Vandens energijos generatorius. „Pasidaryk pats“ hidrogeneratorius arba savadarbė hidroelektrinė

Reguliarus elektros kainų augimas verčia daugelį susimąstyti apie alternatyvių elektros energijos šaltinių klausimą. Vienas geriausių sprendimų šiuo atveju – hidroelektrinė. Šio klausimo sprendimo ieškojimas susijęs ne tik su šalies mastu. Vis dažniau galite pamatyti mini hidroelektrines namams (dacha). Išlaidos šiuo atveju bus tik už statybą ir priežiūrą. Tokios konstrukcijos trūkumas yra tas, kad jo statyba įmanoma tik tam tikromis sąlygomis. Reikalingas vandens srautas. Be to, šio statinio statybai jūsų kieme reikalingas vietos valdžios institucijų leidimas.

Mini hidroelektrinės schema

• Kanalas, būdingas lygumoms. Jie įrengti upėse su mažu debitu.
• Stacionarios naudoja vandens upių energiją su greita vandens tėkme.
• Hidroelektrinės įrengtos tose vietose, kur sumažėja vandens srautas. Dažniausiai jie randami pramonės organizacijose.
• Mobilus, kuris yra pastatytas naudojant sustiprintas žarnas.

Hidroelektrinės statybai pakanka net nedidelio upelio, tekančio per aikštelę. Namų su centriniu vandentiekiu savininkai neturėtų nusiminti.

Viena iš Amerikos kompanijų sukūrė stotį, kurią galima įmontuoti į namo vandens tiekimo sistemą. Vandentiekio sistemoje įmontuota nedidelė turbina, kurią varo gravitacijos jėga judantis vandens srautas. Tai sumažina vandens srautą, tačiau sumažina elektros energijos sąnaudas. Be to, šis įrengimas yra visiškai saugus.

Kanalizacijos vamzdžiuose sumontuotos net mini hidroelektrinės. Tačiau jų statybai reikia sukurti tam tikras sąlygas. Vanduo per vamzdį turėtų tekėti natūraliai dėl nuolydžio. Antras reikalavimas – vamzdžio skersmuo turi būti tinkamas įrangai montuoti. Ir to negalima padaryti atskirame name.

Mini hidroelektrinių klasifikacija

Mini hidroelektrinės (namai, kuriuose jos naudojamos dažniausiai yra privačiame sektoriuje) dažniausiai priklauso vienam iš šių tipų, kurie skiriasi veikimo principu:

• Vandens ratas yra tradicinio tipo, kurį lengviausia įgyvendinti.
• Propeleris. Jie naudojami tais atvejais, kai upėje yra daugiau nei dešimties metrų pločio vaga.
• Girliandos įrengiamos prie upių su švelnia tėkme. Norint padidinti vandens tekėjimo greitį, naudojamos papildomos konstrukcijos.
• Darrieus rotorius dažniausiai montuojamas pramonės įmonėse.

Šių variantų paplitimą lemia tai, kad jiems nereikia statyti užtvankos.

Vandens ratas

Tai klasikinio tipo hidroelektrinės, kuri yra populiariausia privačiam sektoriui. Tokio tipo mini hidroelektrinės yra didelis ratas, kuris gali suktis. Jo ašmenys leidžiasi į vandenį. Likusi konstrukcijos dalis yra virš upės vagos, todėl visas mechanizmas juda. Galia per hidraulinę pavarą perduodama į generatorių, kuris gamina srovę.

Propelerio stotis

Ant rėmo vertikalioje padėtyje yra rotorius ir povandeninis vėjo malūnas, nuleistas po vandeniu. Vėjo malūnas turi ašmenis, kurie sukasi veikiami vandens srauto. Geriausią pasipriešinimą užtikrina dviejų centimetrų pločio mentės (su greitu srautu, kurio greitis vis dėlto neviršija dviejų metrų per sekundę).

Šiuo atveju ašmenis varo susidaręs vandens slėgis, o ne jis. Be to, ašmenų judėjimo kryptis yra statmena srauto krypčiai. Šis procesas panašus į vėjo jėgaines, tik veikia po vandeniu.

Garlyandnaya hidroelektrinė

Šio tipo mini hidroelektrinę sudaro kabelis, ištemptas virš upės vagos ir pritvirtintas atraminiame guolyje. Mažo dydžio ir svorio turbinos (hidrauliniai rotoriai) yra pakabinamos ir tvirtai pritvirtinamos prie jo girliandos pavidalu. Jie susideda iš dviejų pusiau cilindrų. Dėl ašių išsilyginimo nuleidžiant į vandenį jose susidaro sukimo momentas. Dėl to kabelis susilenkia, išsitempia ir pradeda suktis. Esant tokiai situacijai, kabelį galima palyginti su velenu, kuris perduoda galią. Vienas iš laido galų yra prijungtas prie pavarų dėžės. Į jį perduodama troso ir hidraulinių sraigtų sukimosi galia.

Kelių „girliandų“ buvimas padės padidinti stoties galią. Jie gali būti sujungti vienas su kitu. Net ir tai šios hidroelektrinės efektyvumo labai nepadidina. Tai vienas iš tokios struktūros trūkumų.

Kitas šios rūšies trūkumas yra pavojus, kurį ji kelia kitiems. Tokia stotis gali būti naudojama tik apleistose vietose. Reikalingi įspėjamieji ženklai.

Rotorius Daria

Tokio tipo privačiam namui skirta mini hidroelektrinė pavadinta jos kūrėjo Georges'o Darrieuso vardu. Šis dizainas buvo užpatentuotas dar 1931 m. Tai rotorius, ant kurio yra peiliai. Reikalingi parametrai parenkami atskirai kiekvienam peiliui. Rotorius nuleidžiamas po vandeniu vertikalioje padėtyje. Ašmenys sukasi dėl slėgio skirtumo, atsirandančio dėl vandens tekėjimo per jų paviršių. Šis procesas panašus į keltuvą, kuriuo lėktuvai kyla.

Šio tipo hidroelektrinės turi gerą naudingumo rodiklį. Trigubas pranašumas – srauto kryptis neturi reikšmės.

Trūkumai yra sudėtingas dizainas ir sudėtingas montavimas.

Mini hidroelektrinių privalumai

Nepriklausomai nuo konstrukcijos tipo, mini hidroelektrinės turi keletą privalumų:

• Jie yra draugiški aplinkai ir negamina atmosferai kenksmingų medžiagų.
• Elektros gamybos procesas vyksta nesukeliant triukšmo.
• Vanduo išlieka švarus.
• Elektra gaminama nuolat, nepriklausomai nuo paros meto ar oro sąlygų.
• Stočiai įrengti pakanka net nedidelio upelio.
• Perteklinę elektros energiją galima parduoti kaimynams.
• Jums nereikia daug leidimo dokumentų.

„Pasidaryk pats“ mini hidroelektrinė

Galite pastatyti patys, kad gamintumėte elektrą. Privačiam namui užtenka dvidešimt kilovatų per dieną. Netgi savo rankomis surinkta mini hidroelektrinė gali susidoroti su šia verte. Tačiau reikia atsiminti, kad šiam procesui būdingos kelios ypatybės:

• Gana sunku atlikti tikslius skaičiavimus.
• Elementų matmenys ir storis parenkami „iš akies“, tik eksperimentiniu būdu.
• Namų konstrukcijose nėra apsauginių elementų, todėl dažnai gedimai ir su tuo susijusios išlaidos.

Todėl, jei neturite patirties ir tam tikrų žinių šioje srityje, geriau atsisakyti tokios idėjos. Gali būti pigiau įsigyti paruoštą stotį.

Jei vis tiek nusprendėte viską daryti patys, tuomet reikia pradėti nuo vandens tėkmės upėje greičio matavimo. Galų gale, nuo to priklauso galia, kurią galima gauti. Jei greitis mažesnis nei metras per sekundę, mini hidroelektrinės statyba šioje vietoje nebus pagrįsta.

Kitas etapas, kurio negalima praleisti, yra skaičiavimai. Būtina kruopščiai apskaičiuoti išlaidų sumą, kuri bus skirta stoties statybai. Dėl to gali pasirodyti, kad hidroelektrinė nėra pats geriausias pasirinkimas. Tada turėtumėte atkreipti dėmesį į kitas alternatyvias elektros rūšis.

Mini hidroelektrinė gali būti optimalus energijos sąnaudų taupymo sprendimas. Jo statybai šalia namo turi būti upė. Atsižvelgdami į norimas charakteristikas, galite pasirinkti tinkamą hidroelektrinės variantą. Laikydamiesi tinkamo požiūrio, tokią konstrukciją galite padaryti net savo rankomis.

Privačiam namui šildyti naudojami įvairūs būdai. Jie skiriasi vienas nuo kito tiek šilumos perdavimo būdu, tiek naudojamo energijos nešiklio tipu. Naudojant vandens šildymą, yra keletas katilų tipų, priklausomai nuo kuro rūšies:

Vandenilio generatorius privačiam namui šildyti

1. Kietasis kuras – darbui jie naudoja kietąjį kurą, kuris degdamas išskiria šilumą.
2. Elektrinis – tokiuose katiluose šiluma gaunama konvertuojant elektrą.
3. Dujos – degant dujoms išsiskiria šiluma.

Jei atsižvelgsime į dujinius katilus, jie daugiausia veikia gamtinėmis dujomis, nors yra suskystintų dujų modelių, o pastaruoju metu jie pradėjo naudoti vandenilį kaip kurą, gaminamą iš vandens specialiuose įrenginiuose - vandenilio generatoriuose.

Veikimo principas

Iš mokyklos fizikos kurso žinome, kad vanduo, veikiamas elektros srovės, skyla į du komponentus: vandenilį ir deguonį. Remiantis šiuo reiškiniu, buvo pastatytas vadinamasis vandenilio generatorius. Šis prietaisas yra įrenginys, kuriame vyksta elektrocheminė reakcija, kad iš vandens būtų gaminamas vandenilis ir deguonis. Vandens elektrolizės procesas parodytas paveikslėlyje žemiau.

Vandens elektrolizės procesas

Generatoriaus išėjime susidaro ne grynas vandenilis ir deguonis, o vadinamosios rudosios dujos, pavadintos mokslininko, kuris pirmasis jas gavo, vardu. Jis taip pat vadinamas „sprogiosiomis dujomis“, nes tam tikromis sąlygomis yra sprogios. Be to, deginant šias dujas galima gauti beveik keturis kartus daugiau energijos nei buvo sunaudota joms gaminti.

Tokia vandenilio gamybos įmonė parodyta paveikslėlyje žemiau.

Pramoninė vandenilio gamybos įmonė

Privalumai ir trūkumai

Šio tipo šildymo pranašumai yra šie:

1. Tai aplinkai nekenksmingas šildymo būdas, nes deginant vandenilį deguonies aplinkoje susidaro garų pavidalo vanduo, o į atmosferą nebeišleidžiamos kenksmingos medžiagos.
2. Prie esamos privataus namo vandens šildymo sistemos galite prijungti generatorių be jokių modifikacijų.
3. Instaliacija veikia tyliai, todėl jai nereikia jokios specialios patalpos.

Trūkumai:

1. Vandenilis turi aukštą degimo temperatūrą, kuri deguonies aplinkoje gali siekti 3200°C, todėl įprastas katilas gali labai greitai sugesti. Šiuolaikiniuose įrenginiuose mokslininkai pasiekė dujų degimo rezultatą 300°C temperatūroje, todėl problemą galima laikyti praktiškai išspręsta.
2. Dirbdami su Browno dujomis turite būti labai atsargūs, nes jos yra sprogios. Tai išspręsta naudojant įvairius apsauginius vožtuvus ir automatiką įrenginyje.
3. Darbui reikia naudoti distiliuotą vandenį arba vandenį su šarmu.
4. Didelė įrangos kaina. Norėdami išspręsti šią problemą, daugelis bando surinkti vandenilio gamybos įmonę savo rankomis.

DIY vandenilio generatorius

Naminis prietaisas schematiškai vaizduoja vandens talpyklą, kurioje yra elektrodai, paverčiantys vandenį vandeniliu ir deguonimi.

Norėdami savo rankomis pasigaminti tokį įrenginį, jums reikės:

1. Nerūdijančio metalo lakštas 0,5-0,7 mm storio. Tinka 12Х18Н10Т nerūdijantis plienas.
2. Plexiglas plokštės.
3. Guminiai vamzdžiai vandens tiekimui ir dujų šalinimui.
4. Lakštinė benzinui ir alyvai atspari 3 mm storio guma.
5. Įtampos šaltinis – LATR su diodiniu tilteliu nuolatinei srovei gaminti. Jis turėtų užtikrinti 5-8 amperų srovę.

Pirmiausia nerūdijančio plieno plokštės supjaustomos į 200x200 mm stačiakampius. Plokščių kampus reikia nupjauti, kad vėliau būtų galima priveržti visą konstrukciją varžtais. Kiekvienoje plokštelėje 3 cm atstumu nuo plokščių apačios išgręžiame 5 mm skersmens skylę vandens cirkuliacijai. Prie kiekvienos plokštės taip pat prilituojamas laidas, skirtas prijungti prie maitinimo šaltinio.

Prieš surinkimą pagaminti guminiai žiedai, kurių išorinis skersmuo yra 200 mm, o vidinis - 190 mm. Taip pat reikia paruošti dvi 2 cm storio ir 200x200 mm dydžio organinio stiklo plokštes ir pirmiausia jose iš keturių pusių padaryti skylutes M8 priveržimo varžtams.

Surinkimas prasideda taip: pirmiausia uždėkite pirmą plokštę, tada iš abiejų pusių uždėkite guminį žiedą, padengtą sandarikliu, tada kitą plokštę ir taip iki paskutinės plokštės. Po to reikia priveržti visą konstrukciją iš abiejų pusių naudojant M8 smeiges ir organinio stiklo plokštes. Plokštelėse išgręžiamos skylės: vienoje apačioje skysčiui tiekti, kitoje viršuje – dujų šalinimui. Ten įdėta armatūra. Ant šių jungiamųjų detalių dedami medicininiai PVC vamzdeliai. Galutinis rezultatas turėtų būti toks, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

DIY vandenilio generatorius

Kad dujos nepatektų atgal į dujų generatorių, pakeliui nuo generatoriaus iki degiklio reikia padaryti vandens sandariklį, o dar geriau – du sandariklius.

Sklendės konstrukcija yra vandens talpa, į kurią generatoriaus pusėje vamzdis nuleidžiamas į vandenį, o vamzdis, einantis į degiklį, yra virš vandens lygio. Vandenilio generatoriaus su vartais schema parodyta paveikslėlyje žemiau.

Vandenilio generatoriaus su vandens sandarikliais schema

Elektrolizatoriuje - sandariame vandens inde su nuleistais elektrodais, įjungus įtampą, pradeda išsiskirti dujos. Per vamzdelį 1 jis tiekiamas į vožtuvą 1. Vandens sandariklio konstrukcija suprojektuota taip, kaip matyti iš paveikslo, kad dujos galėtų judėti tik kryptimi nuo elektrolizatoriaus iki degiklio, o ne atvirkščiai. Tam trukdo skirtingas vandens tankis, kurį reikia įveikti grįžtant. Tada per vamzdelį 2 dujos juda į vožtuvą 2, kuris yra skirtas didesniam sistemos patikimumui: jei staiga dėl kokių nors priežasčių pirmasis vožtuvas neveikia. Po to per vamzdelį 3 dujos tiekiamos į degiklį. Vandens sandarikliai yra labai svarbi įrenginio dalis, nes neleidžia dujoms judėti priešinga kryptimi.

Jei dujos vėl pateks į elektrolizatorių, prietaisas gali sprogti. Todėl jokiu būdu negalima eksploatuoti įrenginio be vandens sandariklių!

Išnaudojimas

Surinkę galite pradėti testuoti įrenginį. Norėdami tai padaryti, vamzdelio gale sumontuokite degiklį iš medicininės adatos ir pradėkite pilti vandenį. Į vandenį reikia įpilti KOH arba NaOH. Vanduo turėtų būti distiliuotas arba ištirpintas kaip paskutinė priemonė. Kad prietaisas veiktų, pakanka 10 % koncentracijos šarminio tirpalo. Pilant vandenį neturėtų būti nuotėkių. Geriausia prieš pilant konstrukciją prapūsti oru, slėgiu iki 1 atm. Jei vandenilio generatorius gali atlaikyti šį slėgį, galite jį užpildyti vandeniu, o jei ne, turite pašalinti nuotėkius.

Po to prie elektrodų pagal grandinę prijungiamas LATR su diodiniu tilteliu. Veikimui stebėti grandinėje yra sumontuotas ampermetras ir voltmetras. Pradėkite nuo minimalios įtampos, tada nuolat ją didinkite, stebėdami dujų išsiskyrimą.

Parengiamuosius darbus geriau atlikti lauke ne namuose. Kadangi įrenginys yra sprogus, visi darbai turi būti atliekami labai atsargiai.

Bandymo metu stebėkite prietaiso veikimą. Jei degiklio liepsna yra maža, generatoriuje gali būti arba mažai dujų, arba kažkur gali būti dujų nuotėkis. Jei tirpalas tampa drumstas arba purvinas, jį reikia pakeisti. Taip pat būtina užtikrinti, kad prietaisas neperkaistų ir vanduo neužvirtų. Norėdami tai padaryti, reguliuokite įtampą srovės šaltinyje. Ir dar vienas dalykas – kaitinant plokštės šiek tiek deformuojasi ir gali prilipti viena prie kitos. Norėdami tai pašalinti, turite pagaminti guminius tarpiklius. Taip pat gali atsirasti vandens spjaudymasis – norint tai pašalinti, reikia sumažinti vandens lygį.

Šildymo sistemoje generatorius

Atlikę bandymus, galite prijungti instaliaciją prie dujinio katilo namuose. Norėdami tai padaryti, katilą reikia šiek tiek pakeisti, ty savo rankomis turite padaryti purkštuką su mažesnio skersmens anga nei gamyklinė, skirtą gamtinėms dujoms. Surinktas generatorius parodytas paveikslėlyje žemiau.

Surinktas vandenilio generatorius

Privataus namo šildymo sistema turi būti užpildyta vandeniu. Degiklio liepsna gali ištirpdyti katilą, jei jame nėra vandens.

Po to jie reguliuoja vandens tiekimą į įrenginį ir pradeda šalinti užsikimšimus namo šildymo sistemoje. Tada, reguliuojant vandens tiekimo ir maitinimo įtampą, reguliuojamas katilo darbas.

Eksploatuojant įrenginį šildymo sezono metu, atliekamas galutinis bandymas, kurio metu išsprendžiami keli klausimai:

1. Ar pakanka dujų namui šildyti? Jei to nepakanka, savo rankomis galite įdiegti didesnį našumą.
2. Kaip gerai veikia vandenilio katilas, tai yra, kiek ilgai katilas tarnaus?
3. Tokio šildymo kaina – tam galite vesti žurnalą, kuriame vedate šildymo sąnaudų ir temperatūros namuose ir lauke skaičiavimus, kol katilas veikia. Remdamiesi šiais duomenimis, galime daryti išvadą, kiek apsimoka šildyti namą vandeniliu.

Remdamiesi šiais duomenimis galite kruopščiau pasiruošti kitam šildymo sezonui. Eksploatacijos metu matosi, ką reikia tobulinti, gal reikia perdaryti kokią nors įrenginio dalį. Galbūt patį katilą reikia perdirbti ir modernizuoti, kad jis greitai nesugestų. Be to, jei planuojate įrenginį naudoti ateityje, gal prasminga įsigyti vandens distiliatorių?

Video apie generatorių

Iš šio vaizdo įrašo galite sužinoti, kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių be elektros.

Pagrindinis klausimas, kuris domina daugelį – kiek toks šildymas yra brangus ar pigus? Tai galima sužinoti, jei vedate statistiką šildymo sezono metu. Be to, reikia susumuoti visas išlaidas, tokias kaip distiliuoto vandens, šarmų, elektros, katilo remonto ir įrengimo gamybos sąnaudos. Pagal tai galite nuspręsti, ar toks šildymas tinka jūsų namams, ar ne.

Susisiekus su

Vandens srauto galia yra atsinaujinantis gamtos išteklius, leidžiantis gauti beveik nemokamą elektros energiją. Gamtos dovanota energija suteiks galimybę sutaupyti komunalines paslaugas ir išspręsti įrangos įkrovimo problemą.

Jei šalia jūsų namų teka upelis ar upė, verta tuo pasinaudoti. Jie galės tiekti elektrą sklypui ir namui. O jei hidroelektrinę statysite savo rankomis, ekonominis efektas gerokai padidės.

Pateiktame straipsnyje išsamiai aprašomos privačių hidrotechnikos statinių gamybos technologijos. Kalbėjomės apie tai, ko reikia norint sukurti sistemą ir prijungti ją prie vartotojų. Čia sužinosite apie visas miniatiūrinių energijos tiekėjų, surinktų iš laužo medžiagų, galimybes.

Hidroelektrinės yra statiniai, galintys vandens judėjimo energiją paversti elektros energija. kol kas jie aktyviai išnaudojami tik Vakaruose. Mūsų šalyje ši perspektyvi pramonė žengia tik pirmuosius nedrąsius žingsnius.

Mažos privačios hidroelektrinės gali būti didelių upių užtvankos, generuojančios nuo dešimties iki kelių šimtų megavatų, arba mini hidroelektrinės, kurių maksimali galia yra 100 kW, kurios visiškai pakanka privataus namo poreikiams. Sužinokime daugiau apie pastarąjį.

Girliandų stotis su hidrauliniais varžtais

Konstrukciją sudaro rotorių grandinė, pritvirtinta prie lankstaus plieninio troso, ištempto per upę. Pats kabelis atlieka sukimosi veleno vaidmenį, kurio vienas galas yra pritvirtintas prie atraminio guolio, o kitas įjungia generatoriaus veleną.

Kiekvienas „girliandos“ hidraulinis rotorius gali generuoti apie 2 kW energijos, tačiau vandens srauto greitis tam turi būti ne mažesnis kaip 2,5 metro per sekundę, o rezervuaro gylis – ne didesnis kaip 1,5 m.

Girliandinės hidroelektrinės veikimo principas paprastas: vandens slėgis sukasi hidraulinius varžtus, kurie suka kabelį ir priverčia generatorių gaminti energiją.

Girliandų stotys buvo sėkmingai naudojamos dar praėjusio amžiaus viduryje, tačiau propelerių vaidmenį tuomet atliko savadarbiai sraigtai ir net skardinės. Šiandien gamintojai siūlo kelių tipų rotorius įvairioms eksploatavimo sąlygoms.

Juose yra įvairių dydžių geležtės, pagamintos iš lakštinio metalo ir leidžia išgauti maksimalų stoties veikimo efektyvumą.

Tačiau nors šį hidrogeneratorių pagaminti gana paprasta, jo veikimui reikia tam tikrų ypatingų sąlygų, kurios ne visada įgyvendinamos realiame gyvenime. Tokios konstrukcijos užtveria upės vagą, ir vargu ar jūsų kaimynai pakrantėje, jau nekalbant apie aplinkosaugos tarnybų atstovus, leis jums panaudoti upelio energiją savo reikmėms.

Be to, žiemą instaliaciją galima naudoti tik neužšąlančiose rezervuaruose, o esant atšiauriam klimatui – konservuoti arba išmontuoti. Todėl girliandų stotys statomos laikinai ir daugiausia apleistose vietose (pavyzdžiui, prie vasaros ganyklų).

Rotacinės stotys, kurių galia nuo 1 iki 15 kW/val., generuoja iki 9,3 MW per mėnesį ir leidžia savarankiškai išspręsti elektrifikavimo problemą regionuose, nutolusiuose nuo centralizuotų greitkelių.

Šiuolaikinis girliandos įrengimo analogas yra povandeninės arba plūduriuojančios karkasinės stotys su skersiniais rotoriais. Skirtingai nei jų pirmtakas girliandomis, šios konstrukcijos neužtveria visos upės, o naudoja tik dalį vagos, o jas galima montuoti ant pontono/plasto ar net nuleisti į rezervuaro dugną.

Vertikalus Daria rotorius

Darrieus rotorius yra turbininis įtaisas, pavadintas jo išradėjo vardu 1931 m. Sistema susideda iš kelių aerodinaminių menčių, pritvirtintų prie radialinių sijų ir veikia slėgio skirtumu, naudojant „keliamojo sparno“ principą, kuris plačiai naudojamas laivų statyboje ir aviacijoje.

Nors tokie įrenginiai dažniausiai naudojami vėjo generatoriams kurti, jie gali dirbti ir su vandeniu. Tačiau šiuo atveju reikia atlikti tikslius skaičiavimus, kad būtų galima pasirinkti menčių storį ir plotį pagal vandens srauto stiprumą.

Daria rotorius primena „vėjo malūną“, montuojamas tik po vandeniu ir gali veikti nepriklausomai nuo sezoninių srauto greičio svyravimų.

Vertikalūs rotoriai retai naudojami vietinėms hidroelektrinėms kurti. Nepaisant gerų efektyvumo rodiklių ir akivaizdaus dizaino paprastumo, įranga yra gana sudėtinga.

Prieš pradedant darbą, sistemą reikia „pasukti“, tačiau tik rezervuaro užšalimas gali sustabdyti veikiančią stotį. Todėl Darrieus rotorius daugiausia naudojamas pramonės įmonėse.

Povandeninis propeleris „vėjo malūnas“

Tiesą sakant, tai yra paprasčiausias oro vėjo malūnas, tik jis sumontuotas po vandeniu. Menčių matmenys, siekiant užtikrinti maksimalų sukimosi greitį ir minimalų pasipriešinimą, skaičiuojami priklausomai nuo srauto jėgos. Pavyzdžiui, jei srovės greitis neviršija 2 m/sek, tada ašmenų plotis turi būti 2-3 cm.

Povandeninį sraigtą lengva pasidaryti savo rankomis, tačiau jis tinka tik gilioms ir sraunėms upėms – sekliame vandens telkinyje besisukančios mentės gali sužaloti žvejus, plaukikus, vandens paukščius ir gyvūnus.

Toks vėjo malūnas sumontuotas „prie srauto“, tačiau jo mentės veikia ne dėl vandens slėgio slėgio, o dėl keliamosios jėgos generavimo (lėktuvo sparno ar laivo propelerio principu).

Vandens ratas su ašmenimis

Vandens ratas – viena paprasčiausių hidraulinio variklio versijų, žinoma dar Romos imperijos laikais. Jo veikimo efektyvumas labai priklauso nuo šaltinio, kuriame jis sumontuotas, tipo.

Pilimo ratas gali suktis tik dėl srauto greičio, o pildymo ratas gali suktis tik iš viršaus ant mentes krintančio vandens slėgio ir svorio pagalba.

Priklausomai nuo vandens telkinio gylio ir vagos, gali būti montuojami įvairių tipų ratai:

• Padažas (arba dugnas)– tinka seklioms upėms su greitomis srovėmis.
• Vidutinio diapazono– yra kanaluose su natūraliomis kaskadomis, kad srautas nukristų maždaug į besisukančio būgno vidurį.
• Skystis (arba virš galvos)– įrengiami po užtvanka, vamzdžiu arba natūralaus slenksčio dugne, kad krintantis vanduo tęstų savo kelią virš rato viršaus.

Tačiau visų variantų veikimo principas yra tas pats: vanduo krenta ant peilių ir varo ratą, dėl kurio sukasi mini elektrinės generatorius.

Hidraulinės įrangos gamintojai siūlo jau paruoštas turbinas, kurių mentės yra specialiai pritaikytos tam tikram vandens tekėjimo greičiui. Tačiau namų meistrai būgnų konstrukcijas gamina senamadiškai – iš laužo medžiagų.

Hidroelektrinės įrengimas yra vienas iš ekonomiškiausių ir ekologiškiausių būdų aprūpinti vasarnamį, ūkį ar turistinę bazę energijos ištekliais.

Galbūt optimizavimo trūkumas turės įtakos efektyvumo rodikliams, tačiau naminės įrangos kaina bus kelis kartus pigesnė nei įsigyto analogo. Todėl vandens ratas yra populiariausias pasirinkimas organizuojant savo mini hidroelektrinę.

Hidroelektrinės įrengimo sąlygos

Nepaisant viliojančio hidrogeneratoriaus gaminamos energijos pigumo, svarbu atsižvelgti į vandens šaltinio, kurio išteklius planuojate panaudoti savo reikmėms, ypatybes.

Juk ne kiekvienas vandens telkinys tinkamas eksploatuoti mini hidroelektrinę, ypač ištisus metus, todėl nekenkia turėti rezerve galimybę prisijungti prie centralizuotos magistralinės linijos.

Keletas pliusų ir minusų

Pagrindiniai individualios hidroelektrinės privalumai yra akivaizdūs: nebrangi įranga, kuri gamina pigią elektrą, taip pat nekenkia gamtai (skirtingai nei užtvankos, kurios blokuoja upės tėkmę). Nors sistemos negalima pavadinti absoliučiai saugia, besisukantys turbinų elementai vis tiek gali sužaloti povandeninio pasaulio gyventojus ir net žmones.

Kad būtų išvengta nelaimingų atsitikimų, hidroelektrinė turi būti aptverta, o jei sistemą visiškai paslepia vanduo, krante turi būti įrengtas įspėjamasis ženklas

Mini hidroelektrinių privalumai:

1. Skirtingai nuo kitų „nemokamų“ energijos šaltinių (saulės baterijų, vėjo generatorių), hidraulinės sistemos gali veikti nepriklausomai nuo paros laiko ir oro. Vienintelis dalykas, kuris gali juos sustabdyti, yra rezervuaro užšalimas.
2. Norint įrengti hidrogeneratorių, nebūtina turėti didelės upės – tuos pačius vandens ratus galima sėkmingai naudoti net ir mažuose (bet srauniuose!) upeliuose.
3. Įrenginiai neišskiria kenksmingų medžiagų, neteršia vandens ir veikia beveik tyliai.
4. Norint įrengti mini hidroelektrinę, kurios galia iki 100 kW, nereikia gauti leidimų (nors viskas priklauso nuo vietos valdžios institucijų ir įrengimo tipo).
5. Perteklinę elektros energiją galima parduoti kaimyniniams namams.

Kalbant apie trūkumus, nepakankamas srovės stiprumas gali tapti rimta kliūtimi produktyviam įrangos veikimui. Tokiu atveju reikės statyti pagalbines konstrukcijas, o tai pareikalaus papildomų išlaidų.

Jei šalia esančios upės potencialios energijos, remiantis apytiksliais skaičiavimais, neužtenka pagaminti tokio tūrio elektros energijos, kurios užtenka praktiniam naudojimui, verta atkreipti dėmesį. Vėjo malūnas bus veiksmingas priedas.

Vandens srauto stiprumo matavimas

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, kad pagalvotumėte apie stoties įrengimo tipą ir būdą, yra išmatuoti vandens tekėjimo greitį mėgstamame šaltinyje.

Lengviausias būdas yra nuleisti bet kokį lengvą objektą (pavyzdžiui, teniso kamuoliuką, putplasčio gabalą ar žvejybos plūdę) ant slenksčio ir chronometru išmatuoti laiką, per kurį jis nuplaukia atstumą iki kokio nors orientyro. . Standartinis „plaukimo“ atstumas yra 10 metrų.

Jei rezervuaras yra toli nuo namo, galite nutiesti nukreipimo kanalą ar vamzdyną ir tuo pačiu pasirūpinti aukščio skirtumais

Dabar nuvažiuotą atstumą metrais reikia padalyti iš sekundžių skaičiaus – tai bus srovės greitis. Bet jei gauta vertė yra mažesnė nei 1 m/sek, reikės statyti dirbtines konstrukcijas, kurios pagreitintų srautą dėl aukščio pokyčių.

Tai galima padaryti naudojant sulankstomą užtvanką arba siaurą kanalizacijos vamzdį. Tačiau be gero srauto hidroelektrinės idėjos teks atsisakyti.

Hidroelektrinės gamyba vandens rato pagrindu

Žinoma, surinkti ir pastatyti kolosą, skirtą net keliolikos namų įmonei ar gyvenvietei aptarnauti, yra idėja iš mokslinės fantastikos srities. Tačiau savo rankomis pastatyti mini hidroelektrinę taupant elektros energiją yra visiškai įmanoma. Be to, galite naudoti ir paruoštus komponentus, ir improvizuotas medžiagas.

Todėl žingsnis po žingsnio apsvarstysime paprasčiausios konstrukcijos - vandens rato - gamybą.

Reikalingos medžiagos ir įrankiai

Norėdami savo rankomis pasigaminti mini hidroelektrinę, turite paruošti suvirinimo aparatą, kampinį šlifuoklį, gręžtuvą ir pagalbinių įrankių rinkinį - plaktuką, atsuktuvą, liniuotę.

Medžiagos, kurių jums reikės:

• Kampai ir lakštinis metalas, kurio storis ne mažesnis kaip 5 mm.
• PVC arba cinkuoto plieno vamzdžiai peiliams gaminti.
• Generatorius (galite naudoti paruoštą arba pasigaminti patys, kaip šiame pavyzdyje).
• Stabdžių diskai.
• Velenas ir guoliai.
• Fanera.
• Polistireno derva, skirta rotoriaus ir statoriaus liejimui.
• 15 mm varinė viela naminiam generatoriui.
• Neodimio magnetai.

Atkreipiame dėmesį, kad rato konstrukcija nuolat liesis su vandeniu, todėl metalinius ir medinius elementus reikia parinkti su apsauga nuo drėgmės (arba patiems pasirūpinti impregnavimu ir dažymu). Idealiu atveju fanera gali būti pakeista plastikine, tačiau medines dalis lengviau gauti ir suformuoti norimą formą.

Ratų surinkimas ir antgalių gamyba

Pačio rato pagrindas gali būti du vienodo skersmens plieniniai diskai (jei galima iš troso ištraukti plieninį būgną – puiku, tai labai pagreitins surinkimo procesą).

Bet jei metalo nėra po ranka esančiose medžiagose, galite iškirpti apskritimus iš vandeniui atsparios faneros, nors net apdorotos medienos stiprumas ir tarnavimo laikas negali būti lyginami su plienu. Tada viename iš diskų reikia iškirpti apvalią skylę generatoriaus montavimui.

Po to gaminami peiliukai ir reikės mažiausiai 16 vienetų. Norėdami tai padaryti, cinkuoti vamzdžiai supjaustomi išilgai į dvi arba keturias dalis (priklausomai nuo skersmens). Tada reikia nupoliruoti pjovimo vietas ir pačių peiliukų paviršių, kad sumažėtų energijos nuostoliai dėl trinties.

Peiliai montuojami maždaug 40–45 laipsnių kampu – tai padės padidinti paviršiaus plotą, kurį paveiks srauto jėga.

Atstumas tarp dviejų šoninių diskų turi būti kuo artimesnis ašmenų ilgiui. Norint pažymėti vietą būsimoms stebulėms, rekomenduojama iš faneros padaryti šabloną, kuriame bus pažymėta kiekvienos detalės vieta ir skylė rato tvirtinimui prie generatoriaus. Gatavus ženklus galima pritvirtinti prie vieno iš diskų išorės.

Tada apskritimai montuojami lygiagrečiai vienas kitam naudojant tvirtus srieginius strypus, o ašmenys suvirinami arba prisukami norimose padėtyse. Būgnas suksis ant guolių, o rėmas, pagamintas iš kampų arba mažo skersmens vamzdžių, naudojamas kaip atrama.

Antgalis skirtas kaskadinio tipo vandens šaltiniams – toks įrengimas leis maksimaliai išnaudoti srauto energiją. Šis pagalbinis elementas gaminamas lenkiant lakštinį metalą, po to suvirinant siūles, o po to montuojamas ant vamzdžio.

Tačiau jei jūsų vietovėje yra plokščia upė be slenksčių ar kitų didelio aukščio kliūčių, ši detalė nėra būtina.

Svarbu, kad purkštuko išleidimo angos plotis atitiktų paties rato plotį, kitaip dalis srauto eis „tuščiąja eiga“ ir nepasieks ašmenų.

Dabar ratą reikia sumontuoti ant ašies ir pritvirtinti ant atramos, pagamintos iš suvirintų arba varžtų kampų. Belieka pasidaryti generatorių (arba sumontuoti jau paruoštą) ir galima eiti prie upės.

DIY generatorius

Norėdami pagaminti naminį generatorių, turite apvynioti ir užpildyti statorių, kuriam jums reikės ritės su 125 apsisukimais varinės vielos. Juos sujungus visa konstrukcija užpildoma poliesterio derva.

Kiekviena fazė susideda iš trijų nuosekliai pritvirtintų sruogų, todėl sujungimas gali būti žvaigždės arba trikampio formos su keliais išoriniais laidais.

Dabar reikia paruošti faneros šabloną, atitinkantį stabdžių disko dydį.

Ant medinio žiedo daromi ženklinimai ir angos magnetams montuoti (šiuo atveju buvo naudojami 1,3 cm storio, 2,5 cm pločio ir 5 cm ilgio neodimio magnetai). Tada gautas rotorius taip pat užpildomas derva, o po džiovinimo pritvirtinamas prie rato būgno.

Vandens ratas su rotoriumi iš stabdžių diskų ir generatoriumi iš varinės vielos ritinių - dažytas, reprezentatyvus ir paruoštas naudoti

Paskutinis dalykas, kurį reikia sumontuoti, yra aliuminio korpusas su ampermetru, dengiančiu lygintuvus. Šių elementų užduotis yra paversti trifazę srovę į nuolatinę srovę.

Sumontavę ratą mažos upės tėkmėje su kaskadu ar išleidimo vamzdžiu, galite tikėtis 1,9 A * 12 V mini hidroelektrinės našumo esant 110 aps./min.

Kad į ratą nepatektų su srautu atnešami lapai, smėlis ir kitos šiukšlės, patartina priešais įrenginį uždėti apsauginį tinklelį.

3 vaizdo įrašas. Dviračio rato stotis yra įdomi galimybė išspręsti energijos tiekimo problemą atostogaujant toli nuo civilizacijos:

Kaip matote, pastatyti vandens mini elektrinę savo rankomis nėra taip sunku. Tačiau kadangi dauguma jo komponentų skaičiavimų ir parametrų nustatomi „iš akies“, turėtumėte būti pasirengę galimiems gedimams ir susijusioms išlaidoms.

Jei jaučiate žinių ir patirties šioje srityje trūkumą, turėtumėte pasitikėti specialistais, kurie atliks visus reikiamus skaičiavimus, rekomenduos optimalią įrangą Jūsų atvejui ir efektyviai ją sumontuos.

Parašykite komentarus žemiau esančiame bloke. Pasidalinkite įdomia informacija ir naudingomis rekomendacijomis, palikite temines nuotraukas. Galbūt norite papasakoti, kaip savo rankomis priemiesčio sklype pastatėte veikiančią hidroelektrinę? Mums bus malonu perskaityti jūsų istoriją apie įrenginio procesą ir veikimą.

Jei šalia jūsų namų teka upė ar net nedidelis upelis, tuomet su savadarbe mini hidroelektrine galite gauti nemokamos elektros. Galbūt tai nebus labai didelis biudžeto papildymas, tačiau suvokimas, kad turite savo elektrą, kainuoja daug daugiau. Na, jei, pavyzdžiui, vasarnamyje nėra centrinio maitinimo šaltinio, tada net nedideli elektros kiekiai bus tiesiog reikalingi. Taigi, norint sukurti naminę hidroelektrinę, reikia bent dviejų sąlygų - vandens išteklių prieinamumo ir noro.

Jei yra abu, pirmiausia reikia išmatuoti upės tėkmės greitį. Tai padaryti labai paprasta – įmesti šakelę į upę ir išmatuoti laiką, per kurį ji nuplaukia 10 metrų. Padalijus metrus iš sekundės, gaunamas dabartinis greitis m/s. Jei greitis mažesnis nei 1 m/s, tuomet produktyvi mini hidroelektrinė neveiks. Tokiu atveju galite pabandyti padidinti tėkmės greitį dirbtinai susiaurindami kanalą arba padarydami nedidelę užtvanką, jei susiduriate su nedideliu upeliu.

Kaip orientyrą galite naudoti ryšį tarp srauto greičio m/s ir elektros energijos, pašalintos iš sraigto veleno, galios kW (varžto skersmuo 1 metras). Duomenys yra eksperimentiniai, realiai gaunama galia priklauso nuo daugelio faktorių, tačiau ji tinkama vertinimui. Taigi:

0,5 m/s – 0,03 kW,
0,7 m/s – 0,07 kW,
1 m/s – 0,14 kW,
1,5 m/s – 0,31 kW,
2 m/s – 0,55 kW,
2,5 m/s – 0,86 kW,
3 m/s -1,24 kW,
4 m/s – 2,2 kW ir kt.

Galia savadarbė mini hidroelektrinė proporcingas srauto greičio kubui. Kaip jau minėta, jei srauto greitis yra nepakankamas, pabandykite jį dirbtinai padidinti, jei tai, žinoma, įmanoma.

Mini hidroelektrinių tipai

Yra keletas pagrindinių naminių mini hidroelektrinių variantų.

Vandens ratas

Tai ratas su mentėmis, sumontuotomis statmenai vandens paviršiui. Ratas yra mažiau nei pusė panardintas į srautą. Vanduo spaudžia ašmenis ir suka ratą. Taip pat yra turbinų ratai su specialiomis mentėmis, optimizuotomis skysčio srautui. Tačiau tai gana sudėtingi dizainai, labiau pagaminti gamykloje nei namuose.

Rotorius Daria

Tai vertikalios ašies rotorius, naudojamas elektros energijai gaminti. Vertikalus rotorius, kuris sukasi dėl slėgio skirtumo jo ašmenyse. Slėgio skirtumas susidaro dėl skysčio srauto aplink sudėtingus paviršius. Poveikis panašus į povandeninio sparno arba lėktuvo sparno pakėlimą. Šį dizainą užpatentavo prancūzų aeronautikos inžinierius Georgesas Jeanas-Marie Darrieux 1931 m. Taip pat dažnai naudojamas vėjo turbinų konstrukcijose.

Garlyandnaya hidroelektrinė

Hidroelektrinę sudaro lengvos turbinos - hidrauliniai sraigtai, suverti ir tvirtai pritvirtinti girliandos pavidalu ant kabelio, mesto per upę. Vienas kabelio galas pritvirtintas atraminiame guolyje, kitas suka generatoriaus rotorių. Šiuo atveju kabelis atlieka savotiško veleno, kurio sukimosi judesys perduodamas generatoriui, vaidmenį. Vandens srautas suka rotorius, rotoriai suka kabelį.

Propeleris

Taip pat pasiskolinta iš vėjo jėgainių projektų, savotiška „povandeninė vėjo turbina“ su vertikaliu rotoriumi. Skirtingai nuo oro sraigto, povandeninis sraigtas turi minimalaus pločio mentes. Vandeniui pakanka tik 2 cm ašmenų pločio.Tokiu pločiu bus minimalus pasipriešinimas ir maksimalus sukimosi greitis. Toks menčių plotis buvo pasirinktas 0,8-2 metrų per sekundę srauto greičiui. Važiuojant didesniu greičiu, kiti dydžiai gali būti optimalūs. Propeleris juda ne dėl vandens slėgio, o dėl kėlimo jėgos generavimo. Visai kaip lėktuvo sparnas. Sraigto mentės juda skersai srauto, o ne tempia srauto kryptimi.

Įvairių savadarbių mini hidroelektrinių sistemų privalumai ir trūkumai

Trūkumai girliandos hidroelektrinė akivaizdu: didelės medžiagų sąnaudos, pavojus aplinkiniams (ilgas povandeninis kabelis, rotoriai paslėpti vandenyje, užtveria upę), mažas efektyvumas. Garlando hidroelektrinė yra savotiška maža užtvanka. Patartina naudoti negyvenamose, atokiose vietose su atitinkamais įspėjamaisiais ženklais. Gali prireikti valdžios institucijų ir aplinkosaugininkų leidimo. Antrasis variantas – nedidelis upelis jūsų sode.
Rotorius Daria- sunku apskaičiuoti ir pagaminti. Darbo pradžioje reikia jį išvynioti. Tačiau tai patrauklu, nes rotoriaus ašis yra vertikaliai, o jėgą galima nuimti virš vandens, be papildomų pavarų. Toks rotorius suksis keičiantis srauto krypčiai - tai yra pliusas.

Dažniausiai, kai statyti savadarbes hidroelektrines gavo propelerio ir vandens rato schemas. Kadangi šios parinktys yra gana paprastos gaminti, reikalauja minimalių skaičiavimų ir yra įdiegtos minimaliomis sąnaudomis, pasižymi dideliu efektyvumu, jas lengva konfigūruoti ir valdyti.

Jei neturite vandens energijos išteklių, galite patys pasistatyti vėjo jėgainę namuose.

P paprasčiausios mini hidroelektrinės pavyzdys

Paprasčiausią hidroelektrinę galima greitai pastatyti iš paprasto dviračio su dinamišku priekiniu žibintu. Keletas peilių (2-3) turi būti paruošti iš cinkuotos geležies arba plono aliuminio lakšto. Ašmenys turi būti ilgio nuo rato ratlankio iki stebulės ir 2-4 cm pločio.Šie peiliukai montuojami tarp stipinų bet kokiu turimu būdu arba naudojant iš anksto paruoštas tvirtinimo detales.
Jei naudojate du peiliukus, padėkite juos vienas priešais kitą. Jei norite pridėti daugiau peilių, padalykite rato perimetrą iš ašmenų skaičiaus ir sumontuokite juos vienodais intervalais. Galite eksperimentuoti su rato panardinimo į vandenį gyliu ašmenimis. Paprastai jis panardinamas nuo trečdalio iki pusės.
Keliaujančios vėjo jėgainės variantas buvo svarstytas anksčiau.

Tokia mikro hidroelektrinė neužima daug vietos ir puikiai pasitarnaus dviratininkams – svarbiausia, kad būtų upelis ar upelis – tai dažniausiai stovyklavietės įkūrimo vieta. Mini hidroelektrinė iš dviračio gali apšviesti palapinę ir įkrauti mobiliuosius telefonus ar kitus įtaisus.

Viename iš Altajaus kaimų vietiniai gyventojai vieną laisvą dieną stovėjo įprastu keliu nuo savo namų iki upės. Kažkas neregėto užklupo jų vaizduotę: dar vakar upė buvo „nieko ypatingo“. Vanduo bėga ir bėga ir niekam nekenkia. O paskui... Arba naktį, arba su pirmaisiais saulės spinduliais, kaimui miegant, kažkokie ateiviai sumontavo ratą su ašmenimis skersai vandens srovę ir dabar link kaimo driekiasi ilga viela.

Kai močiutė Sofija Arkadjevna pasiūlė naktį atvykti „ateiviai lėkštėse“, lentpjūvėje dirbantis protingas vyras šią egzotišką versiją iškart atmetė. Jei jie buvo ateiviai, tai kodėl jie turėjo tokią surūdijusią ir kreivą įrangą? Išties kreivos mentės driekėsi į upės tėkmę, metalinis pačios konstrukcijos korpusas atrodė apšiuręs, šen bei ten surūdijęs, ir visa tai buvo akivaizdžios žemiškos kilmės. „Ateiviai ant tokių surūdijusių skardinių neskraido! Jie turi žvaigždžių laivus, pagamintus iš jų čiuptuvų! – logiškai užbaigė vyras.

Viela iš konstrukcijos atvedė į vietinio išradėjo Nikolajaus Petrovičiaus namus. Šis žmogus visame kaime buvo žinomas kaip keistas, bet mokslininkas, nes jis vis ką nors gamindavo mažose dirbtuvėse. Kažką „virė“, daužė plaktukais, pjovė, tai yra, dirbo rankomis. Jam visada padėdavo du sūnūs. — Ir vėl mūsų Petrovičius kažką sugalvojo! - užbaigė išmani lentpjūvės darbuotoja.

Paaiškėjo, kad iš pradžių auštant išradėjas upėje per upelį sumontavo ratą su ašmenimis. Šiek tiek užtruko pagaminti stebuklingą ratą, hidraulinę pavarą, seną elektrinį mini generatorių, porą guolių ir negražiai naudotą ratą. Koks stebuklingas prietaisas kliudė įprastai upės tėkmei? Atsakymas: paprasčiausia hidroelektrinė, išrasta ir surinkta savo rankomis. Ir mano sūnūs taip pat padėjo, kaip visada. Tačiau net ir mini rato dydis kiek išgąsdino gyventojus: kažkas čia nešvaru!

Mini hidroelektrinė. Populiarumo augimo priežastys

Maža hidroelektrinė nėra tokia sudėtinga struktūra. Priešingai, būtinos įrangos sudėtis ir veikimo principas yra paprasti. Kuo mechanizmas paprastesnis, tuo jis paprastai tarnauja ilgiau, o atvirkščiai, sudėtingi įrenginiai genda daug dažniau, o juos pataisyti savo rankomis nėra lengva. Mūsų atveju išradėjas naudoja įprastos sraunios Altajaus upės vandens tėkmės galią, vandens energija perduodama mini turbinos mentes, tada hidraulinei pavarai ir generatoriui. Dabar jau gauname elektrą.

Kiekvienais metais brangūs kilovatai galutiniam vartotojui kainuoja vis brangiau. Štai kodėl kai kurie uolūs namų savininkai pradėjo atidžiai ieškoti alternatyvių elektros srovės generavimo būdų. Kai kurie žmonės montuoja dyzelinius generatorius, jei turi prieigą prie pigaus dyzelinio kuro. Kažkas naudoja vėjo energiją, o tas, kuris gyvena ant srauniojo vandens, sumanė panaudoti nedidelę hidroelektrinę.

Kur pradėti?

Jau minėjome, kad šalia namo reikalingas greitas vanduo, norint pasinaudoti nedidele hidroelektrine. Savo ašmenimis jis užfiksuos upės tėkmę ir suteiks žmonėms šviesos. Dabar Rusijoje nėra problemų pirkti panašius produktus, pavyzdžiui, iš Kinijos. Taip pat ribotai parduodami vietiniai mini pavyzdžiai. Bet nuo ko pradėti? Turite žinoti srauto greitį. Rusijoje yra labai daug upių, tačiau ne visur bus galima įrengti hidroelektrinę savo namams.

Yra specialūs prietaisai srauto greičiui matuoti, bet dažniausiai paprastas žmogus, o ne specialistas, šios mašinos neturi. Jokiu problemu! Paprastas išradingumas ir matematika su tiksliais skaičiavimais ateis į pagalbą.

Matuojame dešimt metrų prieš upę. Dedame ženklus. Toliau mums prireiks chronometro (dabar randamas beveik kiekviename telefone), asistento (tiks net „snarglys“ berniukas/mergina) ir medžio gabalo. Asistento prašome pasiimti medžio gabalą (iš anksto nulaužti nuo lentos skeveldrą) ir eiti upe iki žymos. Atsistokite kažkur viduryje, pasakykite asistentui nuleisti medžio gabalą į vandenį tiksliai 10 metrų viršutinės žymos lygyje. Jūsų komandai „Paleisk! asistentas paleidžia skeveldrą, o jūs iškart paleidžiate chronometrą.

Medžio gabalas plūduriuoja upe, o tu jį palydi. Tvirtai laikykite chronometrą rankomis ir, kai medžio gabalas pasieks apatinę 10 metrų tako žymę, paspauskite „pabaigos“ atgalinį skaičiavimą. Skiedras plaukia toliau, savo pavyzdžiu padėjo mums atlikti mokslinį eksperimentą, o dabar turite reikiamus duomenis matematiniams skaičiavimams: padalinkite 10 metrų iš chronometro rodomo sekundžių skaičiaus. Dėl to gauname norimą srauto GREITĮ.

Tai priklauso nuo jūsų sėkmės. Bet jei srauto greitis mažesnis nei 1 metras/sek, tai žaidimas nevertas žvakės. Žinoma, yra būdų, kaip padidinti greitį ir panaudoti krintančio vandens energiją, tačiau norėdami tai padaryti turėsite savo rankomis sukurti mini užtvanką, blokuoti srautą, o tai jau yra didelės išlaidos ir švelniai tariant, kaimynų ir net gyvų būtybių nepasitenkinimas pačioje upėje. Turime atsiminti, kad vanduo yra agresyvi aplinka ir bet koks metalas gali būti korozijai ir sunaikinamas. Taigi kuo daugiau įrangos bus naudojama, tuo hidroelektrinė brangs. Tai reiškia, kad remontą teks dažniau daryti savo rankomis arba kviestis specialistus iš išorės, o pati energija kainuos brangiai.

Mini hidroelektrinių parinktys

Kaip tada? Kaip išnaudoti upės tėkmę be didelių investicijų? Tada mums reikia įprasto srauto aparato. Šiuo metu yra sukurtos keturių tipų kompaktinės hidroelektrinės, kurioms nereikia užtvenkti upių.

Propeleris

Carlosonas turėjo mini sraigtą ant nugaros ir jis puikiai atliko savo darbą. Storulis vaikinas mažomis rankytėmis pasitaiso kostiumą ir lekia ant stogo. Propeleris – kaip ir hidroelektrinės tipas – taip pat gerai veikia ir yra vertikalus rotorius, kurio mentės yra maždaug dviejų centimetrų dydžio. Jei padidinsite ašmenų plotį, padidės pasipriešinimas ir nebus pasiektas reikiamas sukimosi greitis.

Rotorius dedamas po vandeniu. Propeleris skirtas upės vandens greičiui iki 2 metrų/sek. Propelerinė hidroelektrinė yra viena iš labiausiai prieinamų alternatyvių hidroenergijos rūšių asmeniniam namų ūkiui. Tačiau turime atsiminti, kad sraigtas, net ir su savo mažomis „rankomis - ašmenimis“, gali pakenkti upės laukinei gamtai.

Dardieu – rotorius

Šis rotorius taip pat yra dedamas po vandeniu, tačiau šį kartą naudojama slėgio skirtumo jėga, veikianti įvairias jo ašmenis. Dardieu rotoriaus reljefas sudėtingas, aplink jį ypatingai teka vanduo, dėl to jis sukasi. Georgesas Dardieu yra prancūzų išradėjas, išradęs šį įrenginį. Padaryti Dardieu rotorių yra sunkiau nei propelerį, tačiau jis gamina gana didelę galią.

Girliandas

Nedidelė hidroelektrinė su girlianda – ne naujametinis pokštas, nors Naujieji jau greitai. Mūsų atveju girlianda yra ilgas kabelis, ant kurio yra suverti rotoriai. Visa konstrukcija visiškai nuleidžiama į vandens srautą, o rotoriai pradeda suktis. Tuo pačiu metu jie sukasi ir patį kabelį, kuris viename gale yra pritvirtintas guolyje, o kitame - prijungtas prie generatoriaus. Tiek apie elektrą.
Tačiau yra ir minusas: girlianda užstoja visą upę nuo vieno kranto iki kito, o tai reiškia, kad ji gali sužaloti vaiką, pavyzdžiui, jei jis rankomis įsės į vandenį ieškodamas gražaus akmenuko. Girliandinė hidroelektrinė yra labai pavojinga! Patartina kažkaip pažymėti jo vietą ir aptverti.

Čia kalbame apie elektrinės mini versiją, kuri naudoja tekančio vandens energiją. Būtent šį ratą Nikolajus Petrovičius iš Altajaus sumontavo mūsų istorijos pradžioje. Ratas visiškai nepanyra po vandeniu, jis pakyla virš jo, o ašmenys yra iš dalies panirę, iki pusės. Konstrukcija dedama skersai srauto ir dėl srauto energijos sukasi ratas, jis prijungiamas prie mini generatoriaus ir... Štai tau elektra! Padaryti tokį vandens ratą savo rankomis nėra taip sunku.

Apskritai tokio tipo mažųjų hidroelektrinių, skirtų buitiniam naudojimui, ateitis yra gera. Maži jų matmenys ir santykinai paprastas naudojimas leis juos naudoti beveik visur, kur yra upė ir pakankamas vandens srautas. Šie įrenginiai gali tiekti beveik nemokamą elektros energiją galutiniam vartotojui. Tačiau Rusijos Federacijoje tokių hidroelektrinių masinė gamyba dar neįkurta, nors susidomėjimas jomis auga ir auga.

M. Bersenevas

Keturiasdešimtmetis vieno iš šiaurės Tadžikistano regionų gyventojas išrado mini hidroelektrinę. Dabar 20 namų ūkių gauna elektrą nemokamai: