Вконтакте Facebook Twitter Стрічка RSS

Гідрогенератори малої потужності для дому своїми руками. Саморобна гідроелектростанція зі старої пральної машини

Міні ГЕС. Мікрогідроелектростанції

Мала гідроелектростанція або мала ГЕС (МГЕС) - гідроелектростанція, що виробляє порівняно мала кількість електроенергії та складається з гідроенергетичних установок із встановленою потужністю від 1 до 3000 кВт.

Мікро-гідроелектростанція призначена для перетворення гідравлічної енергії потоку рідини на електричну для подальшої передачі згенерованої електроенергії в енергосистему. Під терміном мікро мається на увазі, що ця гідроелектростанція встановлюється на малих водних об'єктах - невеликих річках або навіть струмках, технологічних протоках або перепадах висот систем водопідготовки, а потужність гідроагрегату не перевищує 10 кВт.

МГЕС поділяють на два класи: це мікро-гідроелектростанції (до 200 кВт) та міні-гідроелектростанції (до 3000 кВт). Перші застосовуються в основному в домогосподарствах і на невеликих підприємствах, другі - на більших об'єктах. Для власника заміського будинкуабо невеликого бізнесу, очевидно, більший інтерес представляють перші.

Виходячи з принципу дії, мікро-гідроелектростанції поділяють на такі типи:

Водяне колесо . Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно до поверхні води і наполовину в неї занурене. У процесі роботи вода тисне на лопаті та змушує обертатися колесо.

З погляду простоти виготовлення та отримання максимального ККД з мінімальними витратами, ця конструкція добре працює. Тому часто застосовується і практично.

Гірляндна міні-ГЕС . Є перекинутим з одного берега річки на інший трос з жорстко закріпленими на ньому роторами. Потік води обертає ротори, а їх обертання передається на трос, один кінець якого з'єднаний з підшипником, а другий - з валом генератора.

Недоліки гірляндної ГЕС: велика матеріаломісткість, небезпека для оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД.

Ротор Дар'ї . Це вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Фактично, МГЕС даної конструкції ідентичні однойменним вітрогенераторам, але розташовуються в рідинному середовищі.

Ротор Дар'ї складний у виготовленні, на початку його потрібно розкрутити. Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку. Як і в його повітряного побратима, ККД ротора Дар'ї поступається ККД МГЕС пропелерного типу.

Пропелер . Це має вертикальний ротор підводний «вітряк», який на відміну від повітряного, має лопаті мінімальної ширини всього в 2 см. Така ширина забезпечує мінімальний опір і максимальну швидкість обертання і вибиралася для швидкості потоку, що найчастіше зустрічається, - 0.8-2 метри в секунду.

Пропелерні МГЕС , Так само як і колісні, прості у виготовленні і мають порівняно високий ККД, їх часте застосування цим і обумовлено.

Класифікація Міні ГЕС

Класифікація з вироблюваної потужності (області застосування) .

Вироблена мікро ГЕС потужність визначається поєднанням двох факторів, перший це напір води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератор, що виробляє електроенергію, і другий фактор - витратою, тобто. об'ємом води, що проходить через турбіну за 1 секунду. Витрата є визначальним фактором при віднесенні ГЕС до певного типу.

По вироблюваної потужності МГЕС поділяються на:

  • Побутові потужністю до 15 кВт: використовуються для забезпечення електроенергією приватних домоволодінь та ферм.
  • Комерційні потужністю до 180 кВт: живлять електроенергією невеликі підприємства.
  • Промислові потужністю понад 180 кВт: генерують електроенергію на продаж або енергія передається на виробництво.

Класифікація за конструкцією


Класифікація за місцем встановлення

  • Високонапірні – понад 60 м;
  • Середньонапірні – від 25 м;
  • Низьконапірні – від 3 до 25 м.

Ця класифікація передбачає, що електростанція дбає про різних частотах обертання, й у її механічної стабілізації вживається низку заходів, т.к. швидкість потоку залежить від напору.

Складові частини Міні ГЕС

Електрогенеруюча установка малої ГЕС складається з турбіни, генератора та системи автоматичного управління. Частина елементів системи аналогічні або . Основні елементи системи:

  • Гідротурбіни з лопатками, з'єднана валом із генератором
  • Генератор . Призначений для вироблення змінного струму. Приєднується до валу турбіни. Параметри струму, що генерується, бути відносно нестабільні, проте нічого схожого на стрибки потужності при вітряній генерації не відбувається;
  • Блок керування гідротурбіною забезпечує пуск та зупинку гідроагрегату, автоматичну синхронізацію генератора при підключенні до енергосистеми, контроль режимів роботи гідроагрегату, аварійну зупинку.
  • Блок баластного навантаження , призначений для розсіювання невикористовуваної споживачем на даний момент потужність, дозволяє уникнути виходу з ладу електрогенератора та системи контролю та управління.
  • Контролер заряду/стабілізатор : призначений для керування зарядом акумуляторних батарей, контролю повороту лопатей та перетворення напруги.
  • Банк АКБ : накопичувальна ємність, від розміру якої залежить тривалість функціонування в автономному режимі об'єкта, що живиться нею.
  • Інвертор У багатьох гідрогенеруючих системах застосовуються інверторні системи. За наявності банку АКБ та контролера заряду, гідросистеми мало чим відрізняються від інших систем, що застосовують ВІЕ.

Міні ГЕС для приватного будинку

Зростання тарифів на електроенергію та відсутність достатніх потужностей роблять актуальними питання про застосування безкоштовної енергії відновлюваних джерел у домашніх господарствах. Порівняно з іншими джерелами ВДЕ, міні ГЕС становлять інтерес, тому що при рівній потужності з вітряком та сонячною батареєювони здатні видати за рівний проміжок часу набагато більше енергії. Природне обмеження їх застосування є відсутність річки

Якщо біля вашого будинку протікає невелика річка, струмок або мають місце перепади висот на озерних водоскидах, то у вас є умови для встановлення міні ГЕС. Витрачені на її придбання гроші швидко окупляться - ви будь-якої пори року забезпечені дешевою електроенергією, незалежно від погодних умовта інших зовнішніх факторів.

Основним показником, який вказує на ефективність використання МГЕС, є швидкість потоку водойми. Якщо швидкість менше 1 м/с, то необхідно вжити додаткових заходів щодо його розгону, наприклад, зробити обвідний канал змінного перерізу або організувати штучний перепад висот.

Переваги та недоліки мікрогідроенергетики

До переваг міні ґес для дому можна віднести:

  • Екологічна безпека (з застереженнями для риб-мальків) обладнання та відсутність необхідності затоплення великих площ з колосальним матеріальним збитком;
  • Екологічна чистота одержуваної енергії. Відсутній вплив на властивості та якість води. Водойми можна використовувати і для рибогосподарської діяльності, як джерела водопостачання населення;
  • Низьку вартість одержуваної електроенергії, яка в рази дешевша за вироблену на ТЕС;
  • Простоту і надійність устаткування, що застосовується, і можливість його роботи в автономному режимі (як у складі, так і поза мережею електропостачання). Вироблений ними електричний струмвідповідає вимогам ГОСТу по частоті та напрузі;
  • Повний ресурс роботи станції – не менше 40 років (не менше 5 років до капітального ремонту);
  • невичерпність ресурсів, що використовуються для вироблення енергії.

Основний недолік мікро-ГЕС це відносна небезпека для мешканців водної фауни, т.к. лопатки турбін, що обертаються, особливо в швидкісних потоках, можуть становити загрозу для риб або мальків. Умовним недоліком можна вважати обмеженість застосування технології.

Безплатна всесезонна гідроелектростанція

Пропонується безщільна всесезонна гідроелектростанція (БВГЕС), яка призначена для вироблення електроенергії без спорудження греблі за рахунок використання енергії самопливного потоку.

За рахунок виготовлення різних типорозмірів під різні швидкості течії, а також каскадного монтажу установки БВГЕС можуть використовуватися як у малих господарствах, так і для промислового виробництваелектроенергії, особливо у місцях, віддалених від ЛЕП.

Конструктивно ротор ГЕС встановлюється вертикально, висота ротора від 0,25 до 2,5 м ... Фіксація конструкції на річках з льодоставом проводиться на дні русла, а у відкритому (незамерзаючому руслі) __ на закріпленому катамарані.

Потужність установки пропорційна площі лопаті та швидкості течії в кубі. Залежність потужності, що отримується на валу БВГЕС від її розмірів та швидкості течії, а також оцінна вартість гідроагрегату представлена ​​в наступній таблиці:

Потужність БВГЕС, кВт в залежності від швидкості потоку та розмірів установки

Термін окупності установки не перевищує 1 рік. Досвідчений зразокБВГЕС пройшов випробування на водному натурному полігоні.

В даний час є технічна документація для виробництва промислових зразків. технічним умовамзамовника.

Напірні мікро- та малі ГЕС

Гідроагрегати для малих ГЕС призначені для експлуатації у широкому діапазоні напорів та витрат з високими енергетичними характеристиками.

МікроГЕС — надійні, екологічно чисті, компактні джерела електроенергії, що швидко окупаються, для сіл, хуторів, дачних селищ, фермерських господарств, а також млинів, хлібопекарень, невеликих виробництв у віддалених гірських і важкодоступних районах, де немає поблизу ліній електропередач, а будувати такі лінії зараз і довше і дорожче, ніж придбати та встановити мікроГЕС.

У комплект поставки входять: енергоблок, водозабірний пристрій та пристрій автоматичного регулювання.

Є успішний досвід експлуатації обладнання на перепадах вже існуючих гребель, каналів, систем водопостачання та водовідведення промислових підприємств та об'єктів міського господарства, очисних споруд, зрошувальних систем та питних водоводів. Понад 150 комплектів обладнання поставлено замовникам до різних регіонів Росії, країн СНД, а також до Японії, Бразилії, Гватемали, Швеції та Латвії.

Основні технічне рішення, використані при створенні обладнання, виконані на рівні винаходів та захищені патентами.

1. МІКРОГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

з пропелерним робочим колесом
- Потужністю до 10 кВт (МГЕС-10ПР) на напір 2,0-4,5 м і витрата 0,07 - 0,14 м3 / с;
- Потужністю до 10 кВт (МГЕС-10ПР) на натиск 4,5-8,0 м і витрата 0,10 - 0,21 м3 / с;
- Потужністю до 15 кВт (МГЕС-15ПР) на напір 1,75-3,5 м і витрата 0,10 - 0,20 м3 / с;
- Потужністю до 15 кВт (МГЕС-15ПР) на натиск 3,5-7,0 м і витрата 0,15 - 0,130м3 / с;
- Потужністю до 50 кВт (МГЕС-50ПР) на напір 4,0-10,0 м і витрата 0,36 - 0,80 м3/с;

з діагональним робочим колесом
- Потужністю 10 - 50 кВт (МГЕС-50Д) на натиск 10,0-25,0 м і витрата 0,05 - 0,28 м3 / с;
- Потужністю до 100кВт (МГЕС-100Д) на натиск 25,0-55,0 м і витрата 0,19 - 0,25 м3 / с;

2. ГІДРОАГРЕГАТИ ДЛЯ МАЛИХ ГЕС

Гідроагрегати з осьовими турбінами потужністю до 1000 кВт;
-гідроагрегати з радіально-осьовими турбінами потужністю до 5000 кВт;
-гідроагрегати з ковшовими турбінами потужністю до 5000 кВт;

ТЕРМІН ПОСТАЧАННЯ

МікроГЕС10кВт; 15кВт поставляється терміном до 3 місяців після підписання контракту.
МікроГЕС 50кВт; поставляється терміном до 6 місяців після підписання контракту.
МікроГЕС 100кВт; поставляється терміном до 8 місяців після підписання контракту.
Гідроагрегати постачаються у строк від 6 до 12 місяців після підписання контракту.

Фахівці компанії готові допомогти Вам визначити оптимальний варіантустановки мікро- та малих ГЕС, вибрати обладнання для них, надати допомогу в монтажі та пуску гідроагрегатів, а також забезпечити сервісне обслуговування обладнання
процесі його експлуатації.

ВАРТІСТЬ ОБЛАДНАННЯ

Мікро-ГЕС російського виробництва

Зовнішній вигляд

Мікро-ГЕС 10 кВт

Мікро-ГЕС 50 кВт

ІнжІнвестБуд

Міні ГЕС. Мікрогідроелектростанції

Мала гідроелектростанція або мала ГЕС (МГЕС) – гідроелектростанція, що виробляє порівняно мала кількість електроенергії та складається з гідроенергетичних установок із встановленою потужністю від 1 до 3000 кВт.

Мікро-гідроелектростанціяпризначена для перетворення гідравлічної енергії потоку рідини на електричну для подальшої передачі згенерованої електроенергії в енергосистему.

Під терміном мікро мається на увазі, що ця гідроелектростанція встановлюється на малих водних об'єктах - невеликих річках або навіть струмках, технологічних протоках або перепадах висот систем водопідготовки, а потужність гідроагрегату не перевищує 10 кВт.

МГЕС поділяють на два класи: це мікро-гідроелектростанції (до 200 кВт) та міні-гідроелектростанції (до 3000 кВт). Перші застосовуються в основному в домогосподарствах і на невеликих підприємствах, другі – на більших об'єктах.

Для власника заміського будинку або невеликого бізнесу, очевидно, більший інтерес представляють перші.

Виходячи з принципу дії, мікро-гідроелектростанції поділяють на такі типи:

Водяне колесо. Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно до поверхні води і наполовину в неї занурене. У процесі роботи вода тисне на лопаті та змушує обертатися колесо.

З погляду простоти виготовлення та отримання максимального ККД з мінімальними витратами, ця конструкція добре працює.

Тому часто застосовується і практично.

Гірляндна міні-ГЕС. Є перекинутим з одного берега річки на інший трос з жорстко закріпленими на ньому роторами. Потік води обертає ротори, а їх обертання передається на трос, один кінець якого з'єднаний з підшипником, а другий – з валом генератора.

Недоліки гірляндної ГЕС: велика матеріаломісткість, небезпека для оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД.

Ротор Дар'ї.

Це вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Фактично, МГЕС даної конструкції ідентичні однойменним вітрогенераторам, але розташовуються в рідинному середовищі.

Ротор Дар'ї складний у виготовленні, на початку його потрібно розкрутити.

Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку. Як і в його повітряного побратима, ККД ротора Дар'ї поступається ККД МГЕС пропелерного типу.

Пропелер.

Це має вертикальний ротор підводний «вітряк», який на відміну від повітряного, має лопаті мінімальної ширини всього в 2 см. Така ширина забезпечує мінімальний опір і максимальну швидкість обертання і вибиралася для швидкості потоку, що найчастіше зустрічається, - 0.8-2 метри в секунду.

Пропелерні МГЕС, Так само як і колісні, прості у виготовленні і мають порівняно високий ККД, їх часте застосування цим і обумовлено.

Класифікація Міні ГЕС

Класифікація з вироблюваної потужності (області застосування).

Вироблена мікро ГЕС потужність визначається поєднанням двох факторів, перший це напір води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератор, що виробляє електроенергію, і другий фактор - витратою, тобто.

об'ємом води, що проходить через турбіну за 1 секунду. Витрата є визначальним фактором при віднесенні ГЕС до певного типу.

По вироблюваної потужності МГЕС поділяються на:

  • Побутові потужністю до 15 кВт: використовуються для забезпечення електроенергією приватних домоволодінь та ферм.
  • Комерційні потужністю до 180 кВт: живлять електроенергією невеликі підприємства.
  • Промислові потужністю понад 180 кВт: генерують електроенергію на продаж або енергія передається на виробництво.

Класифікація за конструкцією


Класифікація за місцем встановлення

  • Високонапірні - понад 60 м;
  • Середньонапірні - від 25 м;
  • Низьконапірні - від 3 до 25 м.

Ця класифікація передбачає, що електростанція дбає про різних частотах обертання, й у її механічної стабілізації вживається низку заходів, т.к.

швидкість потоку залежить від напору.

Складові частини Міні ГЕС

Електрогенеруюча установка малої ГЕС складається з турбіни, генератора та системи автоматичного управління. Частина елементів системи аналогічні для систем сонячної генерації чи вітряної генерації. Основні елементи системи:

  • Гідротурбіниз лопатками, з'єднана валом із генератором
  • Генератор.

    Міні гідроелектростанція (ГЕС) для дому

    Призначений для вироблення змінного струму. Приєднується до валу турбіни. Параметри струму, що генерується, бути відносно нестабільні, проте нічого схожого на стрибки потужності при вітряній генерації не відбувається;

  • Блок керування гідротурбіноюзабезпечує пуск та зупинку гідроагрегату, автоматичну синхронізацію генератора при підключенні до енергосистеми, контроль режимів роботи гідроагрегату, аварійну зупинку.
  • Блок баластного навантаження, призначений для розсіювання невикористовуваної споживачем на даний момент потужність, дозволяє уникнути виходу з ладу електрогенератора та системи контролю та управління.
  • Контролер заряду/стабілізатор: призначений для керування зарядом акумуляторних батарей, контролю повороту лопатей та перетворення напруги.
  • Банк АКБ: накопичувальна ємність, від розміру якої залежить тривалість функціонування в автономному режимі об'єкта, що живиться нею.
  • ІнверторУ багатьох гідрогенеруючих системах застосовуються інверторні системи. За наявності банку АКБ та контролера заряду, гідросистеми мало чим відрізняються від інших систем, що застосовують ВІЕ.

Міні ГЕС для приватного будинку

Зростання тарифів на електроенергію та відсутність достатніх потужностей роблять актуальними питання про застосування безкоштовної енергії відновлюваних джерел у домашніх господарствах.

Порівняно з іншими джерелами ВІЕ, міні ГЕС становлять інтерес, оскільки за рівної потужності з вітряком і сонячною батареєю вони здатні видати за рівний проміжок часу набагато більше енергії.

Природне обмеження їх застосування є відсутність річки

Якщо біля вашого будинку протікає невелика річка, струмок або мають місце перепади висот на озерних водоскидах, то у вас є умови для встановлення міні ГЕС. Витрачені на її придбання гроші швидко окупляться - ви будь-якої пори року забезпечені дешевою електроенергією, незалежно від погодних умов та інших зовнішніх факторів.

Основним показником, який вказує на ефективність використання МГЕС, є швидкість потоку водойми.

Якщо швидкість менше 1 м/с, то необхідно вжити додаткових заходів щодо його розгону, наприклад, зробити обвідний канал змінного перерізу або організувати штучний перепад висот.

Переваги та недоліки мікрогідроенергетики

До переваг міні ґес для дому можна віднести:

  • Екологічна безпека (з застереженнями для риб-мальків) обладнання та відсутність необхідності затоплення великих площ з колосальним матеріальним збитком;
  • Екологічна чистота одержуваної енергії.

    Відсутній вплив на властивості та якість води. Водойми можна використовувати і для рибогосподарської діяльності, як джерела водопостачання населення;

  • Низьку вартість одержуваної електроенергії, яка в рази дешевша за вироблену на ТЕС;
  • Простоту і надійність устаткування, що застосовується, і можливість його роботи в автономному режимі (як у складі, так і поза мережею електропостачання).

    Електричний струм, що виробляється ними, відповідає вимогам ГОСТу по частоті і напрузі;

  • Повний ресурс роботи станції – не менше 40 років (не менше 5 років до капітального ремонту);
  • невичерпність ресурсів, що використовуються для вироблення енергії.

Основний недолік мікро-ГЕС це відносна небезпека для мешканців водної фауни, т.к. лопатки турбін, що обертаються, особливо в швидкісних потоках, можуть становити загрозу для риб або мальків.

Загальна інформація

Мікрогідроелектростанція (Micro HPP) призначена для забезпечення електропостачання споживача ізольованого від енергосистеми.

Повноту постачання мікро-ГЕС наведено в таблиці 1

Умови експлуатації:

- Температура повітря, 0 ° C

- У точці живлення від -10 до +40;

- у місці розташування електричних шаф від 0 до +40;

- Висота над рівнем моря, м до 1000; (При установці мікро-ГЕС на висоті понад 1000 м максимальна потужність має бути обмежена)

- Відносна вологість повітря в місці розташування електричних шаф не перевищує 98% при t = +250 °C.

Гарантійний термін для мікроГЕС 1 рік з дати його запуску, але не більше 1,5 років з дати відправлення, зведення контролю та введення в експлуатацію роботи за участю компанії та дотримання правил транспорту, зберігання та експлуатації експертів.

Повне постачання мікро-ГЕС

Таблиця 1

технічні дані

Специфікації MicroHP наведено у таблиці 2

Таблиця 2

параметр

Голова (нетто), м

Витрата води, м3/с

Вихідна потужність, кВт

Швидкість обертання, об/хв

Напруга, В

Поточна частота, Гц

Діаметр диска, мм

Діаметр подачі, мм

Вимоги до мережі та навантаження споживача (навантаження визначається як відсоток від фактичного надходження на мікро-ГЕС):

- Характеристика місцевого, чотирифазного, трифазного;

- Потужність кожного двигуна,% не більше 10;

Загальна потужність двигуна, якщо встановлено додаткові компенсаційні конденсатори,% не більше 30.

ДИЗАЙН

Блок живлення призначений для вироблення електроенергії та складається з гідравлічної турбіни та асинхронного двигуна, який використовується як генератор.

Він призначений для поглинання надмірної активної потужності мікро-ГЕС. BNN - це шафа, всередині якої розташовані термоелектричні нагрівачі.

Пристрій автоматичного керування призначений для керування та захисту приводу. Він забезпечує збудження асинхронного генератораі автоматичне керуваннянапругою і частотою.

UAR забезпечує захист від перевантаження, перенапруги та коротких замикань

Пристрій подачі води виконано у вигляді мережного ящика, всередині якого є шланг подачі води з корпусом, що закриває.

Пристрій подачі води сконструйовано таким чином, що залишки, що плавають, не входять у привід.

Повні, монтажні та приєднувальні розміри показані на малюнку 1.

вимоги до встановлення

Для роботи мікроелектростанції наявність тиску (різниця в рівнях води) є попередньою умовою (див. рис. 2).

Повноекранна гідроелектрична гребель

Голова може бути отримана через різницю у водяних знаках між:

- Дві річки;

- озеро та річка;

— на тій річці, через вирівнювання кривої.

Тиск також можливий при будівництві греблі.

На малюнку 2 показано встановлення мікро HP відповідно до схеми конструкції бар'єру. Для створення тиску на турбіну вздовж річки, що має безліч схилів та порогів, встановлено вихідний трубопровід.

Невелика кам'яна гребля розсіюється, щоб збільшити тиск.

Трубопровід повинен забезпечувати воду для встановлення з мінімальною втратою головки.

Довжина трубопроводу визначається місцевими умовами.

Перед блоком живлення вхідний та основний клапани, необхідні для запуску та зупинки мікро HPW, повинні бути встановлені на трубопроводі.

Мал. 1
Загалом, розміри монтажу та підключення Micro HPP 10Pr.
1 - привід,
2 - блочне баластне навантаження BBN,
3 — Автоматичний пристрійуправління UAR

Когенераційні установки малої потужності (огляд)

Когенераційні установки для індивідуальних будинків — мікро-ТЕЦ,« Мікро-CHP (microCHP)» – абревіатура від “ heat and power combined” (комбінування тепла та електрики) – це установка, призначена для опалення індивідуального житла) – один із найцікавіших напрямків розвитку опалювальної техніки.

Мікро-ТЕЦ(microCHP) вже знайшли тисячі користувачів і увійдуть до каталогів виробників у найближчі роки.

У конструкціях, що випускаються і проектуються, реалізуються різні технічні рішення - від традиційного двигуна внутрішнього згоряння (двигун Отто), до парових турбін і поршневих двигунів, а також двигуна зовнішнього згоряння Стірлінга. Просуваючи дане обладнання, виробники наводять аргументи як економічного, так і екологічного характеру: високий (більше 90%) сукупний ККДмікро-ТЕЦзабезпечує зниження витрат на енергопостачання та обсяг шкідливих викидів, зокрема вуглекислого газу, в атмосферу.

Компанія Senertec GmbH, що входить до Вахi Group, що реалізувала на сьогодні близько півтора десятка тисяч установок Dachs(Барсук) із двигуном внутрішнього згоряння.

Електрична потужність – від 5 кВт, теплова – від 12,5 до 20,5. Senertecпропонує енергоцентр для індивідуального будинку, а при використанні кількох модулів та великого комерційного об'єкту. Крім компактного когенераційного модуля він включає у стандартному виконанні буферний накопичувач ємністю до 1000 л зі змонтованим на ньому тепловим пунктом, що поєднує всі елементи обв'язки, необхідні для опалення та ГВП.

Додатково є зовнішній конденсаційний теплообмінник. Різні моделі установок Dachs працюють на природному зрідженому газі, дизельному паливі.

Є модель Dachs RS, призначена для роботи на біодизельному паливі з ріпакової олії. Орієнтовна вартість газової моделі – 25 тис. євро.

МікроТЕЦ (Mini-BHKW) ecopoverнімецької компанії PoverPlus Technologies(входить в Vaillant Group) вже продається на європейському ринку.

Її електрична потужність модулюється в діапазоні від 1,3 до 4,7, теплова - в діапазоні від 4,0 до 12,5 кВт. Сумарний ККД установки перевищує 90%, паливом для неї є природний або зріджений газ.

Орієнтовна вартість моделі – 20 тис. євро.

Наприкінці минулого року компанією Otag Vertribesвипущено пілотну партію підлогової газової мікроТЕЦ lion ®- Powerblockелектричної потужністю 0.2-2,2, теплової - 2,5-16,0 кВт.

У ній застосовано паровий двоциліндровий двигунзі здвоєним вільно рухомим поршнем: пара по черзі надходить то лівий, то правий циліндр, рухаючи робочий поршень.

Парогенератор апарату складається з наддувного пальника та сталевого змійовика; температура пари - 350 ° С, тиск - 25-30 бар. Його конденсація здійснюється у апараті.

Як очікується, lion ® на пелетах буде доступна квітень 2010 року.

Компанія Microgen(Великобританія), один із лідерів у виробництві міні-ТЕЦ, вперше розробила двигун Стірлінганастільки маленького розміру, що можна вбудувати в котел автономної системи опалення.

Компанією Вахi Heating UK було оголошено про намір вивести у 2008 р. на ринок Великобританії компактну (у настінному виконанні) мікроТЕЦ електричною потужністю 1, тепловою – до 36 кВт. Установка розроблялася спільно з компанією Microgen Energy і є поєднанням створеного нею компактного однопоршневого двигуна Стірлінга з конденсаційним котлом Вахi.

Модель оснащена двома пальниками: перша - наддувна модуляційна -забезпечує роботу електрогенератора та отримання 15 кВт теплової потужності, друга -задовольняє додаткову потребу об'єкта в теплі. Прототип установки було представлено на виставці ISН-2007.

Microgen, у співпраці з голландською компанією-постачальником природного газу Gausine та De Dietrich Remeha Group, що виробляють котли Remeha, Розробляє комплексне рішення для опалення та виробництва електрики.

Група De Dietrich-Remehaпланує виробляти та продавати настінний конденсаційний котел із вбудованим двигуном Стірлінга. Він вже експонувався на виставках ISН-2007, 2009. Котел випускатиметься в одно- та двоконтурному виконанні. Деякі технічні характеристикикотла: Його теплова потужність складе 23 кВт, у другому випадку - 28 кВт; електрична потужність - 1 кВт; теплова потужність Stirling – 4.8 кВт, ККД при 40/30°C – понад 107%, низькі викиди CO2 та NOx, рівень шуму – менше 43 дБ(A) на 1 м.

Габарити: 900x420x450мм.

Найголовнішою перевагою котла HRE є те, що частина його високої продуктивності до 107% (завдяки технології конденсації) використовується для вироблення електрики. Вартість електрики, а також викиди шкідливих речовинзнижено на 65% порівняно з тепловими електростанціями на традиційному паливі.

Для середнього житла котел "Remeha-HRE" виробляє 2500 - 3000 кВт на рік, що становить 75% від середнього споживання, тим самим заощаджується приблизно 400 євро на рік. При опаленні та виробництві електроенергії на 20% скорочуються викиди шкідливих речовин. У Голландії тестуються 8 казанів. На даний момент для більш масштабного тестування запускаються ще 120 казанів. Комерційне виробництво передбачено розпочати у 2010 році.

У Японії понад 30.000 домовласників встановили мікро-ТЕЦ Hondaз тихими, ефективними двигунами внутрішнього згоряння, розміщеними у гладкому металевому корпусі.

Автоматизовані газогенераторні установки KOHLER®виробництва США потужністю 13 кВА, призначені для використання у житлових будинках.

Вони мають оптимальну компактність і відмінну шумоізоляцію.

Газові генератори призначені для зовнішньої установки та не вимагають особливого приміщення. Для їхньої роботи придатний як природний магістральний газ, так і скраплений газ у балонах або газгольдерах.

Система протиаварійної автоматики робить їх використання безпечним та комфортним.

Дане обладнання дозволяє найбільш ефективно вирішувати такі, на жаль, нерідкі проблеми з електропостачанням, що постають перед власниками заміських будинків:

  • Мережа хороша, потужності вистачає, але іноді трапляються перебої електропостачання
  • Мережа слабка, перевантажена, сильні «просідання» напруги, часті відключення
  • Недостатньо виділеної електропостачальної організацією потужності
  • Мережі немає взагалі

У Вас ніколи не бракує енергії!

Вашому будинку потрібна енергія.

Генераторні установки KOHLER® зроблені з професійною якістю, але спроектовані для домашнього використаннящоб Ви могли продовжувати свої заняття та насолоджуватися комфортом навіть під час відключення електроенергії. Генераторні установки KOHLER® компактні, мають шумову ізоляцію і включаються автоматично, якщо сталося відключення електрики, забезпечуючи продовження нормального життя в будинку та абсолютний душевний спокій.

Будьте впевнені у Вашій генераторній установці KOHLER®.

Вона почне роботу, якщо відбудеться відключення електрики, неважливо, вдома Ви чи ні, і забезпечить Ваш будинок електроенергією, наприклад, для того, щоб:

  • Продовжили працювати холодильники та морозильні камери.
  • Функціонували кондиціонери, системи опалення та сигналізації.
  • Функціонували дренажні насоси, морозозахисні системи і т.д.
  • Забезпечити енергією Вашу комп'ютерну систему.
  • Повсякденне життя тривало без втрат.

Генераторні установки KOHLER® встановлюються стаціонарно поза стінами будинку та включаються автоматично для вироблення енергії, якщо енергопостачання від мережі припиняється.

  • Надійне електропостачання.

    Збої в електропостачанні можуть призвести до поломки електричного обладнання (плазмові дисплеї, холодильники з електронним керуванням температурою, комп'ютери тощо).

    Гідроелектростанції в Росії

    Генераторні установки KOHLER® забезпечують резервну електроенергію, яка відповідає європейським стандартам для житлових приміщень. Генераторна установка KOHLER® не зіпсує дороге електронне обладнання!

  • Найкраща звукова ізоляція. Генераторні установки KOHLER® працюють практично безшумно, зберігаючи комфортні умовидля Вас та Ваших сусідів. Рівень шуму при роботі не вище 65 децибелів на відстані 7 м, що відповідає шуму звичайного побутового кондиціонера.
  • Швидкий запуск.

    Генераторні установки KOHLER® за кілька секунд відновлюють електропостачання. Вони мають автоматичною системоющотижневого тестування підтримки установки в робочому стані при рідкому використанні.

  • Паливо. Генераторні установки KOHLER® придатні для роботи на рідкому газі пропан або природний газ, а також на дизельному паливі.

    Газові генераторні установки мають низький рівень емісії, що робить їх безпечнішими з екологічної точки зору, працюють безшумно і потребують менш частого технічного обслуговування.

    Вибір за вами.

  • Якість KOHLER®. KOHLER® є визнаною міжнародною групою компаній із майже 90-річним досвідом виробництва генераторних установок для забезпечення резервної енергії. Перша установка була зібрана у 1920 році.

Характеристики газогенератора SDMO RES 13

Електростанції та генератори

На головну

Малі гідроелектростанції зазвичай поділяються на два типи: "міні" - забезпечують одиницю потужності до 5000 кВт, а "мікро" - в діапазоні від 3 до 100 кВт. Використання гідроелектростанцій таких потужностей для Росії не нове, але добре забуте старе: у 50-ті та 60-ті роки діяли тисячі малих гідроелектростанцій.

Нині їх кількість майже досягає сотень штук. Тим часом постійне зростання цін на органічне паливо призводить до значного збільшення вартості електроенергії, частка якої у виробничих витратах становить 20% і більше. У зв'язку з цим невелика гідроелектростанція набула нового життя.

Сучасна гідроенергетика в порівнянні з іншими традиційними видами електроенергії є найбільш ефективним та екологічно безпечним способом виробництва електроенергії.

Мала гідроелектростанція продовжується в цьому напрямку. Малі електростанції дозволяють зберігати природний ландшафт, довкілля як під час фази експлуатації, а й у процесі будівництва.

Міні-гідроелектростанція 10-15-30-50 кВт

У майбутньому негативний вплив на якість води не має: повністю зберігає початкові природні властивості.

У річках рибних консервіввода може використовуватись для водних видів рослин. На відміну від інших екологічно чистих відновлюваних джерел енергії, як-от сонце, вітер, невеликі гідроелектростанції практично не залежать від погодних умов і можуть забезпечити стабільне постачання економічних споживачів електроенергією. Ще однією перевагою невеликий енергіїє економія.

В той час коли природні джерелаенергії - нафта, вугілля і газ - виснажуються, постійний приріст дорожчий, використання дешевих, доступних відновлюваних джерел енергії, особливо малих, дозволяє виробляти дешеву електроенергію. Крім того, будівництво об'єктів малих ГЕС дешево і швидко окупається. Так, будівництво невеликої ГЕС із встановленою потужністю близько 500 кВт, вартість будівельних робітскладає близько 14,5-15,0 млн. рублів.

У комбінованому столі вводяться в експлуатацію проектна документація, будівництво обладнання, будівництво та монтаж малих ГЕС на 15-18 місяців. Висока частота електроенергії від ГЕС становить трохи більше 0,45-0,5 рубля за 1 кВтг, один, Це у п'ять разів нижче, ніж витрати на електроенергію, практично продані енергосистемою.

До речі, у наступному роціабо в двох роках електроенергетичні системи мають намір збільшити у 2-2,2 рази, тому витрати на будівництво будуть погашені через 3,5-5 років. Реалізація такого проекту з погляду довкілляне зашкодить довкіллю.

Крім того, слід зазначити, що реконструкція, яка раніше віднімається з експлуатації невеликої гідроелектростанції, обійдеться в 1,5-2 рази дешевше.

Багато російські наукові та виробничі організації та компанії займаються проектуванням та розробкою обладнання для таких ГЕС.

Одним із найбільших є міжгалузеве науково-технічне об'єднання «ІНСЕТ» (Санкт-Петербург). Фахівці INSET розробили та запатентували оригінальні технічні рішення для автоматизованих систем управління для малих та мікро-ГЕС. Використання таких систем не вимагає постійної присутності обслуговуючого персоналу на об'єкті — гідравлічний блок надійно працює в автоматичному режимі. Система управління може бути реалізована на основі програмованого контролера, що дозволяє візуально контролювати параметри гідравлічного блоку на екрані комп'ютера.

Гідравлічні установки для малих та мікрогідроелектростанцій виробляють MNTO «вбудований», призначений для роботи в широкому діапазоні потоків і тисків з високими енергетичними властивостями та виготовлених за допомогою пропелерної, радіальної та осьової лопатей турбіни.

Обсяг поставки включає, як правило, турбіну, генератор та автоматичне керування гідравлічним блоком. Швидкість потоку всіх турбін заснована на методі математичного моделювання.

Мала енергія є найбільш ефективним рішенняменергетичних проблем для районів, що належать до районів децентралізованого електропостачання, що становить понад 70% території Росії. Забезпечення енергії для віддалених регіонів та нестача енергії потребують значних витрат.

І тут далеко не корисно використати можливості існуючої федеральної енергетичної системи. Економічний потенціал у Росії значно вищий, ніж потенціал відновлюваних джерел енергії, таких як вітер, сонячна енергіята біомаса, разом узяті. У національній енергетичній програмі розвивається компанія «ІНСЕТ» «Концепція розвитку та об'єктів схема розміщення малих гідроелектростанцій на території Республіки Тива», згідно з якою цього року буде введено в експлуатацію невелику гідроелектростанцію в селі Кизил-Хая.

В даний час гідроелектростанції INSET працюють у Росії (Кабардино-Балкарія, Башкортостан), Співдружності Незалежних Держав (Білорусь, Грузія), а також у Латвії та інших країнах.

Екологічно чиста та економічна міні-енергія давно привертає увагу іноземців.

Micro INESET працює в Японії, Південній Кореї, Бразилії, Гватемалі, Швеції, Польщі.

Безкоштовна електрика - міні ГЕС своїми руками

Якщо у Вашої оселі протікає річка або навіть невеликий струмок, то за допомогою саморобної міні ГЕС Ви можете отримати безкоштовну електроенергію. Можливо, це буде не дуже велике поповнення бюджету, але усвідомлення того, що у Вас є своя власна електроенергія - коштує набагато дорожче.

Ну а якщо, наприклад, на дачі, немає центрального електропостачання - то навіть невеликі потужності електроенергії будуть просто необхідні. І так, для створення саморобної гідроелектростанції необхідно як мінімум дві умови – наявність водяного ресурсу та бажання.

Якщо і те, й інше є, то перше, що потрібно зробити – це виміряти швидкість потоку річки.

Зробити це дуже просто - кидаєте в річку гілочку і заміряйте час, протягом якого вона пропливе 10 метрів. Розділивши метри на секунди, ви отримаєте швидкість течії в м/с. Якщо швидкість менша за 1 м/с, то продуктивної міні ГЕС не вийде.

У цьому випадку можна спробувати збільшити швидкість потоку штучно завузивши русло або зробивши невелику греблю, якщо маєте справу з невеликим струмком.

Для орієнтира, можна використовувати співвідношення між швидкістю потоку в м/с і потужністю електроенергії, що знімається з валу гвинта в кВт (діаметр гвинта 1 метр).

Дані експериментальні, насправді отримана потужність залежить від багатьох факторів, але для оцінки підійде. Так:

  • 0.5 м/с – 0.03 кВт,
  • 0.7 м/с – 0.07 кВт,
  • 1 м/с – 0.14 кВт,
  • 1.5 м/с – 0.31 кВт,
  • 2 м/с – 0.55 кВт,
  • 2.5 м/с – 0.86 кВт,
  • 3 м/с -1.24 кВт,
  • 4 м/с - 2.2 кВт і т.д.

Потужність саморобної міні ГЕС пропорційна кубу швидкості потоку.

Як вже вказувалося, якщо швидкість течії недостатня, спробуйте її штучно збільшити, якщо це, звичайно, можливо.

Типи міні-ГЕС

Існує кілька основних варіантів саморобних міні гідроелектростанцій.


Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно поверхні води.

Колесо занурене в потік менше ніж наполовину. Вода тисне на лопаті та обертає колесо. Існують також колеса-турбіни зі спеціальними лопатками, оптимізованими під струмінь рідини. Але це досить складні конструкції швидше за заводське, ніж саморобне виготовлення.


Це ротор з вертикальною віссю обертання, що використовується для створення електричної енергії.

Вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Ця конструкція була запатентована Жорж Жан-Марі Дар'є, французьким авіаційним інженером у 1931 році. Також часто використовується у конструкціях вітрогенераторів.

Гірлянднагідроелектростанція складається з легких турбін - гідровінгроторів, нанизаних та жорстко закріпленими у вигляді гірлянди на тросі, перекинутому через річку.

Один кінець троса закріплюється в опорному підшипнику, другий обертає ротор генератора.

Міні-ГЕС - гідроенергоблок Лєньова

Трос у разі грає роль своєрідного валу, обертальний рух якого передається до генератору. Потік води обертає ротори, ротори крутять трос.


Також запозичений з конструкцій вітрових електростанцій, такий собі «підводний вітряк» із вертикальним ротором. На відміну від повітряного, підводний пропелер має лопаті мінімальної ширини. Для води достатньо ширини лопаті всього 2 см. При такій ширині буде мінімальний опір і максимальна швидкість обертання.

Така ширина лопат вибиралася для швидкості потоку 0.8-2 метри в секунду. За великих швидкостей, можливо, оптимальні інші розміри. Пропелер рухається не за рахунок тиску води, а за рахунок підйомної сили. Так само, як крило літака. Лопаті пропелера рухаються впоперек потоку, а не захоплюються потоком у напрямку течії.

Переваги та недоліки різних систем саморобної міні ГЕС

Недоліки гірляндної ГЕС очевидні: велика матеріаломісткість, небезпека для оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД.

Гірляндна ГЕС – це своєрідна невелика гребля. Доцільно використовувати у безлюдних, віддалених місцях із відповідними попереджувальними знаками.

Можливо буде потрібно дозвіл влади та екологів. Другий варіант – невеликий струмок у Вас на городі.

Ротор Дар'ї - складний у розрахунку та виготовленні.

На початку роботи його треба розкрутити. Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку - це плюс.

Найбільшого поширення при побудові саморобних гідроелектростанцій набули схеми пропелера та водяного колеса.

Так як ці варіанти порівняно прості у виготовленні, вимагають мінімальних розрахунків і реалізуються при мінімальних витратах, мають високий ККД, прості в налаштуванні та експлуатації.

Приклад найпростішої міні-ГЕС

Найпростішу гідроелектростанцію можна швидко збудувати зі звичайного велосипеда з динамікою для велофари.

З оцинкованого заліза або товстого листового алюмінію треба заготовити кілька лопатей (2-3). Лопаті повинні бути довжиною від обода колеса до втулки, а завширшки 2-4 см.

Ці лопаті встановлюються між спицями будь-яким підручним способом або заздалегідь заготовленими кріпленнями.

Якщо ви використовуєте дві лопаті, то встановіть їх навпроти один одного.

Якщо захочете додати більше лопатей, то розділіть коло колеса на число лопатей і встановіть їх через рівні проміжки. З глибиною занурення колеса із лопатями у воду можете поекспериментувати. Зазвичай його занурюють від третини до половини.

Варіант похідної вітроелектростанції розглядався раніше.

Така мікро ГЕС не займає багато місця і чудово послужить велотуристам – головна наявність струмка чи річечки – що зазвичай і є у місці розбивки табору.

Міні ГЕС з велосипеда зможе висвітлювати намет та заряджати стільникові телефони чи інші гаджети.

Джерело

саморобний вільнопотоковий

Саме на цьому місці ми спробуємо зробити нашу нову гідроелектростанцію. Раніше на цьому ставку вже було зроблено спроби створення саморобної ГЕСз білочого колеса з ремінною передачею на генератор (вона до речі показана на фото наприкінці статті), який давав струм близько 1Ампера, цього було достатньо для живлення кількох лампочок та радіоприймача в нашому маленькому мисливському будиночку. Ця електростанція успішно пропрацювала більше 2-х років, і ми вирішили створити на місці цієї міні греблі потужніший варіант аналогічний варіант гідроелектростанції.

Для виготовлення міні греблі ГЕС на м знадобиться:

Обрізання листового металу та куточки;
- Диски для колеса (використовувалися від корпусу генератора фірми Onan, що вийшов з ладу);
- генератор (його зробили з двох дисків діаметром 11 дюймів від дискових гальм Доджа);
- Ведучий вал та підшипники – начебто теж від Доджа, ми не пам'ятаємо точно, так зняли їх своїми руками з якоїсь іншої саморобки;
- Мідний дріт перерізом приблизно 15 мм;
- трохи фанери;
- магніти;
- полістиролова смола для заливання ротора та статора.

Процес виготовлення

Лопаті ведучого колеса робимо із розрізаної на 4 частини 4-х дюймової сталевої труби.

Ми зробили шаблон, який допоміг закласти з отвору Бічні поверхні колеса – диски діаметром 12 дюймів.

Робимо шаблон, за допомогою якого розмічаємо отвори для маточок (5 штук), а також позицію кут лопатей. У такому колесі, якщо подивитися збоку, вода б'є зверху, приблизно близько 10 годин, проходить через середину колеса і виходить внизу, на 5 годинах, так що вода б'є по колесу двічі. Ми переглянули велику кількість фотографій і спробували змоделювати ширину та кут лопатей. На фото зверху – розмітка для країв лопатей та отвори для кріплення колеса до генератора. У колесі 16 лопатей.

Шаблон приклеїли до одного з дисків – майбутньої бічної поверхні колеса, обидва диски ми затиснули разом. На фото вище – свердління невеликих отворів для позиціонування лопатей.

Робимо зазор між дисками в 10 дюймів, використовуючи шпильки із суцільним різьбленням, і максимально акуратно вирівнюємо їх перед встановленням лопатей.

Процес зварювання колеса показано на фото вище. Дуже важливо, щоб лопаті зроблені з оцинкованої сталевої труби. Перед зварюванням необхідно зачистити цинк із країв лопатей, оскільки при зварюванні гальванізований метал виділяє токсичний газ, чого ми намагаємося уникнути.

Готове колесо нашого майбутнього гесу, без генератора. На іншій стороні колеса (протилежної генератору) в бічному диску є отвір в 4 дюйми діаметром – для зручності прикручування до генератора, а також для очищення, щоб засунути руку і вийняти палиці та інше сміття, яке може занести всередину вода.

Сопло має таку саму ширину (10 дюймів), що і колесо, і близько 1 дюйма висоти з кінця, де виходить вода. Площа сопла трохи менше, ніж 4-х дюймова труба, на яку насаджено сопло. На фото зверху – ми гнемо металевий лист своїми руками для сопла.

Насаджуємо колесо на вісь, наша ГЕС практично готова, залишилося лише зробити та встановити генератор. Вся конструкція рухлива. Ми можемо рухати сопло вперед, назад, вгору, вниз. Колесо та генератор можуть рухатися вперед і назад.

Виготовлення генератора для ГЕС.>

Робимо обмотку статора та готуємо для заливання. Обмотка складається з 9 котушок, кожна котушка складається з 125 витків мідного дроту перерізом 1,5 мм. Кожна фаза складається з 3-х послідовно з'єднаних котушок, ми вивели назовні 6 кінців, тому можемо зробити з'єднання як зіркою, так і трикутником.

А це статор – після заливання. (Для його заливки використовуємо поліестерову смолу) Його діаметр 14 дюймів (35.5 см), товщина 0,5 дюйма 1,3 см.

Робимо шаблон із фанери – для розмітки під магніти.

На фото – шаблон та один із гальмівних дисків (майбутній ротор).

Розставляємо за підготовленим шаблоном 12 магнітів розміром 2,5 х 5 см, завтовшки 1,3 см.

Заливаємо ротор поліестеровою смолою, і коли смола засохне, ротор буде готовий до роботи.

Ось так виглядає наша майже закінчена гідроелектростанція у збиранні з генератором.

Фото з іншого боку. Під алюмінієвою кришкою - два мостові випрямлячі з 3-х фазного змінного струму в постійний. Шкала амперметра – до 6А. У цьому стані, коли повітряний проміжок між магнітними роторами зменшений до межі, машина видає 12,5 вольт при 38 об/хв.

У задньому магнітному роторі, є 3 настроювальні гвинти для регулювання повітряного зазору, для того, щоб генератор міг обертатися швидше за необхідністю, сподіваючись знайти оптимум.

На дозвіллі, участь у створенні ГЕС брало 17 осіб.

Приступаємо до виготовлення кріпильних елементів, для цього спочатку очищаємо з листового металу та куточків усю іржу, ґрунтуємо та фарбуємо, це звичайно не обов'язково, але так красивіше, та й вид товарний буде.

Наш генератор з водяним колесом готовий, залишилося лише встановити його!

Було б непогано спорудити екран від бризок для генератора, який би обертався разом з колесом, але ми так і не знайшли відповідного матеріалу. Тому вирішили зробити це згодом, якщо ГЕС запрацює.

Ще фото генератора із водяним колесом. Сопло ще не встановлено, воно ззаду у кузові і ми скоро його поставимо.

На фото – місце, де ми хочемо її поставити. 4-дюймова труба виходить знизу запруди, перепад близько 3-х футів. Ми забираємо лише невелику частину водяного потоку.

Ця наша стара мікро-ГЕС, яка пропрацювала 2 роки, включаючи зими. Її вистачало на 1 ампер (12 Ватт) або близько того. Це білизна колесо, з ременной передачею на двигун від комп'ютерного стрімера фірми Ametek. Натяг ременя критичний для успішної роботи, його треба часто налаштовувати. Ми сподіваємося, що зробили щось краще за це.

Ось і наша ГЕС на місці, робимо її налаштування. Нарешті, ми приходимо до теоретично передбачених параметрів: кращий результатвиходить, коли вода входить на 10 годин колісного диска і виходить в районі 5 годин.

Запрацювало! Вихід близько 2 Ампер (1,9 якщо точним). Збільшити струм не вдається. Налаштування виконувати нелегко – кожне пересування колеса потребує відповідного пересування сопла, і навпаки. Ще ми можемо змінювати повітряний зазор та змінювати з'єднання із зірки на трикутник. Результат явно краще у зірки - потужність вища, ніж у трикутника при тих же обертах. У результаті ми зупинилися на зірці, із зазором 1,25 дюйма (досить багато).

Машинку можна зробити трохи дешевше, якщо використовувати менш потужні магніти і менший повітряний зазор або вона може видавати більше струму з тими ж магнітами, меншим зазором і котушками з великою кількістювитків. Колись ми цим займемося. А поки що - колесо видає 160 об/хв на холостому ходу, 110 об/хв під навантаженням, виробляючи 1,9 А х 12В.
Насолоди ми отримали море, було дуже весело, та й міні-ГЕС непогано працює. Нам все ж таки потрібен екран на генератор – у річці повно магнетитового піску! Кожні кілька годин доводиться очищати магнітні ротори піщаних наростань. Треба або ставити екран, або зробити кілька потужних магнітів на вході в трубу.

За матеріалами сайту: Otherpower.com

Сила водного потоку – це відновлюваний природний ресурс, що дозволяє отримувати практично безплатну електрику. Подарована природою енергія надасть можливість заощадити на комунальні послугита вирішити проблему з підзарядкою техніки.

Якщо поруч із вашим будинком протікає струмок чи річка, ними варто користуватися. Вони зможуть забезпечити електроенергією ділянку та будинок. А якщо побудована гідроелектростанція своїми руками, економічний ефект зростає в рази.

У поданій статті детально описано технології виготовлення приватних гідротехнічних споруд. Ми розповіли про те, що потрібно для влаштування системи та підключення її до споживачів. У нас ви дізнаєтеся про всі варіанти мініатюрних постачальників енергії, зібраних із підручних матеріалів.

Гідроелектростанції – це споруди, здатні перетворити енергію руху води на електрику. поки що активно експлуатуються тільки на Заході. На території нашої країни ця перспективна галузь лише робить перші боязкі кроки.

Галерея зображень

Для початку визначимося з принципом роботи та типами невеликих ГЕС. Перебіг річки або водний потік, що падає, обертає лопаті турбіни і гідропровід, який з'єднаний з електрогенератором - останній і виробляє електроенергію. Сучасні компактні ГЕС мають автоматичне керування з можливістю миттєвого переходу на ручний режим у разі аварійної ситуації. Конструкції сучасних заводських ГЕС дозволяють мінімізувати виробництво будівельних робіт при монтажі обладнання.

Види міні гідроелектростанцій

До міні електростанцій відносяться генеруючі пристрої потужністю від 1 до 3000 кВт. Принципово ТЕС складається з:

  1. турбіни (водозабірного пристрою);
  2. генеруючого блоку;
  3. системи управління.

За типом водних ресурсів, що використовуються для генерації, міні ГЕС бувають:

  • Руслові. Такі станції будуються на невеликих рівнинних річках із водосховищами.
  • Гірські. Стаціонарні станції, які використовують енергію швидкої гірської течії.
  • Промислові. Станції, які використовують перепади потоку води на промпідприємствах.
  • Мобільні. Станції, що використовують для водяного потоку армовані рукави.

Гребельні типи станцій відрізняються високою потужністю, але будівництво греблі обходиться дорого, та й без дозволів у цьому випадку не обійтися. Зв'язуватися з чиновниками в нашій країні – не просто ускладнити собі життя, а ставити під сумнів реалізацію найдобріших намірів, тож відмовимося від цієї витівки одразу.

Як працює міні ГЕС

Принципову схему роботи ГЕС можна вибрати з кількох варіантів:

  • Гірляндна ГЕС. З одного берега річки на інший під водою прокладено трос із нанизаними на нього роторами. Течія обертає ротори і, відповідно, сам трос. Один кінець троса у підшипнику, інший з'єднаний з генератором.
  • Пропелер. Підводна конструкція, що нагадує вітряк з вузькими лопатями та вертикальним ротором. Лопата шириною всього 20 мм при великій швидкості обертання забезпечить мінімальний опір. Лопата такої ширини вибирається за швидкості потоку 0,8–2, 0 м на сек.
  • Водяне колесо. Колесо з лопатями, частково занурене в потік, розташоване під прямим кутом до поверхні води. Потік води давить на лопаті, обертаючи колесо.
  • Ротор Дар'ї. Вертикальний ротор зі складними поверхнямилопатей. Рідина, обтікаючи лопаті, створює різний тиск, завдяки чому відбувається обертання.

На фото міні ГЕС на основі водяного колеса

Як оцінити потенційну потужність міні ГЕС

До будівництва міні гідроелектростанції власноруч потрібно визначити потужність, на яку можна розраховувати. Існує довідкове співвідношення між швидкістю потоку води і потужністю, яка може зніматися з валу кВт при діаметрі гвинта 1 м.

Швидкість потоку визначається виміром часу, протягом якого тріска, кинута у воду, пройде певну відстань. Зробивши нескладні розрахунки, отримаємо швидкість потоку за метри на секунду. Якщо в даному випадкушвидкість менше 1 м/сек, то будівництво ГЕС буде економічно недоцільним.

При швидкості потоку 2,5 м/с потужність становитиме 0,86 кВт, за 3 м/с – 1,24 кВт, за 4 м/с – 2,2 кВт. Співвідношення описується залежністю: потужність ГЕС пропорційна кубу швидкості потоку води. Якщо швидкість потоку на ділянці передбачуваного будівництва мала, її можна спробувати збільшити пристроєм перепаду висот потоку або встановленням зливної труби з діаметром, що змінюється на виході з водойми. Чим меншим буде діаметр труби на виході, тим більше вийде швидкість потоку.

Як зробити міні ГЕС у домашніх умовах

Принцип роботи невеликої саморобної ГЕС можна зрозуміти на прикладі велосипеда з фарою та динамо-машиною (генератором).

  1. З покрівельного заліза робимо три лопаті довжиною, що дорівнює радіусу велосипедного колеса (відстань від центральної втулки до обода колеса) і шириною 3-4 см.
  2. Встановлюємо лопаті між спицями колеса, загнувши для кріплення край лопаті навколо спиць. Лопаті повинні бути виставлені рівномірно із збереженням однакових кутів між ними.
  3. Занурюємо колесо з лопатями у швидку річку на глибину від третини до половини діаметра колеса. Електроенергії, що виробляється, буде достатньо, наприклад, для освітлення намету.



Креслення одного з варіантів будівництва міні ГЕС

Прикладом може бути невелика ГЕС для фермерського господарства потужністю 3-5 кВт із підручних матеріалів:

  1. Ротор можна зробити зі старого металевого кабельного барабана діаметром 2,2 м. За допомогою болгарки та зварювання під кутом 45 градусів до радіуса потрібно вварити 18 лопатей. Обертається ротор на підшипниках. Опора – металева труба або куточок.
  2. На роторі потрібно встановити ланцюговий редуктор з передатним числом(коефіцієнтом передачі) 4. Далі обертання передаватиметься через карданний вал ВАЗ 2101. Використання кардану зменшить вібрацію, а також співвісність приводу та генератора при використанні валу буде некритичною.
  3. Знадобляться редуктор, що підвищує (коефіцієнт – 40) і трифазний генератор. Швидкість обертання генератора близько 3000 об/хв. Загальний коефіцієнт редукції двох редукторів становитиме 40 х 4 = 160. Генератор слід закрити кожухом для захисту від вологи та безпеки. Розрахункове обертання водяного колеса має становити близько 20 обертів на хвилину.
  4. Під генератор можна пристосувати асинхронний двигун, А блок управління взяти від будь-якого невеликого верстата. Знадобиться кабель ВВГ НГ 2х4 довжиною від ротора до фермерських будівель.

Висновки

Сумарні витрати на виготовлення становитимуть близько 10-15 тисяч рублів. Основна стаття витрат – заробітна плата зварювальникові та робітнику, що допомагає зробити та зібрати конструкцію.

Головними перевагами такого обладнання є низька вартість електроенергії, екологічна безпека, невичерпність джерела енергії та простота конструкції.



2024 Ідеї дизайну квартир та будинків