slici je mini hidroelektrana bazirana na vodenom kotaču

Kako procijeniti potencijalni kapacitet mini hidroelektrane

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

Brzina protoka se određuje mjerenjem vremena koje je potrebno da komad drveta bačen u vodu prijeđe određenu udaljenost. Napravivši jednostavne izračune, dobivamo protok u metrima u sekundi. Ako u ovaj slučaj brzina manja od 1 m/s, tada izgradnja hidroelektrane neće biti ekonomski isplativa.

Pri protoku 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. Omjer se opisuje ovisnošću: snaga hidroelektrane proporcionalna je kubu protoka vode. Ako je protok na mjestu predviđene izgradnje nizak, može se pokušati povećati uređajem za visinsku razliku protoka ili ugradnjom odvodna cijev s promjenjivim promjerom na izlazu iz rezervoara. Što je manji promjer cijevi na izlazu, to je veći protok.

Kako napraviti mini hidroelektranu kod kuće

Načelo 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 kotač bicikla(udaljenost od središnje glavčine do naplatka kotača) i širine 3-4 cm.
2. Instaliramo oštrice između žbica kotača, savijajući rub oštrice oko žbica za pričvršćivanje. Oštrice trebaju biti ravnomjerno postavljene s istim kutovima 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.

Nacrt jedne od mogućnosti izgradnje mini hidroelektrane

Primjer je mala hidroelektrana za uzgoj sa snagom od 3-5 kW od improviziranih materijala:

1. Rotor se može izraditi od starog metalnog bubnja za kabele 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. Potpora - metalna cijev ili kutak.
2. Na rotor morate ugraditi lančani mjenjač s prijenosnim omjerom (prijenosnim omjerom) od 4. Nadalje, rotacija će se prenositi kroz kardansko vratilo VAZ 2101. Korištenje kardana smanjit će vibracije, a poravnanje pogona i generatora pri korištenju osovine neće biti kritično.
3. Trebat će vam pojačani mjenjač (koeficijent - 40) i trofazni generator. Brzina vrtnje generatora je oko 3000 okretaja u minuti. Ukupni omjer redukcije dvaju mjenjača bit će 40 x 4 = 160. Generator bi trebao biti prekriven kućištem radi zaštite od vlage i sigurnosti. Izračunata rotacija vodenog kotača trebala bi biti oko 20 okretaja u minuti.
4. Za generator se može prilagoditi asinkroni motor, a upravljačka jedinica može se uzeti iz bilo kojeg malog stroja. Trebat će vam kabel VVG NG 2x4 od rotora do gospodarskih zgrada.

zaključke

Ukupni troškovi proizvodnje bit će oko 10-15 tisuća rubalja. Glavna stavka rashoda su plaće zavarivača i radnika koji pomaže u izradi i montaži konstrukcije.

Glavne prednosti takve opreme su niska cijena električne energije, ekološka sigurnost, neiscrpan izvor energije i jednostavan dizajn.