Domáca mini-vodná elektráreň a jej priemyselné analógy

Článok popisuje a prežíva skúsenosti s používaním rôznych domácich a priemyselných mini-hydroelektrární.

Nedávno sa v dôsledku zvyšovania taríf za elektrinu stávajú čoraz dôležitejšie obnoviteľné zdroje energie takmer zadarmo.

Zo slávnej klasickej triády: solárne panely, veterné generátory, hydrogenerátory (HPS), posledné sú najzložitejšie. Po prvé, pracujú v agresívnych podmienkach a po druhé, majú maximálny prevádzkový čas na rovnaké časové obdobie.

Pri výrobe domáceho hydrogenerátora musíte pracovať tvrdšie a zvoliť si lepšie materiály, aby ste zaistili jeho trvanlivosť. Ale taký generátor (s rovnakým výkonom ako veterná turbína a solárna batéria) bude produkovať za rovnaké časové obdobie oveľa viac energie.

Čo a ako robiť?

Najjednoduchší spôsob, ako urobiť neškodné vodné elektrárne, pretože výstavba priehrady je pomerne komplikovaná a nákladná a často si vyžaduje koordináciu s miestnymi orgánmi alebo aspoň so susedmi. Neškodné vodné elektrárne sa nazývajú plynulé. Pre tieto zariadenia existujú štyri hlavné možnosti: vodné koleso, vodná elektráreň veniec, Darierov rotor a vrtuľa.

Typy mini-hydro

Vodné koleso, Jedná sa o koleso s čepeľami namontovanými kolmo na hladinu vody. Koleso je v prúde ponorené menej ako polovica. Voda tlačí na čepele a otáča kolesom. K dispozícii sú aj turbínové kolesá so špeciálnymi lopatkami optimalizovanými pre prúdenie tekutiny. Sú to však skôr zložité návrhy, skôr vyrobené z továrne ako z vlastnej výroby.

Garlandská vodná elektráreň predstavuje kábel s pevne pripevnenými rotormi. Kábel sa hodí z jedného brehu rieky na druhý. Rotory sú ako guľôčky navlečené na kábli a úplne ponorené do vody. Prúd vody točí rotory, rotory lano. Jeden koniec kábla je pripojený k ložisku a druhý k hriadeľu generátora.

Rotor darya, Toto je vertikálny rotor, ktorý sa otáča v dôsledku rozdielu tlaku na jeho čepeli. Tlakový rozdiel sa vytvára prúdením tekutiny cez zložité povrchy. Účinok je podobný ako zdvih krídeliek alebo zdvih krídla lietadla.

vrtule - Jedná sa o podvodný „veterný mlyn“ s vertikálnym rotorom. Na rozdiel od vzduchu má podvodná vrtuľa lopatky minimálnej šírky. Pre vodu postačuje šírka listu len 2 cm, pri takejto šírke bude existovať minimálny odpor a maximálna rýchlosť rotácie. Táto šírka čepele bola zvolená pre prietok 0,8 až 2 metre za sekundu. Pri vysokých rýchlostiach môžu byť optimálne iné veľkosti.

Pozri tiež tu:Mini a mikro hydroelektrárne - populárne návrhy a aplikácie

Výhody a nevýhody rôznych systémov vytvoriť dočasnú vodnú stanicu

nedostatky vodná elektráreň na veniec zrejmé: vysoká spotreba materiálu, nebezpečenstvo pre ostatných (dlhý podvodný kábel, rotory ukryté vo vode, blokujúce rieku), nízka účinnosť. Garlandská vodná elektráreň je malá priehrada. Rotor darya je ťažké ju vyrobiť, na začiatku práce musí byť odvážna. Je však atraktívne, že os rotora je umiestnená zvisle a vývod energie sa môže vykonávať nad vodou bez ďalších prevodových stupňov. Takýto rotor sa bude otáčať s každou zmenou smeru toku.

Z hľadiska jednoduchosti výroby a dosiahnutia maximálnej účinnosti pri minimálnych nákladoch je teda potrebné zvoliť typovú konštrukciu vodné koleso alebo vrtule, Väčšina domácich výrobkov využíva tieto možnosti.

Kde začať?

Ak sa rozhodnete postavte si mini hydro, potom treba najprv zmerať rýchlosť rieky. Aby ste to dosiahli, je to celkom jednoduché: vyzbrojte si stopky, zmerajte v krokoch 10 metrov proti prúdu, vrhnite do vody kúsok a zmerajte čas prechodu týchto 10 metrov.Delením metrov za sekundy získate prietok. Skúsenosti ukázali, že ak je rýchlosť nižšia ako 1 m / s, potom nebude účinná vodná elektráreň fungovať.

Napríklad môžeme dať vzťah získaný experimentálne medzi prietokom m / s a ​​výkonom odobratým z hriadeľa v kW skrutky (priemer skrutky 1 meter). Takže: 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 atď. Výkon je úmerný kocke rýchlosti prúdenia. Ak je prietok v jazierku nedostatočný, skúste zaistiť dostatočný výškový rozdiel pre prietok tekutiny.

To sa dá dosiahnuť inštaláciou odtokového potrubia z rybníka alebo uzavretím prúdu do potrubia a usporiadaním hladkej zmeny priemeru potrubia. Čím menší je priemer na konci potrubia, tým väčší je prietok. Ak vo vašom okolí tečie iba malý potok, môžete urobiť malú skladaciu priehradu a za ňu umiestniť svoju vodnú elektráreň.

Príklady výroby

Môže viesť niektoré príklady domácich malých vodných elektrární, Začnime tým najjednoduchším, čo vám nezaberie veľa času, ale pomôže vám vytvoriť predstavu o tom, ako to funguje.

Vezmite si pravidelný bicykel s generátorom bicyklov (dynamo stroj) a bicyklové svetlá. Zo strešnej liatiny alebo z hliníkového plechu sme vystrihli niekoľko čepelí (2-3). Čepele by mali mať dĺžku od ráfika kolesa po náboj a šírku 2 až 4 cm. Pretože kov čepelí je tenký, nie je ťažké to urobiť.

Ak používate dve nože, nainštalujte ich oproti sebe. Ak chcete pridať viac čepelí, vydeľte obvod kolesa počtom čepelí a nastavte ich v pravidelných intervaloch.

Takáto mikroelektrická stanica je veľkou pomocou pre cyklistov, ak sa zastavia na brehu rieky s rýchlym prúdom. Voda pomôže zapáliť stan a nabiť mobilné telefóny. Môžete experimentovať s hĺbkou kolies. Zvyčajne je ponorený od jednej tretiny do polovice.

Ďalším príkladom hydrogenerátora je mikro-vodná elektráreň na napájanie malej farmy s kapacitou 3 - 5 kW, Tok energie, ktorý otáča kolesom, je približne 100 litrov za sekundu. Na výrobu použitých iba improvizovaných materiálov. Čo nájdete na skládke.

Rotorové koleso bolo vyrobené z kovového bubna z lana. Priemer bubna je 2200 mm. Bubon bol rezaný brúskou a trávený. Vzdialenosť medzi lícami bola 300 mm. V uhle 45 stupňov k polomeru sa privarilo 18 lopatiek. Materiál čepelí je zvyškom rezaného bubna. Bubon sa otáča na ložiskách, ako nosič pre konštrukciu sa používa rám z rúrok alebo rohov.

Na koleso je namontovaná reťazová prevodovka s prevodovým stupňom štyri. Ďalej je rotácia prenášaná cez hnací hriadeľ z VAZ 2101 Zhiguli Kardan môže redukovať vibrácie a znižovať požiadavky na vyrovnanie pohonu a generátora. Generátor a ďalšie súvisiace elektriny a mechanika sú uzavreté nepriepustným plášťom (nádobou). Deje sa tak kvôli bezpečnosti a trvanlivosti.

Vo vnútri skrine sú inštalované stupňové koleso s koeficientom 40 a trojfázový generátor. Rýchlosť otáčania generátora je približne 3 000 ot / min. Celkový redukčný koeficient dvoch prevodoviek (reťaz a prevod) 160. Vodné koleso sa teda otáča rýchlosťou asi 18 až 20 otáčok za minútu.

Ako generátor sa použil vyradený indukčný motor, riadiaca jednotka bola prevzatá zo starého vyraďovacieho drviča krmiva vyrobeného v roku 1953. Kábel štvorcov VVG NG 2x4 sa natiahol z generátora na farmu. Kábel je namontovaný na provizórnych stožiaroch.

Materiály a výrobné náklady sú 10 000 rubľov. Väčšina peňazí je plat pracovníkov a zvárač. Táto suma môže byť ešte nižšia, pretože v Rusku je toľko skládok, na ktoré je vyhodené úplne efektívne zariadenie a vaša hlava a ruky vám pomôžu ušetriť peniaze.

Čo ponúka priemysel

V súčasnosti ich ponúka len málo domácich podnikov mini hydro za rozumné ceny. Napríklad podobný malý HPP (3 - 5 kW) by stál 300 - 400 tisíc rubľov. Viac podrobností o špecifikách problému nájdete na odkazoch:

Čím dlhšie budete žiť, tým viac si uvedomíte, že kríza hniezdi v hlavách našich vodcov. Rusko je preto sebestačné, pretože má všetko - zdroje, talentovaných ľudí a milión smerov pre tých, ktorí chcú niečo zmeniť k lepšiemu. Musíme sa o niečo usilovať - ​​najdlhšia cesta začína prvým krokom. Urob to a popíš svoje úspechy. Podeľte sa o svoje skúsenosti.

Comments

[#1]

- „Takýto generátor (s rovnakým výkonom ako veterná turbína a solárna batéria) však za rovnaké časové obdobie vyrobí oveľa viac energie.“

- Tak to je?

[#2 igor]

Odpoveď na otázku Leonida Alekseeviča ..

Je zrejmé, že to znamená, že menovitý výkon je uvedený pre veterný mlyn a solárnu batériu a za pokojného počasia vám veterný mlyn, oblačno a nočné solárna batéria so všetkou deklarovanou energiou nedá nič, na rozdiel od neustále tečúcej rieky.

[#3]

Ako bol vyriešený alebo plánovaný problém vyrovnávania brzdenia generátora so zvyšujúcim sa zaťažením alebo otázka udržiavania parametrov výstupného napätia a úrovne výkonu na svorkách generátora?

[#4]

Povedzte mi, prosím, tiež si vyrobím vodné koleso. nie sú žiadne problémy s mechanikou, z dieselových generátorov 25 kW je generátor vhodný na otáčky (1500 ot / min). A potom čím viac som čítal články, tým viac sa všetko zdá nepochopiteľné. Päťmetrové koleso sa otáča rýchlosťou 30 ot./min., Stupňový prevod (niekoľko stupňov) sa zvyšuje až na 1500 ot / min. Neviem čo elektrikár. Povedz mi to. Chápem, že vyzerám horšie ako čajník, ale prosím pomôžte. Možno, že niekto iný dá malú schému ...

[#5]

Myslím, že sa vám bude článok páčiť ... (odstránené správcom stránky)

[#6 andy78]

Gerewsteri, Myslím, že sa mi to nepáči. Ako unavený z týchto škodlivých spamerov! Chlapci, nevyžiadajte si spam. To všetko je zbytočné. Napriek tomu odstránim všetky odkazy vľavo. Komentáre nechávam len na tému článkov, napríklad v tomto prípade len o domácich mini-vodných elektrárňach. A všetko ostatné v TOPKU! Nestrácajte preto čas! Som vždy na stráži! :-)

[#7]

Právne otázky týkajúce sa vytvorenia malých vodných elektrární na dodávku elektriny do dovolenkovej dediny. Nemôžem nájsť. Môže mi niekto povedať?

[#8]

Mám v pláne vyriešiť problém s rýchlosťou generátora pomocou CVT z snežného skútra. Kto má nejaké názory?

[#9]

Lacnejšie kúpiť teraz benzínový alebo naftový generátor. Ako postaviť malú vodnú elektráreň alebo veterný mlyn

[#10]

Nákup generátora je lacnejší. A ak pridáte benzín, ropu a spotrebný materiál pre prvý rok prevádzky, už to nie je lacnejšie. A ak tento rok bude maľovať amortizáciu samotného generátora, bude vodná elektráreň lacnejšia. V roku 8760h. Pozrite sa na životnosť všetkých Honda - 20 000 hodín a Číňania sú strašne ticho. Majú zdroj 3 000 - 5 000 h. tj zotrú sa bez dokončenia do jedného roka a ich oprava nebude vhodná.

[#11]

Pomôžem s výrobou mikroelektrárne alebo veterného mlyna

[#12]

Vyžaduje sa vodná elektráreň s kapacitou 1250 kW / hod. Rieka tečie, režim pohybu vody je laminárny. Ak je to potrebné, môžeme zmerať rýchlosť vody.

[#13]

Možno to niekto bude považovať za užitočné erg.ucoz.org/index/articles/0-42

Problém je v tom, že jednotka používajúca túto technológiu je pomerne veľká - v priemere 3 až 4 metre. Potom však podľa výpočtov vyprodukuje päť až šesťkrát viac energie ako akákoľvek iná rovnaká veľkosť

Teraz sa snažíme realizovať pilotný projekt s jednou čínskou spoločnosťou.

Koho to zaujíma - možno viac.

[#14]

Vážený autor
Chcem pre vás položiť dôležitú otázku:
Ak je prietok vody 150 l / s, asynchrónny prietok 5 kW a turbína typu „vrtuľa“, je možné dosiahnuť požadovaný výkon 3-5 kW na výstupe pomocou hydraulických dýz a prevodoviek, alebo môžeme vyrobiť iba „vodné koleso“ podľa metódy, ktorú ste opísali?
S pozdravom Svyatoslav Kovtun.

[#16]

vitajte
V regióne Ďalekého východu máme veľmi dôležitú tému,
Naša spoločnosť v súčasnosti pripravuje prototypovú vodnú elektráreň,
z hospodárskeho hľadiska sa ukázalo, že je pre región ziskový v porovnaní s čínskymi elektrárňami, pričom súčasné náklady na benzín alebo naftu viac ako 40 rubľov.
Optimálny výkon je dosiahnutý 3,5 kW s minimálnymi výrobnými nákladmi.
Pokiaľ ide o veterné mlyny a solárne panely, veľa záleží na podnebí. Výhody mikrohydrauliky sú teda zrejmé.

[#17]

Vitajte! Skvelý článok, uznanie autora. Všetko sa zdá byť jednoduché, dostupné a zrozumiteľné, ale vyvstáva otázka: čo robiť v zime, keď sú rieky a potoky pokryté hustým ľadom? Aké riešenia môžete ponúknuť?

[#18]

K dispozícii je normálny prietok vody, myslím, že 500 litrov za minútu, výška stĺpca 2 m, podľa mojich výpočtov dá 20-30 kW. Úloha - potrebujete turbínu na rovnakom hriadeli ako zapečatený mobilný generátor doma, nie je uskutočniteľná - kto vie čo.

[#21 ohnutie]

HPP je dobrý. ak sa váš dom nachádza na samom brehu rieky av bezprostrednej blízkosti stanice. Ak je dom odstránený, potom je tento nápad zbytočný, prečo?

1. Ochrana zariadenia ... demontovaná na šrot.
2. Straty v riadkoch.
3. Kmitanie frekvencie generovaného napätia počas zmien hladiny vody, rýchlosť vody sa mení.
4. Úrazy ľadu ... všetko bude zničené.
5. Štát kontroluje vodu (potrebujeme zmluvy, schválenia a platby za prenájom, atď.). Nedávno dostal list od min. prírode.
6. Nízka účinnosť pri nízkych tlakoch a prietokoch (to je známy faktor, môžete ísť von s rozmermi a so zvýšením nákladov)
7. Zložitosť služieb v zime, povodniach atď.
8. Veľká zodpovednosť za bláznov, ktorí sa tam môžu dostať, deti môžu spadnúť pod čepele (sú potrebné ploty).
9. Potrebujete ochranu pred plávajúcimi troskami, ľadom atď. (ocenenie stanice)
10. nemá zmysel vyrábať stanicu menej ako 5 kW všeobecne (ak ide o jeden dom)
11. Drahé elektrické vedenia, ktoré idú zo stanice do domu.

Dom spravidla nestojí na brehu rieky, ale v kilometri. Vypočítame preto, koľko nás toto potešenie bude stáť.

Som presvedčený, že účinnosť integrovaných staníc (doteraz veterných a slnečných) je vyššia.
Tu takáto stanica v strednom pruhu dáva 300 - 400 kW za mesiac bez prúdov.
Pozrite sa na stránky staníc Dealan Energy LLC kaasas.

Vyrábame veterné aj vodné stanice. Ja osobne preferujem veterné slnko, tie stanice, ktoré sú na videu. Stojí vedľa domu, nikto kradne, pracuje vo vetre až do 45 m / s. Mnoho obran, čitateľná energia.

Zdôrazňujem skutočnosť, že na to všetko tiež vyrábame vodné elektrárne.

Veľa šťastia pri výbere všetkých účastníkov témy. Téma je veľmi dobrá ... Vďaka autorovi.

[#22 Kemal]

Ponorný vrták bude fungovať a po dlhú dobu je to kapsula (zhutnená) a telo na reguláciu posunu (ako ponorka), a čo je najdôležitejšie, nie je viditeľné. Úspech!

[#23 Eugene]

Koľko bude stáť koleso s čepeľami od 2 do 3 metrov v priemere.V blízkosti môjho domu je rieka s konštantným prúdom, ktorá nezamrzne a voda vyvoláva teplú vodu.

[#24 Vladimir Nikolaevič]

Možno jednoduchá otázka, ale nie. Výkresy a rozmery vodného kolesa. Prisahám, že nikde nenájdete - štátne tajomstvo. Nie je potrebný povoľovací systém na inštalovanie malých vodných elektrární. Existuje článok. Z toho, čo som našiel, sa mi najviac páčila minielektrická stanica od portugalskej spoločnosti. Spolupracujú s nemeckou spoločnosťou Brown a používajú svoje elektrické generátory. Výkon 2,5,3,5, 7,0 11,0 kW. Cena súpravy staníc je 2,5 kW. 6,840 tisíc eur predstavuje 484 tisíc rubľov. Na koho je zaujímavé napísať odpoviem. Tento problém sa zaoberám viac ako mesiac, hlava mi vrie, musím si urobiť prestávku. Ďakujem vám všetkým. To, čo chcem povedať, si nemyslím, že je to absolútne za nič, pre všetkých bežných ľudí je to veľmi drahé.

Z rôznych dôvodov nie každý chápe všetky tieto výpočty, ale vy chcete, aby ste urobili alebo buy.Remember, ale nie zľavu vtípky Matky prírody. Toto je prvoradá otázka. Ak je táto otázka položená pre farmu a, ako sa hovorí, nie pre jednu generáciu v rodine, potom je určite prospešná v každom prípade, to je odôvodnené! Veľa šťastia všetkým a všetko najlepšie!