โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสำหรับบ้านส่วนตัวเดชา โรงไฟฟ้าพลังน้ำทำเองบนแปลงส่วนตัว

แหล่งไฟฟ้าอิสระในคฤหาสน์ในชนบทเป็นสิ่งจำเป็นอันดับแรก ตลาดสินค้าไฟฟ้ามีเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าหลากหลายรูปแบบ: แก๊ส อินเวอร์เตอร์ น้ำมันเบนซิน ดีเซล ในหมู่พวกเขาเครื่องกำเนิดพลังงานน้ำครอบครองสถานที่พิเศษเนื่องจากข้อดีและประหยัดในการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง การผลิตไฟฟ้าจากแหล่งธรรมชาติเป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและต้นทุนต่ำที่สุดในการผลิตพลังงาน

ขอบเขตและคุณสมบัติของเครื่อง

แอพพลิเคชั่นต่างๆ

อุปกรณ์ไฮดรอลิกเหล่านี้สามารถใช้ได้กับความต้องการภายในประเทศและเศรษฐกิจที่หลากหลาย:

  • ในการเกษตร
  • วิทยาเขตของนักธรณีวิทยา
  • ในการขนส่งทางน้ำ
  • ที่ศูนย์นันทนาการ
  • ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่
  • ในเขตชานเมืองและชานเมือง

เพื่อแปลงพลังงานชนิดต่างๆ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า อุปกรณ์นั้นเรียบง่าย: เครื่องยนต์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และตัวเรือน

เราดูวิดีโอ ขอบเขตของชุดตัวสร้างและประเภท:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็น:

นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องกำเนิดน้ำไฟฟ้าแตกต่างจากน้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเบนซินในประสิทธิภาพการทำงานที่มากกว่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง หากแม่น้ำหรือลำธารไหลใกล้บ้านในชนบท ค่าใช้จ่ายสำหรับการให้บริการสถานีจะเป็นศูนย์

หลักการทำงาน

การผลิตพลังงานโดยการหมุนองค์ประกอบโครงสร้างมีการใช้งานมาเป็นเวลานาน เพียงพอที่จะเรียกคืนโรงสีน้ำ เครื่องกำเนิดน้ำสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าแตกต่างจากอุปกรณ์ติดตั้งแบบเก่าเพียงเล็กน้อย

ดูวิดีโอกลไกการทำงานที่ง่ายที่สุด:

คุณต้องเชื่อมต่อท่อของอุปกรณ์กับแหล่งน้ำ (กระแสน้ำ, ก๊อกน้ำ, ถังอาบน้ำ) และการหมุนของใบพัดล้อภายใต้แรงดันของน้ำจะถ่ายเทพลังงานไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง ในทางกลับกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะประมวลผลพลังงานที่ได้รับให้เป็นกระแสที่มีความถี่ที่เหมาะสม (AC หรือ DC)

ประเภทของเครื่องกำเนิดพลังน้ำ

ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมแตกต่างกันในแง่ของการส่งออกพลังงาน สำหรับความต้องการภายในประเทศ ระบบไฮดรอลิกกำลังต่ำ (10-100 กิโลวัตต์) ใช้กับตำแหน่งแนวตั้งของแกนหมุนของโรเตอร์ ซึ่งทำงานบนพื้นฐานทางน้ำขนาดเล็ก สำหรับความต้องการของอุตสาหกรรม อุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้มีการเคลื่อนที่ในแนวนอนของแกน

กังหันน้ำ

สำหรับวัตถุประสงค์ภายในประเทศจะใช้สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบไม่มีเขื่อนซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ประเภท:

  1. กังหันน้ำ;
  2. สถานีไฟฟ้าพลังน้ำพวงมาลัย
  3. โรเตอร์ดาเรีย;
  4. ใบพัด.

กังหันน้ำเป็นส่วนประกอบหมุนพร้อมใบมีดซึ่งติดตั้งในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของน้ำ โดยจุ่มลงในน้ำครึ่งหนึ่งหรือน้อยกว่านั้นเล็กน้อย ด้วยแรงดันน้ำบนใบมีด การหมุนของล้อและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจะถูกสร้างขึ้น

การออกแบบพวงมาลัยสำหรับเครื่องกำเนิดน้ำคือสายเคเบิลที่มีใบพัดแบบตายตัวซึ่งโยนจากที่หนึ่งไปอีกฟากหนึ่งของแม่น้ำ ปลายสายด้านหนึ่งติดกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และปลายอีกด้านยึดด้วยตลับลูกปืน โรเตอร์ที่แช่ในน้ำเริ่มหมุนภายใต้แรงดันของกระแสน้ำ ทำให้สายเคเบิลหมุนได้ ส่งผลให้มีการผลิตไฟฟ้า

โรเตอร์ ดาเรีย

โรเตอร์ Darrieus เป็นองค์ประกอบการหมุนในแนวตั้งที่ขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงแรงกดบนใบมีดของการออกแบบที่ซับซ้อน มันคือการไหลรอบพื้นผิวที่ซับซ้อนที่สร้างแรงดันตกคร่อม

เครื่องกำเนิดใบพัดน้ำคล้ายกับ "กังหันลม" ที่ติดตั้งโรเตอร์ แต่ติดตั้งใต้น้ำ ความกว้างของใบมีด (2 ซม.) มีขนาดที่จำเป็นในการสร้างความเร็วในการหมุนสูงสุดพร้อมแรงลากขั้นต่ำ อย่างไรก็ตาม ต้องเลือกขนาดของใบมีดตามการไหลของน้ำ ประสิทธิภาพอาจแตกต่างกันไป

การติดตั้งและล้อไฮดรอลิกแบบใบพัดเป็นที่แพร่หลายในชีวิตประจำวัน ข้อดีของอุปกรณ์เหล่านี้คือประสิทธิภาพสูงด้วยต้นทุนขั้นต่ำ

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

ผู้ผลิตผลิตโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสำหรับใช้ในบ้านเพื่อสร้างกระแสความถี่คงที่และความถี่ผันแปรในรุ่นสามเฟสและเฟสเดียว ในการผลิตกระแสไฟฟ้าต้องใช้แรงดันน้ำเล็กน้อย - สูงถึง 12 l / s ตามกฎแล้วการติดตั้งพลังน้ำเหล่านี้จะใช้ในสถานที่ที่มีแม่น้ำสายเล็ก ๆ หรือในพื้นที่ที่มีน้ำตกธรรมชาติ / เทียมรวมถึงเขื่อนที่สร้างขึ้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก Ct-02 (จีน)

  • กำลัง - 5 กิโลวัตต์;
  • สร้างกระแส - 50 Hz;
  • ความเร็วในการหมุน - 30-3000 รอบต่อนาที;
  • ปัจจุบันเป็นตัวแปร

สามารถซื้อผลิตภัณฑ์ได้ตามคำสั่งซื้อโดยระบุพารามิเตอร์ที่จำเป็น ราคาเริ่มต้นคือ 30,000 รูเบิล

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กสำหรับบ้าน xj13 (จีน)

  • กำลัง - 8.5 กิโลวัตต์;
  • สร้างกระแส - 50 Hz;
  • ความเร็วในการหมุน - 145-1920 รอบต่อนาที;
  • ปัจจุบันเป็นตัวแปร

การติดตั้งแนวนอนรุ่นนี้มีข้อดี น้ำหนักเบาและมีปริมาณน้อย สามารถติดตั้งอุปกรณ์ได้ง่ายในสวน ราคา - จาก 16,000 รูเบิล

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ LPWG

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ LPWG

  • กำลัง - 5 กิโลวัตต์;
  • สร้างกระแส - 50 Hz;
  • ความเร็วในการหมุน - 500 รอบต่อนาที;
  • ปัจจุบันเป็นตัวแปร

ระบบไฮดรอลิกที่มีการจ่ายน้ำในแนวนอนจะช่วยให้ฟาร์มในครัวเรือนหรือบ้านในชนบทมีกระแสน้ำ การซื้อเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าน้ำจะมีราคา 49,596 รูเบิล

วิธีทำโรงไฟฟ้าพลังน้ำด้วยตัวเอง

การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำด้วยมือของคุณเองเป็นกระบวนการที่น่าสนใจ สามารถออกแบบบนพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจักรยานทั่วไป ขั้นแรก คุณควรกำหนดความเร็วของการไหลของน้ำโดยใช้นาฬิกาจับเวลา หากความเร็วไม่เพียงพอ คุณจะต้องสร้างส่วนต่างของความสูง เช่น โดยการติดตั้งท่อระบายน้ำทิ้ง

ดูวิดีโอ ทำทีละขั้นตอนด้วยมือของคุณเอง:

คุณต้องตัดใบมีดหลายใบออกจากแผ่นอลูมิเนียมที่มีความกว้าง 2-4 ซม. ความยาวของใบมีดควรตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อจักรยาน (จากขอบถึงดุมล้อ) จากนั้นใบมีดจะถูกติดตั้งระหว่างซี่ล้อและยึดด้วยคีม ล้อถูกแช่อยู่ในน้ำหนึ่งในสาม ตัวเลือกที่ดีมากสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าระหว่างปีนเขาเพื่อจุดเต็นท์และชาร์จโทรศัพท์

การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

พลัง

  • สำหรับการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องให้กับบ้านในชนบทส่วนตัวกำลัง 20-30 กิโลวัตต์ก็เพียงพอแล้ว
  • ในการระบุพลังงานที่ต้องการอย่างแม่นยำ คุณต้องเพิ่มการใช้พลังงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนทั้งหมดและเพิ่มหลอดไฟ
  • โปรดทราบว่าจะต้องเพิ่มอีก 20 เปอร์เซ็นต์ในจำนวนพลังงานทั้งหมดจากด้านบนโดยคำนึงถึงกระแสเริ่มต้น
  • หากคุณกำลังทำงานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อการก่อสร้าง ปริมาณพลังงานที่ต้องการควรมากกว่าสามเท่า (สูงสุด 100 กิโลวัตต์)


ราคาและผู้ผลิต

ตลาดสินค้านั้นจัดหาโดยซัพพลายเออร์และบริษัทผู้ผลิตต่างๆ ปัจจัยด้านราคาขึ้นอยู่กับการส่งเสริมการขายของแบรนด์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้ผลิตจีนได้พิสูจน์ตัวเองอย่างดี การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างคุณภาพและราคาสมควรได้รับความสนใจ

หากมีแม่น้ำหรือแม้แต่ลำธารเล็กๆ ไหลมาใกล้บ้านคุณ คุณก็จะได้รับไฟฟ้าฟรีจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ผลิตเอง มันอาจจะไม่ใช่การเติมเต็มงบประมาณจำนวนมาก แต่การตระหนักว่าคุณมีไฟฟ้าเป็นของตัวเองนั้นมีราคาแพงกว่ามาก ตัวอย่างเช่นถ้าในประเทศไม่มีแหล่งจ่ายไฟกลางก็จำเป็นต้องมีความจุพลังงานเพียงเล็กน้อย ดังนั้น ในการสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแบบโฮมเมด จำเป็นต้องมีอย่างน้อยสองเงื่อนไข - การมีแหล่งน้ำและความปรารถนา

หากมีทั้งสองอย่าง สิ่งแรกที่ต้องทำคือการวัดอัตราการไหลของแม่น้ำ ทำได้ง่ายมาก - โยนกิ่งไม้ลงไปในแม่น้ำแล้ววัดเวลาที่มันว่าย 10 เมตร โดยการหารเมตรด้วยวินาที คุณจะได้ความเร็วของกระแสเป็น m/s หากความเร็วน้อยกว่า 1 m / s โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่มีประสิทธิผลจะไม่ทำงาน ในกรณีนี้ คุณสามารถลองเพิ่มอัตราการไหลโดยการทำให้ช่องแคบลงหรือสร้างเขื่อนเล็กๆ หากคุณจัดการกับลำธารเล็กๆ

คุณสามารถใช้อัตราส่วนระหว่างความเร็วการไหลในหน่วย m/s กับกำลังไฟฟ้าที่ขับออกจากเพลาใบพัดเป็นกิโลวัตต์ (เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 1 เมตร) ได้ ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลทดลอง ในความเป็นจริง กำลังที่ได้รับขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่เหมาะสำหรับการประเมิน ดังนั้น:

  • 0.5 เมตร/วินาที - 0.03 กิโลวัตต์
  • 0.7 ม./วินาที - 0.07 กิโลวัตต์
  • 1 เมตร/วินาที - 0.14 กิโลวัตต์
  • 1.5 ม./วินาที - 0.31 กิโลวัตต์
  • 2 เมตร/วินาที - 0.55 กิโลวัตต์
  • 2.5 ม./วินาที - 0.86 กิโลวัตต์
  • 3 เมตร/วินาที -1.24 กิโลวัตต์,
  • 4 เมตร/วินาที - 2.2 กิโลวัตต์ เป็นต้น

พลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมดนั้นแปรผันตามลูกบาศก์ของอัตราการไหล ดังที่ได้กล่าวไปแล้วหากอัตราการไหลไม่เพียงพอ ให้พยายามเพิ่มระดับเทียม หากเป็นไปได้

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก

มีตัวเลือกพื้นฐานหลายประการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมด


นี่คือล้อที่มีใบมีดตั้งฉากกับผิวน้ำ ล้อจมอยู่ในกระแสน้ำไม่ถึงครึ่ง น้ำกดบนใบมีดและหมุนล้อ นอกจากนี้ยังมีล้อกังหันพร้อมใบมีดพิเศษที่ปรับให้เหมาะกับเครื่องพ่นของเหลว แต่สิ่งเหล่านี้เป็นการออกแบบที่ค่อนข้างซับซ้อน ค่อนข้างทำจากโรงงานมากกว่าทำที่บ้าน


เป็นโรเตอร์แกนตั้งที่ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า โรเตอร์แนวตั้งที่หมุนเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันบนใบมีด ความแตกต่างของแรงดันเกิดขึ้นจากการไหลของของเหลวรอบพื้นผิวที่ซับซ้อน ผลที่ได้จะคล้ายกับการยกของไฮโดรฟอยล์หรือการยกปีกเครื่องบิน การออกแบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Georges Jean-Marie Darier วิศวกรการบินชาวฝรั่งเศสในปี 1931 มักใช้ในการสร้างกังหันลม

พวงมาลัยสถานีไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยกังหันเบา - gidrovingrotors ที่ร้อยและยึดแน่นหนาในรูปแบบของพวงมาลัยบนสายเคเบิลที่โยนข้ามแม่น้ำ ปลายสายด้านหนึ่งยึดติดกับตลับลูกปืนกันรุน ปลายอีกด้านหมุนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สายเคเบิลในกรณีนี้มีบทบาทเป็นเพลาชนิดหนึ่งซึ่งการเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิด การไหลของน้ำหมุนโรเตอร์ โรเตอร์หมุนสายเคเบิล


ยังได้ยืมมาจากการออกแบบฟาร์มกังหันลม เช่น "กังหันลมใต้น้ำ" ที่มีใบพัดแนวตั้ง ใบพัดใต้น้ำมีความกว้างไม่เหมือนกับใบพัดอากาศ สำหรับน้ำ ความกว้างใบมีดเพียง 2 ซม. ก็เพียงพอแล้ว ด้วยความกว้างนี้ จะมีความต้านทานขั้นต่ำและความเร็วในการหมุนสูงสุด ความกว้างของใบมีดนี้ถูกเลือกสำหรับความเร็วการไหล 0.8-2 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วสูง ขนาดอื่นๆ อาจเหมาะสมที่สุด ใบพัดไม่เคลื่อนที่เนื่องจากแรงดันน้ำ แต่เกิดจากการยกขึ้น เหมือนปีกเครื่องบิน ใบพัดจะเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำแทนที่จะถูกพัดพาไปตามทิศทางการไหล

ข้อดีและข้อเสียของระบบไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมดต่างๆ

ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบมีสายนั้นชัดเจน: การใช้วัสดุสูง, อันตรายต่อผู้อื่น (สายเคเบิลใต้น้ำยาว, ใบพัดที่ซ่อนอยู่ในน้ำ, การปิดกั้นแม่น้ำ), ประสิทธิภาพต่ำ Garland HPP เป็นเขื่อนขนาดเล็กชนิดหนึ่ง แนะนำให้ใช้ในที่รกร้างห่างไกลที่มีป้ายเตือนที่เหมาะสม คุณอาจต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานและนักสิ่งแวดล้อม ตัวเลือกที่สองคือลำธารเล็กๆ ในสวนของคุณ

Rotor Daria - ยากต่อการคำนวณและการผลิต ตอนเริ่มงานต้องคลี่คลาย แต่ที่น่าสนใจคือแกนของโรเตอร์ตั้งอยู่ในแนวตั้งและสามารถส่งกำลังขึ้นเหนือน้ำได้โดยไม่ต้องใช้เกียร์เพิ่มเติม โรเตอร์ดังกล่าวจะหมุนโดยมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหล - นี่เป็นข้อดี

การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบโฮมเมดที่แพร่หลายที่สุด ได้แก่ แบบใบพัดและกังหันน้ำ เนื่องจากตัวเลือกเหล่านี้ค่อนข้างง่ายในการผลิต จึงจำเป็นต้องมีการคำนวณเพียงเล็กน้อย และดำเนินการด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด มีประสิทธิภาพสูง ติดตั้งและใช้งานง่าย

ตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ง่ายที่สุด

โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ง่ายที่สุดสามารถสร้างได้อย่างรวดเร็วจากจักรยานธรรมดาที่มีไดนาโมมิเตอร์สำหรับไฟหน้าจักรยาน ต้องเตรียมใบมีดหลายใบ (2-3) จากเหล็กอาบสังกะสีหรืออลูมิเนียมแผ่นไม่หนา ใบมีดควรยาว 2-4 ซม. จากขอบล้อถึงดุมล้อ และกว้าง 2-4 ซม. ใบมีดเหล่านี้ติดตั้งระหว่างซี่ล้อด้วยวิธีชั่วคราวหรือการติดตั้งที่เตรียมไว้ล่วงหน้า

หากคุณใช้ใบมีดสองใบ ให้ตั้งใบมีดตรงข้ามกัน หากคุณต้องการเพิ่มใบมีด ให้แบ่งเส้นรอบวงของล้อด้วยจำนวนใบมีด และติดตั้งตามช่วงเวลาปกติ คุณสามารถทดลองกับความลึกของการแช่ล้อด้วยใบมีดในน้ำ โดยปกติจะถูกแช่จากหนึ่งในสามถึงครึ่ง

ทางเลือกของการตั้งแคมป์กังหันลมได้รับการพิจารณาก่อนหน้านี้

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กดังกล่าวไม่ใช้พื้นที่มากและจะให้บริการอย่างสมบูรณ์แบบสำหรับนักปั่นจักรยาน - สิ่งสำคัญคือการมีอยู่ของลำธารหรือแม่น้ำ - ซึ่งมักจะเป็นกรณีที่ตั้งแคมป์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กจากจักรยานจะสามารถจุดเต็นท์และชาร์จโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์อื่นๆ ได้

หากมีแม่น้ำหรือแม้แต่ลำธารเล็กๆ ไหลมาใกล้บ้านคุณ คุณก็จะได้รับไฟฟ้าฟรีจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ผลิตเอง มันอาจจะไม่ใช่การเติมเต็มงบประมาณที่ใหญ่มาก แต่การตระหนักว่าคุณมีไฟฟ้าเป็นของตัวเองนั้นมีค่าใช้จ่ายมากกว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่นถ้าในบ้านในชนบทไม่มีแหล่งจ่ายไฟกลางก็จำเป็นต้องมีความจุพลังงานเพียงเล็กน้อย ดังนั้น ในการสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแบบโฮมเมด จำเป็นต้องมีอย่างน้อยสองเงื่อนไข - การมีแหล่งน้ำและความปรารถนา

หากมีทั้งสองอย่าง สิ่งแรกที่ต้องทำคือการวัดอัตราการไหลของแม่น้ำ ทำได้ง่ายมาก - โยนกิ่งไม้ลงไปในแม่น้ำแล้ววัดเวลาที่มันว่าย 10 เมตร โดยการหารเมตรด้วยวินาที คุณจะได้ความเร็วของกระแสเป็น m/s หากความเร็วน้อยกว่า 1 m / s โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่มีประสิทธิผลจะไม่ทำงาน ในกรณีนี้ คุณสามารถลองเพิ่มอัตราการไหลโดยการทำให้ช่องแคบลงหรือสร้างเขื่อนเล็กๆ หากคุณจัดการกับลำธารเล็กๆ

คุณสามารถใช้อัตราส่วนระหว่างความเร็วการไหลในหน่วย m/s กับกำลังไฟฟ้าที่ขับออกจากเพลาใบพัดเป็นกิโลวัตต์ (เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด 1 เมตร) ได้ ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลทดลอง ในความเป็นจริง กำลังที่ได้รับขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย แต่เหมาะสำหรับการประเมิน ดังนั้น:

0.5 เมตร/วินาที - 0.03 กิโลวัตต์
0.7 ม./วินาที - 0.07 กิโลวัตต์
1 เมตร/วินาที - 0.14 กิโลวัตต์
1.5 ม./วินาที - 0.31 กิโลวัตต์
2 เมตร/วินาที - 0.55 กิโลวัตต์
2.5 ม./วินาที - 0.86 กิโลวัตต์
3 เมตร/วินาที -1.24 กิโลวัตต์,
4 เมตร/วินาที - 2.2 กิโลวัตต์ เป็นต้น

พลัง โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมดได้สัดส่วนกับลูกบาศก์ของอัตราการไหล ดังที่ได้กล่าวไปแล้วหากอัตราการไหลไม่เพียงพอ ให้พยายามเพิ่มระดับเทียม หากเป็นไปได้

ประเภทของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก

มีตัวเลือกพื้นฐานหลายประการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมด

กังหันน้ำ

นี่คือล้อที่มีใบมีดตั้งฉากกับผิวน้ำ ล้อจมอยู่ในกระแสน้ำไม่ถึงครึ่ง น้ำกดบนใบมีดและหมุนล้อ นอกจากนี้ยังมีล้อกังหันพร้อมใบมีดพิเศษที่ปรับให้เหมาะกับเครื่องพ่นของเหลว แต่สิ่งเหล่านี้เป็นการออกแบบที่ค่อนข้างซับซ้อน ค่อนข้างทำจากโรงงานมากกว่าทำที่บ้าน

โรเตอร์ ดาเรีย

เป็นโรเตอร์แกนตั้งที่ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า โรเตอร์แนวตั้งที่หมุนเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันบนใบมีด ความแตกต่างของแรงดันเกิดขึ้นจากการไหลของของเหลวรอบพื้นผิวที่ซับซ้อน ผลที่ได้จะคล้ายกับการยกของไฮโดรฟอยล์หรือการยกปีกเครื่องบิน การออกแบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Georges Jean-Marie Darier วิศวกรการบินชาวฝรั่งเศสในปี 1931 มักใช้ในการสร้างกังหันลม

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำพวงมาลัย

โรงไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยกังหันเบา - เครื่องหมุนเหวี่ยงพลังน้ำ ร้อยสายและจับยึดอย่างแน่นหนาในรูปของพวงมาลัยบนสายเคเบิลที่โยนข้ามแม่น้ำ ปลายสายด้านหนึ่งยึดไว้กับแบริ่งรองรับ ปลายอีกด้านหมุนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สายเคเบิลในกรณีนี้มีบทบาทเป็นเพลาชนิดหนึ่งซึ่งการเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิด การไหลของน้ำหมุนโรเตอร์ โรเตอร์หมุนสายเคเบิล

ใบพัด

ยังได้ยืมมาจากการออกแบบฟาร์มกังหันลม เช่น "กังหันลมใต้น้ำ" ที่มีใบพัดแนวตั้ง ใบพัดใต้น้ำมีความกว้างไม่เหมือนกับใบพัดอากาศ สำหรับน้ำ ความกว้างใบมีดเพียง 2 ซม. ก็เพียงพอแล้ว ด้วยความกว้างนี้ จะมีความต้านทานขั้นต่ำและความเร็วในการหมุนสูงสุด ความกว้างของใบมีดนี้ถูกเลือกสำหรับความเร็วการไหล 0.8-2 เมตรต่อวินาที ที่ความเร็วสูง ขนาดอื่นๆ อาจเหมาะสมที่สุด ใบพัดไม่เคลื่อนที่เนื่องจากแรงดันน้ำ แต่เกิดจากการยกขึ้น เหมือนปีกเครื่องบิน ใบพัดจะเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำแทนที่จะถูกพัดพาไปตามทิศทางการไหล

ข้อดีและข้อเสียของระบบไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมดต่างๆ

ข้อบกพร่อง โรงไฟฟ้าพลังน้ำพวงมาลัยชัดเจน: การใช้วัสดุสูง อันตรายต่อผู้อื่น (สายเคเบิลใต้น้ำยาว ใบพัดที่ซ่อนอยู่ในน้ำ ปิดกั้นแม่น้ำ) ประสิทธิภาพต่ำ Garland HPP เป็นเขื่อนขนาดเล็กชนิดหนึ่ง แนะนำให้ใช้ในที่รกร้างห่างไกลที่มีป้ายเตือนที่เหมาะสม คุณอาจต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานและนักสิ่งแวดล้อม ตัวเลือกที่สองคือลำธารเล็กๆ ในสวนของคุณ
โรเตอร์ ดาเรีย- ยากต่อการคำนวณและการผลิต ตอนเริ่มงานต้องคลี่คลาย แต่ที่น่าสนใจคือแกนของโรเตอร์ตั้งอยู่ในแนวตั้งและสามารถส่งกำลังขึ้นเหนือน้ำได้โดยไม่ต้องใช้เกียร์เพิ่มเติม โรเตอร์ดังกล่าวจะหมุนโดยมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหล - นี่เป็นข้อดี

แพร่หลายมากที่สุดที่ การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ผลิตเองมีไดอะแกรมใบพัดและกังหันน้ำ เนื่องจากตัวเลือกเหล่านี้ค่อนข้างง่ายในการผลิต จึงจำเป็นต้องมีการคำนวณเพียงเล็กน้อย และดำเนินการด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด มีประสิทธิภาพสูง ติดตั้งและใช้งานง่าย

หากคุณไม่มีแหล่งพลังงานน้ำ คุณสามารถสร้างฟาร์มกังหันลมด้วยตนเองได้

พี ตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ง่ายที่สุด

โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ง่ายที่สุดสามารถสร้างได้อย่างรวดเร็วจากจักรยานธรรมดาที่มีไดนาโมมิเตอร์สำหรับไฟหน้าจักรยาน ต้องเตรียมใบมีดหลายใบ (2-3) จากเหล็กอาบสังกะสีหรืออลูมิเนียมแผ่นไม่หนา ใบมีดควรยาว 2-4 ซม. จากขอบล้อถึงดุมล้อ และกว้าง 2-4 ซม. ใบมีดเหล่านี้ติดตั้งระหว่างซี่ล้อด้วยวิธีชั่วคราวหรือการติดตั้งที่เตรียมไว้ล่วงหน้า
หากคุณใช้ใบมีดสองใบ ให้ตั้งใบมีดตรงข้ามกัน หากคุณต้องการเพิ่มใบมีด ให้แบ่งเส้นรอบวงของล้อด้วยจำนวนใบมีด และติดตั้งตามช่วงเวลาปกติ คุณสามารถทดลองกับความลึกของการแช่ล้อด้วยใบมีดในน้ำ โดยปกติจะถูกแช่จากหนึ่งในสามถึงครึ่ง
ทางเลือกของการตั้งแคมป์กังหันลมได้รับการพิจารณาก่อนหน้านี้

โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กดังกล่าวใช้พื้นที่ไม่มากและจะให้บริการแก่นักปั่นจักรยานเป็นอย่างดี สิ่งสำคัญคือการมีอยู่ของลำธารหรือแม่น้ำ ซึ่งมักจะเกิดขึ้นที่แคมป์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กจากจักรยานจะสามารถจุดเต็นท์และชาร์จโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์อื่นๆ ได้

ฉันมักจะถูกดึงดูดให้ได้รับพลังงานฟรีจากทรัพยากรธรรมชาติ และฉันก็มีความคิดที่จะสร้างโรงไฟฟ้าขนาดเล็กง่ายๆ ที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าจากกระแสน้ำที่ไหลผ่าน

ทุกอย่างเริ่มต้นจากแนวคิดในการใช้ถังซักของเครื่องซักผ้าเก่าเป็นกังหันน้ำ ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบโฮมเมด



ใบมีดตรงที่ทำจากไม้อัดทนความชื้นติดกับดรัมโดยใช้มุมโลหะ



สายพานส่งแรงบิดจากกังหันน้ำไปยังไดนาโมของจักรยาน (เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง) ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกป้อนเข้าสู่ LED แค่หมุนวงล้อเล็กน้อยด้วยมือของคุณและไฟ LED จะเริ่มกะพริบ



พื้นฐานของโครงสร้างทั้งหมดคือโครงจักรยาน


ตลับลูกปืนสองตัวช่วยให้กังหันน้ำหมุนได้อย่างอิสระ


การทดสอบครั้งแรกในแม่น้ำสายเล็กๆ แสดงให้เห็นว่ากังหันน้ำบนเฟรมตั้งไว้สูงเกินไป ซึ่งทำให้การไหลของน้ำไม่หมุนตามปกติ
หลังจากการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในการออกแบบเฟรม ล้อก็เริ่มลดตำแหน่งลงและความเร็วในการหมุนก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก เป็นผลให้ไดนาโมเริ่มหมุนและไฟ LED 4.5 V สว่างขึ้น


นี่คือวิธีที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ผลิตเองจากขยะเก่า
นอกจากนี้ การติดตั้งสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กยังได้รับการติดตั้งบนลำธารขนาดเล็ก



ผลิตไฟฟ้าได้เพียงไม่กี่โวลต์ แต่ก็เพียงพอที่จะให้แสง LED


เป็นการทดลองที่ดีในการเริ่มต้น

การปรับปรุงเพิ่มเติมในโครงการ

การปรับปรุงเพิ่มเติมของกังหันน้ำจะส่งผลต่อ:
  • สร้างเขื่อนขนาดเล็กเพื่อเพิ่มแรงดันน้ำ ในเวลาเดียวกัน ไม่ได้วางแผนที่จะปิดกั้นแม่น้ำจนหมดเพื่อให้ปลาสามารถออกจากลำธารสายที่สองได้
  • ติดตั้งท่อใต้เขื่อนซึ่งน้ำจะไหลไปยังกังหันน้ำชั่วคราว จัดเรียงปลอกจากสายพานลำเลียงยางในท่อ คุณสามารถให้บริการกลไกโดยการปิดกั้นการไหลของน้ำผ่านท่อ
  • จากการคำนวณ กังหันจะผลิตพลังงานได้มากเป็นสองเท่าของกังหันน้ำ นอกจากนี้การเปลี่ยนกังหันน้ำด้วยกังหันจะช่วยขจัดปัญหาการแช่แข็งในฤดูหนาว
  • การไหลของน้ำจะหมุนกังหันส่งแรงบิดไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันจะถูกยึดไว้บนตลับลูกปืนสองตัวที่ทำจากไม้จริง ด้วยการหล่อลื่นปกติ พวกเขาจะใช้เวลานาน. เครื่องซักผ้าแบบแรงขับจะป้องกันไม่ให้กลไกเคลื่อนที่ไปด้านข้าง
  • ทำใบมีดโลหะโดยคำนวณมุมที่ต้องโค้งงอ (กำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้) ใบมีดจะต้องขันเกลียวโดยใช้ปะเก็นยางเพื่อหลีกเลี่ยงการแยกออกจากกัน
  • ในการส่งแรงบิด ให้ใช้เพลาที่ประกอบจากท่อ
  • ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ติดตั้งรอกที่เล็กกว่ารอกที่ติดตั้งบนเพลาบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 600 วัตต์ ซึ่งจะทำให้สามารถเชื่อมต่อเครื่องใช้ในครัวเรือนได้ หากการทดลองในขั้นต่อไปประสบผลสำเร็จ มีความเป็นไปได้ที่จะคิดถึงความทันสมัยเพิ่มเติมเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้หลายกิโลวัตต์

ตัวเลือกหมายเลข 1

โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กของ Rope Garland แบบโฮมเมดเป็นทางออกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการได้รับไฟฟ้าที่ราคาไม่แพงและราคาไม่แพงหากมีแม่น้ำสายเล็ก ๆ ที่มีที่อยู่อาศัยของคุณ

การออกแบบสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กของสายพวงมาลัยขึ้นอยู่กับการหมุนของสายเคเบิลในก้นแม่น้ำ

การออกแบบครั้งแรกของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแบบอัตโนมัติที่ง่ายที่สุดได้ถูกนำไปปฏิบัติโดยช่างฝีมือแต่ละคนเมื่อครึ่งศตวรรษก่อน ย้อนกลับไปในนิตยสารวิทยุในยุค 50 พวกเขาพิมพ์ข้อมูลเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบพวงมาลัย ซึ่งผลิตในกระป๋องและด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากรถยนต์!

รูปที่ 1 ลักษณะของพวงมาลัยเคเบิลแบบทำด้วยตัวเองของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก

วิธีทำสายพวงมาลัยสถานีไฟฟ้าพลังน้ำด้วยมือของคุณเอง?

รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมของการออกแบบสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กพวงมาลัยแบบพวงมาลัยแบบเรียบง่ายพร้อมระบบขับเคลื่อนไฮดรอลิกแบบกังหัน - เชือกที่หมุนจากการไหลของแม่น้ำ

มะเดื่อ 2 โครงการและหลักการทำงานของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กการ์แลนด์

1. แบริ่ง 2. รองรับ 3. สายโลหะ 4. ล้อไฮดรอลิก (กังหัน)

5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 6. ระดับแม่น้ำตอนบน 7. เตียงในแม่น้ำ

ในฐานะที่เป็นล้อไฮดรอลิก (โรเตอร์) ในไดรฟ์ไฮดรอลิกแบบมีสายของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสามารถใช้ "ใบพัด" หลายอันที่ทำจากแผ่นโลหะบาง ๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งเมตรได้เหมือนของเล่นเด็ก - ใบพัดทำ ของกระดาษสี่เหลี่ยม ในฐานะที่เป็นเพลาที่ยืดหยุ่นได้ ขอแนะนำให้ใช้สายเคเบิลเหล็กธรรมดาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ... 15 มม.
การคำนวณโดยประมาณแสดงให้เห็นว่าจากสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแบบเคเบิลคุณสามารถรับ 1.5 ... 2.0 กิโลวัตต์จากล้อพลังน้ำหนึ่งล้อโดยมีการไหลของแม่น้ำประมาณ 2.5 เมตร / วินาที!

หากรองรับ 2 พร้อมแบริ่ง 1 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 ติดตั้งอยู่ที่ก้นแม่น้ำและแบริ่งที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกยกขึ้นเหนือระดับแม่น้ำและวางโครงสร้างทั้งหมดตามแกนการไหลผลลัพธ์จะเป็นจริง เดียวกัน. โครงการนี้ใช้อย่างเหมาะสมสำหรับ "แม่น้ำที่แคบ" แต่มีความลึกมากกว่า 0.5 เมตร พลังงานความร้อนในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำสามารถรับได้โดยการเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนไฟฟ้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ใบพัดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำมักจะอยู่ในแกนกลางของกระแสน้ำ (ที่ความลึก 0.2 จากพื้นผิวในฤดูร้อนและ 0.5 จากพื้นผิวน้ำแข็งในฤดูหนาว) ความลึกของแม่น้ำ ณ สถานที่ติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังน้ำไม่เกิน 1.5 ม. ด้วยความลึกของแม่น้ำมากกว่า 1.5 ม. จึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้ใบพัดที่จัดเรียงเป็นสองแถว

การเกิดขึ้นของกระท่อมและแม้แต่ฟาร์มบนพื้นที่รกร้างห่างไกลจากโครงข่ายไฟฟ้า ราคาเชื้อเพลิงและไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้แนวคิดเดิม ๆ ของแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติมีการใช้พลังงานธรรมชาติอย่างแพร่หลายจากดวงอาทิตย์ ลม และน้ำ รวมถึงความสนใจที่เพิ่มขึ้นในโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและขนาดเล็ก

โรงไฟฟ้าพลังน้ำสองแห่งที่ยอมรับได้สำหรับการก่อสร้างด้วยตนเอง ได้แก่ สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ต้องทำด้วยตัวเอง และสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อนแบบลอยตัว ลำดับถัดไปคือโครงสร้าง ซึ่งต้นแบบคือสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแบบสายโซ่เดซี่แบบไหลฟรีโฟลว์ (รุ่น 1964) ของ V. Blinov

Dudyshev V.D.

ตัวเลือกหมายเลข 2

โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่จะกล่าวถึงในหัวข้อเป็นแบบไหลฟรี โดยมีกังหันที่ค่อนข้างดั้งเดิมจากใบพัดที่เรียกว่า Savonius ร้อยอยู่บนเพลาทำงานทั่วไป (อาจยืดหยุ่นและประกอบได้) ไม่ต้องการเขื่อนและโครงสร้างไฮดรอลิกขนาดใหญ่อื่นๆ ในการติดตั้ง สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพแม้ในน้ำตื้น ซึ่งเมื่อรวมกับความเรียบง่าย ความกะทัดรัด และความน่าเชื่อถือของการออกแบบแล้ว ทำให้โรงไฟฟ้าพลังน้ำเหล่านี้มีความหวังอย่างมากสำหรับเกษตรกรและชาวสวนที่มีแปลงที่ดินตั้งอยู่ใกล้แหล่งน้ำขนาดเล็ก (แม่น้ำ ลำธาร) และคูน้ำ)

อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบไหลฟรีใช้พลังงานจลน์ของน้ำไหลเท่านั้น ซึ่งต่างจากเขื่อน เพื่อกำหนดกำลัง มีสูตรอยู่ที่นี่:

N=0.5*p*V3*F*n (1),

N - กำลังบนเพลาทำงาน (W),
- р - ความหนาแน่นของน้ำ (1,000 kt / m3)
- V - ความเร็วการไหลของแม่น้ำ (m/s),
- F - พื้นที่หน้าตัดของส่วนที่ใช้งาน (แช่อยู่) ของร่างกายการทำงานของเครื่องไฮดรอลิก (m2)
- n - ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน

ดังจะเห็นได้จากสูตรที่ 1 ที่ความเร็วแม่น้ำ 1 เมตร/วินาที ตามหลักการแล้ว (เมื่อ n = 1) กำลังไฟฟ้าเท่ากับ 500 W ต่อตารางเมตรของส่วนทำงานของเครื่องไฮดรอลิกจะตกลงมาเท่านั้น ค่านี้ชัดเจนเล็กน้อยสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม แต่เพียงพอสำหรับฟาร์มย่อยของเกษตรกรหรือผู้พักอาศัยในฤดูร้อน นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการทำงานแบบขนานของ "มาลัยไฮดรอลิก" หลายแบบ

และอีกหนึ่งความละเอียดอ่อน ความเร็วของแม่น้ำในส่วนต่าง ๆ นั้นแตกต่างกัน ดังนั้น ก่อนเริ่มการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก จำเป็นต้องกำหนดศักยภาพพลังงานของแม่น้ำโดยใช้วิธีการง่ายๆ เราจำได้เพียงว่าระยะทางที่เดินทางโดยทุ่นการวัดและหารด้วยเวลาที่เคลื่อนผ่านจะสอดคล้องกับความเร็วการไหลเฉลี่ยในส่วนนี้ ควรสังเกตด้วยว่าพารามิเตอร์นี้จะเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับฤดูกาล

ดังนั้นการคำนวณการออกแบบควรทำตามความเร็วเฉลี่ย (สำหรับระยะเวลาที่วางแผนไว้ของการทำงานของ mini-HPP) ของแม่น้ำ

รูปที่ 1 ใบพัด Savonius สำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบเดซี่เชนแบบโฮมเมด:

a, b - ใบมีด; 1 - ตามขวาง 2 - สิ้นสุด

ถัดไป คุณต้องกำหนดขนาดของส่วนที่ใช้งานของเครื่องไฮดรอลิกและประเภทของเครื่อง เนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กทั้งหมดควรจะเรียบง่ายและง่ายต่อการผลิตมากที่สุด ตัวแปลงชนิดที่เหมาะสมที่สุดคือโรเตอร์ Savonius ของการออกแบบขั้นสุดท้าย เมื่อทำงานด้วยการจุ่มลงในน้ำโดยสมบูรณ์ ค่าของ F จะเท่ากับผลคูณของเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ D และความยาว L และ n=0.5 ความถี่การหมุน f ด้วยความแม่นยำที่ยอมรับได้สำหรับการฝึกนั้นถูกกำหนดโดยสูตร:

f=48V/3.14D (รอบต่อนาที) (2).

เพื่อให้โรงไฟฟ้าพลังน้ำมีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กำลังไฟฟ้าที่ระบุในการคำนวณควรมีความสัมพันธ์กับภาระจริง แหล่งพลังงานที่ควรได้รับจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก (เนื่องจากกระแสไฟฟ้าจะแตกต่างจากกังหันลม) ให้กับเครือข่ายผู้บริโภคอย่างต่อเนื่องที่นี่) ตามกฎแล้วไฟฟ้านี้ใช้สำหรับให้แสงสว่าง เปิดเครื่องทีวี วิทยุ ตู้เย็น และเฉพาะส่วนหลังเท่านั้นที่รวมอยู่ในงานระหว่างวันอย่างต่อเนื่อง เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ ส่วนใหญ่ทำงานในตอนเย็น จากสิ่งนี้ ขอแนะนำให้เน้นที่พลังงานสูงสุดจาก "พวงมาลัยไฮดรอลิก" หนึ่งอันที่มีคำสั่ง 250-300 W ซึ่งครอบคลุมภาระสูงสุดด้วยแบตเตอรี่ที่ชาร์จจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก

การส่งแรงบิดจากเพลาการทำงานของโรงไฟฟ้าไฮดรอลิกไปยังรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะดำเนินการโดยใช้ระบบส่งกำลังระดับกลาง อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบนี้สามารถยกเว้นได้หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในการออกแบบโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมีความเร็วในการหมุนน้อยกว่า 750 รอบต่อนาที อย่างไรก็ตาม การสื่อสารโดยตรงมักจะต้องละทิ้ง ท้ายที่สุดแล้วสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตในประเทศส่วนใหญ่ความเร็วในการหมุนที่จุดเริ่มต้นของ "การส่ง" พลังงานนั้นอยู่ในช่วง 1,500-3,000 รอบต่อนาที ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีการประสานงานเพิ่มเติมของเพลาของโรงไฟฟ้าพลังน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ทีนี้ เมื่อส่วนทฤษฎีเบื้องต้นจบลงแล้ว เรามาพิจารณาการออกแบบเฉพาะ กัน แต่ละรายการมีข้อดีของตัวเอง

ตัวอย่างเช่น ที่นี่เป็นสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบไหลอิสระแบบกึ่งหยุดนิ่งที่มีการจัดเรียงแนวนอนของโคแอกเซียลสองตัว หมุน 90 °สัมพันธ์กัน (เพื่ออำนวยความสะดวกในการสตาร์ทตัวเอง) และโรเตอร์ Savonius แบบขวางที่เชื่อมต่ออย่างแน่นหนา นอกจากนี้ ส่วนประกอบและส่วนประกอบหลักของโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ผลิตเองนี้ทำจากไม้เป็นวัสดุก่อสร้างที่ "เชื่อฟัง" ได้มากที่สุด

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่เสนอเป็นแบบจุ่ม กล่าวคือ โครงค้ำตั้งอยู่ฝั่งตรงข้ามทางน้ำที่ด้านล่าง และเสริมด้วยสายเคเบิลหรือเสาแบบยืด (เช่น มีทางเดิน ท่าเทียบเรือ ฯลฯ ในบริเวณใกล้เคียง) สิ่งนี้ทำเพื่อหลีกเลี่ยงการขึ้นรถไฟของโครงสร้างโดยสายน้ำเอง

มะเดื่อ 2 สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กใต้น้ำที่มีการจัดเรียงแนวนอนของโรเตอร์ประเภทตามขวาง:

1 - ฐานเสา (คาน 150x100, 2 ชิ้น), 2 - คานขวางล่าง (กระดาน 150x45, 2 ชิ้น), 3 - คานขวางกลาง (คาน 150x120, 2 ชิ้น), 4 - ไรเซอร์ (ไม้กลม) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100, 4 ชิ้น . ), 5 ท่อนบน (บอร์ด 150x45, 2 ชิ้น.), 6 - สมาชิกกากบาทบน (บอร์ด 100x40, 4 ชิ้น.), 7 - เพลากลาง (สแตนเลส, แท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง จาก 30), 8 - บล็อกรอก, 9 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง, 10 - "ตัวผู้" พร้อมลูกกลิ้งพอร์ซเลนและลวดฉนวนสองแกน, 11 - แผ่นฐาน (กระดาน 200x40), 12 - รอกไดรฟ์, 13 - แบริ่งไม้ การประกอบ (2 ชิ้น), 14 - โรเตอร์ "พวงมาลัยไฮดรอลิก" (D600, L1000 , 2 ชิ้น) 15 ดิสก์ (จากบอร์ดหนา 20-40 มม. ล้มลงในโล่ 3 ชิ้น); ตัวยึดโลหะ (รวมถึงส่วนขยาย, ดุมล้อของจานด้านนอก) จะไม่ถูกแสดงตามอัตภาพ

แน่นอน ความลึกของแม่น้ำ ณ สถานที่ติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กควรน้อยกว่าความสูงของโครงรองรับ มิฉะนั้น เป็นเรื่องยากมาก (ถ้าเป็นไปไม่ได้) ที่จะไม่ให้น้ำเข้าสู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ถ้าสถานที่ที่ควรจะวางโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมีความลึกมากกว่า 1.5 เมตร หรือมีปริมาณน้ำและอัตราการไหลที่แตกต่างกันอย่างมากตลอดทั้งปี (ซึ่งโดยวิธีการค่อนข้างมาก ตามแบบฉบับของแหล่งน้ำที่มีหิมะปกคลุม) ดังนั้นการออกแบบนี้จึงแนะนำให้ติดตั้งลูกลอย นอกจากนี้ยังช่วยให้เคลื่อนย้ายได้ง่ายเมื่อติดตั้งบนแม่น้ำ

โครงรองรับของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กเป็นโครงรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ทำจากไม้ แผ่นไม้ และท่อนซุงขนาดเล็กที่ยึดด้วยตะปูและลวด (สายเคเบิล) ชิ้นส่วนโลหะของโครงสร้าง (ตะปู สลักเกลียว แคลมป์ มุม ฯลฯ) ควรทำจากสแตนเลสหรือโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนอื่น ๆ หากเป็นไปได้

เนื่องจากการดำเนินงานของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กนั้นมักจะเป็นไปได้ในรัสเซียตามฤดูกาลเท่านั้น (เนื่องจากการแช่แข็งของแม่น้ำส่วนใหญ่) จากนั้นหลังจากการหมดอายุของการดำเนินการ โครงสร้างทั้งหมดที่ถูกดึงขึ้นฝั่งจะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียด เปลี่ยนชิ้นส่วนไม้ที่เน่าเสียได้ทันเวลา, สนิม, แม้จะมีข้อควรระวัง, ชิ้นส่วนโลหะ

หนึ่งในองค์ประกอบหลักของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กของเราคือ "พวงมาลัยพลังน้ำ" ของโรเตอร์สองตัวที่ยึดอย่างแน่นหนา (และประกอบเป็นหน่วยเดียวบนเพลาทำงาน) แผ่นดิสก์ของพวกเขาทำได้ง่ายจากบอร์ดหนา 20-30 มม. เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ให้ทำโล่โดยใช้เข็มทิศสร้างวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 600 มม. หลังจากนั้นแผ่นไม้แต่ละแผ่นจะถูกตัดตามเส้นโค้งที่ได้รับ เมื่อเคาะช่องว่างเข้าด้วยกันบนแผ่นไม้สองแผ่น (เพื่อให้มีความแข็งแกร่งตามที่ต้องการ) พวกเขาทำซ้ำทุกอย่างสามครั้ง - ตามจำนวนดิสก์ที่ต้องการ

สำหรับใบมีดควรทำจากเหล็กมุงหลังคา และดีกว่า - จากภาชนะสแตนเลสทรงกระบอก (บาร์เรล) ที่มีขนาดเหมาะสมและผ่าครึ่ง (ตามแนวแกน) ซึ่งมักจะเก็บและขนส่งปุ๋ยทางการเกษตรและวัสดุที่ก้าวร้าวอื่น ๆ ในกรณีที่รุนแรงเกินไป ใบมีดสามารถทำจากไม้ได้ แต่น้ำหนักของมัน (โดยเฉพาะหลังจากอยู่ในน้ำเป็นเวลานาน) จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และสิ่งนี้ควรจำไว้เมื่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กบนลอย

ตัวรองรับเข็มติดอยู่ที่ปลาย "พวงมาลัยพลังน้ำ" อันที่จริงนี่คือกระบอกสูบสั้นที่มีหน้าแปลนกว้างและช่องท้ายสำหรับกุญแจ หน้าแปลนติดอยู่กับจานโรเตอร์ตามลำดับด้วยสลักเกลียวสี่ตัว

เพื่อลดแรงเสียดทาน ตลับลูกปืนจะอยู่ที่คานประตูตรงกลาง และเนื่องจากตลับลูกปืนธรรมดาหรือตลับลูกปืนเม็ดกลมไม่เหมาะกับการทำงานในน้ำ จึงใช้ ... ตลับลูกปืนแบบทำเองที่บ้าน การออกแบบของแต่ละอันประกอบด้วยแคลมป์สองตัวและแผ่นสอดที่มีรูสำหรับทางเดินของส่วนรองรับสไปค์ นอกจากนี้ เปลือกลูกปืนตรงกลางยังอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้เส้นใยไม้ที่นี่วิ่งขนานไปกับเพลา นอกจากนี้ มีการใช้มาตรการพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นสอดจะยึดแน่นกับการเคลื่อนที่ด้านข้าง ทำได้โดยใช้การขันน็อตให้แน่น

รูปที่ 3 การประกอบตลับลูกปืนธรรมดา:

1 - ตัวยึดจีบ (St3, แถบ 50x8, 4 ชิ้น), 2 - โครงกลางไขว้, 3 - เม็ดมีดย้ำ (ทำจากไม้เนื้อแข็ง, 2 ชิ้น), เม็ดมีดแบบเปลี่ยนได้ 4 ชิ้น (ทำจากไม้เนื้อแข็ง, 2 ชิ้น) , 5 - สลักเกลียว M10 พร้อมน็อตและแหวนรองของ Grover (4 ชุด), สตั๊ด 6 - M8 พร้อมน็อตสองตัวและแหวนรอง (2 ชิ้น)

ในฐานะที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่พิจารณาแล้วจึงใช้รถยนต์ทุกคัน จ่ายไฟ DC 12-14 V และเชื่อมต่อทั้งแบตเตอรี่และเครื่องใช้ไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย กำลังของเครื่องเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 300 วัตต์

การออกแบบโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบพกพาที่มีการจัดเรียงแนวตั้งของ "พวงมาลัย" และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าค่อนข้างเป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตด้วยตนเอง ผู้เขียนของการพัฒนากล่าวว่าสถานีไฟฟ้าพลังน้ำดังกล่าวเป็นสถานีที่ใช้วัสดุน้อยที่สุด โครงสร้างรองรับของการติดตั้งซึ่งยึดตำแหน่งในก้นแม่น้ำเป็นแท่งเหล็กกลวง (เช่น จากส่วนท่อ) ความยาวของมันถูกเลือกตามลักษณะของก้นแม่น้ำและความเร็วของกระแสน้ำ ยิ่งไปกว่านั้น การที่ปลายก้านแหลมที่แหลมซึ่งขับลงไปด้านล่างจะรับประกันความเสถียรของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและการไหลที่แยกออกไม่ได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้รอยแตกลายเพิ่มเติมได้อีกด้วย

เมื่อกำหนดพื้นผิวแอคทีฟของโรเตอร์ตามสูตร (1) และการวัดความลึกของแม่น้ำที่สถานที่ติดตั้งของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ Savonius ที่ใช้ที่นี่ทำได้ง่าย เพื่อให้การออกแบบเรียบง่ายและเริ่มต้นได้เอง ขอแนะนำให้ทำ "พวงมาลัยไฮดรอลิก" ของสองใบพัดที่เชื่อมต่อกันเพื่อให้ใบพัดของอันแรกเลื่อนไป 90 °เมื่อเทียบกับอันที่สอง (ตามแกนของการหมุน) นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน โครงสร้างด้านข้างของกระแสน้ำที่ไหลเข้ามามีเกราะป้องกันที่ทำหน้าที่เป็นใบพัดนำทาง เพลาทำงานถูกติดตั้งในตลับลูกปืนธรรมดาของส่วนรองรับด้านบนและด้านล่าง โดยหลักการแล้ว ด้วยเวลาการทำงานสั้นๆ ของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก (เช่น ในการเดินป่า) ตลับลูกปืนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ก็สามารถใช้ได้ อย่างไรก็ตาม หากมีทรายหรือตะกอนอยู่ในน้ำ หลังจากใช้งานแต่ละครั้ง จะต้องล้างอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยน้ำสะอาด

ข้าว. โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก 4 แห่งที่มีการจัดเรียงใบพัดแบบปลายแนวตั้ง:

1 - แกนค้ำ, 2 - ชุดแบริ่งล่าง, 3 - พวงมาลัยพาวเวอร์ดิสก์ (3 ชิ้น), 4 - โรเตอร์ (D600, 2 ชิ้น), 5 - การประกอบแบริ่งบน, 6 - เพลาทำงาน, 7 - เกียร์, 8 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 9 - "ห่านตัวผู้" พร้อมลูกกลิ้งพอร์ซเลนและลวดหุ้มฉนวนสองแกน 10 - แคลมป์ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 11 - คู่มือโล่ที่เคลื่อนย้ายได้; a, b - ใบมีด: ส่วนขยายที่ปลายด้านบนของแกนรองรับจะไม่แสดงตามอัตภาพ

การยึดส่วนรองรับกับแกนนั้นถูกยึดและเชื่อมขึ้นอยู่กับน้ำหนักของ "พวงมาลัยไฮดรอลิก" และความจำเป็นในการถอดแยกชิ้นส่วนออกเป็นส่วน ๆ ปลายบนของเพลาทำงานของเครื่องไฮดรอลิกยังเป็นเพลาอินพุตของตัวคูณซึ่งสามารถใช้เป็นสายพานได้ (ซึ่งเรียบง่ายและเทคโนโลยีที่สุด)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกนำกลับมาใช้อีกครั้งโดยรถยนต์ ติดเข้ากับแกนค้ำด้วยแคลมป์ได้ง่าย และสายไฟที่มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องมีการกันน้ำที่เชื่อถือได้ ในภาพประกอบ สัดส่วนทางเรขาคณิตที่แน่นอนของการส่งสัญญาณระดับกลางจะไม่แสดงตามอัตภาพ เนื่องจากขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดสัญญาณเฉพาะที่คุณมี สายพานเกียร์สามารถทำจากกล้องติดรถยนต์รุ่นเก่าได้โดยการตัดเป็นเทปกว้าง 20 มม. แล้วบิดเป็นมัด

สำหรับแหล่งจ่ายไฟของหมู่บ้านเล็ก ๆ สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก Daisy ที่ออกแบบโดย V. Blinov นั้นเหมาะสมซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าห่วงโซ่ของใบพัด Savonius รูปทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 300-400 มม. ยึดกับสายเคเบิลแบบยืดหยุ่น ทอดยาวข้ามแม่น้ำ ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลติดอยู่กับส่วนรองรับแบบบานพับ และอีกด้านโดยใช้ตัวคูณอย่างง่ายกับเพลาเครื่องกำเนิด ที่อัตราการไหล 1.5-2.0 ม./วินาที ห่วงโซ่ของโรเตอร์ทำได้ถึง 90 รอบต่อนาที และองค์ประกอบขนาดเล็กของ "พวงมาลัยพลังน้ำ" ทำให้สามารถใช้งานสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กบนแม่น้ำที่มีความลึกน้อยกว่าหนึ่งเมตรได้

ฉันต้องบอกว่าก่อนปี 1964 V. Blinov สามารถสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบพกพาและอยู่กับที่ตามการออกแบบของเขาซึ่งใหญ่ที่สุดคือสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่สร้างขึ้นใกล้กับหมู่บ้าน Porozhki (ภูมิภาคตเวียร์) มาลัยคู่หนึ่งขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติมาตรฐานสองเครื่องด้วยกำลังรวม 3.5 กิโลวัตต์

MK 10 1997 I. Dokunin

ตัวเลือกหมายเลข 3

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบโฮมเมด (HPP) บนแม่น้ำสายเล็กที่ไม่มีเขื่อน

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสร้างขึ้นโดยเพลาซึ่งหมุนเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ HPP มีการออกแบบที่เรียบง่าย: ชั้นวางที่มีเพลาข้อเหวี่ยง A และ B สองตัวได้รับการแก้ไขบนเฟรมที่ทำจากท่อนซุง (ดูรูปที่ 3)

เพลาแต่ละอันมีสามเข่าซึ่งมีมุมระหว่าง 120° เพลาข้อเหวี่ยงเชื่อมต่อด้วยแท่งที่ติดใบมีด ในรูปที่ 1 คุณจะเห็นได้ว่าในขณะนี้ใบมีดของแท่ง B ทั้งหมดอยู่ที่ด้านล่าง พวกมันถูกจุ่มลงในน้ำ และภายใต้แรงกดดัน ให้เลื่อนกลับ (ไปทางขวา) ใบมีดขยับก้านและก้านก็หมุนเพลาข้อเหวี่ยง ทันทีที่หัวเข่าที่เชื่อมต่อกันด้วยแท่งนี้เริ่มขึ้น ใบมีดของแท่ง G จะถูกจุ่มลงในน้ำ ตอนนี้ พวกมันเริ่มทำงานแล้ว จากนั้นใบมีดของแถบ D จะเริ่มทำงาน ถึงเวลานี้ ใบมีดของแถบ B แรกจะผ่านผิวน้ำและตกลงไปในน้ำอีกครั้ง นี่คือลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์ของโรงไฟฟ้าของ Login

หากคุณใส่รอกที่ปลายเพลาข้อเหวี่ยงตัวใดตัวหนึ่งแล้วเชื่อมต่อกับตัวขับสายพานเข้ากับรอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้า และถ้าคุณติดก้านสูบกับรอกของไดรฟ์และเชื่อมต่อกับปั๊ม เครื่องยนต์จะสูบน้ำไปยังไซต์โรงเรียน ไปที่สวนของคุณ

กำลังของเครื่องยนต์ไม่เพียงขึ้นอยู่กับความเร็วของการไหลของน้ำเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับจำนวนและพื้นที่ของใบมีดซึ่งก็คือขนาดทางเรขาคณิตของเครื่องยนต์ด้วย และสามารถทำจากขนาดใดก็ได้ตามลำดับเพิ่มหรือลดขนาดของชิ้นส่วนตามสัดส่วน

ข้าว. 1 มิติหลักของชิ้นส่วนของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อน

เราให้ภาพวาดของเครื่องยนต์ที่อัตราการไหลของน้ำ 0.8-1 เมตรต่อวินาทีจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากรถยนต์ แรงดันไฟฟ้าที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 12 V และกำลังไฟสูงถึง 150 วัตต์


รูปที่ 2 ส่วนประกอบหลักของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบโฮมเมดที่ไม่มีเขื่อน

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างสถานีพลังน้ำ ในโรงงานหรือในร้านค้าที่จำหน่ายอะไหล่สำหรับรถยนต์ ให้เลือกซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เตรียมวัสดุ: กระดาน, บันทึกขนาดเล็ก, ลวดเหล็ก, รัด เลือกตำแหน่งที่จะตั้งโรงไฟฟ้า น่าจะเป็นแนวตรงของแม่น้ำ ที่นี่จำเป็นต้องกำหนดความเร็วของกระแส มันทำแบบนี้ ในส่วนที่เลือกยาว 15-20 เมตรให้ทำเครื่องหมายแนวขวางสองแนว หลังจากนั้นใช้ทุ่นเล็กๆ เช่น เศษไม้ กำหนดความเร็วของการไหลของน้ำ ควรโยนทุ่นลอยลงไปในน้ำให้สูงกว่าตำแหน่งด้านบนเล็กน้อย จากนั้นให้นับเวลาที่ลอยจากตำแหน่งด้านบนไปยังด้านล่างโดยใช้นาฬิกาจับเวลา จำเป็นต้องทำการวัดดังกล่าว 10-15 ครั้งโดยโยนทุ่นลอยให้ไกลหรือใกล้ชายฝั่งและคำนวณความเร็วเฉลี่ยของแม่น้ำตามผลการวัด หากอยู่ในระยะ 0.8-1 m / s โปรดดำเนินการก่อสร้างต่อไป

รูปที่ 3 เพลาข้อเหวี่ยงของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อน

วิธีทำชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กโดยไม่มีเขื่อน เพลาข้อเหวี่ยงมินิเกสไม่มีเขื่อน

ทำจากเหล็กเส้นทึบที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 16-20 มม. แต่มันง่ายกว่าที่จะทำให้มันสำเร็จรูป (รูปที่ 3) ขั้นแรกให้ตัดช่องว่างของส่วนที่ 1, 2, 3 และ 4 จากแท่ง ทำแก้มของหัวเข่าจากแถบเหล็กหนา 5 มม. เห็นสี่เหลี่ยมที่ปลายแท่งและรูสี่เหลี่ยมที่แก้ม หลังจากเชื่อมต่อชิ้นส่วนแล้วสี่เหลี่ยมจะถูกตรึง ก่อนอื่นคุณต้องประกอบชิ้นส่วนของเพลาข้อเหวี่ยง "a" และ "b" (ดูรูปที่ 3) จากนั้นคุณต้องทำเครื่องหมายและตัดสี่เหลี่ยมที่ปลายอิสระของแท่ง 2 และ 3 เพื่อให้เข่ากลาง (หลังการประกอบ) อยู่ที่มุม 120 °เมื่อเทียบกับส่วนสุดโต่ง

แท่งที่มีใบมีดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อน

อุปกรณ์ส่งกำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อน

เพลาข้อเหวี่ยงและด้วยเหตุนี้รอกของไดรฟ์จะหมุนในอัตราประมาณหนึ่งรอบทุกสองวินาที เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ที่ 1,000-1500 รอบต่อนาที เพื่อให้ได้จำนวนรอบการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณต้องมีการส่งจากรอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน (ดูรูปที่)

รอกร่องทำจากไม้อัดหนา 5 มม. สำหรับรอกแต่ละอันควรตัดห้าวงกลม พวกเขาถูกกระแทกด้วยตะปูหรือขันให้แน่นด้วยสกรู รอกของไดรฟ์ซึ่งติดแน่นกับปลายเพลาข้อเหวี่ยงต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 700 มม. ตัวกลางสองตัวถูกตอกติดกันและใส่บนเพลาอย่างอิสระ พวกเขาควรจะหมุนอย่างง่ายดายบนแกนนี้ หากความเร็วรอบของรอกไดรฟ์คือ 30 รอบต่อนาที เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกกลางขนาดเล็กสามารถใช้เท่ากับ 140 มม. และขนาดใหญ่ - 600 มม. จากนั้นรอกกระแสสลับ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 60 มม.) จะหมุนด้วยความเร็ว 1500 รอบต่อนาที ที่ความเร็วอื่นของรอกไดรฟ์ เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกกลางจะแตกต่างกัน ครูแรงงานจะช่วยคุณคำนวณขนาดของพวกเขา

สายพานขับของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีเขื่อน

รอกเกียร์เชื่อมต่อด้วยสายพานไดรฟ์ เพื่อให้แน่ใจว่าเข็มขัดมีความตึงอยู่เสมอ ให้ทำจากยางรัด ตัดกล้องรถเก่าเป็นแถบยาว บิดริบบิ้นแต่ละอันเป็นมัดแล้วติดกาวที่ปลายด้วยกาวยางแล้วมัดด้วยเกลียวให้แน่น

การปรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบไม่มีเขื่อน

หลังจากประกอบกลไกแล้ว ให้ตรวจสอบว่าแกนหมุนได้อย่างอิสระหรือไม่ หมุนรอกของไดรฟ์ด้วยมือ สังเกตว่าแท่งใดขัดขวางการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง หลังจากนั้นให้ถอดแถบและขยายรูหนึ่งรูสำหรับคอเข่าเพื่อให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเล็กน้อย

V. Kivonosov, V. Slashchilina

ตัวเลือกหมายเลข 4

ในแม่น้ำส่วนใหญ่ สามารถสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก ราคาไม่แพง และไม่มีเขื่อน (HPPs) โรงไฟฟ้าดังกล่าวมีพลังงานน้อยแต่เพียงพอที่จะสร้างบ้านและแม้แต่หมู่บ้านเล็กๆ

สำหรับแม่น้ำที่มีอัตราการไหล 0.8 เมตรต่อวินาทีหรือมากกว่านั้น สามารถติดตั้งมอเตอร์ไฮดรอลิกแบบไม่มีแดมเปอร์ชนิดใหม่ได้ หลักการทำงานของเครื่องยนต์นี้ชัดเจนจากภาพวาดและไดอะแกรมที่แนบมา

ภายใต้แรงดันของน้ำ ใบมีดจะขยับก้าน ซึ่งการเคลื่อนที่จะทำให้ข้อเหวี่ยงหมุน ลูกรอกนั่งอยู่บนเพลาของมัน

การหมุนของรอกจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กำลังเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับความเร็วของการไหลของน้ำ

ในสถานที่ที่มีความเร็วของกระแสน้ำน้อย จำเป็นต้องทำให้แม่น้ำแคบลง การออกแบบมอเตอร์ไฮดรอลิก เช่น 3.5 กิโลวัตต์ ทำได้ง่ายมากจนสร้างได้ในคลับของโรงเรียนหรือเวิร์กช็อป

M. เข้าสู่ระบบ

กำลังโหลด...กำลังโหลด...