Mini hidroelektrane za privatnu kuću, dachu. Domaća hidroelektrana na vodeni kotač Vodene turbine za privatnu kuću

Budući da su tarife za električnu energiju nedavno počele rasti, obnovljivi izvori električne energije postaju sve važniji među stanovništvom, što im omogućava da električnu energiju dobijaju gotovo besplatno. Među takvim izvorima poznatim čovječanstvu, vrijedi istaknuti solarne panele, vjetroturbine, kao i kućne hidroelektrane. Ali ovi drugi su prilično složeni, jer moraju raditi u vrlo agresivnim uvjetima. Iako to uopće ne znači da je nemoguće izgraditi mini hidroelektranu vlastitim rukama.

Da biste sve učinili ispravno i efikasno, glavna stvar je odabrati prave materijale. Oni bi trebali osigurati maksimalnu trajnost stanice. Domaći hidroelektrični generatori, koji imaju snagu uporedivu sa solarnim panelima i vjetrenjačama, mogu proizvesti mnogo više energije. No, iako mnogo ovisi o materijalima, sve se tu ne završava.

Vrste mini hidroelektrana

Postoji veliki broj različitih varijanti mini-hidroelektrana, od kojih svaka ima svoje prednosti, karakteristike i nedostatke. Postoje sljedeće vrste ovih uređaja:

• vijenac;
• propeler;
• rotor Daria;
• vodeni kotač sa lopaticama.

Hidroelektrana vijenac se sastoji od kabla na koji su pričvršćeni rotori. Takav kabl se prevlači preko rijeke i uranja u vodu. Tok vode u rijeci počinje okretati rotore, koji zauzvrat okreću kabel, na čijem se jednom kraju nalazi ležaj, a na drugom - generator.

Sljedeći tip je vodeni kotač sa oštricama. Postavlja se okomito na površinu vode, uranjajući manje od polovine. Budući da tok vode djeluje na točak, on se okreće i pokreće generator za mini hidroelektranu na kojem je ovaj točak pričvršćen.

Što se tiče elisne hidroelektrane, radi se o vjetrenjači koja se nalazi pod vodom sa vertikalnim rotorom. Širina ne prelazi 2 centimetra. Ova širina je dovoljna za vodu, jer upravo ta vrijednost vam omogućava da proizvedete maksimalnu količinu električne energije s minimalnim otporom. Istina, ova širina je optimalna samo za brzine protoka do 2 metra u sekundi.

Što se tiče ostalih uslova, parametri lopatica rotora se izračunavaju zasebno. A Darrieus rotor je vertikalno postavljen rotor, koji radi na principu diferencijalnog pritiska. Slično se sve dešava i sa krilom aviona na koje utiče sila dizanja.

Prednosti i nedostaci

Ako uzmemo u obzir hidroelektranu vijenac, onda ona ima niz očiglednih nedostataka. Prvo, dugačak kabl koji se koristi u konstrukciji predstavlja opasnost za druge. Veliku opasnost predstavljaju i rotori skriveni pod vodom. Pa, osim toga, vrijedi napomenuti nisku efikasnost i visoku potrošnju materijala.

Što se tiče nedostataka Darier rotora, da bi uređaj počeo proizvoditi električnu energiju, prvo se mora odvrnuti. Istina, u ovom slučaju se energija uzima direktno iznad vode, tako da bez obzira na to kako se protok vode mijenja, generator će proizvoditi električnu energiju.

Sve navedeno su faktori koji čine hidroturbinu za mini hidroelektrane i vodene kotače popularnijom. Ako uzmemo u obzir ručnu konstrukciju takvih uređaja, onda oni nisu tako komplicirani. Osim toga, uz minimalne troškove, takve mini hidroelektrane mogu proizvesti maksimalne pokazatelje učinkovitosti. Dakle, kriterijumi popularnosti su očigledni.

Gdje početi graditi

Izgradnja mini hidroelektrane vlastitim rukama trebala bi započeti mjerenjem indikatora brzine toka rijeka. To se radi vrlo jednostavno: samo označite udaljenost od 10 metara uzvodno, uzmite štopericu, bacite čip u vodu i zabilježite vrijeme koje mu je potrebno da pređe izmjerenu udaljenost.

Konačno, ako se 10 metara podijeli s brojem prošlih sekundi, dobićete brzinu rijeke u metrima u sekundi. Treba imati na umu da nema smisla graditi mini hidroelektrane na mjestima gdje brzina protoka ne prelazi 1 m / s.

Ako trebate shvatiti kako se prave mini-hidroelektrane u području gdje je rijeka mala, onda možete pokušati povećati protok organiziranjem visinske razlike. To se može učiniti postavljanjem odvodne cijevi u ribnjak. U ovom slučaju, promjer cijevi će direktno utjecati na brzinu protoka vode. Što je prečnik manji, protok je brži.

Ovaj pristup vam omogućava da organizirate mini hidroelektranu čak i ako mali potok prolazi u blizini kuće. Odnosno, na njemu je organizirana sklopiva brana, ispod koje je direktno instalirana mini hidroelektrana za napajanje kuće i kućanskih aparata.

„Zeleni“ celog sveta sve aktivnije protestuju protiv razvoja novih nalazišta nafte, gasa, uglja, kao i masovne upotrebe motora sa unutrašnjim sagorevanjem širom sveta, koji donose najteža zagađenja našoj okolini. . Poznate ličnosti iz svijeta mode, pozorišta, bioskopa žude da žive ekonomičnije u smislu potrošnje energije. Na krovove svojih vila postavljaju solarne panele, vjetrogeneratore (kao glumac Leonardo DiCaprio, na primjer).

Sve više i više običnih ljudi također shvaća da nešto može ovisiti o njihovom ponašanju, a ako barem jedna osoba pronađe alternativu motoru s unutrašnjim sagorijevanjem, tada će svijet postati malo čišći. Stoga, u selima, gradovima i kod nas, gdje ima padajuće ili tekuće vode, određenog bazena vode na brdu, postoji mogućnost da vlastitim rukama napravite mini hidroelektranu i time pomognete sebi i Njeno Veličanstvo Priroda. Na kraju krajeva, ovo je alternativa benzinskom ili dizel generatoru, koji i dalje radi na gorivo i proizvodi kaustični ispušni plin u okoliš.

A šta ako više od jedne osobe, više od jednog domaćinstva odluči da pronađe alternativni način da dobije struju? Ako celo selo, selo, aul? Ovdje će se opterećenje prirode značajno smanjiti. A potrošač će imati više novca u džepu za kućne potrebe, jer struja iz mini hidroelektrane stvorene rukama i umom entuzijasta izlazi otprilike tri puta jeftinije nego da je kupuje od redovnih proizvođača (termoelektrane, nuklearne elektrane , industrijske hidroelektrane).

Tražim pravu vodu

Nedavno sam vidio kratki video koji pokazuje kako su u jednom običnom indijskom selu studenti jednog od zapadnih koledža odlučili napraviti mini hidroelektranu. U toj divljini nema struje, mladi ljudi bježe u gradove, ali šta će biti ako stanovnicima date svjetlo? U selu nema rijeke kao takve, ali postoji akumulacija. Nešto iznad nivoa sela nalazi se prirodna zdjela sa ogromnom količinom vode. Šta su učenici smislili?

Oni su svojim pametnim glavama shvatili da, pošto ovdje nema toka iz prirode, može se stvoriti! Rukama najamnih radnika montirana je pokrivena duga cijev promjera metar, a jedan njen kraj zatvoren je za rezervoar, a drugi - ispod, ulazio je u malu rijeku koja sporo teče. Zbog visinske razlike voda iz akumulacije jurila je niz cijev, sve više ubrzavajući, a na izlazu se već stvorio prilično snažan mlaz, koji se naslanjao na lopatice mini hidroelektrane. Cijev, u koju je bila zatvorena voda iz akumulacije, spušta se niz padinu tako slikovito da se čini kao da ogromni piton polako puzi od vrha do dna i svojom veličinom izaziva užas meštana. Želim da ga dodirnem rukama, osetim, osetim njegovu moć.

Ako se nešto slično stvara u indijanskom selu, zašto onda ne pokušati to učiniti i u ruskom? Ako u blizini nema brze rijeke, ali postoji akumulacija, onda je moguća i izgradnja mini hidroelektrane. Treba samo pogledati teren, ali jedno je jasno: akumulacija - neka bude prirodna ili vještačka - treba da se nalazi više od mjesta na kojem će biti postavljena hidroelektrana. Ako je visinska razlika značajna - još bolje! Protok vode će teći jače odozgo prema dolje, što znači da će se moguća snaga primljene struje povećati.

Za organiziranje umjetnog protoka vode nije potrebno kupovati skupe cijevi. Svojim rukama možete napraviti neku vrstu oluka i pustiti da se voda iz rezervoara ubrza duž njega. Za početak, bolje je uzeti bilo koja sredstva pri ruci, stare cijevi, iako za sada malog promjera, i napraviti probnu verziju odvodnje vode iz rezervoara, koji se nalazi iznad. Tako će biti moguće izmjeriti protok (već sam ranije napisao kako to učiniti). Ako u blizini teče brza rijeka, onda nema potrebe graditi ni brane ni oluke, niti umjetno stvarati tok vode. Mini HE u obliku žice, propelera, Dardieu rotora ili vodenog točka mogu se bez problema ugraditi na takva mjesta.

Bit će važno zaštititi zgradu. Kako? Ispred mini hidroelektrane treba postaviti zaštitni ekran od mreže, ili difuzor, tako da rijekom plutaju komadići drveća, ili čak cijeli balvani, kao i živa i mrtva riba, sve vrste smeće, ne padaju na lopatice turbine, već lebde pored njih.

Najjednostavnija mini hidroelektrana uradi sam

Gotovo svatko može vlastitim rukama stvoriti vlastitu mini hidroelektranu. Primjeri? Mnogi turisti koriste običan bicikl da bi dobili rasvjetu u uvjetima pješačenja, na kojem se kreću. Na bilo koji kotač bicikla između žbica ugrađuju skakače napravljene od komada, recimo, tankog željeza i prvo rukama, a zatim kliještima zavlače rubove lima iza žbice, čime se fiksira džemper. Dužina kratkospojnika treba da odgovara polovini prečnika točka, odnosno da pokriva rastojanje od oboda do glavčine. U stvari, trebalo bi da bude jednaka dužini žbice. Optimalno bi bilo ugraditi četiri takva skakača prema vrsti kardinalnih tačaka: sjever, jug, zapad, istok. Zatim vam je potreban običan generator bicikla i baterijska lampa povezana s njim.

Vrijeme je za planinarenje. Za noć morate svratiti pored rijeke. Pa neka komarci grizu! Ali ispostaviće se da snimite video zabave, napravite fotografije pored vatre. Veoma je slikovito! Voda u rijeci mora imati osjetan protok i tada će proraditi naša kamp mini hidroelektrana. "Neka bude svjetlost!" - rekao je monter i napravio krug. Ne, ne radi se o nama.

"Neka bude svjetlost!" - rekao je turista i spustio točak sa gvozdenim mostovima za trećinu u vodu tekuće reke. Sam bicikl se postavlja na malo postolje, ili se okači za drvo ili klin na obali tako da je točak za trećinu uronjen u potok. Voda pritišće skakače, okreće točak, generator pretvara energiju vode u struju i mini baterijska lampa osvjetljava parking.

Ne postoji rizik da su baterije neispravne, jer u slučaju korištenja konvencionalne baterijske lampe, nema rizika da će "sjesti", ne treba ih nositi na izlet u velikim količinama. Tok rijeke neće nestati. Turisti, najčešće, radije borave na provjerenim mjestima. Dakle, jednom kada dobiju električnu struju kroz mini-hidroelektranu na mjestu prenoćišta, prisjetit će se ovog mjesta i pokušati da ovdje protjeraju mračno doba dana.

Poteškoće u usklađivanju

Međutim, zapaliti jednu svijeću, slikovito rečeno, jedno je, a zapaliti hiljade, dati svjetlo ljudima, kao što je to učinio Prometej, sasvim je druga stvar. Kompaktna hidroelektrana kao izvor električne energije svojom pojavom u svakodnevnoj upotrebi može poremetiti ustaljenu sliku i stanje stvari.

Najveći monopoli navikli su na to da upravo oni proizvode struju za mala naselja, marketinške podružnice su navikle da primaju novac za isporuku robe - kWh potrošaču. Gdje unijeti mini-hidroelektranu u ovoj shemi? I dalje ne kontrolišu monopolisti? Odmah moram reći da neće biti lako dogovoriti takav projekat sa lokalnim vlastima u Rusiji, kao ni bilo koji drugi novi posao. Ali rezultat je vrijedan truda.

Općenito, kompaktna (mini) hidroelektrana znači stanicu koja proizvodi snagu do 100 kW. Zanatlije, radeći rukama i glavom, vrlo lako mogu napraviti ovu korisnu stvar u svom selu ili selu, čak iu privatnim domaćinstvima. Ali samo ako postoje odgovarajući prirodni uslovi i želja da se stvori nešto NOVO, uštedite novac, odnosno manje plaćajte struju u budućnosti.

Ako pogledate video, ili fotografiju nekih mini hidroelektrana, vidjet ćete da ponekad izgledaju vrlo čudno. Ali, uostalom, savremenicima Leonarda da Vinčija i njegovi zamajci sa ogromnim krilima delovali su u najmanju ruku čudno, a svojim smelim eksperimentima i idejama, veliki Italijan je potpuno užasnuo mnoge ljude svog vremena. Pa šta? Ne sećamo se tih ljudi. A Leonardovi crteži i kreacije će živeti vekovima. Izgradite mini hidroelektranu vlastitim rukama, eksperimentirajte, samo napred! Priroda i potomci će vam reći samo “Hvala”!

Mikhail Bersenev

U Tadžikistanu ima i zanatlija, ništa lošijih od indijskih:

Vjetrogeneratori su najčešći među alternativnim izvorima energije, ali u velikoj mjeri ovise o vremenskim prilikama. U nedostatku vjetra ili njegovom slabom strujanju, oni nisu efikasni. Za normalan rad ovakvih generatora dobra su područja gdje prosječna godišnja brzina vjetra nije niža od 5-6 m/s i veća.

U Rusiji nema toliko područja sa intenzivnim vjetrovima, stepa i crnomorske obale Kubana, obale Dalekog istoka i do desetak nenaseljenih teritorija ili malih.

U srednjoj traci, u planinama Kavkaza, Urala, Altaja i drugih regija gdje postoje male, ali brze rijeke, pritoke, potoci, ljudi zaboravljaju na mogućnost korištenja hidroelektričnih generatora.

Nije racionalno odbiti ih koristiti, ovo je zagarantovani izvor električne energije, jer je rijeka sa stabilnim nivoom i protokom mnogo pouzdanija od promjenjivog vjetra.

Proračun snage i izbor dizajna

U suštini, električni dio uređaja vjetrogeneratora se ne razlikuje od hidrogeneratora, princip je sličan pretvaranju mehaničke energije rotacije u električnu energiju.

Razlika u pokretačkoj sili je vjetar ili voda, pogonski uređaji će se bitno razlikovati. Umjesto propelera u hidrogeneratorima, koriste se kotači sa lopaticama.

Nije teško sastaviti hidrogenerator sa svojim vlastitim, ako rastu s pravog mjesta, ako postoji vjetrogenerator, ostaje dizajnirati i sastaviti hidraulički pogon za njegovu rotaciju.

U takvim slučajevima, da bi se generator rotirao željenom brzinom, često je potrebno koristiti mjenjače za promjenu sile i brzine rotacije, koje zavise od protoka vode.

Proračunato je da je snaga točka za punjenje znatno veća od snage točka za izlivanje, točak za punjenje je kada tok vode pada na lopatice pogonskog točka odozgo, točak za izlivanje rotira sa strujanjem odozdo.

Stoga, na osnovu vaših uslova, koristite dizajn točka za punjenje kad god je to moguće. Međutim, takav kotač ima i svoje nedostatke:

• okrenite ga sporije
• zahtijeva izgradnju dodatnih objekata

Na gornjoj fotografiji, kotač za punjenje s direktnim pogonom koristi se na domaćem generatoru diskova s ​​permanentnim magnetom, o čijem će dizajnu biti riječi u nastavku.

U dizajnu pogonskog mehanizma možete koristiti elemente vozila:

• diskovi
• zvjezdice
• zupčanici
• lancima i pojasevima

U nekim slučajevima se koriste čak i mjenjači od mopeda i motocikala; noževi su zavareni na diskove velikih traktorskih kotača.

Varijante polovnih generatora i priključka na teret

Generatori se mogu koristiti za automobile, autobuse, i najbolje od svega, za niske brzine traktora sa trajnim magnetima.

Pouzdaniji su, lakši za rukovanje i popravku, nemaju četke.

1. generator G250-G1 2. R362 relej-regulator 3. akumulator 4. ampermetar 5 i 6 prekidači 7 osigurač 8 opterećenje.

U zavisnosti od vaših uslova i mogućnosti, možete koristiti 24V generatore.

1. Generator G-228 2. Regulator napona 11.3702 3. Baterije od 12V povezane u seriju 4. Ampermetar za mjerenje struje punjenja 5 i 6 prekidači 7. opterećenje.

U najjednostavnijem slučaju, možete koristiti baterije 6ST-75, ali za pouzdanost, naravno, bolje je staviti nove litijum-jonske startne baterije. Naravno, oni su skuplji, ali su lakši po težini od olovnih, manjih dimenzija, većeg kapaciteta u A/H, vijek trajanja je mnogo duži, superiorniji su od olova u svakom pogledu.

O tome odlučuje svatko, ovisno o namjeni generatora, uslovima rada i finansijskim mogućnostima.

Ako ćete koristiti hidrogenerator za napajanje kućanskih električnih uređaja dizajniranih za napajanje industrijske mreže 220/50Hz, morat ćete koristiti pretvarače napona i struje.

Ovi uređaji pretvaraju jednosmjernu struju baterije na 12 ili 24 V u naizmjeničnu struju napona od 220 V. Različiti su po snazi, morate odabrati u zavisnosti od struje, koje maksimalno opterećenje ćete koristiti.

Oni su povezani prema gornjoj shemi umjesto opterećenja, najjednostavniji pretvarač male snage možete sami sastaviti.

Ovaj sklop je testiran godinama, radi kao sat, jednostavan je, ne zahtijeva konfiguraciju. Nedostatak je što je male snage 100W.

Koristite ekonomične dnevne lampe od 13-15W ili LED od 5-10W dovoljne su da noću osvetlite privatnu kuću, garažu, pa čak i dvorište. 15 pamučnih lampi sija sjajem poput sijalica sa žarnom niti od 80 W.

Ako vam je potrebno više energije da biste u potpunosti upravljali električnom mrežom, možete kupiti industrijske pretvarače. Na prodaju širok raspon 12/220V; 24/220V; 48/220V, snage do 5 kW i više.

Pulso IMU-800 pretvarač pretvara jednosmernu struju od 12V u naizmeničnu struju od 220V/50Hz. maksimalna izlazna snaga 800W. Ovo je prilično
dovoljno za rasvjetu, povezivanje TV-a, frižidera, pegle i bojlera trebat će snažniji inverteri.

Sastavljanje domaćeg magnetnog generatora

Mnogi ljudi izrađuju hidrogenerator električne energije vlastitim rukama, koristeći metodu sastavljanja generatora na neodimijskim magnetima. Kao osnovu na koju će se pričvrstiti cijela konstrukcija, možete uzeti glavčinu automobilskog kotača s kočionim diskom.

Fabrički sklopljeni, pouzdani i dobro izbalansirani, na rotirajući deo su montirani diskovi sa trajnim magnetima između kojih će biti pričvršćen disk sa namotajima rotora.

Prednost generatora permanentnih magneta je da se magnetsko polje kontroliše, to se postiže:

• minimalni razmak između rotora i statora
• kroz magnetno vodljivi disk, linije sile svih magneta su međusobno povezane

Zbog toga diskovi rotirajućeg rotora moraju biti magnetno provodljivi; s drugačijim materijalom, snaga generatora će se prepoloviti. Uvlačimo diskove u 12 identičnih sektora, a zatim ravnomjerno po obodu diska u svakom sektoru, super ljepilom zalijepimo magnete prečnika 25 mm i debljine 5 mm.

Polovi magneta se izmjenjuju kroz jedan (S-N-S-N ....) i tako u krug. Možete povećati broj magneta i namotaja, bit će više polova, to će vam omogućiti da postignete više snage pri manjim brzinama.

Ali u našem slučaju, 12 magneta, namotaja sa žicom od 08-1 mm, svaki od 100 zavoja generira dovoljno snage za punjenje starter baterije od 12 V.

Točak promjera 5 m, koji se okreće brzinom od 150 o/min, proizvodi struju od najmanje 1A, pri 200 o/min, struje punjenja dosežu 4A, to je sasvim dovoljno.

Dijagram povezivanja namotaja

Izrađujemo disk promjera 30-35 cm, ovisno o veličini glavčine koju ste odabrali.

U našoj verziji magneti su okrugli, ali bolje je staviti pravougaone 35x25x5mm, više magnetnog fluksa, odnosno više snage generatora.

Istovremeno, namotaji statora su ovalni, sa dimenzijama magneta. Prilikom ugradnje statora, magneti se moraju poklapati sa središtem namotaja.

Debljina diska statora sa namotajima mora biti ista kao i debljina diskova sa magnetima. Namotaje postavljamo na disk od šperploče i povezujemo ih serijski jedan s drugim prema navedenoj shemi u zvijezdi.

Nakon spajanja i izolacije kontakata, žice se pažljivo polažu duž unutrašnjeg promjera tako da ne dodiruju rotirajuće dijelove konstrukcije. Zatim se pune epoksidnom smolom. Za pouzdanost, možete prekriti poplavljenu površinu staklenim vlaknima, malo je pritisnuti, a zatim još jednom obilno impregnirati stakloplastike epoksidnom smolom odozgo.

Takve mjere isključuju mehanička oštećenja namotaja i ulazak vlage. Nakon sušenja, montiramo ploče generatora na platformu glavčine.

Kroz montažne rupe stavljamo prvi disk na dugačke vijke rotirajućeg diska glavčine, pričvršćujemo magnete prema van steznim maticama.

Sljedeći je disk statora sa namotajima i na kraju drugi disk sa magnetima unutra. Diskovi su pričvršćeni zateznim maticama tako da je razmak između njih ujednačen po cijeloj ravnini i nije veći od 3 mm. Nakon ponovnog sastavljanja, okrenite kako biste provjerili ima li vibracija i njihanja, prilagodite ako je potrebno.

Kada sastavljate hidrogenerator vlastitim rukama kod kuće, trebali biste shvatiti da direktna veza generatora na kotač pojednostavljuje dizajn, ali ne postoje uvijek tako idealni uvjeti za dovod vode na kotač.

Na nekim mjestima je potrebno primijeniti šeme prijenosa obrtnog momenta kroz sistem dodatnih vratila, zupčanika ili remenskih pogona, što smanjuje snagu.

Za one koji ne žele puno navijati, bušiti i lijepiti, postoje vrlo jednostavne opcije, možete kupiti pouzdan kineski generator, ručni pogon, odnosno nožni pogon. Takvi generatori se koriste u simulatorima bicikala, kombiniraju posao sa zadovoljstvom, pogodni u hitnim situacijama.

Generatori NJB-800-12 su vrlo praktični, lijepo dizajnirani i kompaktni.

Pri brzini rotacije od 250 obrtaja, izlazna snaga je 500W, pri 500 obrtaja 800W. 12V.

Pogodno ga je transportirati u prtljažniku automobila na kampiranje, da biste koristili vodene resurse, samo trebate pričvrstiti oštrice na kotač.

Sve je dobro, ali jedan nedostatak: košta skoro 30 hiljada rubalja, ne može ga svako priuštiti. Ako imate odgovarajući izvor vode, moderne tehnologije vam omogućavaju da samostalno napravite pouzdan hidrogenerator, najvažniji element u ovom projektu je vaša želja. Kako napraviti ručni video generator:

Za početak, definirajmo princip rada i vrste malih hidroelektrana. Tok rijeke ili padajućeg vodenog toka rotira lopatice turbine i hidrauličkog cjevovoda, koji je povezan s električnim generatorom - potonji proizvodi električnu energiju. Moderne kompaktne HE imaju automatsku kontrolu sa mogućnošću trenutnog prelaska na ručni način rada u slučaju nužde. Projekti modernih fabričkih HE omogućavaju minimiziranje građevinskih radova prilikom ugradnje opreme.

Vrste mini hidroelektrana

Mini elektrane uključuju generatore snage od 1 do 3000 kW. U osnovi, TPP se sastoji od:

1. turbine (uređaj za unos vode);
2. generatorski blok;
3. kontrolni sistemi.

Prema vrsti vodnih resursa koji se koriste za proizvodnju, mini hidroelektrane su:

• Kanal. Takve stanice su izgrađene na malim ravnim rijekama sa akumulacijama.
• Planina. Stacionarne stanice koje koriste energiju brze planinske struje.
• Industrial. Stanice koje koriste razlike u protoku vode u industrijskim preduzećima.
• Mobilni. Stanice koje koriste ojačana crijeva za protok vode.

Tipovi brana stanica se odlikuju velikom snagom, ali je izgradnja brane skupa iu ovom slučaju su neophodne dozvole. Kontaktiranje zvaničnika u našoj zemlji nije samo da bi vam zakomplikovali život, već da dovedete u pitanje realizaciju najboljih namera, pa ćemo odmah odustati od ove ideje.

Kako radi mini hidroelektrana

Princip rada hidroelektrane može se odabrati između nekoliko opcija:

• Hidroelektrana Garland. Od jedne obale rijeke do druge, pod vodom je položen kabel na kojem su nanizani rotori. Struja rotira rotore i, shodno tome, sam kabel. Jedan kraj kabla je u ležaju, drugi je spojen na generator.
• Propeler. Podvodna struktura nalik vjetrenjači sa uskim lopaticama i okomitim rotorom. Oštrica širine samo 20 mm pri velikoj brzini pružit će minimalan otpor. Oštrica ove širine se bira pri brzini protoka od 0,8-2,0 m u sekundi.
• Vodeni kotač. Točak s lopaticama djelomično uronjen u tok i pod pravim uglom u odnosu na površinu vode. Protok vode pritiska na lopatice, rotirajući točak.
• Rotor Daria. Vertikalni rotor sa složenim površinama lopatica. Tečnost, koja teče oko lopatica, stvara drugačiji pritisak, zbog čega dolazi do rotacije.

Na slici je mini hidroelektrana bazirana na vodenom točku

Kako procijeniti potencijalni kapacitet mini hidroelektrane

Prije izgradnje mini hidroelektrane vlastitim rukama, morate odrediti snagu na koju možete računati. Postoji referentni odnos između protoka vode i snage koja se može ukloniti iz okna u kW sa prečnikom vijka od 1 m.

Brzina protoka se određuje mjerenjem vremena koje je potrebno komadu drveta bačenom u vodu da prijeđe određenu udaljenost. Nakon jednostavnih proračuna, dobijamo brzinu protoka u metrima u sekundi. Ako je u ovom slučaju brzina manja od 1 m / s, tada izgradnja hidroelektrane neće biti ekonomski isplativa.

Pri protoku od 2,5 m/s snaga će biti 0,86 kW, pri 3 m/s - 1,24 kW, pri 4 m/s - 2,2 kW. Omjer je opisan ovisnošću: snaga hidroelektrane je proporcionalna kubiku protoka vode. Ako je protok na mjestu predložene konstrukcije nizak, može se pokušati povećati uređajem za visinsku razliku u protoku ili postavljanjem odvodne cijevi promjenjivog promjera na izlazu iz rezervoara. Što je manji promjer cijevi na izlazu, to je veći protok.

Kako napraviti mini hidroelektranu kod kuće

Princip rada male hidroelektrane domaće izrade može se razumjeti na primjeru bicikla sa farom i dinamom (generatorom).

1. Od krovnog željeza izrađujemo tri oštrice dužine jednake polumjeru kotača bicikla (udaljenost od središnje čahure do ruba kotača) i širine 3-4 cm.
2. Ugrađujemo oštrice između žbica točka, savijajući rub oštrice oko žbica za pričvršćivanje. Oštrice treba postaviti ravnomjerno sa istim uglovima između njih.
3. Točak sa lopaticama uranjamo u brzu rijeku do dubine od jedne trećine do polovine prečnika točka. Proizvedena električna energija bit će dovoljna, na primjer, za rasvjetu šatora.

Crtež jedne od opcija za izgradnju mini hidroelektrane

Primjer je mala hidroelektrana za farmu kapaciteta 3-5 kW od improviziranih materijala:

1. Rotor se može napraviti od starog metalnog bubnja za kablove prečnika 2,2 m. Uz pomoć brusilice i zavarivanja pod uglom od 45 stepeni u odnosu na radijus potrebno je zavariti 18 noževa. Rotor se rotira na ležajevima. Nosač - metalna cijev ili ugao.
2. Na rotor mora biti ugrađen reduktor lanca sa omjerom prijenosa (prijenosnim omjerom) 4. Nadalje, rotacija će se prenositi preko kardanskog vratila VAZ 2101. Korištenje kardana će smanjiti vibracije, a poravnanje pogona i generatora kada korištenje osovine neće biti kritično.
3. Trebat će vam pojačani mjenjač (koeficijent - 40) i trofazni generator. Brzina rotacije generatora je oko 3000 o/min. Ukupni omjer redukcije dva mjenjača će biti 40 x 4 = 160. Generator treba pokriti kućištem radi zaštite od vlage i sigurnosti. Proračunata rotacija vodenog točka treba da bude oko 20 obrtaja u minuti.
4. Za generator se može prilagoditi asinhroni motor, a upravljačka jedinica se može preuzeti sa bilo koje male mašine. Trebat će vam kabel VVG NG 2x4 od rotora do gospodarskih objekata.

nalazi

Ukupni troškovi proizvodnje bit će oko 10-15 hiljada rubalja. Glavna stavka rashoda su plate zavarivača i radnika koji pomaže u izradi i montaži konstrukcije.

Glavne prednosti takve opreme su niska cijena električne energije, ekološka sigurnost, neiscrpni izvor energije i jednostavnost dizajna.

Opcija broj 1

Domaća mini hidroelektrana Rope Garland odlično je rješenje za dobivanje pristupačne i jeftine električne energije ako postoji mala rijeka s vašim mjestom stanovanja.

Projekt mini-hidroelektrane vijenac kabla zasniva se na rotaciji kabla u koritu rijeke.

Prve nacrte autonomne najjednostavnije hidroelektrane u praksi su pojedini majstori primijenili prije pola stoljeća. Još u Radio magazinu 50-ih godina štampali su podatke o vijencu hidroelektrane, napravljenoj u limenkama i sa generatorom iz automobila!

Fig.1. Izgled "uradi sam" kabelskog vijenca mini hidroelektrane.

Kako napraviti hidroelektranu od kabelskog vijenca vlastitim rukama?

Na slici ispod prikazan je dijagram dizajna jednostavne mini hidroelektrane s kabelskim vijencem s turbinsko-kabelskim hidrauličnim pogonom koji rotira iz toka rijeke.

Slika 2 Šema i princip rada mini hidroelektrane Garland

1. Ležaj, 2. Nosač, 3. Metalni kabl, 4. Hidraulični točak (turbina),

5. Generator, 6. Gornji nivo rijeke, 7. Korito.

Kao hidraulički točkovi (rotori), u kablovskom hidrauličnom pogonu mini hidroelektrane, može se koristiti nekoliko „propelera“ od tankog metalnog lima prečnika oko pola metra, poput dečije igračke - propelera napravljenog kvadratnog lista papira. Kao fleksibilnu osovinu, preporučljivo je koristiti konvencionalni čelični kabel promjera 10 ... 15 mm.
Približne kalkulacije pokazuju da se iz takve kablovske hidroelektrane može dobiti do 1,5 ... 2,0 kW iz jednog hidrotočka, s protokom rijeke od oko 2,5 metara/sek!

Ako se na dno reke ugrade nosači 2 sa ležajevima 1 i elektrogenerator 5, a ležajevi sa generatorom izdignu iznad nivoa reke, a cela konstrukcija se postavi duž ose toka, onda će rezultat biti praktično isto. Ova shema se svrsishodno koristi za vrlo "uske rijeke", ali s dubinom većom od 0,5 metara. Toplinska energija u takvoj hidroelektrani može se dobiti spajanjem električnih grijača na električni generator.

Rotori hidroelektrane obično se nalaze u jezgru toka (na 0,2 dubine od površine ljeti i 0,5 dubine od površine leda zimi). Dubina rijeke na mjestu postavljanja hidroelektrane ne prelazi 1,5 m. Sa dubinom rijeke većom od 1,5 m, sasvim je moguće koristiti rotore raspoređene u dva reda.

Pojava dacha, pa čak i farmi na pustim zemljištima udaljenim od električne mreže, galopirajući rast cijena goriva i električne energije doveli su u život stare ideje autonomnog snabdijevanja električnom energijom sa široko rasprostranjenom upotrebom prirodne energije sunca, vjetra i vode. Uključujući povećano interesovanje za mini- i mikro-hidroelektrane.

Dvije od ovih hidroelektrana prihvatljivih za samogradnju su: mikro-hidroelektrana uradi sam i mini hidroelektrana bez brane. Sljedeće u nizu su građevine čiji je prototip bila protočna (model iz 1964. godine) hidroelektrana V. Blinova sa lančanim lancem.

Dudyshev V.D.

Opcija broj 2

Hidroelektrane o kojima će biti riječi su protočne, s prilično originalnom turbinom od takozvanih Savonius rotora nanizanih na zajedničku (možda fleksibilnu, kompozitnu) radnu osovinu. Za njihovu ugradnju nisu potrebne brane i druge hidraulične konstrukcije velikih razmjera. Osposobljene za rad sa punom efikasnošću čak i u plitkoj vodi, što u kombinaciji sa jednostavnošću, kompaktnošću i pouzdanošću dizajna čini ove hidroelektrane veoma perspektivnim za one poljoprivrednike i baštovane čije se parcele nalaze u blizini malih vodotokova (rijeka, potoka i jarke).

Za razliku od brana, protočne hidroelektrane, kao što je poznato, koriste samo kinetičku energiju tekuće vode. Za određivanje snage ovdje postoji formula:

N=0,5*p*V3*F*n (1),

N - snaga na radnom vratilu (W),
- r - gustina vode (1000 kt/m3),
- V - brzina toka rijeke (m/s),
- F - površina poprečnog presjeka aktivnog (uronjenog) dijela radnog tijela hidraulične mašine (m2),
- n - efikasnost konverzije energije.

Kao što se vidi iz formule 1, pri brzini rijeke od 1 m/s, idealno (kada je n=1) postoji snaga jednaka samo 500 W po kvadratnom metru poprečnog presjeka aktivnog dijela hidraulične mašine. Ova vrijednost je očito mala za industrijsku upotrebu, ali je sasvim dovoljna za pomoćnu parcelu poljoprivrednika ili ljetnog stanovnika. Štaviše, može se povećati paralelnim radom nekoliko "hidrauličnih vijenaca".

I još jedna suptilnost. Brzina rijeke u različitim dijelovima je različita. Stoga je prije početka izgradnje mini hidroelektrane potrebno jednostavnom metodom odrediti energetski potencijal vaše rijeke. Podsjećamo samo da će udaljenost koju mjerni plovak pređe i podijeljena vremenom njegovog prolaska odgovarati prosječnoj brzini strujanja u ovom dijelu. Također treba napomenuti da će se ovaj parametar mijenjati ovisno o sezoni.

Stoga, proračun projekta treba napraviti, vodeći se prosječnom (za planirani period rada mini-HE) brzinom rijeke.

Sl. 1 Savonius rotori za kućne mini hidroelektrane s tračnim lancem:

a, b - oštrice; 1 - poprečno, 2 - kraj.

Zatim morate odrediti veličinu aktivnog dijela hidrauličke mašine i njen tip. Kako bi cijela mini hidroelektrana trebala biti što jednostavnija i lakša za proizvodnju, najpogodniji tip pretvarača je Savonius rotor krajnjeg dizajna. Pri radu sa potpunim potapanjem u vodu, vrijednost F se može uzeti jednakom umnošku prečnika rotora D i njegove dužine L, a n=0,5. Frekvencija rotacije f sa tačnošću prihvatljivom za praksu određuje se formulom:

f=48V/3,14D (o/min) (2).

Da bi hidroelektrana bila što kompaktnija, snaga navedena u proračunu treba da bude u korelaciji sa stvarnim opterećenjem, čije napajanje treba da obezbedi mini hidroelektrana (budući da će, za razliku od vetroturbine, struja biti se kontinuirano isporučuje u potrošačku mrežu ovdje). Ova struja se po pravilu koristi za rasvjetu, napajanje TV-a, radija, frižidera. I samo ovo drugo je uključeno u rad tokom dana stalno. Ostali električni aparati rade uglavnom u večernjim satima. Na temelju toga, preporučljivo je fokusirati se na maksimalnu snagu iz jednog "hidrauličkog vijenca" reda veličine 250-300 W, pokrivajući vršno opterećenje baterijom koja se puni iz mini hidroelektrane.

Prijenos obrtnog momenta s radnog vratila hidrauličke elektrane na remenicu električnog generatora obično se vrši pomoću međuprijenosnika. Međutim, ovaj element, strogo govoreći, može se isključiti ako generator korišten u dizajnu mikrohidroelektrane ima radnu brzinu rotacije manju od 750 o/min. Međutim, direktna komunikacija se često mora napustiti. Uostalom, za veliku većinu generatora domaće proizvodnje, radna brzina rotacije na početku "isporuke" snage leži u rasponu od 1500-3000 o/min. To znači da je potrebna dodatna koordinacija osovina hidraulične elektrane i elektrogeneratora.

Pa, sada kada je preliminarni teorijski dio završen, hajde da razmotrimo konkretne dizajne, svaki od njih ima svoje prednosti.

Ovdje je, na primjer, polustacionarna protočna mini hidroelektrana s horizontalnim rasporedom dva koaksijalna, zarotirana za 90 ° jedan u odnosu na drugi (da bi se olakšalo samopokretanje) i kruto povezanih poprečnih Savonius rotora. Štaviše, glavni dijelovi i komponente ove domaće hidroelektrane izrađeni su od drveta kao najpristupačnijeg i „poslušnijeg“ građevinskog materijala.

Predložena mini-hidroelektrana je podvodna. Odnosno, njegov potporni okvir se nalazi preko vodotoka na dnu i ojačan je rastezljivim kablovima ili motkama (ako se, na primjer, u blizini nalaze šetnice, pristanište za čamce itd.). Ovo se radi kako bi se izbjeglo zanošenje konstrukcije samim vodotokom.

Slika 2 Potopna mini-hidroelektrana sa horizontalnim rasporedom rotora poprečnog tipa:

1 - baza (greda 150x100, 2 kom.), 2 - donja poprečna greda (daska 150x45, 2 kom.), 3 - srednja poprečna greda (greda 150x120, 2 kom.), 4 - uspon (okruglo drvo prečnika 100, 4 kom. . .), 5 gornjih gredica (daska 150x45, 2 kom.), 6 - gornja poprečna greda (daska 100x40, 4 kom.), 7 - međuosovina (nerđajući čelik, šipka prečnika od 30), 8 - blok remenice, 9 - DC generator struje, 10 - "gander" sa porculanskim valjkom i dvožilnom izolovanom žicom, 11 - osnovna ploča (ploča 200x40), 12 - pogonska remenica, 13 - drveni ležaj sklop (2 kom), 14 - "hidraulični vijenac" rotora (D600, L1000, 2 kom.), 15 disk (od ploča debljine 20-40 mm oborenih u štit, 3 kom); metalni pričvršćivači (uključujući produžetke, glavčine vanjskih diskova) nisu konvencionalno prikazani.

Naravno, dubina rijeke na mjestu postavljanja mini hidroelektrane trebala bi biti manja od visine potpornog okvira. Inače, vrlo je teško (ako ne i nemoguće) izbjeći ulazak vode u električni generator. Pa, ako mjesto na kojem bi trebalo da se postavi mini hidroelektrana ima dubinu veću od 1,5 m ili postoji veliki protok i protok vode koji jako variraju tokom cijele godine (što je, inače, prilično tipično za vodotoke sa snijegom), tada se ovaj dizajn preporučuje opremiti plovcima. Ovo će također olakšati njegovo premještanje kada se instalira na rijeci.

Noseći okvir mini hidroelektrane je pravougaoni okvir od drveta, dasaka i malih trupaca pričvršćenih ekserima i žicom (kablovi). Metalni dijelovi konstrukcije (ekseri, vijci, stege, uglovi itd.) trebaju biti, po mogućnosti, izrađeni od nehrđajućeg čelika ili drugih legura otpornih na koroziju.

Pa, budući da je rad takve mini hidroelektrane u Rusiji često moguć samo sezonski (zbog smrzavanja većine rijeka), onda nakon isteka rada cijela konstrukcija izvučena na obalu podliježe temeljitoj inspekciji. Pravovremeno mijenjati trule drvene elemente, zarđale, uprkos poduzetim mjerama opreza, metalne dijelove.

Jedna od glavnih komponenti naše mini hidroelektrane je "hidroenergetski vijenac" od dva kruto fiksirana (koji čine jednu jedinicu na radnom vratilu) rotora. Njihove diskove je lako napraviti od ploča debljine 20-30 mm. Da biste to učinili, nakon što ste od njih napravili štit, pomoću kompasa, napravite krug promjera 600 mm. Nakon toga, svaka od ploča se reže prema krivulji dobijenoj na njoj. Nakon što su praznine spojile na dvije letvice (da daju potrebnu krutost), sve ponavljaju tri puta - prema broju potrebnih diskova.

Što se tiče oštrica, preporučljivo je da ih napravite od krovnog željeza. I bolje - od cilindričnih nehrđajućih kontejnera (bačva) odgovarajuće veličine i prepolovljenih (duž osi), u kojima se obično skladište i prevoze poljoprivredna gnojiva i drugi agresivni materijali. U ekstremnim slučajevima, oštrice mogu biti i od drveta. Ali njihova težina (posebno nakon dugog boravka u vodi) će se znatno povećati. I to treba imati na umu prilikom stvaranja mini hidroelektrane na plovcima.

Na krajeve "hidroenergetskog vijenca" pričvršćeni su nosači za šiljke. Zapravo, ovo su kratki cilindri sa širokom prirubnicom i krajnjim utorom za ključ. Prirubnica je pričvršćena na odgovarajući disk rotora sa četiri vijka.

Za smanjenje trenja predviđeni su ležajevi smješteni na srednjim poprečnim šipkama. A kako su obični kuglični ili valjkasti ležajevi neprikladni za rad u vodi, koriste se ... domaće drvene. Dizajn svakog od njih sastoji se od dvije stezaljke i umetnutih ploča s rupom za prolaz nosača šiljaka. Štaviše, ljuske srednjeg ležaja su postavljene tako da drvena vlakna ovdje idu paralelno s osovinom. Osim toga, poduzimaju se posebne mjere kako bi se osiguralo da su umetne ploče čvrsto pričvršćene protiv bočnih pomaka. Učinite to uz pomoć zateznih vijaka.

Slika 3 Sklop kliznog ležaja:

1 - držač za presovanje (St3, traka 50x8, 4 kom.), 2 - srednji nosač okvira, 3 - umetak za presovanje (od tvrdog drveta, 2 kom.), 4 izmenljivi umetak (od tvrdog drveta, 2 kom.) , 5 - M10 vijak sa Groverovom navrtkom i podloškom (4 kompleta), 6 - M8 klin sa dvije matice i podloške (2 kom.).

Kao električni generator u razmatranoj mikro-hidroelektrani koristi se bilo koja od automobilskih. Daju 12-14 V DC i lako se spajaju s baterijom i električnim uređajima. Snaga ovih mašina je oko 300 vati.

Dizajn prijenosne mini hidroelektrane s vertikalnim rasporedom "vijenca" i generatora sasvim je prihvatljiv za samoproizvodnju. Takva hidroelektrana, prema autoru razvoja, najmanje je materijalno intenzivna. Noseća konstrukcija instalacije, koja fiksira njen položaj u koritu rijeke, je šuplja čelična šipka (na primjer, od dijelova cijevi). Njegova dužina se bira na osnovu prirode dna vodotoka i brzine struje. Štaviše, takav da bi oštar kraj šipke, zabijen u dno, garantovao stabilnost mini hidroelektrane i njen neodvojivi tok. Također je moguće koristiti dodatne strije.

Odredivši aktivnu površinu rotora po formuli (1) i izmjerivši dubinu rijeke na mjestu postavljanja mini hidroelektrane, lako je izračunati prečnik Savonius rotora koji se ovdje koristi. Da bi dizajn bio jednostavan i samopokretan, preporučljivo je napraviti "hidraulički vijenac" od dva rotora povezana tako da se lopatice prvog pomaknu za 90 ° u odnosu na drugi (duž osi rotacije). Štoviše, kako bi se povećala efikasnost rada, struktura na strani nadolazećeg toka opremljena je štitom koji igra ulogu vodeće lopatice. Pa, radna osovina je montirana u kliznim ležajevima gornjeg i donjeg nosača. U principu, uz kratko vrijeme rada mini hidroelektrane (na primjer, na planinarenju), mogu se koristiti i kuglični ležajevi velikog promjera. Međutim, ako u vodi ima pijeska ili mulja, nakon svake upotrebe, ove jedinice će se morati oprati u čistoj vodi.

Rice. 4 mini-hidroelektrane sa okomitim rasporedom krajnjih rotora:

1 - noseća šipka, 2 - donji sklop ležaja, 3 - hidroenergetski vijenac disk (3 kom.), 4 - rotor (D600, 2 kom.), 5 - gornji ležajni sklop, 6 - radna osovina, 7 - prijenos, 8 - električni generator, 9 - "gander" sa porculanskim valjkom i dvožilnom izoliranom žicom, 10 - stezaljka za montažu generatora, 11 - pokretni štit-vodič; a, b - oštrice: nastavci na gornjem kraju potporne šipke nisu konvencionalno prikazani.

Pričvršćivanje nosača na šipku je vijčano i zavareno, ovisno o težini "hidrauličnog vijenca" i potrebi da se rastavlja na dijelove. Gornji kraj radne osovine hidraulične mašine je ujedno i ulazno vratilo multiplikatora, koji se (kao najjednostavniji i najtehnološkiji) može koristiti kao remen.

Električni agregat ponovo vozi auto. Lako ga je pričvrstiti na potpornu šipku pomoću stezaljke. I same žice koje dolaze iz generatora moraju imati pouzdanu hidroizolaciju. Na ilustracijama, točne geometrijske proporcije srednjeg prijenosa nisu konvencionalno prikazane, jer zavise od parametara određenog generatora koji imate. Pa, transmisioni kaiševi se mogu napraviti od stare auto kamere tako što će se izrezati na trake širine 20 mm, nakon čega slijedi uvijanje u snopove.

Za napajanje malih sela prikladna je lančana mini-hidroelektrana V. Blinova, koja nije ništa drugo do lanac Savonius rotora u obliku bačve prečnika 300-400 mm, pričvršćenih na fleksibilni kabel protegnut preko rijeke. Jedan kraj kabla je pričvršćen za zglobni nosač, a drugi preko jednostavnog multiplikatora na osovinu generatora. Pri brzini protoka od 1,5-2,0 m/s, lanac rotora ostvaruje do 90 o/min. A mala veličina elemenata "hidroenergetskog vijenca" omogućava rad ove mikro-hidroelektrane na rijekama dubine manje od jednog metra.

Moram reći da je prije 1964. V. Blinov uspio stvoriti nekoliko prijenosnih i stacionarnih mini-hidroelektrana po svom dizajnu, od kojih je najveća hidroelektrana izgrađena u blizini sela Porozhki (Tverska regija). Par vijenaca ovdje je pokretao dva standardna autotraktorska generatora ukupne snage 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunin

Opcija broj 3

Domaća hidroelektrana (HE) na rijeci bez brane.

Poznato je da električnu energiju proizvodi generator čija osovina rotira motor. HPP motor ima jednostavan dizajn: nosači sa dvije radilice A i B pričvršćeni su na okvir od trupaca (vidi sliku 3).

Svaka osovina ima tri koljena, uglovi između kojih su jednaki 120°. Radilice su povezane šipkama na koje su pričvršćene lopatice. Na slici 1 možete vidjeti da su u ovom trenutku sve oštrice štapa B na dnu, uronjene u vodu i pod njenim pritiskom se pomiču nazad (udesno). Oštrice pomiču šipku, a šipka zauzvrat okreće radilicu. Čim koljena povezana ovom šipkom počnu da se dižu, oštrice šipke G su uronjene u vodu. Sada već počinju raditi. Tada će početi raditi lopatice šipke D. Do tog vremena će lopatice prve šipke B proći preko površine vode i ponovo se spustiti u vodu. Ovako će raditi motor Loginove elektrane.

Ako stavite remenicu na kraj jedne od radilice i spojite je remenom na remenicu DC generatora, generator će početi proizvoditi električnu energiju. A ako pričvrstite klipnjaču na pogonsku remenicu i spojite je na pumpu, motor će pumpati vodu do školskog mjesta, do vaše bašte.

Snaga motora ne zavisi samo od brzine protoka vode, već i od broja i površine lopatica, odnosno od geometrijskih dimenzija samog motora. I može se napraviti bilo koje veličine, odnosno proporcionalno povećavajući ili smanjujući veličinu njegovih dijelova.

Rice. 1 Glavne dimenzije dijelova mini hidroelektrane bez brane.

Dajemo crteže motora koji će, pri protoku vode od 0,8-1 metar u sekundi, rotirati generator iz automobila. Napon koji generiše generator je 12 V, a snaga do 150 vati.

Slika 2 Glavne komponente domaće hidroelektrane bez brane.

Prije nego počnete graditi hidrostanicu, u radionici ili trgovini koja prodaje rezervne dijelove za automobile, pokupite generator. Pripremite materijale: daske, trupce malog promjera, čeličnu žicu, pričvršćivače. Odaberite lokaciju na kojoj će se nalaziti elektrana. Poželjno je da to bude pravi dio rijeke. Ovdje je potrebno odrediti brzinu struje. To se radi ovako. Na odabranom dijelu dužine 15-20 metara označite dvije poprečne trase. Nakon toga, pomoću malog plovka, kao što je drvena sječka, odredite brzinu protoka vode. Plovak treba baciti u vodu malo više od gornjeg kota i, prateći ga, pomoću štoperice izbrojati vrijeme prelaska plovaka od gornjeg do donjeg. Potrebno je izvršiti 10-15 takvih mjerenja, bacajući plovak dalje ili bliže obali, i na osnovu rezultata mjerenja izračunati prosječnu brzinu rijeke. Ako se nalazi unutar 0,8-1 m / s, slobodno nastavite sa izgradnjom.

Fig.3. Radilice mini hidroelektrane bez brane.

Kako napraviti najsloženije dijelove mini hidroelektrane bez brane. Mini ges radilice bez brane.

Može se napraviti od čvrste čelične šipke prečnika 16-20 mm. Ali lakše ga je napraviti montažnim (slika 3). Najprije izrežite prazne dijelove od šipke 1, 2, 3 i 4. Napravite obraze koljena od čelične trake debljine 5 mm. Pile kvadrate na krajevima šipki i kvadratne rupe na obrazima. Nakon spajanja dijelova, kvadrati se zakovuju. Prvo morate sastaviti dijelove radilice "a" i "b" (vidi sliku 3). Zatim morate označiti i izrezati kvadrate na slobodnim krajevima šipki 2 i 3 tako da se srednje koljeno (nakon sklapanja) nalazi pod kutom od 120 ° u odnosu na krajnje.

Šipke sa lopaticama mini hidroelektrane bez brane.

Prijenosni uređaj mini hidroelektrane bez brane.

Radilica, a time i pogonska remenica, rotirati će se brzinom od oko jednog okretaja svake dvije sekunde. Generator može proizvesti električnu struju pri 1000-1500 o/min. Da biste dobili ovaj broj okretaja na generatoru, potreban vam je prijenos iz remenica različitih promjera (vidi. Sl.).

Remenice sa žljebovima su izrađene od šperploče debljine 5 mm. Za svaku remenicu treba izrezati pet krugova. Obaraju se čavlima ili pričvršćuju vijcima. Pogonska remenica, koja je čvrsto pričvršćena za kraj radilice, mora imati prečnik od najmanje 700 mm. Dva srednja su prikovana jedno za drugo i slobodno postavljena na osovinu. Oni bi se trebali lako rotirati na ovoj osi. Ako je brzina rotacije pogonske remenice 30 o/min, tada se promjer male srednje remenice može uzeti jednak 140 mm, a velikog - 600 mm. Tada će se remenica alternatora (promjera 60 mm) okretati brzinom od 1500 o/min. Pri drugim brzinama pogonske remenice, promjeri međuremenica bit će različiti. Učitelj rada će vam pomoći da izračunate njihove veličine.

Pogonski remeni mini hidroelektrane bez brane.

Remenice prijenosa su povezane pogonskim remenima. Kako biste osigurali da su pojasevi uvijek dobro zategnuti, napravite ih od gumene trake. Izrežite staru auto kameru na duge trake. Svaku vrpcu uvijte u snop, krajeve zalijepite gumenim ljepilom i čvrsto zavežite špagom.

Adaptacija mini hidroelektrane bez brane.

Nakon sastavljanja mehanizma provjerite da li se šipke slobodno okreću. Okrećući pogonsku remenicu rukom, uočite koja od šipki sprečava rotaciju radilice. Nakon toga skinite šipku i povećajte jednu od rupa za vrat koljena tako da postane malo duguljast.

V. Kivonosov, V. Slashchilina

Opcija broj 4

Na većini rijeka moguće je graditi male, jeftine hidroelektrane (HE) bez brana. Snaga takvih elektrana je mala, ali dovoljna za elektrifikaciju kuće, pa čak i malog sela.

Na rijekama s protokom od 0,8 metara u sekundi ili više, može se instalirati novi tip bezbraznog hidrauličnog motora. Princip rada ovog motora je jasan iz priloženih crteža i dijagrama.

Pod pritiskom vode, lopatice pokreću šipke, čije kretanje uzrokuje rotaciju poluge. Remenica se nalazi na svojoj osovini.

Rotacija remenice se prenosi na generator. Snaga motora ovisi o brzini protoka vode.

Na mjestima gdje je mala brzina struje potrebno je suziti korito. Dizajn hidrauličnog motora, na primjer, 3,5 kilovata, toliko je jednostavan da se može napraviti u bilo kojem školskom klubu ili radionici.

M. Prijava