Μίνι και μικρο υδροηλεκτρικά φυτά - δημοφιλή σχέδια και εφαρμογές

Αν κοιτάξετε τη σημερινή βιομηχανική ενέργεια, αν δώσετε προσοχή στη δυναμική των εξελίξεων στον τομέα της εναλλακτικής ενέργειας, μπορείτε εύκολα να παρατηρήσετε ότι ένα τέτοιο στερεότυπο έχει σχηματιστεί εδώ και πολύ καιρό: ένας επίπεδος ποταμός δεν είναι κατά βάση κατάλληλος για την παραγωγή ενέργειας σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Μεγάλες υδροηλεκτρικές μονάδες κατασκευάζονται με εξοπλισμό που σχεδιάστηκε αρχικά για να παράγει μεγάλες ηλεκτρικές ικανότητες σε απότομες ακμές ή σε ορεινούς ποταμούς, όπου ο ρυθμός ροής του νερού φθάνει τουλάχιστον 2 m / s.

Οι γεννήτριες για τέτοιες υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις δεν είναι κατάλληλες για λειτουργία σε σχετικά ασθενή ροή ποταμού χαμηλής τάσης. Για αυτούς τους λόγους (για οποιονδήποτε ποταμό) πωλούνται μόνο παιχνίδια πεζοπορίας για τη φόρτιση κινητών τηλεφώνων για ζευγάρια βατ ...

Φυσικά, η κατασκευή ενός φράγματος για την επακόλουθη κατασκευή ενός βιομηχανικού υδροηλεκτρικού σταθμού είναι μια δαπανηρή επιχείρηση, θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να αποδώσει και γενικά δεν έχει νόημα η δημιουργία ενός παραδοσιακού υδροηλεκτρικού σταθμού σε έναν απλό ποταμό. Ακόμη και αν μια συμβατική διάταξη προώθησης είναι εγκατεστημένη σε ποταμό πεδινό, η αποτελεσματικότητά του δεν θα του επιτρέψει να πάρει κανονική ισχύ σε χαμηλές ταχύτητες, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στο κιβώτιο ταχυτήτων.

Τέλος, οι τύποι αυτοί που λένε ότι μια ταχύτητα νερού μικρότερη από 2 m / s δεν είναι κατάλληλη για υδροηλεκτρική ενέργεια, απλά δεν έχουν σχεδιαστεί για να εφαρμοστούν σε μικρά ρεύματα. Εδώ χρειάζονται διαφορετικοί τύποι και διαφορετικές προσεγγίσεις στην παραγωγή παρά σε μεγάλα βιομηχανικά υδροηλεκτρικά εργοστάσια.

Φανταστείτε πώς οι υδραυλικές εγκαταστάσεις χαμηλής ισχύος θα μπορούσαν να παράσχουν ηλεκτρική ενέργεια στις απρόσιτες περιοχές της χώρας μας και ότι το μικρό κόστος κατασκευής τους θα αποδώσει γρήγορα. Στις μικρές ροές μπορείτε να χτίσετε ήδη μικρο- και μικρο-υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Πώς αυτό θα επηρεάσει την ανάπτυξη εναλλακτικής ενέργειας, το δυναμικό της οποίας στη Ρωσία πραγματοποιείται μόνο ένα κλάσμα ενός ποσοστού;

Ένας μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός είναι αρκετός για να τροφοδοτήσει ένα χωριό διακοπών, ένα αρχοντικό, ένα αγρόκτημα, ένα αγρόκτημα που βρίσκεται κοντά σε οποιοδήποτε ποτάμι, όπου είναι αδύνατο να βρεθεί ένα κανονικό ηλεκτρικό δίκτυο. Ακόμη και στις εγκαταστάσεις ύδρευσης και αποχέτευσης, είναι δυνατόν να οργανωθούν κατ'αρχήν μικρο-υδροηλεκτρικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Επιπλέον, τα σχέδια των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών έχουν ωριμάσει και ωριμάσει στο μυαλό των φροντιστών, δημιουργικών ανθρώπων.

Ας δούμε τα πιο δημοφιλή σχέδια των σπιτικών μίνι υδροηλεκτρικών σταθμών. Έτσι, μικρού μεγέθους μικρούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς ρέουν πάντα υδροηλεκτρικοί σταθμοί με χωρητικότητα από αρκετές εκατοντάδες βατ σε αρκετές δεκάδες κιλοβάτ, χρησιμοποιώντας την ενέργεια της ελεύθερης ροής του ποταμού, των οποίων οι ρότορες μπορούν να διευθετηθούν με διαφορετικούς τρόπους. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι δρομέων για μίνι υδροηλεκτρικά εργοστάσια: τροχό νερού, γιρλάντα και έλικα.

Ο τροχός νερού είναι τοποθετημένος κάθετα στον ποταμό, βυθίζοντας το λιγότερο από το ήμισυ των ωμοπλάτων στο νερό. Το ρεύμα περιστρέφει τον τροχό, συνθλίβοντας στις λεπίδες και ο τροχός περιστρέφει τον ρότορα της γεννήτριας (μέσω ενός καρδανιού, ενός γραναζιού ή άλλου γραναζιού). Αυτός είναι ο απλούστερος και πιο ευέλικτος τύπος τουρμπίνας για μίνι υδροηλεκτρικά: είναι ο λιγότερο ογκώδης, καταλαμβάνει τη μικρότερη περιοχή και έχει την υψηλότερη απόδοση.

Τέτοιοι τροχοί μπορούν να εγκατασταθούν στον ποταμό ή ακόμα και σε ένα μικρό βουνό. Στα σπιτικά μοντέλα, μπορείτε συχνά να βρείτε μια γεννήτρια αυτοκινήτων που μετατρέπεται σε μόνιμους μαγνήτες ως γεννήτρια. Η ισχύς των μοντέλων τροχών φτάνει σε μονάδες κιλοβάτ.

Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός υδρογέφυρας είναι ένα σύνολο μακριών καλωδίων με κυλινδρικούς δρομείς στερεωμένους σ 'αυτούς, ο ένας μετά τον άλλο, οι οποίοι μεταφέρονται από μια τράπεζα ποταμών σε μια άλλη. Οι ρότορες που βυθίζονται στο νερό περιστρέφονται κατά μήκος του ποταμού, μετατρέποντας τα καλώδια σε περιστροφή και τα καλώδια περιστρέφουν τον ρότορα της γεννήτριας μέσω των γραναζιών.

Μια τέτοια κατασκευή είναι αρκετά εντατική σε υλικά και με κάποιο τρόπο επικίνδυνη επειδή μπλοκάρει την κοίτη του ποταμού σαν φράγμα.

Μια παραλλαγή αυτής της ιδέας είναι οι ρότορες με λεπίδες σε έναν άξονα περιστροφής, ο οποίος μεταφέρει την περιστροφή μέσω ενός καρδανίου σε μια σύγχρονη γεννήτρια. Οι γεννήτριες αυτού του είδους κατασκευάζονται ανά μονάδα κιλοβάτ.

Έλικα - μοιάζει με ανεμογεννήτρια με λεπίδες που έχουν ανατραπεί κάτω από το νερό και έχουν τοποθετηθεί σε σωλήνα. Το πάχος των λεπίδων και η διάμετρος του σωλήνα εξαρτάται από την ταχύτητα ροής στο σημείο εγκατάστασης του δρομέα. Η περιστροφή εδώ μεταδίδεται μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων στο ρότορα γεννήτριας.

Αυτός ο τύπος στροβίλου αποδειχθεί ότι είναι ο πλέον εξειδικευμένος, δεδομένου ότι ο στρόβιλος κατασκευάζεται αυστηρά για τις συνθήκες ροής στο χώρο εγκατάστασης, έτσι ώστε η ταχύτητα του νερού στο σωλήνα να αυξάνεται.

Οι γεννήτριες αυτού του τύπου δεν γίνονται μόνο ανεξάρτητα από τους ερασιτέχνες, παράγονται επίσης από τη βιομηχανία: μια ιαπωνική εταιρεία παράγει τέτοιες γεννήτριες χωρητικότητας 250 watts.

Εξίσου σημαντικό είναι και ο εξοπλισμός ισχύος στον μίνι υδροηλεκτρικό σταθμό. Θα πρέπει να συνεργάζεται με την πίεση και τον ρυθμό ροής, να έχει σταθεροποίηση και ηλεκτρονικά με δυνατότητα αλλαγής σε χειροκίνητο έλεγχο, εξοπλισμένο με όλα τα είδη προστασίας, συμπεριλαμβανομένων και από καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.