Générateurs hydroélectriques de faible puissance à faire soi-même pour la maison. Centrale hydroélectrique faite maison à partir d’une vieille machine à laver

Mini centrale hydroélectrique. Centrales microhydroélectriques

La petite centrale hydroélectrique ou petite centrale hydroélectrique (SHPP) est une centrale hydroélectrique qui génère une quantité relativement faible d'électricité et se compose de centrales hydroélectriques d'une capacité installée de 1 à 3 000 kW.

Micro centrale hydroélectrique conçu pour convertir l'énergie hydraulique d'un écoulement de fluide en énergie électrique pour une transmission ultérieure de l'électricité générée au système électrique. Le terme micro signifie que cette centrale hydroélectrique est installée sur de petits plans d'eau - petites rivières ou même ruisseaux, ruisseaux technologiques ou dénivelés des systèmes de traitement des eaux, et la puissance de l'unité hydraulique n'excède pas 10 kW.

Les SHPP sont divisées en deux classes : les micro-centrales hydroélectriques (jusqu'à 200 kW) et les mini-centrales hydroélectriques (jusqu'à 3 000 kW). Les premiers sont principalement utilisés dans les ménages et les petites entreprises, les seconds dans les grandes installations. Pour le propriétaire maison de campagne ou petite entreprise, les premières sont évidemment plus intéressantes.

Sur la base du principe de fonctionnement, les centrales micro-hydroélectriques sont divisées en les types suivants :

Roue à eau . Il s'agit d'une roue à pales, montée perpendiculairement à la surface de l'eau et à moitié immergée dans celle-ci. Pendant le fonctionnement, l’eau exerce une pression sur les pales et fait tourner la roue.

Du point de vue de la facilité de fabrication et de l'obtention d'une efficacité maximale à un coût minimum, cette conception fonctionne bien. C’est pourquoi il est souvent utilisé dans la pratique.

Mini-centrale hydroélectrique de Garland . Il s'agit d'un câble lancé d'une rive à l'autre de la rivière et auquel sont fixés des rotors rigidement. Le flux d'eau fait tourner les rotors et, à partir d'eux, la rotation est transmise à un câble dont une extrémité est reliée au roulement et l'autre à l'arbre du générateur.

Inconvénients d'une centrale hydroélectrique guirlande : consommation de matière élevée, danger pour autrui (long câble sous-marin, rotors cachés dans l'eau, blocage de la rivière), faible rendement.

Rotor Daria . Il s'agit d'un rotor vertical qui tourne en raison de la différence de pression sur ses pales. La différence de pression est créée en raison de l’écoulement du liquide autour de surfaces complexes. L’effet est similaire à la portance d’un hydroptère ou à la portance d’une aile d’avion. En fait, les SHPP de cette conception sont identiques aux éoliennes du même nom, mais sont situées dans un milieu liquide.

Le rotor Daria est difficile à fabriquer, il faut le détordre avant de commencer les travaux. Mais c'est intéressant car l'axe du rotor est situé verticalement et la puissance peut être prélevée au-dessus de l'eau, sans engrenages supplémentaires. Un tel rotor tournera avec tout changement de direction d'écoulement. Comme son homologue aéroporté, l’efficacité du rotor Darrieus est inférieure à celle des petites centrales hydroélectriques à hélice.

Hélice . Il s'agit d'un « moulin à vent » sous-marin avec un rotor vertical qui, contrairement à un moulin à air, a des pales d'une largeur minimale de seulement 2 cm. Cette largeur offre une résistance minimale et une vitesse de rotation maximale et a été choisie pour la vitesse d'écoulement la plus courante - 0,8. -2 mètres par seconde.

SHPP à hélice , ainsi que ceux à roues, sont faciles à fabriquer et ont un rendement relativement élevé, ce qui explique leur utilisation fréquente.

Classification des mini centrales hydroélectriques

Classification par puissance de sortie (domaines d'application) .

La puissance générée par une microcentrale hydroélectrique est déterminée par une combinaison de deux facteurs, le premier est la pression de l'eau s'écoulant sur les pales de la turbine hydraulique, qui entraîne le générateur produisant de l'électricité, et le deuxième facteur est le débit, c'est à dire. le volume d'eau traversant la turbine en 1 seconde. Le débit est le facteur déterminant lors de la classification d’une centrale hydroélectrique comme un type spécifique.

Sur la base de la puissance produite, les petites centrales hydroélectriques sont divisées en :

Puissance domestique jusqu'à 15 kW : utilisée pour fournir de l'électricité aux ménages privés et aux exploitations agricoles.
Commercial jusqu'à 180 kW : approvisionne en électricité les petites entreprises.
Industriels d'une capacité supérieure à 180 kW : ils produisent de l'électricité pour la vente, ou l'énergie est transférée à la production.

Classement par conception

Classification par lieu d'installation

Haute pression - plus de 60 m ;
Moyenne pression - à partir de 25 m ;
Basse pression - de 3 à 25 m.

Cette classification implique que la centrale électrique fonctionne à des vitesses différentes, et un certain nombre de mesures sont prises pour la stabiliser mécaniquement, car le débit dépend de la pression.

Composants de la mini centrale hydroélectrique

L'installation de production d'électricité d'une petite centrale hydroélectrique se compose d'une turbine, d'un générateur et d'un système de contrôle automatique. Certains éléments du système sont similaires à ou. Principaux éléments du système :

Hydroturbine à pales, reliées par un arbre au générateur
Générateur . Conçu pour générer du courant alternatif. Fixé à l'arbre de la turbine. Les paramètres du courant généré sont relativement instables, mais rien de comparable aux surtensions ne se produit lors de la production éolienne ;
Unité de commande de turbine hydraulique assure le démarrage et l'arrêt de l'unité hydraulique, la synchronisation automatique du générateur lorsqu'il est connecté au système électrique, le contrôle des modes de fonctionnement de l'unité hydraulique et l'arrêt d'urgence.
Bloc de chargement de ballast , conçu pour dissiper l'énergie actuellement inutilisée par le consommateur, évite la panne du générateur électrique et du système de surveillance et de contrôle.
Contrôleur/stabilisateur de charge : conçu pour contrôler la charge de la batterie, contrôler la rotation de la lame et la conversion de tension.
Banque AKB : un réservoir de stockage dont la taille détermine la durée de fonctionnement autonome de l'objet qu'il alimente.
Onduleur , de nombreux systèmes de production d'hydroélectricité utilisent des systèmes d'onduleurs. S’il existe un parc de batteries et un contrôleur de charge, les systèmes hydrauliques ne sont pas très différents des autres systèmes utilisant des sources d’énergie renouvelables.

Mini centrale hydroélectrique pour une maison privée

La hausse des tarifs de l'électricité et le manque de capacité suffisante soulèvent des questions urgentes sur l'utilisation de l'énergie gratuite provenant de sources renouvelables dans les ménages. Par rapport à d'autres sources d'énergies renouvelables, les mini-centrales hydroélectriques présentent un intérêt, car à puissance égale avec une éolienne et batterie solaire ils sont capables de fournir beaucoup plus d’énergie sur une période de temps égale. Une limitation naturelle à leur utilisation est l'absence de rivière

Si une petite rivière, un ruisseau coule à proximité de votre maison, ou s'il y a des dénivelés sur les déversoirs des lacs, alors vous avez toutes les conditions pour installer une mini centrale hydroélectrique. L'argent dépensé pour son achat sera rapidement rentabilisé - vous bénéficierez d'une électricité bon marché à tout moment de l'année, quel que soit le conditions météorologiques et d'autres facteurs externes.

Le principal indicateur qui indique l'efficacité de l'utilisation des SHPP est le débit du réservoir. Si la vitesse est inférieure à 1 m/s, il est alors nécessaire de prendre des mesures supplémentaires pour l'accélérer, par exemple réaliser un canal de dérivation de section variable ou organiser un dénivelé artificiel.

Avantages et inconvénients de la microhydroélectricité

Les avantages d'une mini centrale hydroélectrique pour la maison comprennent :

Sécurité environnementale (avec réserves pour les poissons juvéniles) des équipements et absence de nécessité d'inonder de vastes zones avec des dégâts matériels colossaux ;
Pureté écologique de l'énergie produite. Il n'y a aucun effet sur les propriétés et la qualité de l'eau. Les réservoirs peuvent être utilisés à la fois pour les activités de pêche et comme sources d'approvisionnement en eau pour la population ;
Faible coût de l'électricité produite, plusieurs fois moins chère que celle produite dans les centrales thermiques ;
Simplicité et fiabilité de l'équipement utilisé, et possibilité de son fonctionnement en mode autonome (aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du réseau d'alimentation électrique). Produit par eux électricité répond aux exigences GOST en matière de fréquence et de tension ;
La durée de vie complète de la station est d'au moins 40 ans (au moins 5 ans avant grosses réparations) ;
inépuisabilité des ressources utilisées pour produire de l’énergie.

Le principal inconvénient des microcentrales hydroélectriques est le danger relatif pour les habitants de la faune aquatique, car Les pales de turbine en rotation, en particulier dans les flux à grande vitesse, peuvent constituer une menace pour les poissons ou les alevins. L’application limitée de la technologie peut également être considérée comme un inconvénient.

Centrale hydroélectrique toutes saisons sans barrage

Une centrale hydroélectrique toutes saisons sans barrage (BVHPP) est proposée, conçue pour produire de l'électricité sans construire de barrage en utilisant l'énergie de l'écoulement gravitaire.

Grâce à la fabrication de différentes tailles standards pour différents débits, ainsi qu'à l'installation en cascade, les installations BVGES peuvent être utilisées aussi bien dans les petites exploitations que pour production industrielle l'électricité, en particulier dans les endroits éloignés des lignes électriques.

Structurellement, le rotor d'une centrale hydroélectrique est installé verticalement, la hauteur du rotor est de 0,25 à 2,5 m... La structure est fixée sur des rivières avec gel au fond du canal, et en milieu ouvert (non -canal de congélation) __ sur un catamaran fixe.

La puissance de l'installation est proportionnelle à la surface de la pale et à la vitesse d'écoulement dans le cube. La dépendance de la puissance reçue au puits du BVGES sur sa taille et sa vitesse d'écoulement, ainsi que le coût estimé de l'unité hydraulique est présentée dans le tableau suivant :

Puissance BVHPP, kW en fonction de la vitesse d'écoulement et de la taille de l'installation

La période d'amortissement de l'installation ne dépasse pas 1 an. Prototype BVGES a été testé sur un site d’analyse de l’eau à grande échelle.

Il existe actuellement une documentation technique pour la production de dessins industriels selon spécifications techniques client.

Micro-centrales hydroélectriques à pression et petites centrales hydroélectriques

Les unités hydrauliques pour petites centrales hydroélectriques sont conçues pour fonctionner dans une large plage de pressions et de débits avec des caractéristiques énergétiques élevées.

Les centrales microhydroélectriques sont des sources d'électricité fiables, respectueuses de l'environnement, compactes et à retour sur investissement rapide pour les villages, les fermes, les villages de vacances, les fermes, ainsi que les moulins, les boulangeries, les petites industries dans les zones montagneuses isolées et difficiles d'accès où il n'y a pas d'électricité. lignes électriques à proximité, et la construction de telles lignes est désormais réalisable plus longtemps et plus coûteuse que l'achat et l'installation de microcentrales hydroélectriques.

Le kit de livraison comprend : un groupe motopropulseur, un dispositif de prise d'eau et un dispositif de commande automatique.

Il existe une expérience réussie dans l'exploitation d'équipements au niveau des barrages, canaux, systèmes d'approvisionnement en eau et systèmes de drainage existants d'entreprises industrielles et d'installations municipales, installations de traitement, les systèmes d'irrigation et les conduites d'eau potable. Plus de 150 ensembles d'équipements ont été livrés à des clients dans diverses régions de Russie, des pays de la CEI, ainsi qu'au Japon, au Brésil, au Guatemala, en Suède et en Lettonie.

Basique solutions techniques, utilisés pour créer l'équipement, sont réalisés au niveau des inventions et sont protégés par des brevets.

1. MICROCENTRALES HYDROÉLECTRIQUES

avec turbine à hélice
— puissance jusqu'à 10 kW (MGES-10PR) pour une pression de 2,0 à 4,5 m et un débit de 0,07 à 0,14 m3/s ;
— puissance jusqu'à 10 kW (MGES-10PR) pour une hauteur de chute de 4,5 à 8,0 m et un débit de 0,10 à 0,21 m3/s ;
— puissance jusqu'à 15 kW (MGES-15PR) pour une hauteur de chute de 1,75 à 3,5 m et un débit de 0,10 à 0,20 m3/s ;
— puissance jusqu'à 15 kW (MGES-15PR) pour une pression de 3,5 à 7,0 m et un débit de 0,15 à 0,130 m3/s ;
- puissance jusqu'à 50 kW (MGES-50PR) pour une hauteur de chute de 4,0 à 10,0 m et un débit de 0,36 à 0,80 m3/s ;

avec roue diagonale
- puissance 10-50 kW (MGES-50D) pour une pression de 10,0-25,0 m et un débit de 0,05 - 0,28 m3/s ;
— puissance jusqu'à 100 kW (MGES-100D) pour une pression de 25,0-55,0 m et un débit de 0,19 - 0,25 m3/s ;

2. GROUPES HYDRO POUR PETITES PUISSANCES HYDRO

Groupes hydrauliques à turbines axiales d'une puissance allant jusqu'à 1000 kW ;
-unités hydrauliques avec turbines radiales-axiales d'une puissance allant jusqu'à 5000 kW ;
-unités hydrauliques avec turbines à godets d'une puissance allant jusqu'à 5000 kW ;

DÉLAI DE LIVRAISON

Micro centrale hydroélectrique 10 kW ; 15 kW sont livrés dans les 3 mois suivant la signature du contrat.
Micro centrale hydroélectrique 50 kW ; livré dans les 6 mois après la signature du contrat.
Micro centrale hydroélectrique 100 kW ; livré dans les 8 mois après la signature du contrat.
Les groupes hydrauliques sont livrés dans un délai de 6 à 12 mois après la signature du contrat.

Les spécialistes de l'entreprise sont prêts à vous aider à déterminer Meilleure option installation de micro et petites centrales hydroélectriques, sélectionner les équipements pour celles-ci, fournir une assistance à l'installation et à la mise en service des unités hydrauliques, ainsi qu'assurer le service de maintenance des équipements dans
lors de son fonctionnement.

COÛT DE L'ÉQUIPEMENT

Micro-centrale hydroélectrique de fabrication russe

Apparence

Micro-centrale hydroélectrique 10 kW

Micro-centrale hydroélectrique 50 kW

InzhInvestStroy

Mini centrale hydroélectrique. Centrales microhydroélectriques

Micro centrale hydroélectrique conçu pour convertir l'énergie hydraulique d'un écoulement de fluide en énergie électrique pour une transmission ultérieure de l'électricité générée au système électrique.

Le terme micro signifie que cette centrale hydroélectrique est installée sur de petits plans d'eau - petites rivières ou même ruisseaux, ruisseaux technologiques ou dénivelés des systèmes de traitement des eaux, et la puissance de l'unité hydraulique n'excède pas 10 kW.

Pour le propriétaire d’une maison de campagne ou d’une petite entreprise, les premiers sont évidemment plus intéressants.

Sur la base du principe de fonctionnement, les centrales micro-hydroélectriques sont divisées en les types suivants :

Roue à eau. Il s'agit d'une roue à pales, montée perpendiculairement à la surface de l'eau et à moitié immergée dans celle-ci. Pendant le fonctionnement, l’eau exerce une pression sur les pales et fait tourner la roue.

Du point de vue de la facilité de fabrication et de l'obtention d'une efficacité maximale à un coût minimum, cette conception fonctionne bien.

C’est pourquoi il est souvent utilisé dans la pratique.

Mini-centrale hydroélectrique de Garland. Il s'agit d'un câble lancé d'une rive à l'autre de la rivière et auquel sont fixés des rotors rigidement. Le flux d'eau fait tourner les rotors et, à partir d'eux, la rotation est transmise à un câble dont une extrémité est reliée au roulement et l'autre à l'arbre du générateur.

Rotor Daria.

Il s'agit d'un rotor vertical qui tourne en raison de la différence de pression sur ses pales. La différence de pression est créée en raison de l’écoulement du liquide autour de surfaces complexes. L’effet est similaire à la portance d’un hydroptère ou à la portance d’une aile d’avion. En fait, les SHPP de cette conception sont identiques aux éoliennes du même nom, mais sont situées dans un milieu liquide.

Le rotor Daria est difficile à fabriquer, il faut le détordre avant de commencer les travaux.

Mais c'est intéressant car l'axe du rotor est situé verticalement et la puissance peut être prélevée au-dessus de l'eau, sans engrenages supplémentaires. Un tel rotor tournera avec tout changement de direction d'écoulement. Comme son homologue aéroporté, l’efficacité du rotor Darrieus est inférieure à celle des petites centrales hydroélectriques à hélice.

Hélice.

Il s'agit d'un « moulin à vent » sous-marin avec un rotor vertical qui, contrairement à un moulin à air, a des pales d'une largeur minimale de seulement 2 cm. Cette largeur offre une résistance minimale et une vitesse de rotation maximale et a été choisie pour la vitesse d'écoulement la plus courante - 0,8. -2 mètres par seconde.

SHPP à hélice, ainsi que ceux à roues, sont faciles à fabriquer et ont un rendement relativement élevé, ce qui explique leur utilisation fréquente.

Classification des mini centrales hydroélectriques

Classification par puissance de sortie (domaines d'application).

le volume d'eau traversant la turbine en 1 seconde. Le débit est le facteur déterminant lors de la classification d’une centrale hydroélectrique comme un type spécifique.

Sur la base de la puissance produite, les petites centrales hydroélectriques sont divisées en :

Puissance domestique jusqu'à 15 kW : utilisée pour fournir de l'électricité aux ménages privés et aux exploitations agricoles.
Commercial jusqu'à 180 kW : approvisionne en électricité les petites entreprises.
Industriels d'une capacité supérieure à 180 kW : ils produisent de l'électricité pour la vente, ou l'énergie est transférée à la production.

Classement par conception

Classification par lieu d'installation

Haute pression - plus de 60 m ;
Moyenne pression - à partir de 25 m ;
Basse pression - de 3 à 25 m.

Cette classification implique que la centrale électrique fonctionne à des vitesses différentes, et un certain nombre de mesures sont prises pour la stabiliser mécaniquement, car

le débit dépend de la pression.

Composants de la mini centrale hydroélectrique

Hydroturbineà pales, reliées par un arbre au générateur
Générateur.
Mini centrale hydroélectrique (HPP) pour la maison

Conçu pour générer du courant alternatif. Fixé à l'arbre de la turbine. Les paramètres du courant généré sont relativement instables, mais rien de comparable aux surtensions ne se produit lors de la production éolienne ;
Unité de commande de turbine hydraulique assure le démarrage et l'arrêt de l'unité hydraulique, la synchronisation automatique du générateur lorsqu'il est connecté au système électrique, le contrôle des modes de fonctionnement de l'unité hydraulique et l'arrêt d'urgence.
Bloc de chargement de ballast, conçu pour dissiper l'énergie actuellement inutilisée par le consommateur, évite la panne du générateur électrique et du système de surveillance et de contrôle.
Contrôleur/stabilisateur de charge: conçu pour contrôler la charge de la batterie, contrôler la rotation de la lame et la conversion de tension.
Banque AKB: un réservoir de stockage dont la taille détermine la durée de fonctionnement autonome de l'objet qu'il alimente.
Onduleur, de nombreux systèmes de production d'hydroélectricité utilisent des systèmes d'onduleurs. S’il existe un parc de batteries et un contrôleur de charge, les systèmes hydrauliques ne sont pas très différents des autres systèmes utilisant des sources d’énergie renouvelables.

Mini centrale hydroélectrique pour une maison privée

Par rapport à d’autres sources d’énergie renouvelable, les mini-centrales hydroélectriques présentent un intérêt car, à puissance égale à celle d’une éolienne et d’une batterie solaire, elles sont capables de fournir beaucoup plus d’énergie dans une période de temps égale.

Une limitation naturelle à leur utilisation est l'absence de rivière

Si une petite rivière, un ruisseau coule à proximité de votre maison, ou s'il y a des dénivelés sur les déversoirs des lacs, alors vous avez toutes les conditions pour installer une mini centrale hydroélectrique. L'argent dépensé pour son achat sera rapidement rentabilisé - vous bénéficierez d'une électricité bon marché à tout moment de l'année, quelles que soient les conditions météorologiques et d'autres facteurs externes.

Le principal indicateur qui indique l'efficacité de l'utilisation des SHPP est le débit du réservoir.

Si la vitesse est inférieure à 1 m/s, il est alors nécessaire de prendre des mesures supplémentaires pour l'accélérer, par exemple réaliser un canal de dérivation de section variable ou organiser un dénivelé artificiel.

Avantages et inconvénients de la microhydroélectricité

Les avantages d'une mini centrale hydroélectrique pour la maison comprennent :

Sécurité environnementale (avec réserves pour les poissons juvéniles) des équipements et absence de nécessité d'inonder de vastes zones avec des dégâts matériels colossaux ;
Pureté écologique de l'énergie produite.
Il n'y a aucun effet sur les propriétés et la qualité de l'eau. Les réservoirs peuvent être utilisés à la fois pour les activités de pêche et comme sources d'approvisionnement en eau pour la population ;
Faible coût de l'électricité produite, plusieurs fois moins chère que celle produite dans les centrales thermiques ;
Simplicité et fiabilité de l'équipement utilisé, et possibilité de son fonctionnement en mode autonome (aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du réseau d'alimentation électrique).
Le courant électrique qu'ils génèrent répond aux exigences GOST en matière de fréquence et de tension ;
La durée de vie complète de la station est d'au moins 40 ans (au moins 5 ans avant grosses réparations) ;
inépuisabilité des ressources utilisées pour produire de l’énergie.

informations générales

La micro centrale hydroélectrique (Micro HPP) est conçue pour fournir de l'énergie à un consommateur isolé du réseau électrique.

L'offre complète des microcentrales hydroélectriques est présentée dans le tableau 1.

Conditions d'utilisation:

— température de l'air, 0°C

— à la prise de courant de -10 à +40 ;

— à l'emplacement des armoires électriques de 0 à +40 ;

— altitude au-dessus du niveau de la mer, m jusqu'à 1000 ; (Lors de l'installation d'une micro-centrale hydroélectrique à plus de 1000 m d'altitude, la puissance maximale doit être limitée)

— l'humidité relative de l'air à l'emplacement des armoires électriques ne dépasse pas 98 % à t = + 250°C.

La période de garantie des centrales micro-hydroélectriques est de 1 an à compter de la date de son lancement, mais pas plus de 1,5 an à compter de la date d'expédition, d'installation du contrôle et de mise en service des travaux avec la participation de l'entreprise et le respect des règles de transport, stockage et exploitation des experts.

Fourniture complète de micro-centrales hydroélectriques

Tableau 1

données techniques

Les spécifications MicroHP sont présentées dans le tableau 2

Tableau 2

paramètre
Tête (nette), m
Consommation d'eau, m3/s
Puissance de sortie, kW
Vitesse de rotation, tr/min
Tension, V
Fréquence actuelle, Hz
Diamètre du disque, mm
Diamètre d'alimentation, mm

Exigences relatives au réseau et à la charge du consommateur (la charge est déterminée en pourcentage de l'apport réel à la centrale micro-hydroélectrique) :

- caractéristiques du local, quadriphasé, triphasé ;

— puissance de chaque moteur, % pas plus de 10 ;

Puissance totale du moteur, si des condensateurs de compensation supplémentaires sont installés, % pas plus de 30.

CONCEPTION

L'alimentation électrique est conçue pour produire de l'électricité et se compose d'une turbine hydraulique et d'un moteur asynchrone, utilisé comme générateur.

Il est conçu pour absorber l’excès de puissance active des microcentrales hydroélectriques. BNN est une armoire contenant des radiateurs thermoélectriques.

Le dispositif de contrôle automatique est conçu pour contrôler et protéger le variateur. Cela procure de l’enthousiasme générateur asynchrone Et contrôle automatique tension et fréquence produites.

UAR offre une protection contre les surcharges, les surtensions et les courts-circuits

Le dispositif d'alimentation en eau se présente sous la forme d'un boîtier réseau, à l'intérieur duquel se trouve un tuyau d'alimentation en eau avec un boîtier de fermeture.

Le dispositif d'alimentation en eau est conçu de manière à ce que les résidus flottants ne pénètrent pas dans l'entraînement.

Les dimensions complètes, d’installation et de connexion sont indiquées dans la figure 1.

Exigences d'installation

Pour le fonctionnement d'une microcentrale, la présence de pression (différence de niveaux d'eau) est une condition préalable (voir Figure 2).

Barrage hydroélectrique en plein écran

La tête peut être obtenue grâce à la différence de filigranes entre :

- deux rivières ;

- lac et rivière ;

- sur le même fleuve, du fait de l'aplatissement de la courbe.

La pression est également possible pendant la construction du barrage.

La figure 2 montre l'installation du micro HP selon le schéma de conception de la barrière. Pour créer une pression sur la turbine le long de la rivière, qui présente de nombreuses pentes et rapides, un pipeline de sortie est installé.

Un petit barrage rocheux se dissipe pour augmenter la pression.

La tuyauterie doit fournir de l'eau pour l'installation avec une perte de charge minimale.

La longueur du pipeline est déterminée par les conditions locales.

Avant l'alimentation électrique, les vannes d'entrée et principales nécessaires au démarrage et à l'arrêt du micro HPW doivent être installées sur la canalisation.

Riz. 1
En général, les dimensions d'installation et de connexion du Micro HPP 10Pr.
1 - conduire,
2 - bloc de charge de ballast BBN,
3 — Appareil automatique Contrôle UAR

Centrales de cogénération de faible puissance (bilan)

Centrales de cogénération pour maisons individuelles — micro-CHP,« Micro-CHP (microCHP)" est l'abréviation de " chaleur et électricité combinées» (combinant chaleur et électricité) est une installation conçue pour chauffer des logements individuels) est l'un des domaines de développement les plus intéressants de la technologie du chauffage.

Micro-CHP(microCHP) ont déjà trouvé des milliers d'utilisateurs et figureront dans les catalogues des fabricants dans les années à venir.

Diverses solutions techniques sont mises en œuvre dans les conceptions fabriquées et conçues - du moteur à combustion interne traditionnel (moteur Otto) aux turbines à vapeur et aux moteurs à pistons, en passant par le moteur à combustion externe Stirling. Pour promouvoir ces équipements, les constructeurs avancent des arguments à la fois économiques et environnementaux : un taux total élevé (plus de 90%) Efficacité micro-cogénération garantit une réduction des coûts d'approvisionnement énergétique et du volume des émissions nocives, en particulier du dioxyde de carbone, dans l'atmosphère.

Entreprise Senertec GmbH, qui fait partie de Baxi Groupe, qui a vendu à ce jour environ 1,5 mille installations Teckels(Badger) avec un moteur à combustion interne.

Puissance électrique - à partir de 5 kW, puissance thermique - de 12,5 à 20,5. Senertec propose un centre énergétique pour une maison individuelle et, en cas d'utilisation de plusieurs modules, pour une grande installation commerciale. En plus du module de cogénération compact, il comprend, en standard, un ballon tampon d'une capacité allant jusqu'à 1000 litres sur lequel est montée une station de chaleur, regroupant tous les éléments de tuyauterie nécessaires au chauffage et à l'eau chaude sanitaire.

De plus, il existe également un échangeur de chaleur à condensation externe. Différents modèles d'unités Dachs fonctionnent au gaz naturel, au gaz liquéfié et au diesel.

Il existe un modèle Dachs RS conçu pour fonctionner au biodiesel à base d’huile de colza. Le coût estimé du modèle à gaz est de 25 mille euros.

Micro-CHP (Mini-BHKW) écopover entreprise allemande Technologies PauvrePlus(inclus dans Vaillant Group) est déjà vendu sur le marché européen.

Sa puissance électrique est modulée dans la plage de 1,3 à 4,7, thermique - dans la plage de 4,0 à 12,5 kW. Le rendement total de l'installation dépasse 90%, son combustible est du gaz naturel ou liquéfié.

Le coût estimé du modèle est de 20 mille euros.

À la fin de l'année dernière, l'entreprise Vertribes Otag Un lot pilote de micro-cogénération à gaz au sol a été lancé lion ®-Powerblock puissance électrique 0,2-2,2, thermique - 2,5-16,0 kW.

Il utilise moteur à vapeur à deux cylindres avec un double piston à mouvement libre : la vapeur entre alternativement dans les cylindres gauche et droit, entraînant le piston de travail.

Le générateur de vapeur de l'appareil est constitué d'un brûleur à air pulsé et d'un serpentin en acier ; température de la vapeur - 350 °C, pression - 25-30 bar. Sa condensation s'effectue directement dans l'appareil.

Comme prévu, lion ® sur pellets sera disponible en avril 2010.

Entreprise Microgène(Royaume-Uni), l'un des leaders de la production mini-CHP, développé pour la première fois Le moteur de Stirling donc petite taille qu'il peut être intégré à la chaudière d'un système de chauffage autonome.

par la compagnie Chauffage Baxi Le Royaume-Uni a annoncé son intention de lancer sur le marché britannique en 2008 une micro-cogénération compacte (murale) d'une puissance électrique de 1 kW et d'une puissance thermique allant jusqu'à 36 kW. L'installation a été développée conjointement avec Microgen Energy et est une combinaison d'un moteur Stirling compact à piston unique créé par celle-ci avec une chaudière à condensation Baxi.

Le modèle est équipé de deux brûleurs : le premier - à modulation d'air pulsé - assure le fonctionnement du générateur électrique et produit 15 kW de puissance thermique, le second - satisfait la demande de chaleur supplémentaire de l'installation. Un prototype de l'installation a été présenté lors de l'exposition ISH-2007.

Microgen, en collaboration avec le fournisseur néerlandais de gaz naturel Gausine et Groupe De Dietrich Remeha, produisant des chaudières Reméha, développe une solution complète de production de chaleur et d'électricité.

Groupe De Dietrich-Remeha envisage de produire et de vendre chaudière murale à condensation avec moteur Stirling intégré. Elle a déjà été exposée aux salons ISH-2007 et 2009. La chaudière sera produite en versions simple et double circuit. Quelques Caractéristiques chaudière : Sa puissance thermique sera 23 kW, dans le deuxième cas - 28 kW; pouvoir électrique - 1 kW; Puissance thermique Stirling – 4,8 kW, efficacité à 40/30°C - plus de 107%, faibles émissions de CO2 et NOx, niveau sonore - inférieur à 43 dB(A) par 1 m.

Dimensions: 900x420x450 mm.

L'avantage le plus important de la chaudière HRE est qu'une partie de sa puissance élevée, jusqu'à 107 %, (grâce à la technologie à condensation) est utilisée pour produire de l'électricité. Coûts de l’électricité et émissions produits dangereux réduit de 65% par rapport aux centrales thermiques utilisant du combustible traditionnel.

Pour une maison moyenne, la chaudière « Remeha-HRE » produit 2 500 à 3 000 kW par an, soit 75 % de la consommation moyenne, économisant ainsi environ 400 euros par an. Lors du chauffage et de la production d'électricité, les émissions de substances nocives sont réduites de 20 %. 8 chaudières sont testées en Hollande. 120 chaudières supplémentaires sont actuellement lancées pour des tests à plus grande échelle. La production commerciale devrait démarrer en 2010.

Au Japon, plus de 30 000 propriétaires ont installé une micro-cogénération Honda avec des moteurs à combustion interne silencieux et efficaces logés dans un corps métallique élégant.

Unités de production de gaz automatisées KOHLER® fabriqué aux USA d'une puissance de 13 kVA, destiné à être utilisé dans les bâtiments résidentiels.

Ils ont une compacité optimale et une excellente isolation phonique.

Les générateurs de gaz sont conçus pour une installation en extérieur et ne nécessitent pas de local spécial. Le gaz naturel principal et le gaz liquéfié en bouteilles ou en gazomètres conviennent à leur fonctionnement.

Le système de contrôle automatique d’urgence rend leur utilisation sûre et confortable.

Cet équipement vous permet de résoudre le plus efficacement possible les problèmes d'alimentation électrique suivants, malheureusement pas rares, auxquels sont confrontés les propriétaires de maisons de campagne :

Le réseau est bon, il y a suffisamment d'électricité, mais il y a parfois des coupures de courant
Le réseau est faible, surchargé, fortes chutes de tension, coupures fréquentes
Capacité insuffisante allouée par l’organisme de distribution d’électricité
Il n'y a pas de réseau du tout

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Les groupes électrogènes KOHLER® sont fabriqués avec qualité professionnelle, mais conçu pour Utilisation à la maison afin que vous puissiez continuer vos activités et profiter du confort même en cas de panne de courant. Les groupes électrogènes KOHLER® sont compacts, insonorisés et se mettent en marche automatiquement en cas de panne de courant, garantissant ainsi la poursuite d'une vie normale dans votre maison et une totale tranquillité d'esprit.

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Il se mettra en marche en cas de panne de courant, que vous soyez chez vous ou non, et alimentera votre logement en électricité, par exemple, pour :

Les réfrigérateurs et congélateurs ont continué à fonctionner.
Les systèmes de climatisation, de chauffage et d'alarme fonctionnaient.
Fonctionné pompes de drainage, systèmes de protection contre le gel, etc.
Fournissez de l’énergie à votre système informatique.
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Centrales hydroélectriques en Russie

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Caractéristiques du générateur de gaz SDMO RES 13

Centrales électriques et générateurs

Au principal

Les petites centrales hydroélectriques sont généralement divisées en deux types : « mini » - fournissant une unité de puissance jusqu'à 5 000 kW, et « micro » - dans la plage de 3 à 100 kW. L'utilisation de centrales hydroélectriques d'une telle capacité n'est pas nouvelle pour la Russie, mais c'est une vieille chose bien oubliée : dans les années 50 et 60, des milliers de petites centrales hydroélectriques fonctionnaient.

Actuellement, leur nombre atteint presque des centaines de pièces. Parallèlement, la hausse constante des prix des énergies fossiles entraîne une augmentation significative du coût de l'électricité, dont la part dans les coûts de production est de 20 % ou plus. À cet égard, une petite centrale hydroélectrique a reçu une nouvelle vie.

L’hydroélectricité moderne, comparée aux autres types d’électricité traditionnels, constitue le moyen le plus efficace et le plus respectueux de l’environnement de produire de l’électricité.

Une petite centrale hydroélectrique continue dans cette direction. Les petites centrales électriques permettent de préserver le paysage naturel et l'environnement non seulement pendant la phase d'exploitation, mais également pendant le processus de construction.

Mini centrale hydroélectrique 10-15-30-50 kW

Il n’a aucun impact négatif sur la qualité de l’eau à l’avenir : il conserve intégralement ses propriétés naturelles d’origine.

Dans les rivières poisson en boite l’eau peut être utilisée pour les espèces de plantes aquatiques. Contrairement à d’autres sources d’énergie propre et renouvelable telles que l’énergie solaire et éolienne, les petites centrales hydroélectriques sont pratiquement indépendantes des conditions météorologiques et peuvent fournir un approvisionnement stable en énergie aux consommateurs économiques. Un autre avantage peu d'énergie c'est l'épargne.

À l'époque où sources naturelles L'énergie - pétrole, charbon et gaz - est épuisée, une croissance constante coûte plus cher, le recours à des sources d'énergie renouvelables bon marché et accessibles, en particulier les petites, permet de produire de l'électricité bon marché. De plus, la construction de petites centrales hydroélectriques est peu coûteuse et rapidement rentabilisée. Ainsi, la construction d'une petite centrale hydroélectrique d'une capacité installée d'environ 500 kW, le coût les travaux de construction représente environ 14,5 à 15,0 millions de roubles.

Dans le tableau combiné, la documentation de conception, la construction d'équipements, la construction et l'installation de petites centrales hydroélectriques sont mises en service pendant 15 à 18 mois. L'électricité à haute fréquence provenant des centrales hydroélectriques ne coûte pas plus de 0,45 à 0,5 roubles pour 1 kWh, 1. C'est cinq fois inférieur aux coûts de l'électricité réellement vendus par le système électrique.

D'ailleurs, dans l'année prochaine En deux ans, ils ont l'intention de multiplier par 2 à 2,2 les systèmes électriques, de sorte que les coûts de construction seront remboursés en 3,5 à 5 ans. La mise en œuvre d'un tel projet du point de vue environnement ne nuira pas à l’environnement.

Par ailleurs, il convient de noter que la reconstruction, préalablement déduite de l'exploitation d'une petite centrale hydroélectrique, coûtera 1,5 à 2 fois moins cher.

De nombreuses organisations et entreprises scientifiques et industrielles russes participent à la conception et au développement d'équipements pour de telles centrales hydroélectriques.

L'une des plus importantes est l'association scientifique et technique intersectorielle « INSET » (Saint-Pétersbourg). Les spécialistes d'INSET ont développé et breveté des solutions techniques originales pour les systèmes de contrôle automatisés des petites et microcentrales hydroélectriques. L'utilisation de tels systèmes ne nécessite pas la présence constante de personnel de service sur place - l'unité hydraulique fonctionne de manière fiable mode automatique. Le système de contrôle peut être mis en œuvre sur la base d'un contrôleur programmable, qui vous permet de surveiller visuellement les paramètres de l'unité hydraulique sur un écran d'ordinateur.

Les unités hydrauliques pour petites et micro centrales hydroélectriques produisent du MNTO « intégré », conçu pour fonctionner sur une large plage de débits et de pressions avec des propriétés énergétiques élevées et fabriqué à l'aide d'aubes d'hélice, de turbine radiale et axiale.

La fourniture comprend généralement une turbine, un générateur et une commande automatique de l'unité hydraulique. Les débits de toutes les turbines sont basés sur une méthode de modélisation mathématique.

La faible consommation d'énergie est la plus solution efficace problèmes énergétiques pour les zones appartenant aux zones d'alimentation électrique décentralisée, qui représentent plus de 70 % du territoire de la Russie. Fournir de l’énergie aux régions éloignées et aux pénuries d’énergie nécessite des coûts importants.

Et ici, il est loin d’être utile d’utiliser les capacités du système énergétique fédéral existant. Le potentiel économique de la Russie est nettement supérieur à celui des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne, énergie solaire Dans le cadre du programme énergétique national, la société INSET développe le « Concept pour le développement et l'installation de petites centrales hydroélectriques dans la République de Tyva », selon lequel une petite centrale hydroélectrique sera mise en service cette année. année dans le village de Kyzyl-Khaya.

Actuellement, les centrales hydroélectriques INSET fonctionnent en Russie (Kabardino-Balkarie, Bachkortostan), dans la Communauté des États indépendants (Biélorussie, Géorgie), ainsi qu'en Lettonie et dans d'autres pays.

La mini-énergie écologique et économique attire depuis longtemps l’attention des étrangers.

Micro INESET opère au Japon, Corée du Sud, Brésil, Guatemala, Suède, Pologne.

Électricité gratuite - mini centrale hydroélectrique à faire soi-même

S'il y a une rivière ou même un petit ruisseau qui coule près de chez vous, alors avec l'aide d'une mini centrale hydroélectrique artisanale, vous pouvez obtenir de l'électricité gratuitement. Ce ne sera peut-être pas un ajout très important au budget, mais la prise de conscience que vous avez votre propre électricité coûte beaucoup plus cher.

Eh bien, si, par exemple, dans une datcha, il n'y a pas d'alimentation électrique centrale, même de petites quantités d'électricité seront tout simplement nécessaires. Ainsi, pour créer une centrale hydroélectrique artisanale, au moins deux conditions sont requises : la disponibilité d'une ressource en eau et le désir.

Si les deux sont présents, la première chose à faire est de mesurer la vitesse du débit de la rivière.

C'est très simple à faire : jetez une brindille dans la rivière et mesurez le temps pendant lequel elle flotte sur 10 mètres. En divisant les mètres par secondes, vous obtenez la vitesse actuelle en m/s. Si la vitesse est inférieure à 1 m/s, une mini centrale hydroélectrique productive ne fonctionnera pas.

Dans ce cas, vous pouvez essayer d'augmenter la vitesse d'écoulement en rétrécissant artificiellement le canal ou en créant un petit barrage si vous avez affaire à un petit ruisseau.

A titre indicatif, vous pouvez utiliser le rapport entre la vitesse d'écoulement en m/s et la puissance électrique extraite de l'arbre d'hélice en kW (diamètre de vis 1 mètre).

Les données sont expérimentales ; en réalité, la puissance résultante dépend de nombreux facteurs, mais elle se prête à une évaluation. Donc:

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.

La puissance d'une mini centrale hydroélectrique artisanale est proportionnelle au cube de la vitesse d'écoulement.

Comme déjà indiqué, si la vitesse d'écoulement est insuffisante, essayez de l'augmenter artificiellement, si cela est bien entendu possible.

Types de mini-centrales hydroélectriques

Il existe plusieurs options principales pour les mini centrales hydroélectriques artisanales.

Il s'agit d'une roue à pales montées perpendiculairement à la surface de l'eau.

La roue est à moins de la moitié immergée dans le flux. L'eau appuie sur les pales et fait tourner la roue. Il existe également des roues de turbine dotées d'aubes spéciales optimisées pour l'écoulement du liquide. Mais ce sont des conceptions assez complexes, plus fabriquées en usine que faites maison.

Il s'agit d'un rotor à axe vertical utilisé pour générer de l'énergie électrique.

Un rotor vertical qui tourne en raison de la différence de pression sur ses pales. La différence de pression est créée en raison de l’écoulement du liquide autour de surfaces complexes. L’effet est similaire à la portance d’un hydroptère ou à la portance d’une aile d’avion. Cette conception a été brevetée par Georges Jean-Marie Darrieux, ingénieur aéronautique français en 1931. Également souvent utilisé dans la conception d'éoliennes.

Guirlande une centrale hydroélectrique est constituée de turbines légères - des hélices hydrauliques, enfilées et rigidement fixées en forme de guirlande sur un câble lancé à travers la rivière.

Une extrémité du câble est fixée dans le palier de support, l'autre fait tourner le rotor du générateur.

Mini-centrale hydroélectrique - Centrale hydroélectrique de Leneva

Dans ce cas, le câble joue le rôle d'une sorte d'arbre dont le mouvement de rotation est transmis au générateur. Le flux d'eau fait tourner les rotors, les rotors font tourner le câble.

Egalement empruntée aux conceptions des centrales éoliennes, une sorte d'«éolienne sous-marine» à rotor vertical. Contrairement à une hélice aérienne, une hélice sous-marine a des pales de largeur minimale. Pour l'eau, une largeur de lame de seulement 2 cm est suffisante. Avec une telle largeur, il y aura une résistance minimale et une vitesse de rotation maximale.

Cette largeur de pales a été choisie pour une vitesse d'écoulement de 0,8 à 2 mètres par seconde. À des vitesses plus élevées, d’autres tailles peuvent être optimales. L'hélice ne se déplace pas à cause de la pression de l'eau, mais à cause de la génération d'une force de levage. Tout comme une aile d'avion. Les pales de l'hélice se déplacent à travers le flux plutôt que d'être entraînées dans la direction du flux.

Avantages et inconvénients de divers systèmes de mini-centrales hydroélectriques faits maison

Les inconvénients d'une centrale hydroélectrique guirlande sont évidents : consommation de matière élevée, danger pour autrui (long câble sous-marin, rotors cachés dans l'eau, blocage de la rivière), faible rendement.

La centrale hydroélectrique de Garland est une sorte de petit barrage. Il est conseillé de l'utiliser dans des zones inhabitées et isolées avec des panneaux d'avertissement appropriés.

L’autorisation des autorités et des environnementalistes peut être requise. La deuxième option est un petit ruisseau dans votre jardin.

Le rotor Daria est difficile à calculer et à fabriquer.

Au début du travail, vous devez le dérouler. Mais c'est intéressant car l'axe du rotor est situé verticalement et la puissance peut être prélevée au-dessus de l'eau, sans engrenages supplémentaires. Un tel rotor tournera avec tout changement de direction d'écoulement - c'est un plus.

Les modèles les plus répandus pour la construction de centrales hydroélectriques artisanales sont l'hélice et la roue hydraulique.

Étant donné que ces options sont relativement simples à fabriquer, nécessitent des calculs minimes et sont mises en œuvre avec coûts minimaux, ont un rendement élevé, sont faciles à installer et à utiliser.

Un exemple de mini-centrale hydroélectrique simple

La centrale hydroélectrique la plus simple peut être rapidement construite à partir d'un vélo ordinaire équipé d'un phare dynamique.

Plusieurs lames (2-3) doivent être préparées en fer galvanisé ou en fine tôle d'aluminium. Les pales doivent avoir la longueur allant de la jante au moyeu et une largeur de 2 à 4 cm.

Ces lames sont installées entre les rayons en utilisant n'importe quelle méthode disponible ou à l'aide de fixations pré-préparées.

Si vous utilisez deux lames, placez-les l'une en face de l'autre.

Si vous souhaitez ajouter plus de pales, divisez la circonférence de la roue par le nombre de pales et installez-les à intervalles égaux. Vous pouvez expérimenter la profondeur d'immersion de la roue à pales dans l'eau. Il est généralement immergé entre un tiers et la moitié.

L’option d’une centrale éolienne itinérante a été envisagée plus tôt.

Une telle microcentrale hydroélectrique ne prend pas beaucoup de place et conviendra parfaitement aux cyclistes - l'essentiel est la présence d'un ruisseau ou d'un ruisseau - qui est généralement l'endroit où est installé le camp.

Une mini centrale hydroélectrique à partir d'un vélo peut éclairer une tente et recharger des téléphones portables ou d'autres gadgets.

Source

flux libre fait maison

C'est à cet endroit que nous allons tenter de construire notre nouvelle centrale hydroélectrique. Auparavant, des tentatives avaient déjà été faites sur cet étang pour créer centrale hydroélectrique artisanale d'une roue d'écureuil avec entraînement par courroie à un générateur (d'ailleurs, c'est montré sur la photo à la fin de l'article), qui fournissait un courant d'environ 1 Ampère, cela suffisait pour alimenter plusieurs ampoules et une radio dans notre petit pavillon de chasse. Cette centrale a fonctionné avec succès pendant plus de 2 ans et nous avons décidé de créer une version plus puissante d'une centrale hydroélectrique similaire à la place de ce mini-barrage.

Pour fabriquer une mini centrale hydroélectrique de barrage sur le m il vous faudra :

Chutes et coins de tôle ;
- Disques de roue (utilisés à partir du boîtier d'un générateur Onan en panne) ;
- Générateur (il était composé de deux disques d'un diamètre de 11 pouces provenant de freins à disque Dodge) ;
- L'arbre de transmission et les roulements semblent également provenir de Dodge, nous ne nous en souvenons pas exactement, nous les avons donc retirés de nos propres mains d'un autre produit fait maison ;
- fil de cuivre d'une section d'environ 15 mm ;
- du contreplaqué ;
- des aimants ;
- résine polystyrène pour remplissage du rotor et du stator.

Processus de fabrication

Nous fabriquons les lames de roue motrice de 4 pouces coupées en 4 parties tuyaux en acier.

Nous avons réalisé un gabarit qui nous a aidé à tracer le trou. Les surfaces latérales de la roue sont des disques de 12 pouces de diamètre.

Nous réalisons un gabarit avec lequel nous marquons les trous pour les moyeux (5 pièces), ainsi que la position de l'angle des pales. Dans une telle roue, si on regarde de côté, l'eau arrive en haut, vers 10 heures, passe par le milieu de la roue et ressort en bas, à 5 heures, donc l'eau frappe la roue. deux fois. Nous avons examiné un grand nombre de photographies et essayé de simuler la largeur et l'angle des pales. Sur la photo ci-dessus, il y a des marquages pour les bords des pales et des trous pour fixer la roue au générateur. La roue comporte 16 pales.

Le gabarit a été collé sur l'un des disques - la future surface latérale de la roue ; nous avons serré les deux disques ensemble. La photo ci-dessus montre le perçage de petits trous pour positionner les lames.

Nous créons un espace de 10 pouces entre les disques à l'aide de goujons filetés solides et les alignons aussi soigneusement que possible avant d'installer les lames.

Le processus de soudage des roues est illustré sur la photo ci-dessus. Il est très important que les pales soient en tube d'acier galvanisé. Avant le soudage, il est nécessaire de décaper le zinc des bords des lames, car lors du soudage, le métal galvanisé émet des gaz toxiques, que l'on essaie d'éviter.

La roue terminée de notre future centrale hydroélectrique, sans génératrice. De l'autre côté de la roue (en face du générateur), il y a un trou de 4 pouces de diamètre dans le disque latéral - pour faciliter le vissage sur le générateur, mais aussi pour le nettoyage, afin que vous puissiez atteindre et retirer les bâtons et autres débris que l’eau peut transporter à l’intérieur.

La buse a la même largeur (10 pouces) que la roue et mesure environ 1 pouce de hauteur à l'extrémité où l'eau sort. La zone de la buse est légèrement plus petite que le tuyau de 4 pouces sur lequel la buse est montée. Sur la photo ci-dessus, nous plions une tôle de nos propres mains pour une buse.

Nous mettons la roue sur l'essieu, notre centrale hydroélectrique est presque prête, il ne reste plus qu'à fabriquer et installer le générateur. L'ensemble de la structure est mobile. Nous pouvons déplacer la buse vers l'avant, l'arrière, le haut, le bas. La roue et le générateur peuvent avancer et reculer.

Fabrication d'un générateur pour notre centrale hydroélectrique.>

Nous réalisons le bobinage du stator et le préparons pour la coulée. L'enroulement se compose de 9 bobines, chaque bobine est constituée de 125 tours de fil de cuivre d'une section de 1,5 mm. Chaque phase est constituée de 3 bobines connectées en série, nous avons ressorti 6 extrémités, nous pouvons donc réaliser soit une connexion étoile, soit une connexion triangle.

Et voici le stator après remplissage. (Nous utilisons de la résine polyester pour le remplir) Son diamètre est de 14 pouces (35,5 cm), son épaisseur est de 0,5 pouces 1,3 cm.

Nous fabriquons un modèle en contreplaqué - pour le marquage des aimants.

La photo montre un gabarit et un des disques de frein (futur rotor).

Nous disposons 12 aimants mesurant 2,5 x 5 cm et 1,3 cm d'épaisseur selon le gabarit préparé.

Nous remplissons le rotor de résine polyester et lorsque la résine sèche, le rotor est prêt à l'emploi.

Voilà à quoi ressemble notre centrale hydroélectrique presque achevée, équipée d'un générateur.

Photo de l'autre côté. Sous le couvercle en aluminium se trouvent deux ponts redresseurs du courant alternatif triphasé au courant continu. Échelle ampèremétrique – jusqu’à 6A. Dans cette condition, lorsque l'entrefer entre les rotors magnétiques est réduit à la limite, la machine produit 12,5 volts à 38 tr/min.

Dans le rotor magnétique arrière, il y a 3 vis de réglage pour régler l'entrefer, afin que le générateur puisse tourner plus vite selon les besoins, dans l'espoir de trouver l'optimum.

Pendant leur temps libre, 17 personnes ont participé à la création de la centrale hydroélectrique.

Commençons par fabriquer les fixations ; pour ce faire, nous nettoyons d'abord toute la rouille de la tôle et des coins, apprêtons et peignons, ce n'est bien sûr pas nécessaire, mais c'est plus beau ainsi, et cela aura l'air commercialisable.

Notre générateur avec roue hydraulique est prêt, il ne reste plus qu'à l'installer !

Ce serait bien de construire un écran de démarrage pour le générateur qui tournerait avec la roue, mais nous n'en avons pas encore trouvé. matériel approprié. Nous avons donc décidé de le faire plus tard, si la centrale hydroélectrique commence à fonctionner.

Une autre photo du générateur avec une roue hydraulique. La buse n'est pas encore installée, elle se trouve à l'arrière de la carrosserie et nous l'installerons prochainement.

La photo montre l'endroit où nous voulons le mettre. Un tuyau de 4 pouces sort du bas du barrage, soit une chute d'environ 3 pieds. Nous ne prélevons qu'une petite partie du débit d'eau.

Il s'agit de notre ancienne centrale micro-hydroélectrique, qui a fonctionné pendant 2 ans, hivers compris. C'était suffisant pour environ 1 ampère (12 watts). Il s'agit d'une roue d'écureuil, avec un entraînement par courroie vers le moteur à partir d'un streamer informatique d'Ametek. La tension de la courroie est essentielle pour travail réussi, il doit être ajusté fréquemment. Nous espérons avoir construit quelque chose de mieux que cela.

Voici notre centrale hydroélectrique en place, nous sommes en train de l'installer. Finalement, nous arrivons aux paramètres théoriquement prédits : meilleur résultat Il s'avère que l'eau entre à 10 heures sur la jante et ressort vers 5 heures.

Ça marche! La sortie est d’environ 2 ampères (1,9 pour être exact). Il n'est pas possible d'augmenter le courant. Les réglages ne sont pas faciles à réaliser : chaque mouvement de la molette nécessite un mouvement correspondant de la buse, et vice versa. Nous pouvons également modifier l'entrefer et changer la connexion d'étoile en triangle. Le résultat est nettement meilleur pour l'étoile - la puissance est plus élevée que pour le triangle à même vitesse. Nous avons fini par opter pour un plateau avec un dégagement de 1,25 pouces (beaucoup).

La machine peut être rendue un peu moins chère en utilisant des aimants moins puissants et un entrefer plus petit... ou elle peut produire plus de courant avec les mêmes aimants, moins d'entrefer et des bobines avec gros montant se tourne. Nous ferons ça un jour. Pendant ce temps, la roue produit 160 tr/min au ralenti, 110 tr/min en charge, produisant 1,9 A x 12V.
Nous nous sommes bien amusés, c'était très amusant et la mini-centrale hydroélectrique fonctionne bien. Nous avons encore besoin d'un écran pour le générateur - la rivière est pleine de sable de magnétite ! Toutes les quelques heures, vous devez nettoyer les rotors magnétiques de l'accumulation de sable. Vous devez soit installer un écran, soit fixer quelques aimants puissants à l'entrée du tuyau.

Basé sur des éléments du site : Otherpower.com

Le pouvoir de l’écoulement de l’eau est une ressource naturelle renouvelable qui permet d’obtenir de l’électricité pratiquement gratuitement. L'énergie donnée par la nature offrira l'opportunité d'économiser sur utilitaires et résoudre le problème de recharge des équipements.

S’il y a un ruisseau ou une rivière qui coule à proximité de chez vous, cela vaut la peine d’en profiter. Ils pourront alimenter en électricité le terrain et la maison. Et si vous construisez une centrale hydroélectrique de vos propres mains, l'effet économique augmente considérablement.

L'article présenté décrit en détail les technologies de fabrication des ouvrages hydrauliques privés. Nous avons parlé de ce qui est nécessaire pour mettre en place le système et le connecter aux consommateurs. Ici, vous découvrirez toutes les options pour les fournisseurs d'énergie miniatures assemblés à partir de matériaux de récupération.

Les centrales hydroélectriques sont des structures capables de convertir l’énergie du mouvement de l’eau en électricité. jusqu'à présent, ils ne sont activement exploités qu'en Occident. Dans notre pays, cette industrie prometteuse ne fait que ses premiers pas timides.

Galerie d'images

Tout d'abord, définissons le principe de fonctionnement et les types de petites centrales hydroélectriques. Le débit d'une rivière ou d'un cours d'eau en chute fait tourner les aubes de la turbine et une canalisation hydraulique reliée à un générateur électrique - ce dernier produit de l'électricité. Les centrales hydroélectriques compactes modernes disposent d'un contrôle automatique avec la possibilité de passer instantanément en mode manuel en cas de situation d'urgence. Les conceptions des centrales hydroélectriques d'usine modernes permettent de minimiser les travaux de construction lors de l'installation des équipements.

Types de mini centrales hydroélectriques

Les mini centrales électriques comprennent des dispositifs de production d'une capacité de 1 à 3 000 kW. Fondamentalement, la centrale thermique se compose de :

turbines (dispositif de prise d'eau);
bloc générateur ;
systèmes de contrôle.

Selon le type de ressources en eau utilisées pour la production, les mini centrales hydroélectriques sont :

Rivières des canaux. De telles stations sont construites sur de petites rivières de plaine dotées de réservoirs.
Montagne. Stations stationnaires qui utilisent l’énergie des courants rapides de montagne.
Industriel. Stations qui utilisent les différences de débit d'eau dans les entreprises industrielles.
Mobile. Stations utilisant des tuyaux renforcés pour l'écoulement de l'eau.

Les types de stations de barrage se caractérisent par une puissance élevée, mais la construction d'un barrage coûte cher et, dans ce cas, il est impossible de se passer de permis. S'impliquer auprès des responsables de notre pays, ce n'est pas seulement vous compliquer la vie, mais remettre en question la mise en œuvre des meilleures intentions, nous abandonnerons donc cette idée d'emblée.

Comment fonctionne une mini centrale hydroélectrique ?

Le schéma de principe de fonctionnement d'une centrale hydroélectrique peut être choisi parmi plusieurs options :

Centrale hydroélectrique de Garland. D'une rive à l'autre de la rivière, un câble sur lequel sont tendus des rotors est posé sous l'eau. Le courant fait tourner les rotors et, par conséquent, le câble lui-même. Une extrémité du câble est dans un roulement, l'autre est reliée au générateur.
Hélice. Une structure sous-marine ressemblant à une éolienne avec des pales étroites et un rotor vertical. Une lame d'une largeur de seulement 20 mm à une vitesse de rotation élevée offrira une résistance minimale. Une lame de cette largeur est sélectionnée à une vitesse d'écoulement de 0,8 à 2,0 m par seconde.
Roue à eau. Roue à pales, partiellement immergée dans l'écoulement, et située perpendiculairement à la surface de l'eau. Le flux d'eau appuie sur les pales, faisant tourner la roue.
Rotor Daria. Rotor vertical avec surfaces complexes lames. Le liquide circulant autour des pales crée différentes pressions, provoquant une rotation.

La photo montre une mini centrale hydroélectrique basée sur une roue hydraulique

Comment estimer la capacité potentielle des mini centrales hydroélectriques

Avant de construire une mini centrale hydroélectrique de vos propres mains, vous devez déterminer la puissance sur laquelle vous pouvez compter. Il existe une relation de référence entre la vitesse d'écoulement de l'eau et la puissance pouvant être extraite du puits en kW avec un diamètre de vis de 1 m.

La vitesse d'écoulement est déterminée en mesurant le temps nécessaire à un copeau jeté dans l'eau pour parcourir une certaine distance. Après avoir effectué des calculs simples, nous obtenons la vitesse d'écoulement en mètres par seconde. Si dans dans ce cas Si la vitesse est inférieure à 1 m/sec, la construction d’une centrale hydroélectrique ne sera pas économiquement réalisable.

À une vitesse d'écoulement de 2,5 m/s, la puissance sera de 0,86 kW, à 3 m/s - 1,24 kW, à 4 m/s - 2,2 kW. La relation est décrite par la dépendance : la puissance d'une centrale hydroélectrique est proportionnelle au cube de la vitesse d'écoulement de l'eau. Si la vitesse d'écoulement sur le chantier proposé est faible, vous pouvez tenter de l'augmenter en installant une différence de hauteur d'écoulement ou en installant un tuyau d'évacuation de diamètre variable à la sortie du réservoir. Plus le diamètre de sortie du tuyau est petit, plus le débit est élevé.

Comment faire une mini centrale hydroélectrique à la maison

Le principe de fonctionnement d'une petite centrale hydroélectrique artisanale peut être compris à l'aide de l'exemple d'un vélo équipé d'un phare et d'une dynamo (générateur).

À partir de fer à toiture, nous fabriquons trois lames d'une longueur égale au rayon de la roue du vélo (la distance entre le moyeu central et la jante) et d'une largeur de 3 à 4 cm.
Nous installons les lames entre les rayons de la roue, en pliant le bord de la lame autour des rayons pour la fixer. Les lames doivent être alignées uniformément tout en conservant les mêmes angles entre elles.
Nous plongeons la roue à pales dans une rivière rapide jusqu'à une profondeur d'un tiers à la moitié du diamètre de la roue. L’électricité produite suffira, par exemple, à éclairer une tente.

Dessin d'une des options de construction d'une mini centrale hydroélectrique

Un exemple serait une petite centrale hydroélectrique pour une ferme d'une capacité de 3 à 5 kW à partir de matériaux de rebut :

Le rotor peut être fabriqué à partir d'un ancien tambour de câble métallique d'un diamètre de 2,2 M. À l'aide d'une meuleuse et en soudant à un angle de 45 degrés par rapport au rayon, 18 pales doivent être soudées. Le rotor tourne sur des roulements. Support – tuyau ou angle métallique.
Sur le rotor, vous devez installer une boîte de vitesses à chaîne avec rapport de démultiplication(coefficient de transmission) 4. Ensuite, la rotation sera transmise via l'arbre de transmission du VAZ 2101. L'utilisation de l'arbre de transmission réduira les vibrations et l'alignement de l'entraînement et du générateur lors de l'utilisation de l'arbre ne sera pas critique.
Vous aurez besoin d'un réducteur élévateur (coefficient - 40) et d'un générateur triphasé. La vitesse de rotation du générateur est d'environ 3000 tr/min. Le rapport de réduction total des deux réducteurs sera de 40 x 4 = 160. Le générateur doit être recouvert d'un carter pour le protéger de l'humidité et de la sécurité. La rotation estimée de la roue hydraulique devrait être d’environ 20 tours par minute.
Peut être adapté pour générateur moteur asynchrone, et prenez l'unité de commande de n'importe quelle petite machine. Vous aurez besoin d'un câble VVG NG de 2x4 de long entre le rotor et les bâtiments agricoles.

conclusions

Le coût total de fabrication sera d'environ 10 à 15 000 roubles. Le principal poste de dépense est le salaire du soudeur et de l’ouvrier qui participent à la réalisation et au montage de la structure.

Les principaux avantages de tels équipements sont le faible coût de l'électricité, la sécurité environnementale, l'inépuisabilité de la source d'énergie et la simplicité de conception.

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