Házilag készített mini-hidroelektromos erőmű és annak analógjai

A cikk ismerteti és megtapasztalja a különféle házi és ipari mini-hidroelektromos erőművek használatát.

Az utóbbi időben a villamosenergia-tarifák növekedése miatt a szinte ingyenes energia megújuló forrásai egyre jelentősebbé válnak.

A híres klasszikus triádból: napelemek, szélgenerátorok, hidrogenerátorok (HPS), az utóbbi a legösszetettebb. Egyrészt agresszív körülmények között dolgoznak, másrészt maximális működési idejük van ugyanannyi ideig.

A házi készítésű hidrogenerátor gyártásakor keményebben kell dolgoznia, és jobb anyagokat kell választania, hogy biztosítsa annak tartósságát. De egy ilyen generátor (azonos teljesítményű, szélturbinával és napelemes elemmel) ugyanannyi ideig sokkal több energiát termel.

Mit és hogyan kell csinálni?

A legegyszerűbb módszer a gáttalan vízierőművek készítésére, mert a gát építése meglehetősen bonyolult és költséges, és gyakran összehangolást igényel a helyi hatóságokkal, vagy legalábbis a szomszédokkal. A zökkenőmentes vízerőműveket áramlónak nevezik. Az ilyen eszközök számára négy fő lehetőség van: vízkerék, koszorú-vízerőmű, Darier-rotor és légcsavar.

A mini-hidro típusú

Vízkerék, Ez egy olyan kerék, amelynek pengéi merőlegesek a víz felületére. A kerék kevesebb, mint fele elmerült a patakban. A víz megnyomja a pengeket és elforgatja a kereket. Vannak turbinakerekek is, amelyek speciális pengékkel vannak ellátva, folyadékáramra optimalizálva. De ezek meglehetősen összetett minták, inkább gyári vagy házi készítésűek.

Garland vízierőmű egy kábelt jelöl, amelyen a rotorok mereven rögzítve vannak. Kábelt dobnak az egyik folyópartról a másikra. A rotorok olyanok, mint egy kábelre feszített gyöngyök, amelyeket teljesen vízbe merítenek. A vízáram forgatja a forgórészeket, a rotorok pedig a kábelt. A kábel egyik vége a csapágyhoz, a másik a generátor tengelyéhez van csatlakoztatva.

Rotor darya, Ez egy függőleges forgórész, amely forog a pengék nyomáskülönbsége miatt. A nyomáskülönbséget a folyadék áramlása okozza az összetett felületeken. A hatás hasonló a szárnyashajók emelésére vagy a repülőgép szárnyának emelésére.

propeller - Ez egy víz alatti „szélmalom” függőleges rotorral. A levegővel ellentétben a víz alatti légcsavar minimális szélességű lapátokkal rendelkezik. Vízhez elegendő a 2 cm-es pengeszélesség, amelynek minimális ellenállása és maximális fordulatszáma lesz. Ezt a pengeszélességet 0,8-2 méter / másodperc áramlási sebességre választottuk. Nagy sebességnél más méretek is lehetnek optimálisak.

Lásd még itt:Mini- és mikro-vízerőművek - népszerű tervek és alkalmazások

Különböző rendszerek előnyei és hátrányai gyorsváltású vízerőmű létrehozásához

hiányosságokat koszorú vízerőmű Nyilvánvaló: magas anyagfelhasználás, mások számára veszély (hosszú víz alatti kábel, a vízben elrejtett rotorok, a folyó elzárása), alacsony hatékonyság. A Garland vízerőmű egy kis gát. Rotor darya nehéz gyártani, a munka kezdetén ki kell húzni. De vonzó abban, hogy a forgórész tengelye függőlegesen van elhelyezve, és az energiafelvétel a víz felett végezhető el, további fogaskerekek nélkül. Egy ilyen forgórész az áramlás irányának bármilyen változásával foroghat.

Így a gyártás egyszerűsége és a maximális hatékonyság elérése érdekében minimális költségek mellett meg kell választani a típustervet vízkerék vagy propeller. A legtöbb házi készítésű termék ezeket a lehetőségeket használja.

Hol kezdjem?

Ha úgy döntesz építsd fel a mini hidrod, akkor az első lépés a folyó sebességének mérése. Ennek elérése meglehetősen egyszerű: élesítsen magát egy stopperrel, mérje meg 10 méteres lépésekben felfelé, dobjon be egy csapdát a vízbe, és mérje meg ezen 10 méter áthaladási idejét.Ha a mérőket másodpercre osztja, megkapja az áramlási sebességet. A tapasztalatok azt mutatják, hogy ha a sebesség kisebb, mint 1 m / s, akkor a hatékony vízierőmű nem fog működni.

Például adhatunk egy kapcsolatot, amelyet kísérletileg kapunk az m / s áramlási sebesség és a csavar tengelyéből eltávolított teljesítmény között (kW csavar átmérő). Tehát: 0,5 m / s - 0,03 kW, 0,7 m / s - 0,07 kW, 1 - 0,14, 1,5 - 0,31, 2 - 0,55, 2,5 - 0,86, 3 - 1,24, 4 - 2,2, stb. A teljesítmény arányos az áramlási sebesség kockájával. Ha a tóban az áramlási sebesség nem kielégítő, próbálkozzon úgy, hogy a folyadékáramhoz megfelelő magasságkülönbséget biztosítson.

Ezt úgy lehet elvégezni, hogy egy lefolyócsövet telepítünk egy tóból, vagy ha egy patakot egy csőbe zártunk, és a cső átmérőjének zökkenőmentes változását megszervezzük. Minél kisebb az átmérő a cső végén, annál nagyobb az áramlási sebesség. Ha csak egy kis patak folyik az Ön közelében, akkor készíthet egy kis összecsukható gátot, és a gát mögé helyezheti vízierőműjét.

Termelési példák

Vezethet néhány példa a házilag készített mini vízerőművekre. Kezdjük a legegyszerűbbel, amely nem sok időt vesz igénybe, de segít létrehozni egy ötletét annak működéséről.

Vegyen egy normál kerékpárt kerékpárgenerátorral (dinamógép) és kerékpár lámpák. A tetőfedő vasból vagy az alumíniumlemezből több pengét vágtunk ki (2-3). A pengéknek a keréktárcstól az agyig terjedő hosszúságúaknak és 2-4 cm szélességűnek kell lenniük. A pengéket a küllők közé kell felszerelni, széleik rögzítéséhez a küllők körül fogóval fogják meg. Mivel a pengék féme vékony, ezt nem nehéz megtenni.

Ha két pengét használ, akkor telepítse őket egymással szemben. Ha további pengéket szeretne hozzáadni, ossza meg a kerék kerületét a pengék számával és állítsa be őket rendszeres időközönként.

Egy ilyen mikrohidroelektromos állomás nagy segítséget nyújt a kerékpáros turisták számára, ha gyors folyóval megálltak egy folyó partján. A víz segít megvilágítani a sátrakat és feltölteni a mobiltelefont. Kísérletezhet a kerekek mélységével. Általában egyharmadról felére merítik.

A hidrogenerátor másik példája mikrohidroelektromos erőmű kis gazdaságok tápellátására, 3-5 kW teljesítményű. A kereket forgó teljesítményáram másodpercenként körülbelül 100 liter. Kizárólag használt improvizált anyagok gyártásához, ezek közül is. Mit lehet megtalálni a hulladéklerakóban?

A rotorkerék kábelből készült fém dobból készült. A dob átmérője 2200 mm. A dobot daráljuk és daraboljuk. Az arcok közötti távolság 300 mm volt. A sugár felé 45 fokos szögben 18 pengét hegesztettek. A pengék anyaga a vágott dob ​​maradványai. A dob a csapágyakon forog, egy csőkeretet vagy sarkokat használnak a szerkezet tartójaként.

A kerékre egy lánckerekes sebességváltó van felszerelve, négy sebességfokozattal. Ezenkívül a forgást a VAZ 2101 Zhiguli hajtótengelyén továbbítják.A kardan csökkenti a rezgést, és csökkenti a hajtás és a generátor beállítását. A generátort, valamint az ahhoz kapcsolódó egyéb elektromos és mechanikus készülékeket vízálló házban (tartályban) lezárják. Ez a biztonság és a tartósság érdekében történik.

A ház belsejében egy 40-es együtthatóval fokozatos fokozat és egy háromfázisú generátor van felszerelve. A generátor fordulatszáma körülbelül 3000 ford / perc. Két reduktor (lánc és sebességváltó) teljes redukciós együtthatója 160. Így a vízkerék körülbelül 18-20 fordulat / perc sebességgel forog.

Egy leszerelt indukciós motort használták generátorként, a vezérlőegységet egy régi, 1953-ban gyártott, leszerelt takarmánymaróból vették. A VVG NG 2x4 négyzetekből álló kábelt húznak a generátorról a gazdaságba. A kábelt váltóoszlopokra kell felszerelni.

Az anyagok és a gyártás költsége 10 000 rubelt. A legtöbb pénzt a munkások és a hegesztők fizetik. Lehet, hogy az összeg még kevesebb, mert Oroszországban olyan sok hulladéklerakó található, ahol teljesen hatékony felszerelést dobnak, és a saját fejed és kezed segít pénzt megtakarítani.

Mit kínál az ipar?

Jelenleg kevés hazai vállalkozás kínál mini hidro elfogadható áron. Például egy hasonló mini HPP (3–5 kW) 300–400 ezer rubelbe kerülne. A kérdés részleteivel kapcsolatos további részletek a linkeken találhatók:

Minél tovább él, annál inkább rájössz, hogy vezetõink fejében fészkel a válság. Oroszország önellátó ország, mert mindent tartalmaz - erőforrásokat, tehetséges embereket és egymillió útmutatást kínál azok számára, akik valamit jobbra akarnak változtatni. Van valami, amelyre törekszünk - a leghosszabb út az első lépéssel kezdődik. Csináld, és írd le az eredményeidet. Ossza meg tapasztalatait.