Kako napraviti model hidroelektrane vlastitim rukama. Domaća hidroelektrana

Od svih alternativnih izvora energije najpopularnije su hidroelektrane. Ova se činjenica može objasniti vrlo jednostavno – s istom investicijom povrat je puno veći. Jedina mana je što mu je za stabilan rad potrebna rijeka ili potok.

Klasifikacija mini hidroelektrana

Ovisno o principu rada, postoje četiri glavne vrste hidroelektrana:

• Vijenac hidroelektrane, dodatne hidrauličke strukture koriste se za povećanje protoka vode;
• klasični vodenično kolo, najjednostavnija opcija za domaću hidroelektranu;
• propeler, prikladan ako je korito rijeke veće od 10 m;
• Rotor Daoye koristi se za proizvodnju industrijskih mikro hidroelektrana.

Ono što je zajedničko svim ovim vrstama hidroelektrana je da ne zahtijevaju izgradnju brane za rad. Ovaj dizajn je visoko precizan i skup inženjerski objekt, čija izgradnja košta mnogo puta više od same hidroelektrane.

Drugi kriterij po kojem treba podijeliti male hidroelektrane je mogućnost primjene u kućanstvu i industriji. Radi se o tome da isti tip hidroelektrane može imati nekoliko opcija za opskrbu i ispuštanje vode. To omogućuje stvaranje elektrana koje mogu raditi u zatvoreni sustav cjevovodi. Oni su relevantni za tvornice i poduzeća čiji proizvodni procesi uključuju velike količine vode. Osim toga, snaga instalacije mora odgovarati potražnji za električnom energijom.

Instalacije u kućanstvu mnogo su jednostavnije i jeftinije. Ali njihova instalacija je moguća samo ako postoji stalni izvor voda. U ovom slučaju ne govorimo o gradskom vodovodu.

Prednosti mini hidroelektrana

• radi gotovo tiho i ne zagađuje atmosferu;
• ni na koji način ne utječe na kvalitetu vode, po želji se na sustav odvodnje ugrađuju filteri koji vodu čine prikladnom za piće;
• rad stanice ne ovisi o vremenskim uvjetima, električna energija se proizvodi 24 sata dnevno;
• dovoljan je i mali potok za rad hidroelektrane;
• postoji mogućnost prodaje viška električne energije susjedima;
• nema potrebe za prikupljanjem potvrda i dozvola.

Usporedba domaćih i tvorničkih mini hidroelektrana

Za korištenje u kućanstvu ne trebate više od 20 kW dnevno. To nije mnogo, pa se dovodi u pitanje isplativost kupnje hidroelektrane proizvedene industrijskim pogonom. Čini se da nema poteškoća u izradi hidrauličke stanice tipa kotača ili propelera. Ali u praksi se pojavljuju brojni problemi.

Prvo, teško je napraviti potrebne izračune, drugo, debljina i veličina dijelova odabiru se isključivo eksperimentalno, treće, domaće hidroelektrane proizvode se bez zaštitnih elemenata, što dovodi do stalnih kvarova i, kao rezultat, dodatni otpad.

Ako nema iskustva u hidroenergiji, od ideje domaća instalacija Bolje je odbiti. Mnogo je lakše i pouzdanije raspraviti problem sa susjedima i zajedno kupiti tvornički proizvedenu hidroelektranu s jamstvom kvalitete. Osim toga, tvrtke koje prodaju ove instalacije vrše njihovu montažu.

Pregled proizvođača mini hidroelektrana

Zapravo, malo je tvrtki koje se bave proizvodnjom mini hidroelektrana. Posredničke tvrtke pokušavaju ne otkriti ove informacije, jer će izgubiti lavovski dio prihoda. Među onim tvornicama kojima zaista vrijedi vjerovati treba istaknuti CINK Hydro-Energy. Priznati je svjetski lider u razvoju hidraulične opreme.

Međutim, prije kontaktiranja upravitelja tvrtke potrebno je izračunati troškove obrade informacija, logistike i instalacije. U većini slučajeva iznos neće biti puno manji od iznosa posrednika.

Od koje tvrtke naručiti mini hidroelektranu?

S obzirom da je oprema prilično skupa, a proizvodnja zahtijeva precizne matematičke izračune, ima smisla obratiti se tvrtkama koje su se dokazale na tržištu. Alternativna energija je novi smjer za našu zemlju, tako da je popis prilično mali.

1. AEnergy je najveći dobavljač visokokvalitetnih hidroelektrana, tvrtka pruža cijeli niz usluga od prikupljanja i obrade informacija do postavljanja hidroelektrane.

2. INSET je tvrtka iz Sankt Peterburga. Samostalno proizvodi hidroelektrane pa je osobno odgovorna za kvalitetu. Prednost suradnje je što je moguće naručiti mikro hidroelektranu snage 5-10 kW.

3. Hidroponika je još jedna domaća tvrtka koja samostalno proizvodi hidroelektrane. Jamstvo na sve proizvode je 10 godina. Najviše zanimljiv model Shar-Bulak snage 5 kW.

4. NPO Inverzija - dizajnerski biro specijaliziran za razvoj alternativnih i standardnih izvora energije. Izrazite značajke- prisutnost nestandardnih hidroelektrana kapaciteta 7,5 i 12,5 kW.

5. Micro hydro power je kineska tvrtka koja prodaje nekoliko relativno jeftinih kućanskih jedinica.

Hidroelektrana bez brane za sva godišnja doba

Predlaže se cjelogodišnja hidroelektrana bez brane (BVHPP), koja je projektirana za proizvodnju električne energije bez izgradnje brane korištenjem energije gravitacijskog toka.

Zbog izrade različitih standardnih veličina za različite protoke, kao i kaskadne instalacije, BVGES instalacije se mogu koristiti kako u malim farmama tako i za industrijska proizvodnja električne energije, posebno na mjestima udaljenim od dalekovoda.

Konstruktivno, rotor hidroelektrane postavljen je okomito, visina rotora je od 0,25 do 2,5 m... Konstrukcija je pričvršćena na rijekama sa zaleđivanjem na dnu kanala, a na otvorenom (ne -zaledni kanal) __ na fiksnom katamaranu.

Snaga instalacije proporcionalna je površini lopatice i brzini protoka u kocki. Ovisnost snage primljene na osovini BVGES-a o njegovoj veličini i brzini protoka, kao i procijenjeni trošak hidrauličke jedinice prikazan je u sljedećoj tablici:

BVHPP snaga, kW ovisno o brzini protoka i veličini instalacije

Razdoblje povrata instalacije ne prelazi 1 godinu. Prototip BVGES-a testiran je na poligonu za ispitivanje vode.

Trenutno postoji tehnička dokumentacija za izradu industrijskih uzoraka prema specifikacijama kupaca.

Tlačne mikro i male hidroelektrane

Hidraulički agregati za male hidroelektrane projektirani su za rad u širokom rasponu tlakova i protoka s visokim energetskim karakteristikama.

Mikrohidroelektrane su pouzdani, ekološki prihvatljivi, kompaktni, brzo povratni izvori električne energije za sela, farme, vikend naselja, farme, kao i mlinove, pekare, male industrije u udaljenim planinskim i teško dostupnim područjima gdje nema dalekovoda u blizini, a izgradnja takvih vodova sada je izvediva dulja i skuplja od kupnje i postavljanja mikrohidroelektrana.

Komplet isporuke uključuje: pogonsku jedinicu, uređaj za dovod vode i uređaj za automatsko upravljanje.

Postoji uspješno iskustvo u radu opreme na razlikama u postojećim branama, kanalima, sustavima vodoopskrbe i odvodnje industrijska poduzeća i komunalne objekte, postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, sustave navodnjavanja i cjevovode za pitku vodu. Više od 150 kompleta opreme isporučeno je kupcima u raznim regijama Rusije, zemljama ZND-a, kao i Japanu, Brazilu, Gvatemali, Švedskoj i Latviji.

Osnovni, temeljni tehnička rješenja, koji se koriste za izradu opreme, izrađeni su na razini izuma i zaštićeni su patentima.

1. MIKROHIDROELEKTRANE

s propelerom impelerom
— snage do 10 kW (MGES-10PR) za tlak od 2,0-4,5 m i protok od 0,07 - 0,14 m3/s;
— snaga do 10 kW (MGES-10PR) za pad od 4,5-8,0 m i protok od 0,10 - 0,21 m3/s;
— snaga do 15 kW (MGES-15PR) za pad od 1,75-3,5 m i protok od 0,10 - 0,20 m3/s;
— snage do 15 kW (MGES-15PR) za tlak od 3,5-7,0 m i protok od 0,15 - 0,130 m3/s;
- snage do 50 kW (MGES-50PR) za pad od 4,0-10,0 m i protok od 0,36 - 0,80 m3/s;

s dijagonalnim impelerom
- snage 10-50 kW (MGES-50D) za tlak od 10,0-25,0 m i protok od 0,05 - 0,28 m3/s;
— snage do 100 kW (MGES-100D) za tlak od 25,0-55,0 m i protok od 0,19 - 0,25 m3/s;

2. HIDRO JEDINICE ZA MALE HIDROENERGETIKE

Hidrauličke jedinice s aksijalnim turbinama snage do 1000 kW;
-hidrauličke jedinice s radijalno-aksijalnim turbinama snage do 5000 kW;
-hidraulički agregati s lopatičastim turbinama snage do 5000 kW;

VRIJEME ISPORUKE

Mikro hidroelektrana 10 kW; 15 kW isporučuje se u roku od 3 mjeseca nakon potpisivanja ugovora.
Mikro hidroelektrana 50 kW; isporučuje se u roku od 6 mjeseci nakon potpisivanja ugovora.
Mikro hidroelektrana 100 kW; isporučuje se u roku od 8 mjeseci nakon potpisivanja ugovora.
Hidraulične jedinice se isporučuju u roku od 6 do 12 mjeseci nakon potpisivanja ugovora.

Stručnjaci tvrtke spremni su vam pomoći u određivanju najbolja opcija montaža mikro i malih hidroelektrana, odabir opreme za iste, pružanje pomoći pri montaži i puštanju u pogon hidroagregata, kao i servisno održavanje opreme u
tijekom svog rada.

TROŠKOVI OPREME

Mikrohidroelektrana ruske proizvodnje

Izgled

Mikrohidroelektrana 10 kW

Mikrohidroelektrana 50 kW

InzhInvestStroy

Mini hidroelektrana. Mikrohidroelektrane

Mala hidroelektrana odn mala hidroelektrana(MHE) je hidroelektrana koja proizvodi relativno malu količinu električne energije, a sastoji se od hidroelektrana instalirane snage od 1 do 3000 kW.

Mikro hidroelektrana dizajniran za pretvaranje hidrauličke energije protoka fluida u električnu energiju za daljnji prijenos proizvedene električne energije u elektroenergetski sustav.

Pojam mikro znači da se ova hidroelektrana postavlja na male vodene površine - rječice ili čak potoke, tehnološke vodotoke ili visinske razlike sustava za pročišćavanje vode, a snaga hidrauličkog agregata ne prelazi 10 kW.

MHE se dijele u dvije klase: mikrohidroelektrane (do 200 kW) i minihidroelektrane (do 3000 kW). Prvi se koriste uglavnom u kućanstvima i malim poduzećima, drugi - u većim objektima.

Za vlasnika seoska kuća ili mala poduzeća, prvi su očito od većeg interesa.

Prema principu rada mikrohidroelektrane se dijele na sljedeće vrste:

Vodenično kolo. Ovo je kotač s lopaticama, postavljen okomito na površinu vode i napola uronjen u nju. Tijekom rada, voda vrši pritisak na oštrice i uzrokuje okretanje kotača.

S gledišta jednostavnosti proizvodnje i postizanja maksimalne učinkovitosti uz minimalne troškove, ovaj dizajn dobro funkcionira.

Stoga se često koristi u praksi.

Garland mini hidroelektrana. To je kabel bačen s jedne obale rijeke na drugu s rotorima koji su kruto pričvršćeni za njega. Tok vode okreće rotore, a s njih se rotacija prenosi na kabel čiji je jedan kraj spojen na ležaj, a drugi na osovinu generatora.

Nedostaci hidroelektrane s vijencem: velika potrošnja materijala, opasnost za druge (dugi podvodni kabel, rotori skriveni u vodi, blokiranje rijeke), niska učinkovitost.

Rotor Daria.

Ovo je 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. Zapravo, MHE ovog dizajna identične su istoimenim vjetrogeneratorima, ali se nalaze u tekućem mediju.

Daria rotor je teško proizvesti, potrebno ga je odvrnuti prije početka rada.

Ali je atraktivan jer je os rotora postavljena okomito i snaga se može preuzimati preko vode, bez dodatnih zupčanika. Takav rotor će se okretati sa svakom promjenom smjera protoka. Kao i njegov parnjak u zraku, učinkovitost Darrieusovog rotora je inferiorna u odnosu na propelerske male hidroelektrane.

Propeler.

Riječ je o podvodnoj “vjetrenjači” s vertikalnim rotorom, koja za razliku od zračne ima lopatice minimalne širine od samo 2 cm. Ta širina pruža minimalan otpor i maksimalnu brzinu vrtnje te je odabrana za najčešću brzinu protoka - 0,8 -2 metra u sekundi.

Propelerne MHE, kao i oni na kotačima, jednostavni su za izradu i imaju relativno visoku učinkovitost, što je razlog njihove česte uporabe.

Klasifikacija mini hidroelektrana

Klasifikacija prema izlaznoj snazi ​​(područja primjene).

Snaga koju stvara mikrohidroelektrana određena je kombinacijom dva faktora, prvi je pritisak vode koja teče na lopatice hidrauličke turbine, koja pokreće generator koji proizvodi električnu energiju, a drugi faktor je protok, tj.

volumen vode koja prođe kroz turbinu u 1 sekundi. Protok je odlučujući čimbenik pri razvrstavanju hidroelektrane u određenu vrstu.

Male hidroelektrane se prema proizvedenoj snazi ​​dijele na:

• Snaga kućanstva do 15 kW: koristi se za opskrbu električnom energijom privatnih kućanstava i farmi.
• Komercijalni do 180 kW: opskrba električnom energijom malih poduzeća.
• Industrijski s kapacitetom većim od 180 kW: proizvode električnu energiju za prodaju ili se energija prenosi u proizvodnju.

Klasifikacija prema dizajnu

Klasifikacija prema mjestu ugradnje

• Visoki pritisak - više od 60 m;
• Srednji tlak - od 25 m;
• Niski tlak - od 3 do 25 m.

Ova klasifikacija podrazumijeva da elektrana radi različitim brzinama, te se poduzimaju brojne mjere da se mehanički stabilizira, jer

brzina protoka ovisi o tlaku.

Dijelovi mini hidroelektrane

Postrojenje za proizvodnju električne energije male hidroelektrane sastoji se od turbine, generatora i sustava za automatsko upravljanje. Neki od elemenata sustava slični su solarnim ili vjetrogeneracijskim sustavima. Glavni elementi sustava:

• Hidro turbina s lopaticama, povezanim osovinom s generatorom
• Generator.

  Mini hidroelektrana (HE) za dom

  Dizajniran za proizvodnju naizmjenična struja. Pričvršćen na osovinu turbine. Parametri generirane struje su relativno nestabilni, ali se tijekom generiranja vjetra ne događa ništa slično strujnim udarima;

• Upravljačka jedinica hidroturbine omogućuje pokretanje i zaustavljanje hidrauličke jedinice, automatsku sinkronizaciju generatora kada je spojen na elektroenergetski sustav, kontrolu načina rada hidrauličke jedinice i zaustavljanje u nuždi.
• Balastni teretni blok, dizajniran za raspršivanje energije koju potrošač trenutno ne koristi, izbjegava kvar električnog generatora i sustava za nadzor i upravljanje.
• Regulator/stabilizator punjenja: dizajniran za kontrolu punjenja baterije, kontrola rotacije lopatica i pretvorba napona.
• Banka AKB: spremnik, čija veličina određuje trajanje autonomnog rada objekta koji ga napaja.
• Inverter, mnogi hidrogeneracijski sustavi koriste inverterske sustave. Ako postoji baterija i regulator punjenja, hidraulički sustavi se ne razlikuju puno od ostalih sustava koji koriste obnovljive izvore energije.

Mini hidroelektrana za privatnu kuću

Rastuće cijene električne energije i nedostatak dovoljnog kapaciteta čine aktualna pitanja o korištenje besplatne energije iz obnovljivih izvora u kućanstvima.

U usporedbi s drugim izvorima obnovljivih izvora energije, mini hidroelektrane su interesantne jer uz jednaku snagu s vjetroturbinom i solarna baterija oni su sposobni isporučiti puno više energije u istom vremenskom razdoblju.

Prirodno ograničenje njihove uporabe je nedostatak rijeke

Ako u blizini vaše kuće teče rječica, potok ili postoje visinske promjene na preljevima jezera, onda imate sve uvjete za postavljanje mini hidroelektrane. Novac potrošen na njegovu kupnju brzo će se isplatiti - dobit ćete jeftinu struju u bilo koje doba godine, bez obzira na vremenske uvjete i druge vanjske čimbenike.

Glavni pokazatelj koji ukazuje na učinkovitost korištenja MHE je protok akumulacije.

Ako je brzina manja od 1 m/s, tada je potrebno poduzeti dodatne mjere za njeno ubrzanje, na primjer, napraviti obilazni kanal promjenjivog presjeka ili organizirati umjetnu visinsku razliku.

Prednosti i nedostaci mikrohidroelektrana

Prednosti mini hidroelektrane za dom uključuju:

• Ekološka sigurnost (s rezervama za mlađ ribe) opreme i nema potrebe za poplavama velike površine s kolosalnom materijalnom štetom;
• Ekološka čistoća proizvedene energije.

  Nema utjecaja na svojstva i kvalitetu vode. Akumulacije se mogu koristiti i za ribolov i kao izvori vodoopskrbe stanovništva;

• Niska cijena proizvedene električne energije, koja je nekoliko puta jeftinija od one proizvedene u termoelektranama;
• Jednostavnost i pouzdanost korištene opreme te mogućnost njezina rada u autonomnom načinu rada (i unutar i izvan mreže napajanja).

  Proizvedeno od njih struja zadovoljava GOST zahtjeve za frekvenciju i napon;

• Puni radni vijek stanice je najmanje 40 godina (najmanje 5 godina prije velikih popravaka);
• neiscrpnost izvora koji se koriste za proizvodnju energije.

Glavni nedostatak mikrohidroelektrana je relativna opasnost za stanovnike vodene faune, jer Rotirajuće lopatice turbine, osobito u brzim strujama, mogu predstavljati prijetnju ribama ili mlađima.

opće informacije

Mikro hidroelektrana (Mikro HE) je projektirana za napajanje potrošača izoliranog od elektroenergetske mreže.

Kompletna ponuda mikrohidroelektrana prikazana je u tablici 1

Uvjeti korištenja:

— temperatura zraka, 0 ° C

— na točki snage od -10 do +40;

— na mjestu električnih ormara od 0 do +40;

— nadmorska visina, m do 1000; (Kod postavljanja mikrohidroelektrane na nadmorskoj visini većoj od 1000 m maksimalna snaga mora biti ograničena)

— relativna vlažnost zraka na mjestu električnih ormara ne prelazi 98% pri t = + 250 ° C.

Jamstveni rok za mikrohidroelektrane je 1 godina od datuma pokretanja, ali ne više od 1,5 godina od datuma otpreme, instalacije kontrole i puštanja u rad uz sudjelovanje tvrtke i poštivanje pravila prijevoz, skladištenje i rad stručnjaka.

Kompletna nabava mikrohidroelektrana

stol 1

Tehnički podaci

MicroHP specifikacije prikazane su u tablici 2

tablica 2

parametar
Glava (mreža), m
Potrošnja vode, m3/s
Izlazna snaga, kW
Brzina rotacije, o/min
Napon, V
Frekvencija struje, Hz
Promjer diska, mm
Promjer dovoda, mm

Zahtjevi za opterećenje mreže i potrošača (opterećenje se određuje kao postotak stvarnog unosa u mikrohidroelektranu):

- karakteristike lokalne, četverofazne, trofazne;

— snaga svakog motora, % ne više od 10;

Ukupna snaga motora, ako su ugrađeni dodatni kompenzacijski kondenzatori, % ne više od 30.

OBLIKOVATI

Napajanje je dizajnirano za proizvodnju električne energije i sastoji se od hidrauličke turbine i asinkronog motora koji se koristi kao generator.

Namijenjen je za apsorbiranje viška djelatne snage mikrohidroelektrana. BNN je ormarić u kojem se nalaze termoelektrični grijači.

Automatski upravljački uređaj je dizajniran za upravljanje i zaštitu pogona. Omogućuje pobudu asinkronog generatora i automatska kontrola proizvedenog napona i frekvencije.

UAR pruža zaštitu od preopterećenja, prenapona i kratkih spojeva

Uređaj za dovod vode izrađen je u obliku mrežne kutije, unutar koje se nalazi crijevo za dovod vode s kućištem za zatvaranje.

Uređaj za dovod vode je dizajniran na takav način da plutajući ostaci ne ulaze u pogon.

Kompletne, ugradbene i priključne dimenzije prikazane su na slici 1.

instalacijski zahtjevi

Za rad mikroelektrane preduvjet je prisutnost tlaka (razlike u vodostajima) (vidi sliku 2).

Brana hidroelektrane na cijelom zaslonu

Glava se može dobiti zbog razlike u vodenim žigovima između:

- dva rekata;

- jezero i rijeka;

- na istoj rijeci, zbog zaravnjenosti krivine.

Tlak je moguć i tijekom izgradnje brane.

Na slici 2 prikazana je ugradnja mikro HP-a prema shemi projektiranja barijere. Za stvaranje pritiska na turbinu uz rijeku, koja ima mnogo padina i brzaca, postavlja se izlazni cjevovod.

Mala kamena brana se raspršuje kako bi povećala pritisak.

Cjevovod mora osigurati vodu za instalaciju s minimalnim gubitkom visine.

Duljina cjevovoda određena je lokalnim uvjetima.

Prije napajanja, ulazni i glavni ventili potrebni za pokretanje i zaustavljanje mikro HPW moraju biti instalirani na cjevovod.

Riža. 1
Općenito, ugradbene i priključne dimenzije Micro HPP 10Pr.
1 - pogon,
2 - blok balastnog opterećenja BBN,
3 — Automatski uređaj UAR kontrola

Kogeneracijska postrojenja male snage (pregled)

Kogeneracijska postrojenja za individualne kuće - mikro-CHP,« Mikro-CHP (mikroCHP)" je skraćenica za " toplina i snaga zajedno” (kombiniranje toplinske i električne energije) je instalacija namijenjena grijanju individualnih stambenih objekata) jedno je od najzanimljivijih područja razvoja tehnike grijanja.

Mikro-CHP(mikroCHP) već su pronašli tisuće korisnika i sljedećih će godina biti uključeni u kataloge proizvođača.

U izrađene i projektirane izvedbe implementirana su različita tehnička rješenja - od tradicionalnog motora s unutarnjim izgaranjem (Otto motor), do parnih turbina i klipnih motora, kao i Stirling motora s vanjskim izgaranjem. Kada promoviraju ovu opremu, proizvođači navode argumente i ekonomske i ekološke prirode: visok (više od 90%) ukupni Učinkovitost mikro-CHP osigurava smanjenje troškova opskrbe energijom i količine štetnih emisija, posebice ugljičnog dioksida, u atmosferu.

Društvo Senertec GmbH, dio Baxi Group koja je do danas prodala oko deset i pol tisuća instalacija Dachs(Jazavac) s motorom s unutarnjim izgaranjem.

Električna snaga - od 5 kW, toplinska snaga - od 12,5 do 20,5. Senertec nudi energetski centar za individualna kuća, te kod korištenja više modula i velikog poslovnog objekta. Uz kompaktni kogeneracijski modul, standardno uključuje međuspremnik kapaciteta do 1000 litara s toplinskom stanicom montiranom na njega, koja objedinjuje sve elemente cjevovoda potrebne za grijanje i potrošnu toplu vodu.

Dodatno postoji i vanjski kondenzacijski izmjenjivač topline. Razni modeli jedinica Dachs rade na prirodnom, ukapljenom plinu i dizelskom gorivu.

Postoji model Dachs RS dizajniran za pogon biodizelskim gorivom proizvedenim od uljane repice. Procijenjena cijena plinskog modela je 25 tisuća eura.

Mikro-CHP (Mini-BHKW) ecopover Njemačka tvrtka PoverPlus tehnologije(uključen u Vaillant Group) već se prodaje na europskom tržištu.

Njegova električna snaga modulirana je u rasponu od 1,3 do 4,7, toplinska - u rasponu od 4,0 do 12,5 kW. Ukupna učinkovitost instalacije prelazi 90%, gorivo je prirodni ili ukapljeni plin.

Procijenjena cijena modela je 20 tisuća eura.

Krajem prošle godine poduzeće Otag Vertribes Puštena je pilot serija podnih plinskih mikro-CHP lav ®-Powerblock električna snaga 0,2-2,2, toplinska - 2,5-16,0 kW.

Koristi se parni dvocilindrični stroj s dvostrukim slobodno pokretnim klipom: para naizmjenično ulazi u lijevi i desni cilindar, pogoneći radni klip.

Generator pare u aparatu sastoji se od plamenika s prisilnim zračenjem i čelične zavojnice; temperatura pare - 350 °C, tlak - 25-30 bara. Njegova kondenzacija se provodi izravno u aparatu.

Kao što se i očekivalo, lav ® na pelete bit će dostupan u travnju 2010.

Društvo mikrogen(UK), jedan od vodećih u proizvodnji mini-CHP, prvi put razvijen Stirlingov motor tako mala veličina da se može ugraditi u kotao autonomnog sustava grijanja.

od strane tvrtke Baxi grijanje UK je najavio svoju namjeru da 2008. godine na tržište UK donese kompaktnu (zidnu) mikro-CHP s električnom snagom od 1 kW i toplinskom snagom do 36 kW. Instalacija je razvijena u suradnji s tvrtkom Microgen Energy i kombinacija je kompaktnog jednoklipnog Stirlingovog motora koji je stvorila s Baxi kondenzacijskim kotlom.

Model je opremljen s dva plamenika: prvi - modulacija prisilnog zraka - osigurava rad električnog generatora i proizvodi 15 kW toplinske snage, drugi - zadovoljava dodatnu toplinsku potrebu objekta. Prototip instalacije predstavljen je na izložbi ISH-2007.

Microgen, u suradnji s nizozemskim dobavljačem prirodnog plina Gausine i Grupa De Dietrich Remeha, proizvodnja kotlova Remeha, razvija se sveobuhvatno rješenje za grijanje i proizvodnju električne energije.

Grupa De Dietrich-Remeha planira proizvoditi i prodavati zidni kondenzacijski kotao s ugrađenim Stirlingovim motorom. Već je bio izložen na izložbama ISH-2007 i 2009. Kotao će se proizvoditi u jednokružnoj i dvokružnoj verziji. Neki tehnički podaci kotao: Njegova toplinska snaga bit će 23 kW, u drugom slučaju - 28 kW; električna energija - 1 kW; Izlaz Stirlingove topline – 4,8 kW, učinkovitost na 40/30°C - više od 107%, niske emisije CO2 i NOx, razina buke - ispod 43 dB(A) po 1 m.

Dimenzije: 900x420x450 mm.

Najvažnija prednost HRE kotla je što se dio njegovog visokog učinka od čak 107% (zahvaljujući kondenzacijskoj tehnologiji) koristi za proizvodnju električne energije. Troškovi električne energije i emisije štetne tvari smanjena za 65% u odnosu na termoelektrane koje koriste tradicionalno gorivo.

Za prosječan dom, kotao “Remeha-HRE” proizvodi 2500 – 3000 kW godišnje, što je 75% prosječne potrošnje, čime se godišnje uštedi oko 400 eura. Kod grijanja i proizvodnje električne energije emisija štetnih tvari smanjuje se za 20%. U Nizozemskoj se testira 8 kotlova. Dodatnih 120 kotlova trenutno se puštaju u rad radi većeg testiranja. Početak komercijalne proizvodnje očekuje se 2010.

U Japanu je više od 30.000 vlasnika kuća instaliralo mikro-CHP Honda s tihim, učinkovitim motorima s unutarnjim izgaranjem smještenim u elegantnom metalnom tijelu.

KOHLER® automatizirane jedinice za proizvodnju plina proizveden u SAD-u sa snagom od 13 kVA, namijenjen za korištenje u stambenim zgradama.

Imaju optimalnu kompaktnost i izvrsnu zvučnu izolaciju.

Plinski agregati namijenjeni su za vanjsku ugradnju i ne zahtijevaju posebnu prostoriju. Za njihov rad prikladni su i prirodni plin i ukapljeni plin u bocama ili plinskim spremnicima.

Automatski sustav upravljanja u nuždi čini njihovu upotrebu sigurnom i ugodnom.

Ova oprema omogućuje najučinkovitije rješavanje sljedećih, nažalost, neuobičajenih problema s napajanjem s kojima se vlasnici seoskih kuća suočavaju:

• Mreža je dobra, struje ima dovoljno, ali ponekad dolazi do prekida struje
• Mreža je slaba, preopterećena, jaki padovi napona, česti prekidi
• Nedovoljan kapacitet dodijeljen od strane organizacije za opskrbu električnom energijom
• Uopće nema mreže

Energije vam nikada neće nedostajati!

Vaš dom treba energiju.

KOHLER® generatorski setovi izrađeni su profesionalne kvalitete, ali projektirani za kućnu upotrebu tako da možete nastaviti svoje aktivnosti i uživati ​​u udobnosti čak i tijekom nestanka struje. KOHLER® generatorski setovi su kompaktni, zvučno izolirani i automatski se uključuju u slučaju nestanka struje, osiguravajući nastavak normalnog života u vašem domu i potpuni mir.

Imajte povjerenja u svoj KOHLER® generator.

Proradit će ako dođe do nestanka struje, bez obzira jeste li kod kuće ili ne, te će vaš dom opskrbiti strujom, na primjer, kako biste:

• Hladnjaci i zamrzivači nastavili su s radom.
• Klimatizacija, grijanje i alarmni sustavi radili su.
• Funkcionirao drenažne pumpe, sustavi zaštite od smrzavanja itd.
• Osigurajte energiju za svoj računalni sustav.
• Svakodnevni život se nastavio bez gubitaka.

KOHLER® generatorski setovi trajno su instalirani izvan kuće i automatski se uključuju za proizvodnju energije ako dođe do prekida mrežnog napajanja.

• Pouzdano napajanje.

  Nestanci struje mogu uzrokovati štetu na električnoj opremi (plazma zasloni, hladnjaci s elektronskom temperaturom, računala, itd.).

  Hidroelektrane u Rusiji

  KOHLER® generatorski setovi osiguravaju pomoćno napajanje koje zadovoljava europske stambene standarde. KOHLER® generator neće oštetiti skupu elektroničku opremu!

• Bolja zvučna izolacija. KOHLER® generatori rade gotovo nečujno, održavajući ugodnim uvjetima za vas i vaše susjede. Razina buke tijekom rada nije veća od 65 decibela na udaljenosti od 7 m, što odgovara buci konvencionalnog kućanskog klima uređaja.

• Brzi početak.

  KOHLER® generatorski setovi vraćaju snagu u roku od nekoliko sekundi. Imaju sustav automatskog tjednog testiranja kako bi jedinicu održali u ispravnom stanju tijekom rijetke uporabe.

• Gorivo. KOHLER® generatorski setovi prikladni su za rad s tekućim plinom propanom ili prirodni gas, kao i na dizelsko gorivo.

  Plinski generatori imaju niske emisije, što ih čini ekološki prihvatljivijima, tišima i zahtijevaju rjeđe održavanje.

  Tvoj izbor.

• KOHLER® kvaliteta. KOHLER® je priznata međunarodna grupa tvrtki s gotovo 90 godina iskustva u proizvodnji agregata za opskrbu rezervnom energijom. Prva instalacija je montirana 1920.

Karakteristike plinskog generatora SDMO RES 13

Elektrane i generatori

Na glavno

Male hidroelektrane obično se dijele na dvije vrste: "mini" - koja daje jedinicu snage do 5000 kW, i "mikro" - u rasponu od 3 do 100 kW. Korištenje hidroelektrana takvog kapaciteta nije novost za Rusiju, ali je dobro zaboravljena stvar: 50-ih i 60-ih godina radilo je na tisuće malih hidroelektrana.

Trenutno njihov broj doseže gotovo stotine komada. U međuvremenu, stalni rast cijena fosilnih goriva dovodi do značajnog povećanja cijene električne energije, čiji udio u troškovima proizvodnje iznosi 20% ili više. S tim u vezi, mala hidroelektrana dobila je novi život.

Moderna hidroelektrana u usporedbi s drugima tradicionalne vrste električna energija je najučinkovitiji i ekološki najprihvatljiviji način proizvodnje električne energije.

U tom smjeru nastavlja se mala hidroelektrana. Male elektrane omogućuju očuvanje prirodnog krajolika i okoliša ne samo tijekom faze rada, već i tijekom procesa izgradnje.

Mini hidroelektrana 10-15-30-50 kW

U budućnosti loš utjecaj ne utječe na kvalitetu vode: u potpunosti zadržava svoja izvorna prirodna svojstva.

U rijekama riblje konzerve voda se može koristiti za vodene vrste bilje. Za razliku od drugih čistih obnovljivih izvora energije poput sunca i vjetra, male hidroelektrane praktički su neovisne o vremenskim uvjetima i mogu osigurati stabilnu opskrbu energijom ekonomičnih potrošača. Još jedna prednost korištenja male energije je ušteda novca.

U vrijeme kada se prirodni izvori energije - nafta, ugljen i plin - iscrpljuju, stalni rast poskupljuje, korištenje jeftinih, dostupnih obnovljivih izvora energije, posebice malih, omogućuje proizvodnju jeftine električne energije. Osim toga, izgradnja malih hidroelektrana je jeftina i brzo se isplati, tako da izgradnja male hidroelektrane instalirane snage oko 500 kW košta građevinski radovi iznosi oko 14,5-15,0 milijuna rubalja.

U kombiniranoj tablici projektna dokumentacija, izgradnja opreme, izgradnja i montaža malih hidroelektrana puštaju se u pogon 15-18 mjeseci. Električna energija visoke frekvencije iz hidroelektrana nije veća od 0,45-0,5 rubalja po 1 kWh, 1. To je pet puta niže od troškova električne energije koju stvarno prodaje elektroenergetski sustav.

Inače, u idućih godinu-dvije namjeravaju povećati elektroenergetske sustave za 2-2,2 puta, tako da će se troškovi izgradnje isplatiti za 3,5-5 godina. Realizacija ovakvog projekta neće štetiti okolišu s ekološkog gledišta.

Osim toga, valja napomenuti da će rekonstrukcija, prethodno oduzeta od rada male hidroelektrane, koštati 1,5-2 puta manje.

Mnoge ruske znanstvene i industrijske organizacije i tvrtke bave se projektiranjem i razvojem opreme za takve hidroelektrane.

Jedna od najvećih je međusektorska znanstvena i tehnička udruga "INSET" (Sankt Peterburg). Stručnjaci INSET-a razvili su i patentirali originalna tehnička rješenja za automatizirane sustave upravljanja malim i mikro hidroelektranama. Korištenje takvih sustava ne zahtijeva stalnu prisutnost servisnog osoblja na licu mjesta - hidraulička jedinica radi pouzdano automatski način rada. Sustav upravljanja može se implementirati na temelju programabilnog kontrolera, koji vam omogućuje vizualno praćenje parametara hidrauličke jedinice na zaslonu računala.

Hidrauličke jedinice za male i mikro hidroelektrane proizvode MNTO "integrirane", dizajnirane za rad u širokom rasponu protoka i pritisaka s visokim energetskim svojstvima i proizvedene pomoću propelerskih, radijalnih i aksijalnih turbinskih lopatica.

Opseg isporuke općenito uključuje turbinu, generator i automatsko upravljanje hidrauličkom jedinicom. Brzine protoka svih turbina temelje se na metodi matematičkog modeliranja.

Niska energija je najviše učinkovito rješenje energetskih problema za područja koja pripadaju područjima decentralizirane opskrbe električnom energijom, što čini više od 70% teritorija Rusije. Opskrba energijom udaljenih regija i nedostatak energije zahtijeva značajne troškove.

I ovdje je daleko od korisnog korištenja mogućnosti postojećeg saveznog energetskog sustava. Gospodarski potencijal u Rusiji znatno je veći od potencijala obnovljivih izvora energije, poput vjetra, sunčeve energije i biomase zajedno.U nacionalnom energetskom programu tvrtka INSET razvija „Koncept razvoja i objekata za smještaj malih hidroelektrana. elektrane u Republici Tyvi”, prema kojem će ove godine pustiti u rad malu hidroelektranu u selu Kyzyl-Khaya.

Trenutno hidroelektrane INSET rade u Rusiji (Kabardino-Balkaria, Bashkortostan), Zajednici neovisnih država (Bjelorusija, Gruzija), kao iu Latviji i drugim zemljama.

Ekološki prihvatljiva i ekonomična mini-energija odavno je privukla pozornost stranaca.

Micro INESET posluje u Japanu, Južna Korea, Brazil, Gvatemala, Švedska, Poljska.

Besplatna struja - uradi sam mini hidroelektrana

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. Tako:

• 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.

Snaga domaće mini hidroelektrane proporcionalna je kocki brzine protoka.

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.


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.

To je rotor s okomitom osi koji se koristi za proizvodnju električne energije.

Vertikalni rotor, koji se okreće zbog razlike tlaka na svojim 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.

Vijenac 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.

Mini hidroelektrana - hidroelektrana Leneva

U ovom slučaju, kabel igra ulogu neke vrste osovine, čije se rotacijsko gibanje prenosi na generator. Protok vode okreće rotore, rotori okreću kabel.

Također posuđen iz dizajna vjetroelektrana, vrsta "podvodne vjetroturbine" s vertikalnim rotorom. Za razliku od zračnog propelera, podvodni propeler ima lopatice minimalne širine. 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. Pri većim brzinama druge veličine mogu biti 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

Nedostaci vijenca hidroelektrane su očiti: 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.

Daria rotor je 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.

Najrasprostranjeniji dizajni za izgradnju domaćih hidroelektrana su propeler i vodeno kolo.

Budući da su ove opcije relativno jednostavne za proizvodnju, zahtijevaju minimalne izračune i implementiraju se uz minimalne troškove, imaju visoku učinkovitost i lako se konfiguriraju i rade.

Primjer jednostavne mini hidroelektrane

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 trebaju biti duljine od obruča kotača do glavčine i široki 2-4 cm.

Ove se oštrice 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 može osvijetliti šator i napuniti mobitele ili druge gadgete.

Izvor

homemadefree flow

Hidroelektrane koriste snagu vode za proizvodnju električne energije. 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 proizvodnju 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 u hladnom vremenu. Osim toga, vodeni okoliš je agresivan, tako da dijelovi stanice moraju biti vodootporni i izdržljivi.

Pri projektiranju minihidroelektrana za korištenje kao alternativni izvor energije za vlastiti dom, odlučujući bi trebali biti sljedeći čimbenici:

• Blizina rijeke do kuće. Instalirati domaća stanica Ne isplati se daleko od kuće. Što je instalacija dalje, to je manja njena učinkovitost, jer će se dio energije izgubiti tijekom prijenosa. Osim toga, svoju hidroelektranu je teže zaštititi od krađe ili oštećenja.
• Dovoljna brzina protoka ili mogućnost povećanja. Snaga postaje eksponencijalno raste s povećanjem brzine vode.

Brzinu je lako saznati. Bacite komad pjene ili tenisku lopticu u vodu i mjerite vrijeme koje joj je potrebno da prepliva određenu udaljenost. Zatim podijelite metre u sekunde i znat ćete brzinu. Minimalna dovoljna brzina vode za hidroelektranu domaće izrade je 1 m/s.

Ako je protok vaše rijeke ili potoka ispod ove vrijednosti, tada će se povećati malom branom ili cijevi za sužavanje. Ali ove opcije mogu izazvati dodatne poteškoće. Za izgradnju brane potrebna je dozvola vlasti, kao i suglasnost susjeda.

Uradi sam mini hidroelektrana

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

Kako od bicikla napraviti mini hidroelektranu

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

Za instaliranje stanice trebat će vam:

• Prednji kotač od bicikla.
• Generator za bicikle koji se koristi za napajanje svjetala za bicikle.
• Domaće oštrice. Unaprijed su izrezani iz 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, otprilike od trećine do polovice kotača.

Za izgradnju snažnije stanice za trajnu uporabu bit će potrebni izdržljiviji materijali. Metal i plastični elementi, koje je lakše zaštititi od izlaganja vodenom okolišu. Ali drveni dijelovi također su prikladni ako ih namočite u posebnu otopinu i obojite vodootpornom bojom.

Stanica zahtijeva sljedeće elemente:

• Bubanj od čelične sajle (promjera 2,2 metra). 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 polumjer pod kutom od 45 stupnjeva. Za podupiranje cijele konstrukcije izrađuje se okvir od uglova ili cijevi. Kotač se okreće na ležajevima.
• Na kotaču je postavljen lančani zupčanik (prijenosni omjer treba biti četiri). Radi lakšeg spajanja osi pogona i generatora, kao i smanjenja vibracija, rotacija se prenosi preko kardana sa starog automobila.
• Pogodno za generator asinkroni motor. Njemu treba dodati još jedan reduktor s koeficijentom od oko 40. Tada će se za trofazni generator s 3000 okretaja u sekundi s ukupnim koeficijentom redukcije 160 broj okretaja smanjiti na 20 okretaja u minuti.
• Stavite sve električne predmete u vodonepropusnu posudu.

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

Proizvodnja električne energije iz vode nije tako teška. Teže je posložiti se autonomni sustav opskrbu električnom energijom temeljenu na hidroelektrani domaće izrade, održavati stanicu u ispravnom stanju i osigurati sigurnost ljudi i životinja oko nje.

Ako postoji mala rijeka ili potok nedaleko od vaše seoske kuće, možete samostalno izgraditi hidrogenerator male snage za svoj dom. Domaća hidroelektrana omogućit će vam besplatnu struju.

Možda nećete uštedjeti značajnu količinu novca, ali spoznaja da imate vlastiti izvor energije vrijedi puno više. Postoje slučajevi kada u kući nema centralnog napajanja. Tada čak i vrlo male količine električne energije mogu biti vrlo korisne.

Izvori električne energije za male hidroelektrane mogu biti:

1. Rijeke ili potoci.
2. Visinske razlike na preljevima jezera.
3. Odvodi za tehničke potrebe.

U usporedbi s ostalim uređajima za proizvodnju električne energije koji rade iz obnovljivih izvora, hidrogeneratori su najsloženiji. Ako odlučite izgraditi mini-hidroelektranu, prvo što trebate učiniti je izmjeriti brzinu toka rijeke. Najlakši način da to učinite je da odredite koliko sekundi je potrebno da objekt pluta 10 metara. Ako je brzina manja od 1 metra u sekundi, produktivna hidroelektrana neće raditi. Ali ako umjetno suzite kanal ili napravite malu branu, brzina protoka može se malo povećati.

Mikrohidroelektrane zahtijevaju određeni pritisak vode - struja, koja pada na lopatice hidrauličke turbine, pokreće generator. Radeći na ovom principu, instalacija proizvodi električnu energiju. Snaga vodenog toka ovisi ili o prirodnoj razlici vodostaja (skretanje), ili o umjetnom sužavanju kanala pomoću brane.

Da bi se proizvela neka električna energija, promjene visine moraju biti otprilike 1-2 metra, a protok vode mora biti 90 litara u sekundi. U uvjetima brdovitog terena, mini-hidroelektrane su jednostavno nezamjenjive. Proces instalacije je prilično jednostavan i ne zahtijeva posebna znanja i vještine.

Ovisno o dizajnu i principu rada, može se razlikovati nekoliko glavnih tipova domaćih hidroelektrana.

1. Vijenac. Sastoji se od sajle koja se proteže s jedne obale rijeke na drugu. Na njemu se nalaze fiksni rotori koji se okreću zbog strujanja vode. Zauzvrat, rotori okreću kabel, čiji je jedan kraj spojen na ležaj, a drugi na osovinu generatora.
2. Vodenično kolo. Važan detalj za domaću hidroelektranu. Kotač ima lopatice koje su okomite na površinu vode. Voda vrši pritisak na oštrice, uzrokujući rotaciju samog kotača.
3. Propeler. Izvrsna opcija za mini-hidroelektrane ako je korito rijeke veće od 10 m. Rotor propelera ugrađen je u okomiti položaj. Propeler ima male lopatice, otprilike 2 cm. Ako je brzina toka rijeke veća od 2 metra u sekundi, preporučuje se odabrati druge veličine lopatica.
4. Rotor Daria. To je okomito postavljen rotor koji se okreće zbog razlike u tlaku na svojim lopaticama.

Ove vrste mini-hidroelektrana ujedinjuje činjenica da njihova izgradnja ne zahtijeva izgradnju brane. Brana je visoko precizan i skup objekt, čija je izgradnja nekoliko puta veća od cijene domaće izrade. Treba napomenuti da snaga mini hidroelektrana mora odgovarati potrebama za električnom energijom.

Hibridne hidroelektrane

Ako je za vaše potrebe potrebno više električne energije nego što proizvede kućna hidroelektrana, najbolja opcija je ugradnja hibridne elektrane i dizel generatora. Ali ovaj dizajn ima nekoliko nedostataka, uključujući:

1. Visoka razina buke i nema opasnosti od zagađenja okoliša.
2. Njihov rad zahtijeva značajne materijalne troškove. Cijena električne energije proizvedene pomoću takve opreme bit će približno 20 rubalja. po kW/h.
3. Redovitim gašenjem diesel generatora, njihov životni vijek se značajno smanjuje, a učinkovitost generatora značajno opada.

Optimalno rješenje pri ugradnji hibridne elektrane je korištenje dizel generatora kao rezerve. Oni će biti onemogućeni ako je potrošač izdan potrebna snaga. Čim domaća hidroelektrana prestane proizvoditi energiju potrebne snage, uključuje se dizel generator i nadoknađuje nedostatak električne energije.

Prednosti mini-hidroelektrana

1. Tijekom izgradnje minihidroelektrane i njezinog korištenja ne dolazi do narušavanja prirodnog krajobraza.
2. Ugradnja mini hidroelektrane ne pogoršava kvalitetu vode: ona zadržava svoja prirodna svojstva.
   Vremenski uvjeti ne utječu na rad elektrane.
3. Nema apsolutno nikakvih problema koji se uočavaju u velikoj energetici: izgradnja skupih građevina ili poplava područja.

Kako povećati učinkovitost hidroelektrana

Ako trebate malo povećati količinu proizvedene električne energije, možete povećati protok stvaranjem visinske razlike. Najjednostavnije rješenje ovog problema je ugradnja odvodne cijevi u rezervoar. U ovom slučaju, potrebno je uzeti u obzir promjer same cijevi, jer će izravno utjecati na brzinu protoka. Što je manja, veća je brzina. Ova metoda vam omogućuje da instalirate mini-hidroelektranu čak i ako mali potok teče u blizini kuće. Korištenje kvalitetni materijali Prilikom izrade generatora ili mini-hidroelektrane, ovu opremu možete uspješno koristiti za kućne potrebe.

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. Moderne kompaktne hidroelektrane imaju automatsko upravljanje s mogućnošću trenutnog prebacivanja u ručni način rada u slučaju hitna situacija. Projekti modernih tvorničkih hidroelektrana omogućuju minimiziranje građevinskih radova tijekom instalacije 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.

Tip vodeni resursi mini hidroelektrane koje se koriste za proizvodnju 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 protoka određena je mjerenjem vremena potrebnog da iver bačen u vodu prijeđe određenu udaljenost. Jednostavnim izračunima dobivamo brzinu protoka u metrima u sekundi. Ako u u ovom slučaju brzina manja od 1 m/s, tada 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 farma snage 3-5 kW iz otpadnog 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. 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. Za generator se može prilagoditi asinkroni motor, a upravljačka jedinica može se uzeti iz 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 stavka troškova su plaće zavarivača i radnika koji pomažu u izradi i montaži konstrukcije.

Glavne prednosti takve opreme su niska cijena električne energije, sigurnost za okoliš, neiscrpnost izvora energije i jednostavnost dizajna.