Γεννήτριες νερού ηλεκτρικής ενέργειας στον ποταμό. Μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός. Τύποι και εργασία. Εφαρμογή και συσκευή. Ιδιαιτερότητες. Σε τι μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτές οι εγκαταστάσεις;

Οικολογία κατανάλωσης Επιστήμη και τεχνολογία: Οι οικιακές υδρογεννήτριες DIY είναι συγκρίσιμες σε ισχύ με ηλιακούς συλλέκτες και ανεμόμυλους, αλλά παράγουν πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Δεδομένου ότι τα τιμολόγια ηλεκτρικής ενέργειας άρχισαν πρόσφατα να αυξάνονται, οι ανανεώσιμες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας γίνονται όλο και πιο σημαντικές για τον πληθυσμό, επιτρέποντάς τους να λαμβάνουν ηλεκτρική ενέργεια σχεδόν δωρεάν. Μεταξύ τέτοιων πηγών που είναι γνωστές στην ανθρωπότητα, αξίζει να επισημανθούν τα ηλιακά πάνελ, οι ανεμογεννήτριες, καθώς και οι οικιακές υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Αλλά τα τελευταία είναι αρκετά περίπλοκα, γιατί πρέπει να δουλέψουν σε πολύ επιθετικές συνθήκες. Αν και αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι είναι αδύνατο να χτίσετε έναν μίνι υδροηλεκτρικό σταθμό με τα χέρια σας.

Για να κάνετε τα πάντα σωστά και αποτελεσματικά, το κύριο πράγμα είναι να επιλέξετε τα σωστά υλικά. Θα πρέπει να διασφαλίζουν τη μέγιστη ανθεκτικότητα του σταθμού. Οι αυτοσχέδιες υδρογεννήτριες, οι οποίες είναι συγκρίσιμες σε ισχύ με αυτές των ηλιακών συλλεκτών και των ανεμόμυλων, μπορούν να παράγουν πολύ περισσότερη ενέργεια. Όμως, αν και πολλά εξαρτώνται από τα υλικά, όλα δεν τελειώνουν εκεί.

ΠΟΙΚΙΛΙΕΣ ΜΙΝΙ Υδροηλεκτροηλεκτρικών Σταθμών

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών παραλλαγών των μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών, καθεμία από τις οποίες έχει τα δικά της πλεονεκτήματα, χαρακτηριστικά και μειονεκτήματα. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι αυτών των συσκευών:

• γιρλάντα;
• προπέλα;
• ρότορας Daria;
• τροχός νερού με λεπίδες.

Ο υδροηλεκτρικός σταθμός γιρλάντα αποτελείται από ένα καλώδιο στο οποίο είναι στερεωμένοι οι ρότορες. Ένα τέτοιο καλώδιο τραβιέται κατά μήκος του ποταμού και βυθίζεται στο νερό. Η ροή του νερού στο ποτάμι αρχίζει να περιστρέφει τους ρότορες, οι οποίοι με τη σειρά τους περιστρέφουν το καλώδιο, στο ένα άκρο του οποίου υπάρχει ένα ρουλεμάν και στο άλλο - μια γεννήτρια.

Ο επόμενος τύπος είναι ένας τροχός νερού με λεπίδες. Τοποθετείται κάθετα στην επιφάνεια του νερού, βυθίζοντας λιγότερο από το μισό. Δεδομένου ότι η ροή του νερού δρα στον τροχό, περιστρέφεται και κάνει τη γεννήτρια για τον μίνι υδροηλεκτρικό σταθμό να περιστρέφεται, στον οποίο είναι στερεωμένος αυτός ο τροχός.

Όσον αφορά τον υδροηλεκτρικό σταθμό με έλικα, είναι ένας ανεμόμυλος που βρίσκεται κάτω από το νερό με κάθετο ρότορα. Το πλάτος των λεπίδων ενός τέτοιου ανεμόμυλου δεν υπερβαίνει τα 2 εκατοστά. Αυτό το πλάτος είναι αρκετό για το νερό, γιατί είναι αυτή η τιμή που σας επιτρέπει να παράγετε τη μέγιστη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας με ελάχιστη αντίσταση. Είναι αλήθεια ότι αυτό το πλάτος είναι βέλτιστο μόνο για ρυθμούς ροής έως 2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.

Όσο για άλλες συνθήκες, οι παράμετροι των πτερυγίων του ρότορα υπολογίζονται χωριστά. Και ο ρότορας Darrieus είναι ένας κατακόρυφα τοποθετημένος ρότορας, ο οποίος λειτουργεί με βάση την αρχή της διαφορικής πίεσης. Όλα συμβαίνουν παρόμοια με το φτερό του αεροσκάφους, το οποίο επηρεάζεται από τη δύναμη ανύψωσης.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Αν σκεφτούμε τον υδροηλεκτρικό σταθμό γιρλάντα, τότε έχει μια σειρά από προφανείς ελλείψεις. Πρώτον, το μακρύ καλώδιο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή αποτελεί κίνδυνο για τους άλλους. Οι ρότορες που κρύβονται κάτω από το νερό αποτελούν επίσης μεγάλο κίνδυνο. Λοιπόν, επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί η χαμηλή απόδοση και η υψηλή κατανάλωση υλικού.

Όσον αφορά τα μειονεκτήματα του ρότορα Darier, για να ξεκινήσει η συσκευή να παράγει ηλεκτρική ενέργεια, πρέπει πρώτα να ξεδιπλωθεί. Είναι αλήθεια ότι σε αυτή την περίπτωση, η ισχύς λαμβάνεται ακριβώς πάνω από το νερό, οπότε ανεξάρτητα από το πώς αλλάζει η ροή του νερού, η γεννήτρια θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Όλα τα παραπάνω είναι παράγοντες που κάνουν πιο δημοφιλή τον υδροστρόβιλο για μίνι υδροηλεκτρικούς σταθμούς και υδροηλεκτρικούς τροχούς. Εάν λάβουμε υπόψη τη χειροκίνητη κατασκευή τέτοιων συσκευών, τότε δεν είναι τόσο περίπλοκες. Και επιπλέον, με ελάχιστο κόστος, τέτοιοι μίνι-υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι σε θέση να παράγουν δείκτες μέγιστης απόδοσης. Άρα τα κριτήρια δημοτικότητας είναι προφανή.

ΠΟΥ ΝΑ ΞΕΚΙΝΗΣΕΤΕ ΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Η κατασκευή ενός μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού με τα χέρια σας θα πρέπει να ξεκινήσει με τη μέτρηση των δεικτών ταχύτητας της ροής των ποταμών. Αυτό γίνεται πολύ απλά: απλώς σημειώστε μια απόσταση 10 μέτρων ανάντη, σηκώστε ένα χρονόμετρο, ρίξτε ένα τσιπ στο νερό και σημειώστε το χρόνο που χρειάζεται για να καλύψει τη μετρημένη απόσταση.

Τελικά, αν τα 10 μέτρα διαιρεθούν με τον αριθμό των δευτερολέπτων που πέρασαν, λαμβάνετε την ταχύτητα του ποταμού σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι δεν έχει νόημα η κατασκευή μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών σε μέρη όπου η ταχύτητα ροής δεν υπερβαίνει το 1 m / s.

Εάν πρέπει να καταλάβετε πώς κατασκευάζονται οι μίνι υδροηλεκτρικοί σταθμοί σε μια περιοχή όπου η ταχύτητα του ποταμού είναι χαμηλή, τότε μπορείτε να προσπαθήσετε να αυξήσετε τη ροή οργανώνοντας μια διαφορά ύψους. Αυτό μπορεί να γίνει με την εγκατάσταση ενός σωλήνα αποστράγγισης στη δεξαμενή. Σε αυτή την περίπτωση, η διάμετρος του σωλήνα θα επηρεάσει άμεσα τον ρυθμό ροής του νερού. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος, τόσο πιο γρήγορη είναι η ροή.

Αυτή η προσέγγιση σάς επιτρέπει να οργανώσετε έναν μίνι-υδροηλεκτρικό σταθμό παραγωγής ενέργειας ακόμα και αν ένα μικρό ρεύμα περνά κοντά στο σπίτι. Δηλαδή, πάνω του είναι οργανωμένο ένα πτυσσόμενο φράγμα, κάτω από το οποίο εγκαθίσταται απευθείας ένας μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός για την τροφοδοσία του σπιτιού και των οικιακών συσκευών. δημοσίευσε

Μεταξύ όλων των εναλλακτικών πηγών ενέργειας, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι οι πιο δημοφιλείς. Αυτό το γεγονός εξηγείται πολύ απλά - με την ίδια επένδυση, η απόδοση είναι πολύ μεγαλύτερη. Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι απαιτείται ποτάμι ή ρέμα για σταθερή λειτουργία.

Ταξινόμηση μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών

Ανάλογα με την αρχή λειτουργίας, διακρίνονται τέσσερις κύριοι τύποι υδροηλεκτρικών σταθμών:

• Γιρλάντα HPP, πρόσθετες υδραυλικές κατασκευές χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της ροής του νερού.
• ένας κλασικός τροχός νερού, η απλούστερη επιλογή, για έναν αυτοσχέδιο υδροηλεκτρικό σταθμό.
• έλικα, κατάλληλη εάν η κοίτη του ποταμού έχει πλάτος μεγαλύτερο από 10 m.
• Ο ρότορας Daoye χρησιμοποιείται για την κατασκευή βιομηχανικών μικρουδροηλεκτρικών σταθμών.

Όλα αυτά τα είδη υδροηλεκτρικών σταθμών ενώνονται από το γεγονός ότι δεν χρειάζεται να κατασκευάσουν φράγμα για τη λειτουργία τους. Αυτός ο σχεδιασμός είναι μια μηχανολογική εγκατάσταση υψηλής ακρίβειας και δαπανηρής, η κατασκευή της οποίας κοστίζει πολλαπλάσια από τον ίδιο τον ΥΗ.

Το δεύτερο κριτήριο με το οποίο πρέπει να χωριστούν οι μικροί υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι η δυνατότητα χρήσης τους για οικιακούς και βιομηχανικούς σκοπούς. Μιλάμε για το γεγονός ότι ο ίδιος τύπος υδροηλεκτρικού σταθμού μπορεί να έχει πολλές επιλογές για την παροχή και την απόρριψη νερού. Αυτό καθιστά δυνατή τη δημιουργία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής που μπορούν να λειτουργούν σε κλειστό σύστημα σωληνώσεων. Αφορούν τα εργοστάσια και τις επιχειρήσεις, τη διαδικασία παραγωγής, η οποία συνδέεται με υψηλό κόστος νερού. Επιπλέον, η ισχύς της εγκατάστασης πρέπει να αντιστοιχεί στην ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια.

Οι οικιακές εγκαταστάσεις είναι πολύ απλούστερες και φθηνότερες. Αλλά η εγκατάστασή τους είναι δυνατή μόνο εάν υπάρχει σταθερή πηγή νερού. Αυτό δεν περιλαμβάνει δημοτική παροχή νερού.

Πλεονεκτήματα ενός μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού

• λειτουργεί σχεδόν αθόρυβα και δεν μολύνει την ατμόσφαιρα.
• δεν επηρεάζει την ποιότητα του νερού με κανέναν τρόπο, εάν είναι επιθυμητό, ​​εγκαθίστανται φίλτρα στο σύστημα αποχέτευσης, γεγονός που καθιστά το νερό κατάλληλο για πόσιμο.
• η λειτουργία του σταθμού δεν εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες, η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται 24 ώρες την ημέρα.
• έστω και ένα μικρό ρεύμα είναι αρκετό για τη λειτουργία ενός υδροηλεκτρικού σταθμού.
• υπάρχει η ευκαιρία να πουληθεί πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια σε γείτονες.
• δεν χρειάζεται να συλλέξετε πιστοποιητικά και άδειες.

Σύγκριση σπιτικού και εργοστασιακού μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού

Για οικιακή χρήση, δεν χρειάζεστε περισσότερα από 20 kW την ημέρα. Αυτό δεν είναι τόσο πολύ, επομένως αμφισβητείται η σκοπιμότητα αγοράς ενός υδροηλεκτρικού σταθμού που κατασκευάζεται με βιομηχανικό τρόπο. Φαίνεται ότι δεν υπάρχουν δυσκολίες στην κατασκευή ενός τροχοφόρου ή τύπου έλικας υδραυλικού σταθμού. Στην πράξη όμως προκύπτουν μια σειρά από προβλήματα.

Πρώτον, είναι δύσκολο να γίνουν οι απαραίτητοι υπολογισμοί, δεύτερον, το πάχος και το μέγεθος των εξαρτημάτων επιλέγονται αποκλειστικά από την εμπειρία, και τρίτον, οι αυτοδημιούργητοι υδροηλεκτρικοί σταθμοί κατασκευάζονται χωρίς προστατευτικά στοιχεία, γεγονός που οδηγεί σε συνεχείς βλάβες και, ως αποτέλεσμα, πρόσθετα απόβλητα.

Εάν δεν υπάρχει εμπειρία στην υδροηλεκτρική ενέργεια, είναι καλύτερο να εγκαταλείψετε την ιδέα μιας οικιακής εγκατάστασης. Είναι πολύ πιο εύκολο και πιο αξιόπιστο να συζητήσουμε το θέμα με τους γείτονες και να κάνουμε κοινές προσπάθειες για την αγορά ενός εργοστασίου υδροηλεκτρικού σταθμού με εγγύηση ποιότητας. Επιπλέον, οι εταιρείες που πωλούν αυτές τις μονάδες πραγματοποιούν την εγκατάστασή τους.

Επισκόπηση των κατασκευαστών μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών

Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχουν πολλές εταιρείες που ασχολούνται με την παραγωγή μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών. Οι ενδιάμεσες εταιρείες προσπαθούν να μην αποκαλύψουν αυτές τις πληροφορίες, καθώς θα χάσουν τη μερίδα του λέοντος στα έσοδα. Ανάμεσα σε εκείνα τα εργοστάσια που πραγματικά αξίζει να εμπιστευτείτε, πρέπει να ξεχωρίσετε το CINK Hydro-Energy. Είναι ένας αναγνωρισμένος παγκόσμιος ηγέτης στην ανάπτυξη υδραυλικού εξοπλισμού.

Ωστόσο, πριν επικοινωνήσετε με έναν διευθυντή εταιρείας, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε το κόστος επεξεργασίας πληροφοριών, υλικοτεχνικής υποστήριξης και εγκατάστασης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το ποσό δεν θα είναι πολύ μικρότερο από αυτό των μεσαζόντων.

Ποια εταιρεία να παραγγείλει ένα μίνι υδροηλεκτρικό σταθμό

Δεδομένου ότι ο εξοπλισμός είναι αρκετά ακριβός και απαιτούνται ακριβείς μαθηματικοί υπολογισμοί για την κατασκευή, είναι λογικό να στραφούμε σε εταιρείες που έχουν αποδείξει τον εαυτό τους στην αγορά. Η εναλλακτική ενέργεια είναι μια νέα κατεύθυνση για τη χώρα μας, επομένως η λίστα είναι μάλλον μικρή.

1. Η AEnergy είναι ο μεγαλύτερος προμηθευτής υδροηλεκτρικών σταθμών υψηλής ποιότητας, η εταιρεία παρέχει ένα πλήρες φάσμα υπηρεσιών από τη συλλογή και την επεξεργασία πληροφοριών έως την εγκατάσταση υδροηλεκτρικού σταθμού.

2. Η INSET είναι μια εταιρεία από την Αγία Πετρούπολη. Ασχολείται ανεξάρτητα με την κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών, επομένως είναι προσωπικά υπεύθυνη για την ποιότητα. Τα πλεονεκτήματα της συνεργασίας είναι ότι είναι δυνατή η παραγγελία ενός μικρού υδροηλεκτρικού σταθμού ισχύος 5-10 kW.

3. Η Hydroponics είναι μια άλλη εγχώρια εταιρεία που κατασκευάζει μόνη της υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Εγγύηση για όλη την παραγωγή 10 ετών. Το πιο ενδιαφέρον μοντέλο είναι το Shar-Bulak με ισχύ 5 kW.

4. NPO Inversion - ένα γραφείο σχεδιασμού που ειδικεύεται στην ανάπτυξη εναλλακτικών και τυπικών πηγών ενέργειας. Διακριτικά χαρακτηριστικά - η παρουσία μη τυποποιημένων υδροηλεκτρικών σταθμών ισχύος 7,5 και 12,5 kW.

5. Η Micro hydro power είναι μια κινεζική εταιρεία που πουλά αρκετές σχετικά φθηνές εγχώριες μονάδες.

Εάν ένα ποτάμι ή ακόμα και ένα μικρό ρέμα ρέει κοντά στο σπίτι σας, τότε με τη βοήθεια ενός οικιακού μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού μπορείτε να αποκτήσετε δωρεάν ρεύμα. Μπορεί να μην είναι μια πολύ μεγάλη αναπλήρωση του προϋπολογισμού, αλλά η συνειδητοποίηση ότι έχετε τη δική σας ηλεκτρική ενέργεια είναι πολύ πιο ακριβή. Λοιπόν, εάν, για παράδειγμα, στη χώρα, δεν υπάρχει κεντρικό τροφοδοτικό, τότε ακόμη και μικρές χωρητικότητες ενέργειας θα είναι απλώς απαραίτητες. Και έτσι, για να δημιουργηθεί ένας οικιακός υδροηλεκτρικός σταθμός, απαιτούνται τουλάχιστον δύο προϋποθέσεις - η παρουσία ενός υδάτινου πόρου και η επιθυμία.

Εάν υπάρχουν και τα δύο, τότε το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να μετρήσετε τον ρυθμό ροής του ποταμού. Είναι πολύ απλό να το κάνετε αυτό - ρίξτε ένα κλαδάκι στο ποτάμι και μετρήστε το χρόνο κατά τον οποίο κολυμπάει 10 μέτρα. Διαιρώντας μέτρα με δευτερόλεπτα, παίρνετε την ταχύτητα του ρεύματος σε m/s. Εάν η ταχύτητα είναι μικρότερη από 1 m / s, τότε ένας παραγωγικός μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός δεν θα λειτουργήσει. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να προσπαθήσετε να αυξήσετε τον ρυθμό ροής περιορίζοντας τεχνητά το κανάλι ή κάνοντας ένα μικρό φράγμα εάν έχετε να κάνετε με ένα μικρό ρεύμα.

Ως οδηγός, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την αναλογία μεταξύ της ταχύτητας ροής σε m/s και της ισχύος της ηλεκτρικής ενέργειας που αφαιρείται από τον άξονα της έλικας σε kW (διάμετρος έλικας 1 μέτρο). Αυτά είναι πειραματικά δεδομένα, στην πραγματικότητα η λαμβανόμενη ισχύς εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, αλλά είναι κατάλληλη για αξιολόγηση. Ετσι:

• 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, κ.λπ.

Η ισχύς ενός σπιτικού μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού είναι ανάλογη με τον κύβο του ρυθμού ροής. Όπως αναφέρθηκε ήδη, εάν ο ρυθμός ροής είναι ανεπαρκής, προσπαθήστε να τον αυξήσετε τεχνητά, εάν αυτό είναι φυσικά δυνατό.

Τύποι μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών

Υπάρχουν πολλές βασικές επιλογές για σπιτικά μίνι υδροηλεκτρικά εργοστάσια.


Πρόκειται για έναν τροχό με λεπίδες τοποθετημένες κάθετα στην επιφάνεια του νερού. Ο τροχός είναι λιγότερο από το μισό βυθισμένος στο ρεύμα. Το νερό πιέζει τις λεπίδες και περιστρέφει τον τροχό. Υπάρχουν επίσης τροχοί τουρμπίνας με ειδικά πτερύγια βελτιστοποιημένα για τον πίδακα υγρού. Αλλά αυτά είναι μάλλον πολύπλοκα σχέδια, μάλλον εργοστασιακά παρά σπιτικά.

Είναι ένας ρότορας κάθετου άξονα που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ένας κατακόρυφος ρότορας που περιστρέφεται λόγω της διαφοράς πίεσης στα πτερύγια του. Η διαφορά πίεσης δημιουργείται λόγω της ροής του ρευστού γύρω από πολύπλοκες επιφάνειες. Το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με την ανύψωση ενός υδροπτέρυγου ή με την ανύψωση ενός πτερυγίου αεροπλάνου. Αυτό το σχέδιο κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Georges Jean-Marie Darier, έναν Γάλλο αεροναυπηγό, το 1931. Επίσης χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή ανεμογεννητριών.

γιρλάνταΟ υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελείται από ελαφρούς στρόβιλους - gidrovingrotors, αρματωμένους και άκαμπτα στερεωμένους με τη μορφή γιρλάντας σε ένα καλώδιο που ρίχνεται κατά μήκος του ποταμού. Το ένα άκρο του καλωδίου είναι στερεωμένο στο ρουλεμάν στήριξης, το άλλο άκρο περιστρέφει τον ρότορα της γεννήτριας. Το καλώδιο σε αυτή την περίπτωση παίζει το ρόλο ενός είδους άξονα, η περιστροφική κίνηση του οποίου μεταδίδεται στη γεννήτρια. Η ροή του νερού περιστρέφει τους ρότορες, οι ρότορες περιστρέφουν το καλώδιο.

Επίσης δανείστηκε από τα σχέδια των αιολικών πάρκων, ένας τέτοιος "υποβρύχιος ανεμόμυλος" με κάθετο ρότορα. Σε αντίθεση με μια έλικα αέρα, μια υποβρύχια προπέλα έχει πτερύγια ελάχιστου πλάτους. Για το νερό αρκεί ένα πλάτος λεπίδας μόνο 2 εκ. Με αυτό το πλάτος θα υπάρχει ελάχιστη αντίσταση και μέγιστη ταχύτητα περιστροφής. Αυτό το πλάτος των λεπίδων επιλέχθηκε για ταχύτητα ροής 0,8-2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Σε υψηλές ταχύτητες, άλλα μεγέθη μπορεί να είναι βέλτιστα. Η προπέλα δεν κινείται λόγω πίεσης νερού, αλλά λόγω εμφάνισης ανύψωσης. Σαν ένα φτερό αεροπλάνου. Τα πτερύγια της προπέλας κινούνται κατά μήκος της ροής αντί να μεταφέρονται από τη ροή προς την κατεύθυνση της ροής.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα διαφόρων σπιτικών μίνι υδροηλεκτρικών συστημάτων

Τα μειονεκτήματα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού με έγχορδα είναι προφανή: υψηλή κατανάλωση υλικού, κίνδυνος για τους άλλους (μακρύ υποβρύχιο καλώδιο, ρότορες κρυμμένοι στο νερό, μπλοκάρισμα του ποταμού), χαμηλή απόδοση. Το Garland HPP είναι ένα είδος μικρού φράγματος. Συνιστάται η χρήση σε ερημικά, απομακρυσμένα μέρη με κατάλληλες προειδοποιητικές πινακίδες. Μπορεί να χρειαστείτε άδεια από τις αρχές και τους περιβαλλοντολόγους. Η δεύτερη επιλογή είναι ένα μικρό ρυάκι στον κήπο σας.

Rotor Daria - δύσκολο να υπολογιστεί και να κατασκευαστεί. Στην αρχή της εργασίας, πρέπει να ξεδιπλωθεί. Αλλά είναι ελκυστικό στο ότι ο άξονας του ρότορα βρίσκεται κατακόρυφα και η απογείωση ισχύος μπορεί να γίνει πάνω από το νερό, χωρίς πρόσθετα γρανάζια. Ένας τέτοιος ρότορας θα περιστρέφεται με οποιαδήποτε αλλαγή στην κατεύθυνση ροής - αυτό είναι ένα πλεονέκτημα.

Τα πιο διαδεδομένα στην κατασκευή οικιακών υδροηλεκτρικών σταθμών ήταν τα σχέδια προπέλας και υδροτροχών. Δεδομένου ότι αυτές οι επιλογές είναι σχετικά εύκολες στην κατασκευή, απαιτούν ελάχιστους υπολογισμούς και υλοποιούνται με ελάχιστο κόστος, έχουν υψηλή απόδοση, είναι εύκολο να ρυθμιστούν και να λειτουργήσουν.

Ένα παράδειγμα του απλούστερου μίνι υδροηλεκτρικού σταθμού

Ο απλούστερος υδροηλεκτρικός σταθμός μπορεί να κατασκευαστεί γρήγορα από ένα συνηθισμένο ποδήλατο με δυναμόμετρο για προβολέα ποδηλάτου. Αρκετές λεπίδες (2-3) πρέπει να προετοιμαστούν από γαλβανισμένο σίδηρο ή από μη παχύ φύλλο αλουμινίου. Οι λεπίδες πρέπει να έχουν μήκος 2-4 εκ. από το χείλος του τροχού μέχρι την πλήμνη και πλάτος 2-4 εκ. Αυτές οι λεπίδες τοποθετούνται μεταξύ των ακτίνων με οποιονδήποτε αυτοσχέδιο τρόπο ή προπαρασκευασμένες βάσεις.

Εάν χρησιμοποιείτε δύο λεπίδες, τοποθετήστε τις το ένα απέναντι από το άλλο. Εάν θέλετε να προσθέσετε περισσότερες λεπίδες, τότε διαιρέστε την περιφέρεια του τροχού με τον αριθμό των λεπίδων και τοποθετήστε τις σε τακτά χρονικά διαστήματα. Μπορείτε να πειραματιστείτε με το βάθος βύθισης ενός τροχού με λεπίδες στο νερό. Συνήθως βυθίζεται από το ένα τρίτο έως το μισό.

Η επιλογή ενός αιολικού πάρκου για κάμπινγκ εξετάστηκε νωρίτερα.

Ένας τέτοιος μικρο υδροηλεκτρικός σταθμός δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο και θα εξυπηρετήσει τέλεια τους ποδηλάτες - το κυριότερο είναι η παρουσία ενός ρέματος ή ποταμού - κάτι που συμβαίνει συνήθως στο κάμπινγκ. Ένας μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός από ποδήλατο θα μπορεί να ανάβει μια σκηνή και να φορτίζει κινητά τηλέφωνα ή άλλα gadget.

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν την ισχύ του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι αυτοδημιούργητοι σταθμοί λύνουν το πρόβλημα της απόστασης από κεντρικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας ή βοηθούν στην εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των υδροηλεκτρικών σταθμών

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα έναντι άλλων τύπων εναλλακτικών πηγών ενέργειας:

• Δεν εξαρτώνται από τον καιρό και την ώρα της ημέρας (σε αντίθεση με). Αυτό επιτρέπει την παραγωγή περισσότερης ισχύος με προβλέψιμο ρυθμό.
• Η ισχύς της πηγής (ποτάμι ή ρέμα) μπορεί να ρυθμιστεί. Για να γίνει αυτό, αρκεί να περιορίσετε το κανάλι με ένα φράγμα ή να παρέχετε διαφορά στα ύψη του νερού.
• Οι υδραυλικές εγκαταστάσεις δεν κάνουν θόρυβο (σε αντίθεση με).
• Πολλοί τύποι σταθμών χαμηλής ισχύος δεν απαιτούν καμία άδεια εγκατάστασης.

Τα μειονεκτήματα των οικιακών υδροηλεκτρικών σταθμών περιλαμβάνουν την αδυναμία εργασίας σε κρύο καιρό. Επιπλέον, το υδάτινο περιβάλλον είναι επιθετικό, επομένως τα μέρη του σταθμού πρέπει να είναι αδιάβροχα και ανθεκτικά.

Όταν σχεδιάζετε ένα μίνι υδροηλεκτρικό σταθμό για χρήση ως εναλλακτική πηγή ενέργειας για το σπίτι σας, οι ακόλουθοι παράγοντες θα πρέπει να είναι καθοριστικοί:

• Η εγγύτητα του ποταμού στο σπίτι. Η εγκατάσταση ενός αυτοσχέδιου σταθμού μακριά από το σπίτι δεν αξίζει τον κόπο. Όσο πιο μακριά είναι η εγκατάσταση, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοσή της, γιατί μέρος της ενέργειας θα χαθεί κατά τη μετάδοση. Επιπλέον, είναι πιο δύσκολο να προστατέψετε το HPP σας από κλοπή ή ζημιά.
• Επαρκής παροχή ή δυνατότητα αύξησής του. Η ισχύς του σταθμού αυξάνεται εκθετικά όσο αυξάνεται η ταχύτητα του νερού.

Η εύρεση της ταχύτητας είναι εύκολη. Πετάξτε ένα κομμάτι φελιζόλ ή ένα μπαλάκι του τένις στο νερό και χρονομετρήστε το να κολυμπήσει μια συγκεκριμένη απόσταση. Στη συνέχεια, διαιρέστε μέτρα με δευτερόλεπτα και θα βρείτε την ταχύτητά σας. Η ελάχιστη επαρκής ταχύτητα νερού για έναν εγχώριο υδροηλεκτρικό σταθμό είναι 1 m / s.

Εάν ο ρυθμός ροής του ποταμού ή του ρέματος σας είναι κάτω από αυτήν την τιμή, τότε ένα μικρό φράγμα ή ένας στενός σωλήνας θα τον αυξήσει. Αλλά αυτές οι επιλογές μπορεί να προκαλέσουν πρόσθετες δυσκολίες. Η κατασκευή του φράγματος απαιτεί άδεια από τις αρχές, καθώς και τη συγκατάθεση των γειτόνων.

Φτιάξτο μόνος σου μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός

Ο σχεδιασμός του υδροηλεκτρικού σταθμού είναι αρκετά περίπλοκος, επομένως θα είναι δυνατή η κατασκευή μόνο ενός μικρού σταθμού, ο οποίος θα εξοικονομήσει ηλεκτρική ενέργεια ή θα παρέχει ενέργεια σε ένα μέτριο νοικοκυριό. Παρακάτω είναι δύο παραδείγματα υλοποίησης ενός αυτοσχέδιου υδροηλεκτρικού σταθμού.

Πώς να φτιάξετε ένα μίνι υδροηλεκτρικό εργοστάσιο από ένα ποδήλατο

Αυτή η έκδοση του υδροηλεκτρικού σταθμού είναι ιδανική για ποδηλατικές εκδρομές. Είναι συμπαγές και ελαφρύ, αλλά θα μπορεί να παρέχει ενέργεια για ένα μικρό στρατόπεδο που έχει δημιουργηθεί στις όχθες ενός ρέματος ή ποταμού. Η ηλεκτρική ενέργεια που προκύπτει είναι αρκετή για το βραδινό φωτισμό και τη φόρτιση κινητών συσκευών.

Για να εγκαταστήσετε το σταθμό θα χρειαστείτε:

• Ο μπροστινός τροχός ενός ποδηλάτου.
• Μια γεννήτρια ποδηλάτων που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των φώτων ποδηλάτου.
• Σπιτικές λεπίδες. Είναι προκομμένα από φύλλο αλουμινίου. Το πλάτος των λεπίδων πρέπει να είναι από δύο έως τέσσερα εκατοστά και το μήκος πρέπει να είναι από την πλήμνη του τροχού μέχρι το χείλος του. Μπορεί να υπάρχει οποιοσδήποτε αριθμός λεπίδων, πρέπει να τοποθετηθούν στην ίδια απόσταση μεταξύ τους.

Για να ξεκινήσετε έναν τέτοιο σταθμό, αρκεί να βυθίσετε τον τροχό στο νερό. Το βάθος βύθισης προσδιορίζεται πειραματικά, από περίπου το ένα τρίτο έως το μισό του τροχού.

Για την κατασκευή ενός πιο ισχυρού σταθμού για μόνιμη χρήση, θα χρειαστούν πιο ανθεκτικά υλικά. Τα μεταλλικά και πλαστικά στοιχεία ταιριάζουν καλύτερα, τα οποία προστατεύονται ευκολότερα από τις επιπτώσεις του υδάτινου περιβάλλοντος. Αλλά τα ξύλινα μέρη είναι επίσης κατάλληλα εάν είναι εμποτισμένα με ειδικό διάλυμα και βαμμένα με αδιάβροχο χρώμα.

Ο σταθμός απαιτεί τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ατσάλινο τύμπανο από το καλώδιο (διάμετρος 2,2 μέτρα). Ένας ρότορας-τροχός κατασκευάζεται από αυτό. Για να γίνει αυτό, το τύμπανο κόβεται σε κομμάτια και συγκολλάται ξανά σε απόσταση 30 εκατοστών. Από τα υπολείμματα του τυμπάνου κατασκευάζονται λεπίδες (18 τεμάχια). Είναι συγκολλημένα στην ακτίνα υπό γωνία 45 μοιρών. Για να υποστηρίξει ολόκληρη τη δομή, κατασκευάζεται ένα πλαίσιο από γωνίες ή σωλήνες. Ο τροχός περιστρέφεται στα ρουλεμάν.
• Ένας μειωτήρας αλυσίδας είναι εγκατεστημένος στον τροχό (η σχέση μετάδοσης πρέπει να είναι τέσσερα). Για να διευκολυνθεί η σύνδεση των αξόνων μετάδοσης κίνησης και γεννήτριας, καθώς και για τη μείωση των κραδασμών, η περιστροφή μεταδίδεται μέσω του κάρδανου από το παλιό αυτοκίνητο.
• Η γεννήτρια είναι κατάλληλη για ασύγχρονο κινητήρα. Θα πρέπει να προστεθεί ένας άλλος μειωτήρας μετάδοσης με αναλογία περίπου 40. Στη συνέχεια, για μια τριφασική γεννήτρια με 3000 στροφές ανά δευτερόλεπτο, με συνολικό λόγο μείωσης 160, ο αριθμός των στροφών θα μειωθεί στις 20 στροφές ανά λεπτό.
• Τοποθετήστε όλο τον ηλεκτρικό εξοπλισμό σε ένα αδιάβροχο δοχείο.

Τα αρχικά υλικά που περιγράφονται είναι εύκολο να βρεθούν σε χώρους υγειονομικής ταφής ή από φίλους. Για την κοπή ενός χαλύβδινου τυμπάνου με μύλο και για συγκόλληση, μπορείτε να πληρώσετε ειδικούς (ή να κάνετε τα πάντα μόνοι σας). Ως αποτέλεσμα, ένας υδροηλεκτρικός σταθμός ισχύος έως 5 kW θα κοστίσει ένα μικρό ποσό.

Η λήψη ηλεκτρικής ενέργειας από το νερό δεν είναι τόσο δύσκολη. Είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστεί ένα αυτόνομο σύστημα τροφοδοσίας βασισμένο σε έναν αυτοσχέδιο υδροηλεκτρικό σταθμό, να διατηρήσει τον σταθμό σε κατάσταση λειτουργίας και να διασφαλίσει την ασφάλεια των ανθρώπων και των ζώων γύρω του.

Η ισχύς της ροής του νερού είναι ένας ανανεώσιμος φυσικός πόρος που σας επιτρέπει να λαμβάνετε σχεδόν δωρεάν ηλεκτρική ενέργεια. Η ενέργεια που προσφέρεται από τη φύση θα δώσει την ευκαιρία να εξοικονομηθούν οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και να λυθεί το πρόβλημα της επαναφόρτισης του εξοπλισμού.

Εάν ένα ρέμα ή ποτάμι ρέει κοντά στο σπίτι σας, θα πρέπει να τα χρησιμοποιήσετε. Θα μπορούν να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια στον χώρο και στο σπίτι. Και αν κατασκευαστεί ένας υδροηλεκτρικός σταθμός με τα χέρια σας, το οικονομικό αποτέλεσμα αυξάνεται σημαντικά.

Το άρθρο που παρουσιάζεται περιγράφει λεπτομερώς τις τεχνολογίες για την κατασκευή ιδιωτικών υδραυλικών κατασκευών. Μιλήσαμε για το τι απαιτείται για τη ρύθμιση του συστήματος και τη σύνδεσή του με τους καταναλωτές. Εδώ θα μάθετε για όλες τις επιλογές για μικροσκοπικούς προμηθευτές ενέργειας, συναρμολογημένες από αυτοσχέδια υλικά.

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι δομές που μπορούν να μετατρέψουν την ενέργεια της κίνησης του νερού σε ηλεκτρική. ενώ εκμεταλλεύονται ενεργά μόνο στη Δύση. Στην επικράτεια της χώρας μας, αυτή η πολλά υποσχόμενη βιομηχανία κάνει μόνο τα πρώτα δοκιμαστικά της βήματα.

Συλλογή εικόνων