Materiale 

Mini hidrocentrale de casă. Centrală hidroelectrică de acasă DIY


Deoarece tarifele la energie electrică au început recent să crească, sursele regenerabile de energie electrică devin din ce în ce mai importante în rândul populației, permițându-le să primească energie electrică aproape gratuit. Printre astfel de surse cunoscute omenirii, merită evidențiate panourile solare, generatoarele eoliene și centralele hidroelectrice de acasă. Dar acestea din urmă sunt destul de complexe, pentru că trebuie să lucreze în condiții foarte agresive. Deși asta nu înseamnă că este imposibil să construiești o minihidrocentrală cu propriile mâini.

Pentru a face totul corect și eficient, principalul lucru este să alegeți materialele potrivite. Acestea trebuie să asigure durabilitatea maximă a stației. Hidrogeneratoarele de casă, a căror putere este comparabilă cu cea a panourilor solare și a turbinelor eoliene, pot produce o cantitate mult mai mare de energie. Dar deși multe depind de materiale, totul nu se termină aici.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Există un numar mare de diverse variante de minicentrale hidroelectrice, fiecare dintre ele având propriile avantaje, caracteristici și dezavantaje. Se disting următoarele tipuri de aceste dispozitive:

O centrală hidroelectrică cu ghirlande este formată dintr-un cablu pe care sunt atașate rotoarele. Un astfel de cablu este tras peste râu și scufundat în apă. Debitul de apă din râu începe să rotească rotoarele, care la rândul lor rotesc cablul, la un capăt al cărui lagăr se află, iar la celălalt - un generator.

Următorul tip este o roată de apă cu lame. Se instalează perpendicular pe suprafața apei, scufundând mai puțin de jumătate. Pe măsură ce fluxul de apă acționează asupra roții, acesta se rotește și determină să se rotească generatorul pentru minicentrala hidroelectrică pe care este atașată această roată.


Roată clasică de apă - una veche bine uitată

În ceea ce privește centrala hidroelectrică cu elice, este vorba de o turbină eoliană situată sub apă cu rotor vertical. Lățimea nu depășește 2 centimetri. Această lățime este suficientă pentru apă, deoarece acest rating vă permite să produceți cantitatea maximă de energie electrică cu o rezistență minimă. Adevărat, această lățime este optimă numai pentru viteze de curgere de până la 2 metri pe secundă.

În ceea ce privește alte condiții, parametrii paletelor rotorului se calculează separat. Și rotorul Darrieus este un rotor poziționat vertical care funcționează pe principiul presiunii diferențiale. Totul se întâmplă în mod similar cu o aripă de avion, care este afectată de portanță.

Avantaje și dezavantaje

Dacă luăm în considerare o centrală hidroelectrică cu ghirlande, atunci aceasta are o serie de deficiențe evidente. În primul rând, cablul lung folosit în proiectare reprezintă un pericol pentru alții. Rotoarele ascunse sub apă reprezintă, de asemenea, un mare pericol. Ei bine, în plus, merită remarcat indicatorii de eficiență scăzută și consumul ridicat de materiale.

În ceea ce privește dezavantajele rotorului Darrieus, pentru ca dispozitivul să înceapă să genereze electricitate, acesta trebuie mai întâi rotit. Adevărat, în acest caz, puterea este luată direct deasupra apei, așa că indiferent de modul în care se modifică debitul de apă, generatorul va genera electricitate.

Toate cele de mai sus sunt factori care fac turbinele hidraulice pentru minicentrale hidroelectrice și roți de apă mai populare. Dacă luăm în considerare construcția manuală a unor astfel de dispozitive, acestea nu sunt atât de complicate. Și în plus, când costuri minime astfel de minihidrocentrale sunt capabile să producă indicatori de eficiență maximă. Deci criteriile de popularitate sunt evidente.

De unde să începem construcția

Construcția unei minicentrale hidroelectrice cu propriile mâini ar trebui să înceapă cu măsurarea indicatorilor de viteză ai debitelor râului. Acest lucru se face foarte simplu: doar marcați o distanță de 10 metri în amonte, luați un cronometru, aruncați un cip în apă și notați timpul necesar pentru a acoperi distanța măsurată.

În cele din urmă, dacă împărțiți 10 metri la numărul de secunde luate, obțineți viteza râului în metri pe secundă. Este demn de luat în considerare că nu are rost să construim minicentrale hidroelectrice în locurile în care viteza de curgere nu depășește 1 m/s.


Dacă rezervorul este departe, puteți construi un canal de ocolire

Dacă trebuie să vă dați seama cum sunt realizate minicentrale hidroelectrice în zonele în care viteza râului este scăzută, atunci puteți încerca să creșteți debitul organizând o diferență de înălțime. Acest lucru se poate face prin instalare teava de scurgereîn iaz. În acest caz, diametrul conductei va afecta direct viteza de curgere a apei. Cu cât diametrul este mai mic, cu atât curgerea este mai rapidă.

Această abordare face posibilă organizarea unei minihidrocentrale chiar dacă în apropierea casei trece un mic pârâu. Adică pe el este organizat un baraj pliabil, sub care se instalează direct o minihidrocentrală pentru alimentarea casei și aparate electrocasnice.

Ecologia consumului Știință și tehnologie: Hidrogeneratoarele de casă sunt comparabile ca putere cu panourile solare și turbinele eoliene, dar produc un volum mult mai mare de energie electrică.

Deoarece tarifele la energie electrică au început recent să crească, sursele regenerabile de energie electrică devin din ce în ce mai importante în rândul populației, permițându-le să primească energie electrică aproape gratuit. Printre astfel de surse cunoscute omenirii, merită evidențiate panourile solare, generatoarele eoliene și centralele hidroelectrice de acasă. Dar acestea din urmă sunt destul de complexe, pentru că trebuie să lucreze în condiții foarte agresive. Deși asta nu înseamnă că este imposibil să construiești o minihidrocentrală cu propriile mâini.

Pentru a face totul corect și eficient, principalul lucru este să alegeți materialele potrivite. Acestea trebuie să asigure durabilitatea maximă a stației. Hidrogeneratoarele de casă, a căror putere este comparabilă cu cea a panourilor solare și a turbinelor eoliene, pot produce o cantitate mult mai mare de energie. Dar deși multe depind de materiale, totul nu se termină aici.

SOIURI DE MINI HIDROCENTRALE

Există un număr mare de variante diferite de minicentrale hidroelectrice, fiecare dintre ele având propriile avantaje, caracteristici și dezavantaje. Se disting următoarele tipuri de aceste dispozitive:

  • ghirlandă;
  • elice;
  • Daria rotor;
  • roată de apă cu lame.

O centrală hidroelectrică cu ghirlande este formată dintr-un cablu pe care sunt atașate rotoarele. Un astfel de cablu este tras peste râu și scufundat în apă. Debitul de apă din râu începe să rotească rotoarele, care la rândul lor rotesc cablul, la un capăt al cărui lagăr se află, iar la celălalt - un generator.

Următorul tip este o roată de apă cu lame. Se instalează perpendicular pe suprafața apei, scufundând mai puțin de jumătate. Pe măsură ce fluxul de apă acționează asupra roții, acesta se rotește și determină să se rotească generatorul pentru minicentrala hidroelectrică pe care este atașată această roată.


În ceea ce privește centrala hidroelectrică cu elice, este vorba de o turbină eoliană situată sub apă cu rotor vertical. Lățimea palelor unei astfel de mori de vânt nu depășește 2 centimetri. Această lățime este suficientă pentru apă, deoarece acest rating vă permite să produceți cantitatea maximă de energie electrică cu o rezistență minimă. Adevărat, această lățime este optimă numai pentru viteze de curgere de până la 2 metri pe secundă.

În ceea ce privește alte condiții, parametrii paletelor rotorului se calculează separat. Și rotorul Darrieus este un rotor poziționat vertical care funcționează pe principiul presiunii diferențiale. Totul se întâmplă în mod similar cu o aripă de avion, care este afectată de portanță.

AVANTAJE ȘI DEZAVANTAJE


Dacă luăm în considerare o centrală hidroelectrică cu ghirlande, atunci aceasta are o serie de deficiențe evidente. În primul rând, cablul lung folosit în proiectare reprezintă un pericol pentru alții. Rotoarele ascunse sub apă reprezintă, de asemenea, un mare pericol. Ei bine, în plus, merită remarcat indicatorii de eficiență scăzută și consumul ridicat de materiale.

În ceea ce privește dezavantajele rotorului Darrieus, pentru ca dispozitivul să înceapă să genereze electricitate, acesta trebuie mai întâi rotit. Adevărat, în acest caz, puterea este luată direct deasupra apei, așa că indiferent de modul în care se modifică debitul de apă, generatorul va genera electricitate.

Toate cele de mai sus sunt factori care fac turbinele hidraulice pentru minicentrale hidroelectrice și roți de apă mai populare. Dacă luăm în considerare construcția manuală a unor astfel de dispozitive, acestea nu sunt atât de complicate. Și în plus, la costuri minime, astfel de minicentrale hidroelectrice sunt capabile să ofere indicatori de eficiență maximă. Deci criteriile de popularitate sunt evidente.

DE UNDE SE ÎNCEPE CONSTRUCȚIA

Construcția unei minicentrale hidroelectrice cu propriile mâini ar trebui să înceapă cu măsurarea indicatorilor de viteză ai debitelor râului. Acest lucru se face foarte simplu: doar marcați o distanță de 10 metri în amonte, luați un cronometru, aruncați un cip în apă și notați timpul necesar pentru a acoperi distanța măsurată.

În cele din urmă, dacă împărțiți 10 metri la numărul de secunde luate, obțineți viteza râului în metri pe secundă. Este demn de luat în considerare că nu are rost să construim minicentrale hidroelectrice în locurile în care viteza de curgere nu depășește 1 m/s.


Dacă trebuie să vă dați seama cum sunt realizate minicentrale hidroelectrice în zonele în care viteza râului este scăzută, atunci puteți încerca să creșteți debitul organizând o diferență de înălțime. Acest lucru se poate face prin instalarea unei conducte de scurgere în rezervor. În acest caz, diametrul conductei va afecta direct viteza de curgere a apei. Cu cât diametrul este mai mic, cu atât curgerea este mai rapidă.

Această abordare face posibilă organizarea unei minihidrocentrale chiar dacă în apropierea casei trece un mic pârâu. Adică pe el este organizat un baraj pliabil, sub care se instalează direct o minihidrocentrală pentru alimentarea casei și a electrocasnicelor. publicat

Mereu am fost atras de a primi energie gratis din resurse naturale. Și cumva mi-a venit ideea să fac o minicentrală simplă care să genereze electricitate dintr-un flux de apă care trece.

Totul a început cu ideea de a folosi o tobă veche mașină de spălat ca o roată de apă - o centrală hidroelectrică în miniatură de casă.



Lamele drepte din placaj rezistent la umiditate au fost atașate de tambur folosind colțuri metalice.



Cuplul de la roata de apă este transmis de o curea unui dinam de bicicletă (generator de curent continuu). Electricitatea generată merge către LED. Pur și simplu rotiți ușor roata cu mâna și LED-ul va începe să clipească.



Baza întregii structuri este un cadru de bicicletă.


Doi lagăre permit roții de apă să se rotească liber.


Primele teste pe un mic râu au arătat că roata de apă de pe cadru era instalată prea sus, ceea ce nu permitea curgerii apei să o învârtească normal.
După modificări minore în designul cadrului, roata a început să fie poziționată mai jos, iar viteza de rotație a crescut brusc. Drept urmare, dinamul a început să se rotească și LED-ul de 4,5 V s-a aprins.


Așa a fost creată o centrală hidroelectrică de casă din gunoi vechi.
În continuare, ansamblul minihidrocentralei a fost instalat pe un mic pârâu.



Produce doar câțiva volți, dar este suficient pentru a aprinde LED-ul.


A fost un experiment bun pentru început.

Îmbunătățiri suplimentare în proiect

Îmbunătățirile ulterioare ale roții de apă ar trebui să afecteze:
  • Construiți un mini-baraj pentru a crește presiunea apei. În același timp, nu există planuri de blocare completă a râului, astfel încât peștii să poată scăpa în al doilea pârâu.
  • Instalați o conductă sub baraj prin care apa va curge către o turbină de casă. Așezați o carcasă în conductă folosind o bandă transportoare de cauciuc. Prin blocarea fluxului de apă prin conductă, puteți efectua întreținerea mecanismelor.
  • Conform calculelor, turbina va produce aproximativ de două ori puterea unei roți de apă. În plus, înlocuirea roții cu apă cu o turbină ar trebui să elimine problema înghețului în timpul iernii.
  • Fluxul de apă va învârti turbina, transmițând cuplul generatorului. Turbina va fi susținută pe doi lagăre din lemn masiv. Cu o lubrifiere regulată, acestea vor dura mult timp. Șaiba de împingere va împiedica mecanismul să se miște lateral.
  • Faceți lame metalice, calculând unghiul la care trebuie să fie îndoite (puterea hidrocentralei depinde de acest parametru). Lamele vor trebui înșurubate folosind garnituri de cauciuc pentru a evita ruperea lor.
  • Pentru a transmite cuplul, utilizați un arbore asamblat din țevi.
  • Instalați generatorul. Puneți pe generator un scripete mai mic decât cel instalat pe arbore. Acest lucru va crește viteza, care este necesară pentru ca generatorul să funcționeze eficient.
Generatorul ar trebui să producă aproximativ 600 W de energie electrică. Acest lucru va face posibilă conectarea aparate electrocasnice. Dacă următoarea etapă a experimentului are succes, va fi posibil să ne gândim la o modernizare ulterioară pentru a genera câțiva kilowați de electricitate.

Centrală hidroelectrică fără Damless pentru toate anotimpurile

Este propusă o centrală hidroelectrică fără baraj pentru toate anotimpurile (BVHPP), care este proiectată să genereze electricitate fără a construi un baraj prin utilizarea energiei fluxului gravitațional.

Datorită fabricației de diferite dimensiuni standard pentru diferite viteze de curgere, precum și instalării în cascadă, instalațiile BVGES pot fi utilizate atât în ​​fermele mici, cât și pentru producția industrială de energie electrică, în special în locuri îndepărtate de liniile electrice.

Din punct de vedere structural, rotorul unei centrale hidroelectrice este instalat vertical, înălțimea rotorului este de la 0,25 la 2,5 m... Structura este fixată pe râuri cu înghețare la fundul canalului și într-un spațiu deschis (non -canal de congelare) __ pe un catamaran fix.

Puterea instalației este proporțională cu aria lamei și cu viteza curgerii în cub. Dependența puterii primite la arborele BVGES de dimensiunea și viteza de curgere a acestuia, precum și costul estimat al unității hidraulice este prezentată în următorul tabel:

Putere BVHPP, kW în funcție de viteza de curgere și dimensiunea instalației

Perioada de rambursare a instalației nu depășește 1 an. Un prototip al BVGES a fost testat la un loc de testare a apei la scară largă.

Disponibil acum documentatie tehnica pentru realizarea de desene industriale conform specificatii tehnice client.

Microcentrale și centrale hidroelectrice mici sub presiune

Unitățile hidraulice pentru centralele hidroelectrice mici sunt proiectate pentru funcționarea într-o gamă largă de presiuni și debite cu caracteristici energetice ridicate.

Centralele microhidroelectrice sunt surse de energie electrică fiabile, ecologice, compacte și cu rambursare rapidă pentru sate, ferme, sate de vacanță, ferme, precum și mori, brutării, industriile miciîn zonele muntoase îndepărtate și greu accesibile, unde nu există linii electrice în apropiere, iar construirea unor astfel de linii acum durează mai mult și este mai costisitoare decât achiziționarea și instalarea de microcentrale hidroelectrice.

Setul de livrare include: o unitate de alimentare, un dispozitiv de admisie a apei și un dispozitiv de control automat.

Există experiență de succes în operarea echipamentelor la picăturile barajelor existente, canalelor, sistemelor de alimentare cu apă și sistemelor de drenaj ale întreprinderilor industriale și a instalațiilor municipale, facilitati de tratament, sisteme de irigații și conducte de apă potabilă. Peste 150 de seturi de echipamente au fost livrate clienților din diferite regiuni din Rusia, țările CSI, precum și Japonia, Brazilia, Guatemala, Suedia și Letonia.

Principalele soluții tehnice utilizate pentru realizarea echipamentelor sunt la nivelul invențiilor și sunt protejate prin brevete.

1. MICROHIDROCENTRALE

cu rotor de elice
— putere de până la 10 kW (MGES-10PR) pentru o presiune de 2,0-4,5 m și un debit de 0,07 - 0,14 m3/s;
— putere de până la 10 kW (MGES-10PR) pentru o înălțime de 4,5-8,0 m și un debit de 0,10 - 0,21 m3/s;
— putere de până la 15 kW (MGES-15PR) pentru o înălțime de 1,75-3,5 m și un debit de 0,10 - 0,20 m3/s;
— putere de până la 15 kW (MGES-15PR) pentru o presiune de 3,5-7,0 m și un debit de 0,15 - 0,130 m3/s;
- putere de până la 50 kW (MGES-50PR) pentru o înălțime de 4,0-10,0 m și un debit de 0,36 - 0,80 m3/s;

cu rotor diagonal
- putere 10-50 kW (MGES-50D) pentru o presiune de 10,0-25,0 m si un debit de 0,05 - 0,28 m3/s;
— putere de până la 100 kW (MGES-100D) pentru o înălțime de 25,0-55,0 m și un debit de 0,19 - 0,25 m3/s;

2. HIDROUNITĂȚI PENTRU HIDROPUTERI MICI

Unități hidraulice cu turbine axiale cu o putere de până la 1000 kW;
-unități hidraulice cu turbine radial-axiale cu o putere de până la 5000 kW;
-unități hidraulice cu turbine cu cupe cu o putere de până la 5000 kW;

TIMPUL DE LIVRARE

Microhidrocentrala 10 kW; 15 kW se livreaza in termen de 3 luni de la semnarea contractului.
Microhidrocentrala 50 kW; livrat în termen de 6 luni de la semnarea contractului.
Microhidrocentrala 100 kW; livrat în termen de 8 luni de la semnarea contractului.
Unitățile hidraulice sunt livrate în termen de 6 până la 12 luni de la semnarea contractului.

Specialiștii companiei sunt gata să vă ajute să determinați cea mai buna varianta instalarea microcentralelor și centralelor hidroelectrice mici, selectarea echipamentelor pentru acestea, acordarea asistenței la instalarea și punerea în funcțiune a unităților hidraulice, precum și prestarea serviciului de întreținere a echipamentelor din
în timpul funcționării acestuia.

COSTUL ECHIPAMENTULUI

Microhidrocentrală de fabricație rusă

Aspect

Microhidrocentrala 10 kW

Microhidrocentrala 50 kW

InzhInvestStroy

Minihidrocentrala. Microhidrocentrale

Centrală hidroelectrică mică sau centrală hidroelectrică mică (SHPP) este o centrală hidroelectrică care generează o cantitate relativ mică de energie electrică și este formată din centrale hidroelectrice cu o capacitate instalată de la 1 la 3000 kW.

Microcentrala hidroelectrica conceput pentru a converti energia hidraulică a unui flux de fluid în energie electrică pentru transmiterea ulterioară a energiei electrice generate către sistemul de alimentare.

Termenul de micro înseamnă că această hidrocentrală este instalată pe corpuri de apă mici - râuri mici sau chiar pâraie, fluxuri tehnologice sau diferențe de cotă ale sistemelor de tratare a apei, iar puterea unității hidraulice nu depășește 10 kW.

SHPP-urile sunt împărțite în două clase: microcentrale hidroelectrice (până la 200 kW) și minicentrale hidroelectrice (până la 3000 kW). Primele sunt utilizate în principal în gospodării și întreprinderile mici, cele din urmă - în facilități mai mari.

Pentru proprietar casa la tara sau afaceri mici, primele sunt evident de mai mult interes.

Pe baza principiului de funcționare, microcentralele hidroelectrice sunt împărțite în următoarele tipuri:

Roata de apa. Aceasta este o roată cu lame, montată perpendicular pe suprafața apei și pe jumătate scufundată în ea. În timpul funcționării, apa pune presiune asupra lamelor și face roata să se rotească.

Din punct de vedere al ușurinței de fabricație și al obținerii de eficiență maximă la costuri minime, acest design funcționează bine.

Prin urmare, este adesea folosit în practică.

Minihidrocentrala Garland. Este un cablu aruncat de pe un mal pe celălalt al râului cu rotoare atașate rigid de el. Fluxul de apă rotește rotoarele, iar de la acestea rotația este transmisă unui cablu, al cărui capăt este conectat la rulment, iar celălalt la arborele generatorului.

Dezavantajele unei hidrocentrale cu ghirlande: consum mare de material, pericol pentru alții (cablu subacvatic lung, rotoare ascunse în apă, blocarea râului), eficiență scăzută.

Rotor Daria.

Acesta este un rotor vertical care se rotește din cauza diferenței de presiune pe paletele sale. Diferența de presiune este creată din cauza fluxului de lichid în jurul suprafețelor complexe. Efectul este asemănător cu suspensia unui hidrofoil sau cu ridicarea aripii unui avion. De fapt, SHPP-urile cu acest design sunt identice cu generatoarele eoliene cu același nume, dar sunt situate într-un mediu lichid.

Rotorul Daria este dificil de fabricat; trebuie destors înainte de a începe lucrul.

Dar este atractiv pentru că axa rotorului este amplasată vertical și puterea poate fi luată peste apă, fără angrenaje suplimentare. Un astfel de rotor se va roti cu orice schimbare a direcției curgerii. La fel ca omologul său aeropurtat, eficiența rotorului Darrieus este inferioară celei a centralelor hidroelectrice mici de tip elice.

Elice.

Aceasta este o „moară de vânt” subacvatică cu rotor vertical, care, spre deosebire de una de aer, are pale de o lățime minimă de numai 2 cm. Această lățime oferă rezistență minimă și viteză maximă de rotație și a fost aleasă pentru cea mai comună viteză de curgere - 0,8 -2 metri pe secundă.

SHPP-uri cu elice, precum și cele pe roți, sunt ușor de fabricat și au o eficiență relativ ridicată, motiv pentru care se folosesc frecvent.

Clasificarea minicentralelor hidroelectrice

Clasificare în funcție de puterea de ieșire (domenii de aplicare).

Puterea generată de o microcentrală hidroelectrică este determinată de o combinație a doi factori, primul este presiunea apei care curge pe paletele turbinei hidraulice, care antrenează generatorul care generează energie electrică, iar al doilea factor este debitul, adică

volumul de apă care trece prin turbină în 1 secundă. Debitul este factorul determinant atunci când se clasifică o centrală hidroelectrică ca tip specific.

Pe baza puterii generate, centralele hidroelectrice mici se împart în:

  • Putere casnică de până la 15 kW: folosită pentru a furniza energie electrică gospodăriilor private și fermelor.
  • Comercial până la 180 kW: furnizați energie electrică întreprinderilor mici.
  • Industriale cu o capacitate de peste 180 kW: generează energie electrică pentru vânzare, sau energia este transferată în producție.

Clasificare după proiectare


Clasificare după locul de instalare

  • Înaltă presiune - mai mult de 60 m;
  • Presiune medie - de la 25 m;
  • Presiune joasă - de la 3 la 25 m.

Această clasificare implică faptul că centrala funcționează la viteze diferite și se iau o serie de măsuri pentru a o stabiliza mecanic, deoarece

debitul depinde de presiune.

Componentele minicentralei hidroelectrice

Instalația de generare a energiei electrice a unei centrale hidroelectrice mici este formată dintr-o turbină, un generator și un sistem de control automat. Unele dintre elementele sistemului sunt similare cu sistemele de generare solară sau eoliană. Elementele principale ale sistemului:

  • Turbină hidro cu lame, legate printr-un arbore la generator
  • Generator.

    Mini hidrocentrala (HPP) pentru locuinta

    Proiectat pentru a genera curent alternativ. Atașat la arborele turbinei. Parametrii curentului generat sunt relativ instabili, dar nimic asemănător cu supratensiunile de putere nu are loc în timpul generării eoliene;

  • Unitate de control al turbinei hidro asigură pornirea și oprirea unității hidraulice, sincronizarea automată a generatorului atunci când este conectat la sistemul de alimentare, controlul modurilor de funcționare ale unității hidraulice și oprirea de urgență.
  • Bloc de încărcare cu balast, conceput pentru a disipa puterea neutilizată în prezent de către consumator, evită defectarea generatorului electric și a sistemului de monitorizare și control.
  • Controler de încărcare/stabilizator: conceput pentru a controla încărcarea baterii, controlul rotației lamei și conversia tensiunii.
  • Banca AKB: rezervor de stocare, a cărui dimensiune determină durata de funcționare autonomă a obiectului alimentat de acesta.
  • Invertor, multe sisteme de hidrogenerare folosesc sisteme cu invertor. Dacă există o bancă de baterii și un controler de încărcare, sistemele hidraulice nu sunt foarte diferite de alte sisteme care utilizează surse regenerabile de energie.

Mini hidrocentrala pentru o casa privata

Creșterea tarifelor la energie electrică și lipsa capacității suficiente creează întrebări urgente cu privire la utilizarea energiei gratuite din surse regenerabile în gospodării.

În comparație cu alte surse de surse regenerabile de energie, minicentralele hidroelectrice prezintă interes, deoarece cu o putere egală cu o moară de vânt și o baterie solară, sunt capabile să livreze mult mai multă energie într-o perioadă egală de timp.

O limitare naturală a utilizării lor este lipsa unui râu

Dacă în apropierea casei tale curge un mic râu, pârâu sau există schimbări de cotă pe deversorurile lacului, atunci ai toate condițiile pentru instalarea unei mini hidrocentrale. Banii cheltuiți pentru achiziționarea acestuia se vor amortiza rapid de la sine - vi se va asigura energie electrică ieftină în orice moment al anului, indiferent de condițiile meteorologice și de alți factori externi.

Principalul indicator care indică eficiența utilizării SHPP-urilor este debitul rezervorului.

Dacă viteza este mai mică de 1 m/s, atunci este necesar să luați măsuri suplimentare pentru a o accelera, de exemplu, efectuați un canal de ocolire cu secțiune transversală variabilă sau organizați o diferență de înălțime artificială.

Avantajele și dezavantajele microhidroenergiei

Avantajele unei minicentrale hidroelectrice pentru locuinta includ:

  • Siguranța mediului (cu rezerve pentru puietul de pești) a echipamentelor și absența necesității de a inunda suprafețe mari cu pagube materiale colosale;
  • Puritatea ecologică a energiei produse.

    Nu are niciun efect asupra proprietăților și calității apei. Lacurile de acumulare pot fi utilizate atât pentru activități de pescuit, cât și ca surse de alimentare cu apă a populației;

  • Costul redus al energiei electrice generate, care este de câteva ori mai ieftin decât cel generat la centralele termice;
  • Simplitatea și fiabilitatea echipamentului utilizat, precum și posibilitatea de funcționare a acestuia în regim autonom (atât în ​​interiorul, cât și în afara rețelei de alimentare).

    Curentul electric pe care îl generează îndeplinește cerințele GOST pentru frecvență și tensiune;

  • Durata de viață completă a stației este de cel puțin 40 de ani (cel puțin 5 ani înainte de reparațiile majore);
  • inepuizabilitatea resurselor utilizate pentru generarea energiei.

Principalul dezavantaj al microcentralelor hidroelectrice este pericolul relativ pentru locuitorii faunei acvatice, deoarece Paletele rotative ale turbinei, în special în fluxurile de mare viteză, pot reprezenta o amenințare pentru pești sau prajiți.

Informații generale

Microcentrala hidroelectrică (Micro HPP) este concepută pentru a furniza energie electrică unui consumator izolat de rețeaua electrică.

Alimentarea completă a microcentralelor hidroelectrice este prezentată în Tabelul 1

Termeni de utilizare:

- temperatura aerului, 0 ° C

— la punctul de alimentare de la -10 la +40;

— la locația dulapurilor electrice de la 0 la +40;

— altitudinea deasupra nivelului mării, m până la 1000; (La instalarea unei microhidrocentrale la o altitudine mai mare de 1000 m, puterea maxima trebuie limitata)

— umiditatea relativă a aerului la locația dulapurilor electrice nu depășește 98% la t = + 250 ° C.

Perioada de garanție pentru microcentrale hidroelectrice este de 1 an de la data lansării, dar nu mai mult de 1,5 ani de la data expedierii, instalarea controlului și punerea în funcțiune a lucrărilor cu participarea companiei și respectarea regulilor de transportul, depozitarea și operarea experților.

Furnizare completă de microcentrale hidroelectrice

tabelul 1

date tehnice

Specificațiile MicroHP sunt prezentate în Tabelul 2

masa 2

parametru

Cap (plasă), m

Consum de apă, m3/s

Putere de iesire, kW

Viteza de rotație, rpm

Tensiune, V

Frecvența curentă, Hz

Diametrul discului, mm

Diametrul de alimentare, mm

Cerințe pentru rețea și sarcina consumatorului (sarcina este determinată ca procent din intrarea reală în microcentrala hidroelectrică):

- caracteristici locale, cu patru faze, trifazate;

— puterea fiecărui motor, % nu mai mult de 10;

Puterea totală a motorului, dacă sunt instalați condensatori suplimentari de compensare, % nu mai mult de 30.

PROIECTA

Sursa de alimentare este concepută pentru a genera energie electrică și constă dintr-o turbină hidraulică și un motor asincron, care este folosit ca generator.

Este conceput pentru a absorbi puterea activă în exces a microcentralelor hidroelectrice. BNN este un dulap care conține încălzitoare termoelectrice.

Dispozitivul de control automat este proiectat pentru a controla și proteja unitatea. Oferă emoție generator asincronși controlul automat al tensiunii și frecvenței produse.

UAR oferă protecție împotriva suprasarcinii, supratensiunii și scurtcircuitelor

Dispozitivul de alimentare cu apă este realizat sub forma unei cutii de rețea, în interiorul căreia se află un furtun de alimentare cu apă cu o carcasă de închidere.

Dispozitivul de alimentare cu apă este proiectat astfel încât reziduurile plutitoare să nu pătrundă în unitate.

Complet, asamblare și dimensiuni de conectare prezentat în figura 1.

cerințele de instalare

Pentru funcționarea unei microcentrale, prezența presiunii (diferența de niveluri ale apei) este o condiție prealabilă (vezi Figura 2).

Baraj hidroelectric cu ecran complet

Capul poate fi obținut datorită diferenței de filigrane dintre:

- două râuri;

- lac și râu;

- pe acelasi rau, datorita aplatizarii curbei.

Presiunea este posibilă și în timpul construcției barajului.

Figura 2 prezintă instalarea micro HP conform diagramei de proiectare a barierei. Pentru a crea presiune asupra turbinei de-a lungul râului, care are multe pante și repezi, este instalată o conductă de evacuare.

Un mic baraj de stâncă se risipește pentru a crește presiunea.

Conducta trebuie să furnizeze apă pentru instalație cu pierderi minime de înălțime.

Lungimea conductei este determinată de condițiile locale.

Înainte de alimentare, supapele de admisie și principale necesare pentru pornirea și oprirea micro HPW trebuie instalate pe conductă.

Orez. 1
În general, dimensiunile de instalare și conectare ale Micro HPP 10Pr.
1 - conduce,
2 - blocați sarcina de balast BBN,
3 — Dispozitiv automat control UAR

Centrale de cogenerare cu putere redusă (recenzie)

Centrale de cogenerare pentru case individuale - micro-CHP,« Micro-CHP (microCHP)" este o abreviere pentru " căldură și putere combinate” (combinând căldura și electricitatea) este o instalație concepută pentru încălzirea locuințelor individuale) este una dintre cele mai interesante domenii de dezvoltare a tehnologiei de încălzire.

Micro-CHP(microCHP) au găsit deja mii de utilizatori și vor fi incluse în cataloagele producătorilor în următorii ani.

Diverse soluții tehnice sunt implementate în modele fabricate și proiectate - de la un motor tradițional combustie interna(motor Otto), la turbinele cu abur și motoarele cu piston, precum și la motor ardere externă Stirling. Atunci când promovează acest echipament, producătorii fac argumente atât de natură economică, cât și de mediu: mare (mai mult de 90%) total Eficiență micro-CHP asigură o reducere a costurilor de furnizare a energiei și a volumului de emisii nocive, în special dioxid de carbon, în atmosferă.

Companie Senertec GmbH, parte a Baxi Group, care a vândut până în prezent aproximativ o zece mii și jumătate de instalații Dachs(Busucul) cu motor cu ardere internă.

Putere electrică - de la 5 kW, putere termică - de la 12,5 la 20,5. Senertec oferă un centru energetic pentru o locuință individuală, iar la utilizarea mai multor module, pentru o unitate comercială mare. Pe lângă modulul compact de cogenerare, acesta include, în mod standard, un rezervor tampon cu o capacitate de până la 1000 de litri cu o stație termică montată pe acesta, combinând toate elementele de conducte necesare încălzirii și apei calde menajere.

În plus, există și un schimbător de căldură extern de condensare. Diverse modele de unități Dachs funcționează cu gaz natural, lichefiat și motorină.

Există un model Dachs RS conceput să funcționeze cu combustibil biodiesel produs din ulei de rapiță. Costul estimat al modelului pe gaz este de 25 de mii de euro.

Micro-CHP (Mini-BHKW) ecopover companie germană Tehnologii PoverPlus(inclus în Vaillant Group) este deja vândut pe piața europeană.

Puterea sa electrică este modulată în intervalul de la 1,3 la 4,7, termică - în intervalul de la 4,0 la 12,5 kW. Eficiența totală a instalației depășește 90%, combustibilul acesteia este gaz natural sau lichefiat.

Costul estimat al modelului este de 20 de mii de euro.

La sfârșitul anului trecut compania Otag Vertribes A fost lansat un lot pilot de micro-CHP pe gaz montat pe podea leu ®-Powerblock putere electrică 0,2-2,2, termică - 2,5-16,0 kW.

Folosește motor cu doi cilindri cu abur cu piston dublu care se mișcă liber: aburul intră alternativ în cilindrii din stânga și din dreapta, antrenând pistonul de lucru.

Generatorul de abur al aparatului constă dintr-un arzător cu aer forțat și o bobină de oțel; temperatura aburului - 350 °C, presiune - 25-30 bar. Condensarea acestuia se realizează direct în aparat.

Cum era de așteptat, leu ® pe peleți va fi disponibil în aprilie 2010.

Companie Microgen(Marea Britanie), unul dintre liderii în producție mini-CHP, dezvoltat mai întâi Motorul lui Stirling asa de mărime mică că poate fi încorporat în cazanul unui sistem de încălzire autonom.

de către companie Incalzire Baxi UK și-a anunțat intenția de a aduce pe piața din Marea Britanie în 2008 un micro-CHP compact (montat pe perete) cu o putere electrică de 1 kW și o putere termică de până la 36 kW. Instalația a fost dezvoltată împreună cu Microgen Energy și este o combinație a unui motor Stirling compact cu un singur piston creat de acesta cu un cazan în condensație Baxi.

Modelul este echipat cu două arzătoare: primul - modularea cu aer forțat - asigură funcționarea generatorului electric și produce 15 kW de putere termică, al doilea - satisface cererea suplimentară de căldură a instalației. Un prototip al instalației a fost prezentat la expoziția ISH-2007.

Microgen, în colaborare cu furnizorul olandez de gaze naturale Gausine și Grupul De Dietrich Remeha, producând cazane Remeha, dezvolta o solutie completa pentru incalzire si producere de energie electrica.

Grupul De Dietrich-Remeha intenţionează să producă şi să vândă centrala in condensatie montata pe perete cu motor Stirling incorporat. Acesta a fost deja expus la expozițiile ISH-2007 și 2009. Cazanul va fi produs în versiuni cu un singur și dublu circuit. niste specificații cazan: al lui putere termala va fi 23 kW, în al doilea caz - 28 kW; energie electrică - 1 kW; Putere de căldură Stirling - 4,8 kW, eficiență la 40/30°C - mai mult de 107%, emisii scăzute de CO2 și NOx, nivel de zgomot - mai puțin de 43 dB(A) la 1 m.

dimensiuni: 900x420x450 mm.

Cel mai important avantaj al cazanului HRE este că o parte din puterea sa ridicată de până la 107% (mulțumită tehnologiei de condensare) este utilizată pentru a genera energie electrică. Costurile cu energia electrică și emisiile Substanțe dăunătoare redus cu 65% comparativ cu centralele termice care utilizează combustibil tradițional.

Pentru o locuință medie, centrala „Remeha-HRE” produce 2500 – 3000 kW pe an, ceea ce reprezintă 75% din consumul mediu, economisind astfel aproximativ 400 de euro pe an. La încălzirea și generarea de energie electrică, emisiile de substanțe nocive sunt reduse cu 20%. 8 cazane sunt testate în Olanda. Alte 120 de cazane sunt în prezent lansate pentru teste mai mari. Producția comercială este de așteptat să înceapă în 2010.

În Japonia, peste 30.000 de proprietari au instalat micro-CHP Honda cu motoare cu ardere internă silențioase și eficiente, găzduite într-o caroserie metalică elegantă.

Unități automate de generare a gazelor KOHLER® fabricat in SUA cu o putere de 13 kVA, destinat utilizarii in cladiri rezidentiale.

Au o compactitate optimă și o izolare fonică excelentă.

Generatoarele de gaz sunt proiectate pentru instalare în exterior și nu necesită o încăpere specială. Atât gazul natural principal, cât și gazul lichefiat în butelii sau rezervoare de gaz sunt potrivite pentru funcționarea lor.

Sistemul automat de control de urgență face ca utilizarea acestora să fie sigură și confortabilă.

Acest echipament vă permite să rezolvați cel mai eficient următoarele, din păcate, probleme nu neobișnuite cu sursa de alimentare cu care se confruntă proprietarii de case de țară:

  • Rețeaua este bună, este suficientă putere, dar uneori sunt pene de curent
  • Rețeaua este slabă, supraîncărcată, scăderi puternice de tensiune, întreruperi frecvente
  • Capacitate insuficientă alocată de organizația de furnizare a energiei electrice
  • Nu există deloc rețea

Nu vei duce niciodată lipsă de energie!

Casa ta are nevoie de energie.

Seturile generatoare KOHLER® sunt realizate cu calitate profesională, dar proiectate pentru uz casnic astfel încât să vă puteți continua activitățile și să vă bucurați de confort chiar și în timpul unei pene de curent. Seturile electrogene KOHLER® sunt compacte, izolate fonic și pornesc automat în cazul unei pene de curent, asigurând că viața normală în casa dumneavoastră poate continua și o liniște completă.

Aveți încredere în grupul dvs. electrogen KOHLER®.

Va începe să funcționeze dacă există o întrerupere a curentului, indiferent dacă sunteți acasă sau nu, și vă va asigura locuința cu energie electrică, de exemplu, pentru a:

  • Frigiderele și congelatoarele au continuat să funcționeze.
  • Funcționau sistemele de aer condiționat, încălzire și alarmă.
  • Funcționat pompe de drenaj, sisteme de protecție împotriva înghețului etc.
  • Furnizați energie pentru sistemul dumneavoastră informatic.
  • Viața de zi cu zi a continuat fără pierderi.

Seturile electrogene KOHLER® sunt instalate permanent în afara casei și pornesc automat pentru a genera energie dacă alimentarea de la rețea este întreruptă.

  • Alimentare de încredere.

    Întreruperea curentului poate cauza deteriorarea echipamentelor electrice (afișaje cu plasmă, frigidere cu temperatură controlată electronic, computere etc.).

    Centrale hidroelectrice din Rusia

    Seturile generatoare KOHLER® oferă o putere de rezervă care îndeplinește standardele rezidențiale europene. Setul generator KOHLER® nu va deteriora echipamentele electronice scumpe!

  • Izolație fonică mai bună. Seturile generatoare KOHLER® funcționează practic în tăcere, menținând conditii confortabile pentru tine și vecinii tăi. Nivelul de zgomot în timpul funcționării nu este mai mare de 65 de decibeli la o distanță de 7 m, ceea ce corespunde zgomotului unui aparat de aer condiționat convențional de uz casnic.
  • Pornire rapidă.

    Grupurile electrogene KOHLER® refac puterea în câteva secunde. Ei au sistem automat testare săptămânală pentru a menține unitatea în stare de funcționare atunci când este utilizată rar.

  • Combustibil. Seturile generatoare KOHLER® sunt potrivite pentru funcționarea cu gaz propan lichid sau gaz natural, precum și pe motorină.

    Grupurile electrogene pe gaz au emisii scăzute, ceea ce le face mai ecologice, mai silențioase și necesită întreținere mai puțin frecventă.

    Alegerea este a ta.

  • Calitate KOHLER®. KOHLER® este un grup internațional recunoscut de companii cu aproape 90 de ani de experiență în producția de grupuri electrogene pentru furnizarea de energie de rezervă. Prima instalație a fost asamblată în 1920.

Caracteristicile generatorului de gaz SDMO RES 13

Centrale electrice și generatoare

La principal

Centralele hidroelectrice mici sunt de obicei împărțite în două tipuri: „mini” - care oferă o unitate de putere de până la 5000 kW și „micro” - în intervalul de la 3 la 100 kW. Utilizarea hidrocentralelor de o asemenea capacitate nu este nouă pentru Rusia, dar este un lucru vechi bine uitat: în anii 50 și 60 au funcționat mii de centrale hidroelectrice mici.

În prezent, numărul lor aproape ajunge la sute de bucăți. Între timp, creșterea constantă a prețurilor la combustibilii fosili duce la o creștere semnificativă a costului energiei electrice, a cărui pondere în costurile de producție este de 20% sau mai mult. În acest sens, o mică centrală hidroelectrică a primit o nouă viață.

Hidroenergia modernă, în comparație cu alte tipuri tradiționale de electricitate, este cea mai eficientă și mai ecologică într-un mod sigur producerea de energie electrică.

O mică centrală hidroelectrică continuă în această direcție. Centralele electrice mici fac posibilă conservarea peisajului natural și a mediului nu numai în faza de funcționare, ci și în timpul procesului de construcție.

Minihidrocentrala 10-15-30-50 kW

Nu are un impact negativ asupra calității apei în viitor: își păstrează complet proprietățile naturale originale.

În râurile de conserve de pește, apa poate fi folosită pentru speciile de plante acvatice. Spre deosebire de alte surse de energie regenerabilă curată, cum ar fi solară și eoliană, centralele hidroelectrice mici sunt practic independente de condițiile meteorologice și pot oferi o aprovizionare stabilă cu energie consumatorilor economici. Un alt beneficiu al folosirii reduse a energiei este economisirea banilor.

Într-o perioadă în care sursele naturale de energie - petrol, cărbune și gaze - sunt epuizate, creșterea constantă este mai costisitoare, utilizarea surselor de energie regenerabilă ieftine, accesibile, în special a celor mici, permite producerea de energie electrică ieftină. În plus, construcția de hidrocentrale mici este ieftină și se amortizează rapid.Astfel, construcția unei centrale hidroelectrice mici cu o capacitate instalată de aproximativ 500 kW, costul lucrari de constructii este de aproximativ 14,5-15,0 milioane de ruble.

În tabelul combinat, documentația de proiectare, construcția echipamentelor, construcția și instalarea centralelor hidroelectrice mici sunt puse în funcțiune timp de 15-18 luni. Electricitatea de înaltă frecvență de la centralele hidroelectrice nu este mai mare de 0,45-0,5 ruble la 1 kWh, 1. Aceasta este de cinci ori mai mică decât costurile cu electricitatea vândută efectiv de sistemul de alimentare.

Apropo, în următorii ani sau doi ani intenționează să crească sistemele electrice de 2-2,2 ori, astfel încât costurile de construcție vor fi rambursate în 3,5-5 ani. Implementarea unui astfel de proiect din punct de vedere mediu inconjurator nu va dăuna mediului.

În plus, trebuie menționat că reconstrucția, dedusă anterior din exploatarea unei mici hidrocentrale, va costa de 1,5-2 ori mai puțin.

Multe organizații și companii științifice și industriale ruse sunt angajate în proiectarea și dezvoltarea echipamentelor pentru astfel de centrale hidroelectrice.

Una dintre cele mai mari este asociația științifică și tehnică intersectorială „INSET” (Sankt Petersburg). Specialistii INSET au dezvoltat si patentat solutii tehnice originale pt sisteme automatizate control pentru centralele mici și microhidroelectrice. Utilizarea unor astfel de sisteme nu necesită prezența constantă a personalului de întreținere pe șantier - unitatea hidraulică funcționează fiabil în modul automat. Sistemul de control poate fi implementat pe baza unui controler programabil, care vă permite să monitorizați vizual parametrii unității hidraulice pe un ecran de computer.

Unitatile hidraulice pentru centralele mici si microhidroelectrice produc MNTO "integrat", concepute pentru a functiona pe o gama larga de debite si presiuni cu proprietati energetice ridicate si fabricate cu elice, pale de turbine radiale si axiale.

Domeniul de furnizare include, în general, o turbină, un generator și un control automat al unității hidraulice. Debitele tuturor turbinelor se bazează pe o metodă de modelare matematică.

Energia scăzută este cea mai mare solutie eficienta probleme energetice pentru zonele aparținând zonelor de alimentare descentralizată cu energie, care reprezintă mai mult de 70% din teritoriul Rusiei. Furnizarea de energie în regiunile îndepărtate și penuria de energie necesită costuri semnificative.

Și aici este departe de a fi util să folosiți capacitățile sistemului energetic federal existent. Potențialul economic din Rusia este semnificativ mai mare decât potențialul surselor de energie regenerabilă, cum ar fi vântul, energie solarași biomasa luate împreună.În programul energetic național, compania INSET dezvoltă „Conceptul pentru dezvoltarea și instalarea de centrale hidroelectrice mici în Republica Tyva”, conform căruia o centrală hidroelectrică mică va fi pusă în funcțiune în acest moment. an în satul Kyzyl-Khaya.

În prezent, hidrocentralele INSET funcționează în Rusia (Kabardino-Balkaria, Bashkortostan), Comunitatea Statelor Independente (Belarus, Georgia), precum și în Letonia și alte țări.

Mini-energia ecologică și economică a atras de multă vreme atenția străinilor.

Micro INESET operează în Japonia, Coreea de Sud, Brazilia, Guatemala, Suedia, Polonia.

Electricitate gratuită - minicentrală hidroelectrică bricolajă

Dacă în apropierea casei dvs. curge un râu sau chiar un mic pârâu, atunci cu ajutorul unei mini-hidrocentrale de casă puteți obține electricitate gratuită. Poate că aceasta nu va fi o adăugare foarte mare la buget, dar conștientizarea că aveți propria energie electrică costă mult mai mult.

Ei bine, dacă, de exemplu, la o clădire, nu există o sursă centrală de alimentare, atunci chiar și cantități mici de energie electrică vor fi pur și simplu necesare. Și astfel, pentru a crea o centrală hidroelectrică de casă, sunt necesare cel puțin două condiții - disponibilitatea unei resurse de apă și dorința.

Dacă ambele sunt prezente, atunci primul lucru de făcut este să măsori viteza debitului râului.

Acest lucru este foarte simplu de făcut - aruncați o crenguță în râu și măsurați timpul în care plutește 10 metri. Împărțirea metrilor la secunde vă oferă viteza actuală în m/s. Dacă viteza este mai mică de 1 m/s, atunci o minicentrală hidroelectrică productivă nu va funcționa.

În acest caz, puteți încerca să creșteți viteza curgerii prin îngustarea artificială a canalului sau realizarea unui mic baraj dacă aveți de-a face cu un pârâu mic.

Ca ghid, puteți folosi relația dintre viteza de curgere în m/s și puterea electrică scoasă de la arborele elicei în kW (diametru șurub 1 metru).

Datele sunt experimentale; în realitate, puterea rezultată depinde de mulți factori, dar este potrivită pentru evaluare. Asa de:

  • 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 etc.

Puterea unei minicentrale hidroelectrice de casă este proporțională cu cubul vitezei curgerii.

După cum sa indicat deja, dacă viteza de curgere este insuficientă, încercați să o creșteți artificial, dacă acest lucru este, desigur, posibil.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Există mai multe opțiuni principale pentru minicentrale hidroelectrice de casă.


Aceasta este o roată cu palete montate perpendicular pe suprafața apei.

Roata este mai puțin de jumătate scufundată în flux. Apa apasă pe lame și rotește roata. Există și roți de turbină cu palete speciale optimizate pentru curgerea lichidului. Dar asta e de ajuns desene complexe mai mult din fabrică decât de casă.


Acesta este un rotor cu axa verticala rotație folosită pentru a genera energie electrica.

Un rotor vertical care se rotește din cauza diferenței de presiune pe paletele sale. Diferența de presiune este creată din cauza fluxului de lichid în jurul suprafețelor complexe. Efectul este asemănător cu suspensia unui hidrofoil sau cu ridicarea aripii unui avion. Acest design a fost brevetat de Georges Jean-Marie Darrieux, un inginer aeronautic francez în 1931. De asemenea, adesea folosit în proiectarea turbinelor eoliene.

Ghirlandă o centrala hidroelectrica este formata din turbine usoare - elice hidraulice, insirate si fixate rigid sub forma unei ghirlande pe un cablu aruncat peste rau.

Un capăt al cablului este fixat în rulmentul suport, celălalt rotește rotorul generatorului.

Minihidrocentrala - hidrocentrala Leneva

În acest caz, cablul joacă rolul unui fel de arbore, a cărui mișcare de rotație este transmisă generatorului. Fluxul de apă rotește rotoarele, rotoarele rotesc cablul.


De asemenea, împrumutat din proiectele centralelor eoliene, un fel de „turbină eoliană subacvatică” cu un rotor vertical. Spre deosebire de o elice pneumatică, o elice subacvatică are pale de lățime minimă. Pentru apă este suficientă o lățime a lamei de numai 2 cm.Cu o astfel de lățime, va exista o rezistență minimă și o viteză maximă de rotație.

Această lățime a palelor a fost aleasă pentru o viteză de curgere de 0,8-2 metri pe secundă. La viteze mai mari, alte dimensiuni pot fi optime. Elicea se mișcă nu datorită presiunii apei, ci datorită generării forței de ridicare. Exact ca aripa unui avion. Palele elicei se deplasează peste flux, în loc să fie târâte în direcția fluxului.

Avantajele și dezavantajele diferitelor sisteme de minicentrale hidroelectrice de casă

Dezavantajele unei hidrocentrale cu ghirlande sunt evidente: consum mare de materiale, pericol pentru ceilalți (cablu subacvatic lung, rotoare ascunse în apă, blocarea râului), eficiență scăzută.

Hidrocentrala Garland este un fel de mic baraj. Se recomandă utilizarea în zone nelocuite, îndepărtate, cu semne de avertizare adecvate.

Poate fi necesar permisiunea autorităților și a ecologistilor. A doua opțiune este un mic pârâu în grădina dvs.

Rotorul Daria este greu de calculat și fabricat.

La începutul lucrării, trebuie să-l relaxați. Dar este atractiv pentru că axa rotorului este amplasată vertical și puterea poate fi luată peste apă, fără angrenaje suplimentare. Un astfel de rotor se va roti cu orice schimbare a direcției fluxului - acesta este un plus.

Cel mai frecvent în timpul construcției centrale hidroelectrice de casă a primit scheme ale elicei și roții de apă.

Deoarece aceste opțiuni sunt relativ simple de fabricat, necesită calcule minime și sunt implementate la costuri minime, au o eficiență ridicată și sunt ușor de configurat și operat.

Un exemplu de minicentrală hidroelectrică simplă

Cea mai simplă centrală hidroelectrică poate fi construită rapid dintr-o bicicletă obișnuită cu un far dinamic.

Mai multe lame (2-3) trebuie pregătite din fier galvanizat sau tablă subțire de aluminiu. Lamele ar trebui să aibă lungimea de la janta la butuc și 2-4 cm lățime.

Aceste lame sunt instalate între spițe folosind orice metodă disponibilă sau folosind elemente de fixare pre-preparate.

Dacă utilizați două lame, așezați-le unul față de celălalt.

Dacă doriți să adăugați mai multe lame, împărțiți circumferința roții la numărul de lame și instalați-le la intervale egale. Puteți experimenta adâncimea de scufundare a roții cu palete în apă. Este de obicei scufundat între o treime și jumătate.

Opțiunea unei centrale eoliene de călătorie a fost luată în considerare mai devreme.

O astfel de microcentrală hidroelectrică nu ocupă mult spațiu și va deservi perfect bicicliștii - principalul lucru este prezența unui pârâu sau pârâu - care este de obicei locul în care este amenajată tabăra.

O minicentrală hidroelectrică de pe o bicicletă poate ilumina un cort și poate încărca telefoane mobile sau alte gadget-uri.

Sursă

curgere liberă de casă

Dacă în apropierea casei dvs. curge un râu sau chiar un mic pârâu, atunci cu ajutorul unei mini-hidrocentrale de casă puteți obține electricitate gratuită. Poate că aceasta nu va fi o adăugare foarte mare la buget, dar conștientizarea că aveți propria energie electrică costă mult mai mult. Ei bine, dacă, de exemplu, la o clădire, nu există o sursă centrală de alimentare, atunci chiar și cantități mici de energie electrică vor fi pur și simplu necesare. Și astfel, pentru a crea o centrală hidroelectrică de casă, sunt necesare cel puțin două condiții - disponibilitatea unei resurse de apă și dorința.

Dacă ambele sunt prezente, atunci primul lucru de făcut este să măsori viteza debitului râului. Acest lucru este foarte simplu de făcut - aruncați o crenguță în râu și măsurați timpul în care plutește 10 metri. Împărțirea metrilor la secunde vă oferă viteza actuală în m/s. Dacă viteza este mai mică de 1 m/s, atunci o minicentrală hidroelectrică productivă nu va funcționa. În acest caz, puteți încerca să creșteți viteza curgerii prin îngustarea artificială a canalului sau realizarea unui mic baraj dacă aveți de-a face cu un pârâu mic.

Ca ghid, puteți folosi relația dintre viteza de curgere în m/s și puterea electrică scoasă de la arborele elicei în kW (diametru șurub 1 metru). Datele sunt experimentale; în realitate, puterea rezultată depinde de mulți factori, dar este potrivită pentru evaluare. Asa de:

  • 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 etc.

Puterea unei minicentrale hidroelectrice de casă este proporțională cu cubul vitezei curgerii. După cum sa indicat deja, dacă viteza de curgere este insuficientă, încercați să o creșteți artificial, dacă acest lucru este, desigur, posibil.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Există mai multe opțiuni principale pentru minicentrale hidroelectrice de casă.


Aceasta este o roată cu palete montate perpendicular pe suprafața apei. Roata este mai puțin de jumătate scufundată în flux. Apa apasă pe lame și rotește roata. Există și roți de turbină cu palete speciale optimizate pentru curgerea lichidului. Dar acestea sunt modele destul de complexe, mai mult făcute din fabrică decât făcute în casă.


Este un rotor cu axă verticală folosit pentru a genera energie electrică. Un rotor vertical care se rotește din cauza diferenței de presiune pe paletele sale. Diferența de presiune este creată din cauza fluxului de lichid în jurul suprafețelor complexe. Efectul este asemănător cu suspensia unui hidrofoil sau cu ridicarea aripii unui avion. Acest design a fost brevetat de Georges Jean-Marie Darrieux, un inginer aeronautic francez în 1931. De asemenea, adesea folosit în proiectarea turbinelor eoliene.

Ghirlandă O centrală hidroelectrică este formată din turbine ușoare - elice hidraulice, înșirate și fixate rigid sub formă de ghirlande pe un cablu aruncat peste râu. Un capăt al cablului este fixat în rulmentul suport, celălalt rotește rotorul generatorului. În acest caz, cablul joacă rolul unui fel de arbore, a cărui mișcare de rotație este transmisă generatorului. Fluxul de apă rotește rotoarele, rotoarele rotesc cablul.


De asemenea, împrumutat din proiectele centralelor eoliene, un fel de „turbină eoliană subacvatică” cu un rotor vertical. Spre deosebire de o elice pneumatică, o elice subacvatică are pale de lățime minimă. Pentru apă este suficientă o lățime a lamei de numai 2 cm.Cu o astfel de lățime, va exista o rezistență minimă și o viteză maximă de rotație. Această lățime a palelor a fost aleasă pentru o viteză de curgere de 0,8-2 metri pe secundă. La viteze mai mari, alte dimensiuni pot fi optime. Elicea se mișcă nu datorită presiunii apei, ci datorită generării forței de ridicare. Exact ca aripa unui avion. Palele elicei se deplasează peste flux, în loc să fie târâte în direcția fluxului.

Avantajele și dezavantajele diferitelor sisteme de minicentrale hidroelectrice de casă

Dezavantajele unei hidrocentrale cu ghirlande sunt evidente: consum mare de materiale, pericol pentru ceilalți (cablu subacvatic lung, rotoare ascunse în apă, blocarea râului), eficiență scăzută. Hidrocentrala Garland este un fel de mic baraj. Se recomandă utilizarea în zone nelocuite, îndepărtate, cu semne de avertizare adecvate. Poate fi necesar permisiunea autorităților și a ecologistilor. A doua opțiune este un mic pârâu în grădina dvs.

Rotorul Daria este greu de calculat și fabricat. La începutul lucrării, trebuie să-l relaxați. Dar este atractiv pentru că axa rotorului este amplasată vertical și puterea poate fi luată peste apă, fără angrenaje suplimentare. Un astfel de rotor se va roti cu orice schimbare a direcției fluxului - acesta este un plus.

Cele mai răspândite modele pentru construcția de hidrocentrale de casă sunt elicea și roata de apă. Deoarece aceste opțiuni sunt relativ simple de fabricat, necesită calcule minime și sunt implementate la costuri minime, au o eficiență ridicată și sunt ușor de configurat și operat.

Un exemplu de minicentrală hidroelectrică simplă

Cea mai simplă centrală hidroelectrică poate fi construită rapid dintr-o bicicletă obișnuită cu un far dinamic. Mai multe lame (2-3) trebuie pregătite din fier galvanizat sau tablă subțire de aluminiu. Lamele ar trebui să aibă lungimea de la janta la butuc și 2-4 cm lățime.Aceste lame sunt instalate între spițe folosind orice metodă disponibilă sau folosind elemente de fixare pre-preparate.

Dacă utilizați două lame, așezați-le unul față de celălalt. Dacă doriți să adăugați mai multe lame, împărțiți circumferința roții la numărul de lame și instalați-le la intervale egale. Puteți experimenta adâncimea de scufundare a roții cu palete în apă. Este de obicei scufundat între o treime și jumătate.

Opțiunea unei centrale eoliene de călătorie a fost luată în considerare mai devreme.

O astfel de microcentrală hidroelectrică nu ocupă mult spațiu și va deservi perfect bicicliștii - principalul lucru este prezența unui pârâu sau pârâu - care este de obicei locul în care este amenajată tabăra. O minicentrală hidroelectrică de pe o bicicletă poate ilumina un cort și poate încărca telefoane mobile sau alte gadget-uri.