Mini- och mikrokraftverk - populär design och applikationer

Om du tittar på dagens industriella energi, om du uppmärksammar dynamiken i utvecklingen inom området alternativ energi, kan du lätt märka att en sådan stereotyp har länge bildats här: en platt flod är i princip inte lämplig för att generera kraft vid vattenkraftverk.

Stora vattenkraftverk byggs med hjälp av utrustning som ursprungligen var utformad för att producera stora elektriska kapaciteter vid branta kanter eller på bergfloder, där vattenflödet når minst 2 m / s.

Generatoruppsättningar för sådana vattenkraftverk är inte lämpliga för drift på en relativt svag ström av en låglandsflod. För dessa ändamål (för alla floder) säljs endast vandringsleksaker för att ladda mobiltelefoner för ett par watt ...

Att bygga en dam för efterföljande byggande av en industriell vattenkraftstation på det är naturligtvis ett dyrt företag, det kommer att ta lång tid att betala sig, och i allmänhet är det ingen mening att inrätta en traditionell vattenkraftstation vid en slätt flod. Även om en konventionell framdrivningsanordning är installerad på en låglandsflod, gör dess effektivitet inte att den får normal effekt vid låga hastigheter, särskilt med hänsyn till förluster på växellådan.

Slutligen är de formler som säger att en vattenhastighet på mindre än 2 m / s inte är lämpliga för vattenkraft helt enkelt inte utformade för att appliceras på små strömmar. Här behövs olika formler och olika metoder för produktion än vid stora industriella vattenkraftverk.

Föreställ dig hur lågeffekta hydrauliska installationer skulle kunna ge el till de otillgängliga områdena i vårt land, och de små kostnaderna för deras konstruktion skulle snabbt lönas. På små strömmar kan du redan bygga mini- och mikrokraftverk. Hur skulle detta påverka utvecklingen av alternativ energi, vars potential i Ryssland bara realiseras en bråkdel av en procent?

En mini-vattenkraftverk räcker för att driva en semesterby, en herrgård, en gård, en gård som ligger nära någon flod, där det är omöjligt att lägga ett normalt elnät. Även vid vattenförsörjnings- och sanitetsanläggningar är det i princip möjligt att anordna mikrokraftverk. Dessutom har utformningarna av små vattenkraftverk länge mognat och mognat i hjärnan hos omtänksamma, kreativa människor.

Låt oss titta på de mest populära designen av hemmagjorda mini-vattenkraftverk. Så små och stora små vattenkraftverk strömmar alltid vattenkraftverk med en kapacitet av flera hundra watt till flera tiotals kilowatt, med energin från flodens fria flöde, vars rotorer kan ordnas på olika sätt. Det finns tre huvudtyper av rotorer för små vattenkraftverk: ett vattenhjul, en krans och en propell.

Vattenhjulet installeras vinkelrätt mot floden och fördjupar det mindre än hälften av axelbladen i vattnet. Strömmen roterar hjulet, kraschar i bladen och hjulet roterar generatorens rotor (genom en kardan, växel eller annan växel). Detta är den enklaste och mest universella typen av turbin för mini-hydro: de är de minst skrymmande, upptar det minsta området och har högsta effektivitet.

Sådana hjul kan installeras på floden eller till och med på en liten bergsbäck. I hemmagjorda modeller kan du ofta hitta en bilgenerator som konverteras till permanentmagneter som generator. Kraften hos hjulmodeller når enheter kilowatt.

En krets med hydroelektrisk kraftverk är en uppsättning långa kablar med cylindriska rotorer fästa på varandra, en efter en, som överförs från en flodstrand till en annan. Rotorerna nedsänkta i vattnet roterar längs floden och gör kablarna i rotation, och kablarna roterar generatorrotorn genom växlarna.

En sådan konstruktion är ganska materialintensiv och på något sätt farlig eftersom den blockerar flodbotten som en damm.

En variation av denna idé är rotorer med blad på en roterande axel, som överför rotation genom en kardan till en synkron generator. Generatorer av denna typ tillverkas per kilowatt.

Propeller - det ser ut som en vindkraftverk med tunna blad vända under vatten, installerade i ett rör. Bladens tjocklek och rörets diameter beror på flödeshastigheten vid rotorns installationsplats. Rotationen överförs här via växellådan till generatorrotorn.

Denna typ av turbin visar sig vara den mest specialiserade eftersom turbinen tillverkas strikt för flödesförhållandena på installationsplatsen, så att vattenhastigheten i röret ökar.

Generatorer av denna typ tillverkas inte bara oberoende av amatörer, de produceras också av industrin: ett japanskt företag producerar sådana generatorer med en kapacitet på 250 watt.

Lika viktig är kraftutrustningen installerad på minihydrokraftverket. Den ska fungera i överensstämmelse med tryck och flödeshastighet, ha stabilisering och elektronik med förmågan att växla till manuell styrning, utrustad med alla typer av skydd, inklusive från nödsituationer.