Namuose gaminama mini hidroelektrinė ir jos pramoniniai analogai

Straipsnyje aprašomas įvairių namų gamybos ir pramoninių mini hidroelektrinių panaudojimas.

Pastaruoju metu dėl kylančių elektros energijos tarifų atsinaujinantys beveik nemokamos energijos šaltiniai tampa vis aktualesni.

Iš garsiosios klasikinės triados: saulės baterijos, vėjo generatoriai, hidrogeneratoriai (HPS), pastarieji yra patys sudėtingiausi. Pirma, jie dirba agresyviomis sąlygomis, ir, antra, maksimalų eksploatavimo laiką turi vienodą laiko tarpą.

Gaminant greitą hidrogeneratorių, turite stengtis daugiau ir pasirinkti geresnes medžiagas, kad užtikrintumėte jo ilgaamžiškumą. Bet toks generatorius (turintis vienodą galią su vėjo malūnu ir saulės baterija) per tą patį laiką duos daug daugiau energijos.

Ką ir kaip daryti?

Lengviausias būdas padaryti bevandenes hidroelektrines, nes užtvankų statyba yra gana sudėtinga ir brangi, todėl ją dažnai reikia derinti su vietos valdžia ar bent jau su kaimynais. Belaidės hidroelektrinės vadinamos tekančiomis. Yra keturi pagrindiniai tokių prietaisų variantai: vandens ratas, girliandos hidroelektrinė, „Darier“ rotorius ir oro sraigtas.

Minihidro tipai

Vandens ratas, Tai yra ratas su ašmenimis, pritvirtintomis statmenai vandens paviršiui. Ratas yra mažiau nei pusė panardintas į srautą. Vanduo spaudžia peilius ir suka ratą. Taip pat yra turbinų ratų su specialiais ašmenimis, optimizuotais skysčių srautui. Bet tai gana sudėtingi dizainai, veikiau gamykliniai, o ne naminiai.

Garland hidroelektrinė žymi kabelį, prie kurio standžiai pritvirtinti rotoriai. Kabelis išmestas iš vieno upės kranto į kitą. Rotoriai yra tarsi karoliukai, pritvirtinti ant kabelio ir visiškai panardinti į vandenį. Vandens srautas suka rotorius, rotoriai suka laidą. Vienas laido galas yra prijungtas prie guolio, kitas - prie generatoriaus veleno.

Rotoriaus darya, Tai yra vertikalus rotorius, kuris sukasi dėl slėgio skirtumo ant jo ašmenų. Slėgio skirtumą sukuria skysčio srautas per sudėtingus paviršius. Poveikis yra panašus į hidrosparnių pakėlimą arba lėktuvo sparno pakėlimą.

Propeleris - Tai povandeninis „vėjo malūnas“ su vertikaliu rotoriu. Skirtingai nuo oro, povandeninio sraigto mentės yra mažiausio pločio. Vandeniui pakanka tik 2 cm ašmenų pločio.Su tokiu pločiu bus minimalus pasipriešinimas ir didžiausias sukimosi greitis. Šis geležtės plotis buvo pasirinktas 0,8–2 metrų per sekundę srautui. Dideliu greičiu gali būti optimalūs kiti dydžiai.

Taip pat žiūrėkite čia:Mini ir mikro hidroelektrinės - populiarūs dizainai ir pritaikymai

Įvairių sistemų privalumai ir trūkumai sukurti greitkelio hidroelektrinę

Trūkumai girliandos hidroelektrinė akivaizdus: didelis medžiagų sunaudojimas, pavojus aplinkiniams (ilgas povandeninis kabelis, vandenyje paslėpti rotoriai, užkertantys kelią upės krantui), žemas efektyvumas. Garland hidroelektrinė yra maža užtvanka. Rotoriaus darya sunku gaminti, darbo pradžioje jį reikia atsukti. Bet tai patrauklu tuo, kad rotoriaus ašis yra vertikaliai ir galios paėmimas gali būti atliekamas virš vandens, be papildomų pavarų. Toks rotorius sukasi pasikeitus bet kokiai srauto krypčiai.

Taigi, gamybos paprastumo ir maksimalaus efektyvumo, kuo mažesnėmis sąnaudomis, požiūriu, būtina pasirinkti tokio tipo dizainą vandens ratas arba sraigtas. Daugelyje namų gaminių naudojamos būtent šios galimybės.

Nuo ko pradėti?

Jei nuspręsi pastatyti savo mini hidro, tada pirmiausia reikia išmatuoti upės greitį. Tai padaryti yra gana paprasta: ginkluokite chronometrą, išmatuokite 10 metrų žingsniu prieš srovę, įmeskite šleifą į vandenį ir išmatuokite šių 10 metrų praėjimo laiką.Padaliję skaitiklius iš sekundžių, gausite srauto greitį. Patirtis parodė, kad jei greitis yra mažesnis nei 1 m / s, efektyvi hidroelektrinė neveiks.

Pavyzdžiui, galime pateikti eksperimentiniu būdu gautą santykį tarp srauto m / s ir galios, pašalintos iš varžto veleno kW (varžto skersmuo 1 metras). Taigi: 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 ir kt. Galia yra proporcinga srauto greičio kubui. Jei srautas jūsų tvenkinyje nėra pakankamas, pabandykite pasirūpinti pakankamu skysčio srauto aukščio skirtumu.

Tai galima padaryti įrengiant nutekėjimo vamzdį iš tvenkinio arba uždarant srautą į vamzdį ir organizuojant sklandų vamzdžio skersmens pasikeitimą. Kuo mažesnis skersmuo vamzdžio gale, tuo didesnis srautas. Jei šalia jūsų teka tik mažas upelis, tuomet galite padaryti nedidelę sulankstomą užtvanką ir pastatyti savo hidroelektrinę už užtvankos.

Gamybos pavyzdžiai

Gali sukelti keletas naminių mini hidroelektrinių pavyzdžių. Pradėkime nuo paprasčiausio, kuris neatima daug laiko, bet padeda sukurti idėją, kaip tai veikia.

Paimkite įprastą dviratį su dviračių generatoriumi (dinamo mašina) ir dviračių žibintai. Iš stogo dangos geležies arba iš lakštinio aliuminio mes išpjaustėme keletą geležčių (2-3). Ašmenys turėtų būti ilgio nuo rato ratlankio iki stebulės ir 2–4 cm pločio. Ašmenys montuojami tarp stipinų, kad jų kraštai būtų tvirtinami, jie yra sulenkti replėmis aplink stipinai. Ašmenų metalas yra plonas, todėl tai nėra sunku.

Jei naudojate du ašmenis, tada įdiekite juos priešais vienas kitą. Jei norite pridėti daugiau ašmenų, padalykite rato perimetrą iš ašmenų skaičiaus ir nustatykite juos reguliariais intervalais.

Tokia mikrohidroelektrinė labai padeda dviračių turistams, jei jie sustojo ant upės kranto su greita srove. Vanduo padės uždegti palapinę ir įkrauti mobiliuosius telefonus. Galite eksperimentuoti su ratų gyliu. Paprastai jis panardinamas nuo trečdalio iki pusės.

Kitas hidrogeneratoriaus pavyzdys yra mikrohidroelektrinė, skirta maitinti mažą ūkį, kurio galia yra 3–5 kW. Jėgos srautas, kuris suka ratą, yra maždaug 100 litrų per sekundę. Skirtas naudoti tik improvizuotas medžiagas. Ką galima rasti sąvartyne.

Rotoriaus ratas buvo pagamintas iš metalinio būgno iš troso. Būgno skersmuo yra 2200 mm. Būgnelis buvo supjaustytas trintuvu ir suvirškintas. Atstumas tarp skruostų buvo 300 mm. 45 laipsnių kampu spinduliu buvo suvirinta 18 ašmenų. Ašmenų medžiaga yra supjaustyto būgno liekanos. Būgnelis sukasi ant guolių, vamzdžių ar kampų rėmas naudojamas kaip atrama konstrukcijai.

Ant rato sumontuota grandininė greičių dėžė, kurios perdavimo skaičius yra keturi. Toliau sukimasis perduodamas per VAH 2101 Zhiguli veleną. Kardanas gali sumažinti vibraciją ir sumažinti pavaros ir generatoriaus suderinimo reikalavimus. Generatorius ir kita su juo susijusi elektrika ir mechanika uždaromi vandeniui atspariu apvalkalu (konteineriu). Tai daroma siekiant saugumo ir patvarumo.

Korpuso viduje sumontuota pakopinė pavara su koeficientu 40 ir trifazis generatorius. Generatoriaus sukimosi greitis yra maždaug 3000 aps / min. Bendras dviejų reduktorių (grandinės ir pavarų) redukcijos koeficientas 160. Taigi vandens ratas sukasi maždaug 18–20 apsisukimų per minutę greičiu.

Kaip generatorius buvo naudojamas išjungtas indukcinis variklis, valdymo blokas buvo paimtas iš seno, 1953 m. Pagaminto, pašarų smulkintuvo. Nuo generatoriaus iki fermos yra ištemptas „VVG NG 2x4“ kvadratų kabelis. Kabelis sumontuotas ant stumdomų stulpų.

Medžiagos ir gamyba kainavo 10 000 rublių. Didžiąją dalį pinigų sudaro darbininkų ir suvirintojo atlyginimai. Suma gali būti dar mažesnė, nes Rusijoje yra tiek daug sąvartynų, kur metama visiškai efektyvi įranga, o jūsų pačių galva ir rankos padės jums sutaupyti.

Ką pramonė siūlo

Šiuo metu nedaug vietinių įmonių siūlo mini hidro priimtinomis kainomis. Pavyzdžiui, panašus mini HE (3–5 kW) kainuotų 300–400 tūkstančių rublių. Daugiau informacijos apie problemos specifiką galite rasti nuorodose:

Kuo ilgiau gyvensite, tuo daugiau suprasite, kad krizė slypi mūsų lyderių galvose. Rusija yra savarankiška šalis, nes jame yra viskas - ištekliai, talentingi žmonės ir milijonas krypčių tiems, kurie nori ką nors pakeisti į gerąją pusę. Turime ko siekti - ilgiausias kelias prasideda nuo pirmo žingsnio. Daryk tai ir aprašyk savo pasiekimus. Pasidalykite savo patirtimi.