Stesen janakuasa hidroelektrik mini buatan dan analog industrinya

Artikel ini menerangkan dan pengalaman menggunakan stesen janakuasa hidroelektrik mini buatan sendiri dan perindustrian.

Baru-baru ini, disebabkan kenaikan tarif elektrik, sumber tenaga hampir boleh diperbaharui menjadi semakin relevan.

Dari triad klasik terkenal: panel solar, penjana angin, hydrogenerators (HPS), yang paling rumit. Pertama, mereka bekerja dalam keadaan yang agresif, dan kedua, mereka mempunyai masa operasi maksimum untuk tempoh masa yang sama.

Dalam pembuatan hydrogenerator sementara, anda perlu bekerja lebih keras dan memilih bahan yang lebih baik untuk memastikan ketahanannya. Tetapi penjana itu (dengan kuasa yang sama dengan kincir angin dan bateri solar) akan memberi, untuk tempoh masa yang sama, lebih banyak tenaga.

Apa dan bagaimana untuk melakukannya?

Cara termudah untuk melakukan stesen janakuasa hidroelektrik tanpa kuasa, kerana Pembinaan empangan agak rumit dan mahal dan sering memerlukan penyelarasan dengan pihak berkuasa tempatan atau, sekurang-kurangnya, dengan jiran-jiran. Stesen kuasa hidroelektrik yang tidak berkhianat dipanggil mengalir. Terdapat empat pilihan utama untuk peranti tersebut: roda air, stesen kuasa hidroelektrik garland, pemutar Darier dan kipas.

Jenis mini hidro

Roda air, Ini adalah roda dengan bilah yang dipasang serenjang ke permukaan air. Roda kurang daripada separuh tenggelam dalam aliran. Tekan air pada bilah dan putar roda. Terdapat juga roda turbin dengan pisau khas yang dioptimumkan untuk aliran bendalir. Tetapi ini adalah reka bentuk yang agak rumit, bukannya buatan kilang daripada buatan rumah.

Stesen kuasa hidroelektrik Garland mewakili kabel, dengan rotor dipasang dengan tegar di atasnya. Kabel dibuang dari satu bank ke sungai yang lain. Rotornya seperti manik-manik yang terikat pada kabel dan sepenuhnya direndam di dalam air. Aliran air berputar rotor, rotor berputar kabel. Satu hujung kabel disambungkan kepada galas, satu lagi ke batang penjana.

Rotor darya, Ini adalah pemutar menegak yang berputar kerana perbezaan tekanan pada bilahnya. Perbezaan tekanan dicipta oleh aliran bendalir ke permukaan yang kompleks. Kesannya sama dengan daya hidrofoil atau angkat sayap pesawat.

Penyokong - Ini adalah "kincir angin" bawah air dengan pemutar menegak. Tidak seperti udara, kipas bawah laut mempunyai bilah minimum minimum. Untuk air, lebar bilah hanya 2 cm cukup. Dengan lebar sedemikian, akan ada rintangan minimum dan kelajuan putaran maksimum. Lebar bilah ini telah dipilih untuk kadar aliran 0.8-2 meter sesaat. Pada kelajuan tinggi, saiz lain mungkin optimum.

Lihat juga di sini:Tumbuhan mini dan mikro hidro - reka bentuk dan aplikasi popular

Kelebihan dan kekurangan pelbagai sistem untuk mewujudkan stesen hidroelektrik sementara

Kelemahan stesen kuasa hidroelektrik garland jelas: penggunaan bahan yang tinggi, bahaya kepada orang lain (kabel bawah laut yang panjang, rotor tersembunyi di dalam air, menyekat sungai), kecekapan yang rendah. Stesen janakuasa hidroelektrik Garland adalah empangan kecil. Rotor darya sukar untuk menghasilkan, pada permulaan kerja ia perlu untwisted. Tetapi ia adalah menarik kerana paksi rotor terletak secara menegak dan kuasa boleh dilakukan di atas air, tanpa gear tambahan. Pemutar sedemikian akan berputar dengan sebarang perubahan arah aliran.

Oleh itu, dari sudut pandangan kesederhanaan pembuatan dan mendapatkan kecekapan maksimum pada kos minimum, adalah perlu memilih reka bentuk jenis roda air atau kipas. Kebanyakan produk buatan sendiri menggunakan pilihan ini.

Di mana untuk bermula?

Jika anda membuat keputusan membina mini hidro anda, maka perkara pertama yang perlu dilakukan adalah mengukur kelajuan sungai. Untuk mencapai hal ini agak mudah: lengan diri anda dengan jam randik, ukur langkah 10 meter hulu, buang sekerat ke dalam air dan ukur masa laluan 10 meter ini.Dengan membahagikan meter mengikut saat, anda mendapat kadar aliran. Pengalaman menunjukkan bahawa jika kelajuan kurang dari 1 m / s, maka stesen kuasa hidroelektrik yang berkesan tidak akan berfungsi.

Sebagai contoh, kita boleh memberikan perhubungan yang diperoleh secara percubaan antara m / s laju aliran dan kuasa yang dikeluarkan dari aci kW skru (diameter lengan 1 meter). Jadi: 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, dsb. Kuasa adalah berkadar dengan kubus halaju aliran. Jika kadar aliran di dalam kolam anda tidak mencukupi, cuba untuk mengatur perbezaan ketinggian yang mencukupi untuk aliran bendalir.

Ini boleh dilakukan dengan memasang paip longkang dari kolam atau dengan melampirkan aliran dalam paip dan menganjurkan perubahan lancar dalam diameter paip. Lebih kecil diameter di hujung paip, semakin besar kadar aliran. Jika aliran kecil mengalir di dekat anda, maka anda boleh membuat empangan yang boleh dilipat dan letakkan stesen kuasa hidroelektrik anda di belakang empangan.

Contoh Pengeluaran

Boleh memimpin beberapa contoh loji janakuasa hidroelektrik mini buatan sendiri. Mari kita mulakan dengan yang paling mudah, yang tidak memerlukan banyak masa, tetapi membantu membuat idea bagaimana ia berfungsi.

Ambil basikal tetap dengan penjana basikal (mesin dynamo) dan lampu basikal. Dari besi bumbung atau dari aluminium lembaran, kami memotong beberapa bilah (2-3). Bilah-bilah mestilah panjang dari rim roda ke hab, dan 2-4 cm lebar. Bilah-bilah dipasang di antara lekuk-lekuk, untuk membetulkan tepi-tepi yang mereka bengkok dengan tang di sekeliling bilah. Oleh kerana logam bilah itu nipis, ia tidak sukar dilakukan.

Jika anda menggunakan dua bilah, kemudian pasangkannya di antara satu sama lain. Sekiranya anda ingin menambah bilah lebih banyak, bahagikan lingkaran roda dengan bilangan bilah dan tetapkannya pada jarak yang tetap.

Stesen hidroelektrik seperti ini sangat membantu pelancong berbasikal jika mereka berhenti di tebing sungai dengan arus yang cepat. Air akan membantu menyalakan khemah dan mengecas telefon bimbit. Anda boleh mencuba dengan kedalaman roda. Biasanya ia direndam dari satu pertiga hingga separuh.

Satu lagi contoh hidrogenerator ialah stesen kuasa mikro hidroelektrik untuk bekalan kuasa ladang kecil dengan kapasiti 3-5 kW. Aliran kuasa yang berputar roda kira-kira 100 liter sesaat. Untuk pembuatan bahan buatan yang hanya digunakan, bagi mereka. Apa yang boleh didapati di tapak pelupusan.

Roda pemutar dibuat daripada drum logam dari kabel. Diameter dram ialah 2200 mm. Drum dipotong dengan pengisar dan dicerna. Jarak antara pipinya adalah 300 mm. Pada sudut 45 darjah ke jejari, 18 bilah dikimpal. Bahan bilah adalah sisa gendang yang dipotong. Drum berputar pada bantalan, bingkai paip atau sudut digunakan sebagai sokongan untuk struktur.

Kotak gear rantaian dipasang pada roda, dengan nisbah gear sebanyak empat. Selanjutnya, putaran disalurkan melalui pemacu dari VAZ 2101 Zhiguli. Kardan dapat mengurangkan getaran dan mengurangkan keperluan untuk penjajaran pemacu dan penjana. Penjana dan elektrik dan mekanik lain yang berkaitan dengannya ditutup dengan sarung kalis air (kontena). Ini dilakukan untuk keselamatan dan ketahanan.

Di dalam sarung, gear lekapan dengan koefisien 40 dan penjana tiga fasa dipasang. Kelajuan putaran penjana adalah kira-kira 3000 rpm. Jumlah pekali pengurangan dua kotak gear (rantaian dan gear) adalah 160. Oleh itu, roda air berputar pada kelajuan sekitar 18-20 revolusi setiap minit.

Motor induksi yang dilupuskan telah digunakan sebagai penjana; unit kawalan telah diambil dari penghancur makanan penghancur lama yang dikeluarkan pada tahun 1953. Kabel dari dataran VVG NG 2x4 dilepaskan dari penjana ke ladang. Kabel dipasang pada tiang sementara.

Bahan dan kos pembuatan 10,000 rubel. Kebanyakan wang adalah gaji pekerja dan pengimpal. Jumlahnya mungkin lebih kurang, kerana di Rusia terdapat begitu banyak tempat pembuangan sampah di mana peralatan yang sepenuhnya efisien dilemparkan dan kepala dan tangan anda sendiri akan membantu anda menjimatkan wang.

Apa yang ditawarkan oleh industri

Pada masa ini, beberapa syarikat domestik menawarkan hidro mini pada harga yang berpatutan. Sebagai contoh, mini HPP yang sama (3-5 kW) akan menelan kos 300-400 ribu Rubel. Maklumat lanjut mengenai spesifik isu boleh didapati di pautan:

Semakin lama anda hidup, semakin anda menyedari bahawa krisis itu bersarang di kepala para pemimpin kami. Rusia adalah negara yang mencukupi, kerana ia mempunyai segala-galanya - sumber, orang berbakat dan sejuta petunjuk bagi mereka yang ingin mengubah sesuatu untuk lebih baik. Kami mempunyai sesuatu untuk berusaha - cara paling lama bermula dengan langkah pertama. Lakukan dan terangkan pencapaian anda. Kongsi pengalaman anda.