Portál o rekonštrukcii kúpeľne. Užitočné rady

Nízkoenergetické hydrogenerátory pre domácnosť. Urob si sám bez priehradové vodné elektrárne (VVE) Urob si sám vodné koleso pre generátor

Mini vodná elektráreň je malá vodná elektráreň, ktorá vyrába malé množstvo elektrickej energie.

Princíp činnosti mini vodnej elektrárne

Princíp fungovania malých vodných elektrární sa nelíši od princípu fungovania veľkých elektrární. Voda vodného útvaru, rieky, jazera, nádrže sa pod vplyvom tlaku vytvoreného jej hmotou pohybuje daným smerom a vstupuje do lopatiek hydraulickej turbíny. Turbína prenáša svoj rotačný pohyb na rotačný pohyb generátora, ktorý vyrába elektrický prúd.
Tlak vody sa vytvára stavbou priehrady alebo prirodzeným prúdením vody, prípadne oboje.

Klasifikácia zariadenia

Vodné elektrárne vyrábajúce výkon do 5,0 MW sa považujú za malé.
Existujúce malé vodné elektrárne sú klasifikované podľa:

1. Princíp fungovania

  • Pomocou „vodného kolesa“ - v tomto prípade je prijímacie koleso umiestnené vo vodnom prostredí rovnobežne s hladinou vody, ale je len čiastočne ponorené. Vodné hmoty, vyvíjajúce tlak na lopatky kolies, spôsobujú jeho rotáciu, ktorá sa prenáša na rotačný pohyb generátora.
  • Dizajn girlandy - v tejto verzii zariadenia je z protiľahlých strán položený kábel, na ktorý sú rotory pevne pripevnené. Masy vody pohybujúce sa postupne otáčajú rotory. Rotačný pohyb rotorov sa prenáša na kábel, ktorý sa naopak otáča a prenáša svoj rotačný pohyb na rotačný pohyb generátora. Generátor je inštalovaný na brehu.
  • S rotorom Daria - základom pre prevádzku zariadení tohto typu je tlakový rozdiel medzi lopatkami rotora. Tlakový rozdiel je vytvorený vodou pretekajúcou cez zložité povrchy rotora.
  • S vrtuľou - princíp činnosti je podobný činnosti veterného generátora, s tým rozdielom, že v prípade mini vodnej elektrárne sú lopatky umiestnené vo vodnom prostredí.

2. Možnosti aplikácie

  • Priemyselné použitie (180 kW a viac) - používa sa na napájanie podnikov alebo predaj spotrebiteľom.
  • Komerčné využitie (do 180 kW) - na dodávku elektriny sa využívajú malé energeticky náročné podniky a skupiny domov.
  • Domáce použitie (do 15 kW) - používa sa na napájanie jednotlivých domov a malých zariadení.

3. Podľa konštrukcie turbíny

  • Axiálne - v jednotkách tohto dizajnu sa voda pohybuje pozdĺž osi turbíny a naráža na lopatky, ktoré sa začínajú otáčať.
  • Radiálno-axiálne - v tejto konštrukcii sa voda spočiatku pohybuje radiálne vo vzťahu k osi turbíny a potom v súlade s osou jej rotácie.
  • Vedro - voda vstupuje na povrch vedra (lopatky) tryskami, vďaka čomu sa zvyšuje rýchlosť vody, naráža na lopatku turbíny, turbína sa otáča, ďalšia lopatka prichádza do činnosti a proces pokračuje
  • Rotary-lode - lopatky sa otáčajú okolo svojej osi súčasne s rotáciou turbíny.

4. Podľa podmienok inštalácie

Výhody a nevýhody zariadenia

Medzi výhody použitia patrí:

  • Environmentálna bezpečnosť zariadení pre životné prostredie;
  • Nevyčerpateľný zdroj energie;
  • nízke náklady na vyrobenú energiu;
  • Autonómia zariadení;
  • Spoľahlivosť inštalácií;
  • Dlhá životnosť.

Nevýhody použitia zahŕňajú:

  • Potenciálne nebezpečenstvo pre cestujúcich vodné telá;
  • Obmedzená možnosť podmienok inštalácie inštalácie.

Výrobcovia zariadení a zariadení

Výrobou zariadení pre mini vodné elektrárne sa zaoberá obmedzený počet podnikov u nás aj v zahraničí. Vysvetľuje to obmedzené využívanie malých vodných elektrární v dôsledku malej dostupnosti potrebných vodných plôch, ako aj trendov vo vývoji energetiky v rôznych krajinách.

Zo zahraničných spoločností úspešne pôsobiacich v tejto oblasti podnikania sú to práve tieto

  • "CINK Hydro-Energy" Česká republika - vykonáva celú škálu prác od návrhu a dodávky zariadení až po montáž a uvedenie inštalácií do prevádzky.
  • "Micro hydro power" Čína - vyrába a predáva súpravy zariadení pre malé inštalácie použitie v domácnosti.
  • Inžinierska a technická spoločnosť LLC "Gidroponics", Biškek, Kirgizsko. Spoločnosť vyrába a predáva hydrogenerátory pre malé vodné elektrárne.

V Rusku pracujú na tomto trhu

  • AEnergy LLC, Moskva. Spoločnosť sa zaoberá podporou rozvoja alternatívnych zdrojov energie. V oblasti malých vodných elektrární ponúka spoločnosť celú škálu služieb od projektovania až po služby dokončené inštalácie.
  • Medziodvetvové vedecké a technické združenie „MNTO INSET“, Petrohrad. Spoločnosť sa zaoberá návrhom a vývojom zariadení pre mini vodné elektrárne, výrobou a inštaláciou svojich produktov. Produktový rad zahŕňa:
    • Mini vodná elektráreň s vrtuľovým obežným kolesom, výkon od 5,0 do 100 kW;
    • Mini vodná elektráreň s diagonálnym obežným kolesom, výkon 20,0 kW;
    • Mini vodná elektráreň s korčekovým obežným kolesom s výkonom do 180 kW;
    • Hydraulické agregáty pre malé vodné elektrárne.
  • Spoločnosť "NPO Inversiya" Jekaterinburg. Spoločnosť vyrába zariadenia a zostavy pre mini vodné elektrárne s výkonom do 10 kW.

Urob si sám mini vodná elektráreň

Aby ste to urobili sami, potrebujete vynaliezavosť, schopnosť pracovať s rukami a vodný útvar,
ano, nejake drobnosti ako napr automobilový generátor, koleso z akéhokoľvek vozidla a prevodový mechanizmus (remenice, ozubené kolesá, ozubené kolesá).

Najprv musíte urobiť vodné koleso. Ak to chcete urobiť, vezmite koleso z bicykla, motocykla alebo auta. Čepele sú pripevnené pozdĺž priemeru kolesa, môžete použiť akýkoľvek materiál, pokiaľ je odolný a neohýba sa - železo, preglejka, tvrdý plast, ebonit atď. Najlepšie je upevniť ho skrutkovým spojom, aby bolo možné vymeniť čepele poškodené počas prevádzky. Čepele sú umiestnené na rovnakú vzdialenosť jeden od druhého.

Je vyrobený rám, na ktorom je koleso namontované. V miestach pripevnenia k rámu je potrebné zabezpečiť inštaláciu ložísk, do ktorých je vložená os otáčania kolesa. Na jednom konci nápravy je namontovaná veľká kladka alebo veľké ozubené koleso. Na osi generátora je namontovaná malá kladka alebo menšie ozubené koleso.

Možnosť pre domácu mini vodnú elektráreň s vertikálnou inštaláciou kolesa

Koleso je umiestnené vo vode, môže byť vertikálna inštalácia v rovine kolmej na hladinu vody, alebo horizontálne – keď je koleso úplne ponorené vo vode. V druhom prípade je potrebné počítať s tým, že koleso by malo byť ponorené vo vode maximálne do 2/3 hrúbky disku.
Kladky sú navzájom spojené remeňom a ozubené kolesá reťazou.

Systém je pripravený na použitie.

Ak v blízkosti vášho domova tečie rieka alebo dokonca malý potok, potom pomocou domácej mini vodnej elektrárne môžete získať bezplatnú elektrinu. Možno to nebude príliš veľký prírastok do rozpočtu, ale uvedomenie si, že máte vlastnú elektrinu, stojí oveľa viac. No, ak napríklad v chate nie je centrálne napájanie, potom bude jednoducho potrebné aj malé množstvo elektriny. A tak na vytvorenie domácej vodnej elektrárne sú potrebné aspoň dve podmienky - dostupnosť vodného zdroja a túžba.

Ak sú prítomné oboje, potom prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zmerať rýchlosť toku rieky. Je to veľmi jednoduché - hodiť vetvičku do rieky a zmerať čas, počas ktorého pláva 10 metrov. Delením metrov sekundami získate aktuálnu rýchlosť v m/s. Ak je rýchlosť nižšia ako 1 m/s, potom produktívna mini vodná elektráreň nebude fungovať. V tomto prípade sa môžete pokúsiť zvýšiť rýchlosť prúdenia umelým zúžením kanála alebo vytvorením malej hrádze, ak máte čo do činenia s malým potokom.

Ako vodítko môžete použiť vzťah medzi rýchlosťou prúdenia v m/s a výkonom odoberanej elektriny z hriadeľa vrtule v kW (priemer skrutky 1 meter). Údaje sú v skutočnosti experimentálne, výsledná sila závisí od mnohých faktorov, ale je vhodná na vyhodnotenie.

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 atď.

Moc domáca mini vodná elektráreňúmerná tretej mocnine rýchlosti prúdenia. Ako už bolo naznačené, ak je rýchlosť prúdenia nedostatočná, skúste ju umelo zvýšiť, ak je to samozrejme možné.

Typy malých vodných elektrární

Existuje niekoľko hlavných možností pre domáce mini vodné elektrárne.

Vodné koleso

Toto je koleso s lopatkami namontovanými kolmo na hladinu vody. Koleso je menej ako do polovice ponorené do prúdu. Voda tlačí na lopatky a otáča koleso. Nechýbajú ani turbínové kolesá so špeciálnymi lopatkami optimalizovanými pre prúdenie kvapaliny. Ale to stačí komplexné návrhy viac továrenská ako domáca.

Rotor Daria

Je to rotor s vertikálnou osou, ktorý sa používa na výrobu elektrickej energie. Vertikálny rotor, ktorý sa otáča v dôsledku tlakového rozdielu na jeho lopatkách. Tlakový rozdiel vzniká v dôsledku prúdenia kvapaliny okolo zložitých povrchov. Efekt je podobný zdvihnutiu krídlového krídla alebo zdvihu krídla lietadla. Tento dizajn si patentoval Georges Jean-Marie Darrieux, francúzsky letecký inžinier v roku 1931. Často sa používa aj v konštrukciách veterných turbín.

Vodná elektráreň Garlyandnaya

Vodná elektráreň sa skladá z ľahkých turbín - hydraulických vrtúľ, navlečených a pevne upevnených vo forme girlandy na kábli vrhanom cez rieku. Jeden koniec kábla je upevnený v nosnom ložisku, druhý otáča rotor generátora. V tomto prípade hrá kábel úlohu akéhosi hriadeľa, ktorého rotačný pohyb sa prenáša na generátor. Prúd vody otáča rotory, rotory otáčajú káblom.

Vrtuľa

Tiež si požičal z návrhov veterných elektrární, akési „podvodné veterné turbíny“ s vertikálnym rotorom. Na rozdiel od vzduchovej vrtule má podvodná vrtuľa lopatky minimálnej šírky. Pre vodu stačí šírka čepele len 2 cm Pri takejto šírke bude minimálny odpor a maximálna rýchlosť otáčania. Táto šírka lopatiek bola zvolená pre rýchlosť prúdenia 0,8-2 metre za sekundu. Pri vyšších rýchlostiach môžu byť optimálne iné veľkosti. Vrtuľa sa nepohybuje v dôsledku tlaku vody, ale v dôsledku vytvárania zdvíhacej sily. Rovnako ako krídlo lietadla. Lopatky vrtule sa pohybujú naprieč prúdom a nie sú ťahané v smere prúdenia.

Výhody a nevýhody rôznych systémov domácich mini vodných elektrární

Nedostatky girlandová vodná elektráreň zrejmé: vysoká spotreba materiálu, nebezpečenstvo pre ostatných (dlhý podvodný kábel, rotory skryté vo vode, blokovanie rieky), nízka účinnosť. Vodná elektráreň Garland je akousi malou priehradou. Odporúča sa používať v neobývaných, odľahlých oblastiach s príslušnými výstražnými značkami. Môže sa vyžadovať povolenie úradov a environmentalistov. Druhou možnosťou je malý potôčik vo vašej záhrade.
Rotor Daria- náročné na výpočet a výrobu. Pred začatím práce si ju musíte odkrútiť. Je to však atraktívne, pretože os rotora je umiestnená vertikálne a energiu je možné odoberať nad vodou bez ďalších prevodov. Takýto rotor sa bude otáčať pri akejkoľvek zmene smeru prúdenia - to je plus.

Najčastejšie keď budova domáce vodné elektrárne dostali schémy vrtule a vodného kolesa. Keďže tieto možnosti sú relatívne jednoduché na výrobu, vyžadujú si minimálne výpočty a realizujú sa s minimálnymi nákladmi, majú vysokú účinnosť a ľahko sa konfigurujú a obsluhujú.

Ak nemáte zdroj vodnej energie, môžete si vyrobiť vlastnú domácu veternú elektráreň.

P príklad najjednoduchšej mini-vodnej elektrárne

Najjednoduchšiu vodnú elektráreň možno rýchlo postaviť z obyčajného bicykla s dynamickým svetlometom. Niekoľko nožov (2-3) musí byť pripravených z pozinkovaného železa alebo tenkého hliníkového plechu. Čepele by mali mať dĺžku od ráfika kolesa po náboj a šírku 2-4 cm. Tieto čepele sa inštalujú medzi lúče pomocou akejkoľvek dostupnej metódy alebo pomocou vopred pripravených spojovacích prvkov.
Ak používate dve čepele, umiestnite ich oproti sebe. Ak chcete pridať veľká kvantita nožov, potom vydeľte obvod kolesa počtom nožov a nainštalujte ich v rovnakých intervaloch. S hĺbkou ponorenia kolesa môžete experimentovať s lopatkami vo vode. Zvyčajne je ponorený do jednej tretiny až polovice.
O možnosti putovnej veternej elektrárne sa uvažovalo už skôr.

Takáto mikro vodná elektráreň nezaberie veľa miesta a výborne poslúži cyklistom - hlavná je prítomnosť potôčika alebo potôčika - čo je zvyčajne miesto, kde sa tábor zriaďuje. Mini vodná elektráreň z bicykla dokáže osvetliť stan a nabíjať mobilné telefóny či iné pomôcky.

Práve na tomto mieste sa pokúsime postaviť našu novú vodnú elektráreň. Už predtým sa na tomto rybníku pokúšali vytvoriť domácu vodnú elektráreň z veveričieho kolesa s remeňovým pohonom až po generátor (mimochodom, je znázornený na fotografii na konci článku), ktorý produkoval prúd asi 1 Ampér, to stačilo na napájanie niekoľkých žiaroviek a rádia v našej malej poľovníckej chate. Táto elektráreň úspešne fungovala viac ako 2 roky a my sme sa rozhodli namiesto tejto mini priehrady vytvoriť výkonnejšiu verziu podobnej vodnej elektrárne.

Na výrobu mini priehradovej vodnej elektrárne na m budete potrebovať:

Ozdoby plech a rohy;
- Disky kolies (používané z krytu neúspešného generátora Onan);
- Generátor (bol vyrobený z dvoch diskov s priemerom 11 palcov z kotúčových bŕzd Dodge);
- Hnací hriadeľ a ložiská sa tiež zdajú byť od Dodge, presne si to nepamätáme, takže sme ich vlastnými rukami odstránili z nejakého iného domáceho produktu;
- medený drôt s prierezom približne 15 mm;
- trochu preglejky;
- magnety;
- polystyrénová živica na výplň rotora a statora.

Výrobný proces

Lopatky hnacieho kolesa vyrábame zo 4-palcovej oceľovej rúry rozrezanej na 4 časti.

Vyrobili sme šablónu, ktorá pomohla rozložiť otvor, Bočné plochy kolesá - ráfiky s priemerom 12 palcov.

Vyrobíme si šablónu, ktorou si označíme otvory pre náboje (5 kusov), ako aj polohu uhla lopatiek. V takom kolese, ak sa pozriete zboku, voda narazí na vrch, okolo 10. hodiny, prechádza stredom kolesa a vychádza dole, o 5. hodine, takže voda narazí na koleso. dvakrát. Preskúmali sme veľké množstvo fotografií a pokúsili sme sa simulovať šírku a uhol lopatiek. Na fotografii vyššie sú značky pre okraje lopatiek a otvory na pripevnenie kolesa ku generátoru. Koleso má 16 nožov.

Šablóna bola prilepená na jeden z diskov - budúci bočný povrch kolesa sme zovrel oba disky dohromady. Vyššie uvedená fotografia zobrazuje vŕtanie malých otvorov na umiestnenie nožov.

Medzi kotúčmi vytvoríme 10-palcovú medzeru pomocou pevných závitových kolíkov a pred inštaláciou nožov ich čo najstarostlivejšie zarovnáme.

Proces zvárania kolies je znázornený na fotografii vyššie. Je veľmi dôležité, aby čepele boli vyrobené z pozinkovanej oceľovej rúry. Pred zváraním je potrebné odstrániť zinok z hrán lopatiek, pretože pri zváraní pozinkovaný kov uvoľňuje toxický plyn, ktorému sa snažíme vyhnúť.

Hotové koleso našej budúcej hydroelektrárne, bez generátora. Na druhej strane kolesa (oproti generátoru) je v bočnom kotúči otvor s priemerom 4 palce - pre ľahké priskrutkovanie ku generátoru a tiež na čistenie, aby ste mohli siahnuť a vybrať palice a iné úlomky, ktoré môže voda zaniesť dovnútra.

Tryska má rovnakú šírku (10 palcov) ako koleso a je približne 1 palec vysoká na konci, kde voda vyteká. Plocha trysky je o niečo menšia ako 4-palcová rúrka, na ktorej je tryska namontovaná. Na fotografii vyššie ohýbame kovový plech vlastnými rukami pre trysku.

Nasadili sme koleso na nápravu, naša vodná elektráreň je takmer pripravená, zostáva už len vyrobiť a nainštalovať generátor. Celá konštrukcia je pohyblivá. Trysku môžeme posúvať dopredu, dozadu, hore, dole. Koleso a generátor sa môžu pohybovať dopredu a dozadu.

Výroba generátora pre našu vodnú elektráreň.>

Vyrobíme vinutie statora a pripravíme ho na odlievanie. Vinutie pozostáva z 9 cievok, každá cievka pozostáva zo 125 závitov medeného drôtu s prierezom 1,5 mm. Každá fáza pozostáva z 3 cievok zapojených do série, vyviedli sme 6 koncov, takže môžeme vytvoriť buď hviezdicové alebo trojuholníkové zapojenie.

A toto je stator po naplnení. (Na vyplnenie používame polyesterovú živicu) Jej priemer je 14 palcov (35,5 cm), hrúbka je 0,5 palca 1,3 cm.

Vyrábame šablónu z preglejky - na označenie na magnety.

Na fotografii je šablóna a jeden z brzdových kotúčov (budúci rotor).

Podľa pripravenej šablóny poukladáme 12 magnetiek s rozmermi 2,5 x 5 cm a hrúbkou 1,3 cm.

Rotor naplníme polyesterovou živicou a keď živica zaschne, rotor je pripravený na použitie.

Takto vyzerá naša takmer dokončená vodná elektráreň s generátorom.

Foto z druhej strany. Pod hliníkovým krytom sú dva mostíkové usmerňovače z 3-fázového striedavý prúd na trvalé. Ampérmetrová stupnica – do 6A. V tomto stave, keď je vzduchová medzera medzi magnetickými rotormi znížená na limit, stroj produkuje 12,5 voltov pri 38 otáčkach za minútu.

V zadnom magnetickom rotore sú 3 ladiace skrutky na nastavenie vzduchovej medzery, aby sa generátor mohol točiť rýchlejšie podľa potreby v nádeji, že nájde optimum.

Vo svojom voľnom čase sa na výstavbe vodnej elektrárne podieľalo 17 ľudí.

Začnime s výrobou spojovacích prvkov, aby sme to urobili, najprv očistíme všetku hrdzu z plechu a rohov, natrieme a natrieme, to samozrejme nie je potrebné, ale takto je to krajšie a bude to vyzerať predajne.

Náš generátor s vodným kolesom je pripravený, zostáva ho už len nainštalovať!

Bolo by pekné postaviť úvodnú obrazovku pre generátor, ktorý by sa otáčal s kolesom, ale zatiaľ sme ho nenašli. vhodný materiál. Preto sme sa rozhodli urobiť to neskôr, ak vodná elektráreň začne fungovať.

Ďalšia fotka generátora s vodným kolesom. Tryska ešte nie je nainštalovaná, je v zadnej časti tela a čoskoro ju namontujeme.

Na fotke je miesto, kam ho chceme umiestniť. Z dna priehrady vychádza 4-palcová rúra, asi 3-metrový pokles. Odoberáme len malú časť vodného prúdu.

Toto je naša stará mikrovodná elektráreň, ktorá fungovala 2 roky vrátane zím. Stačilo to na 1 ampér (12 wattov) alebo tak. Jedná sa o veveričkové koleso s remeňovým pohonom na motor z počítačového streamera od Ameteku. Napnutie remeňa je rozhodujúce úspešná práca, je potrebné ho často upravovať. Dúfame, že sme vytvorili niečo lepšie ako toto.

Tu je naša vodná elektráreň na mieste, zriaďujeme ju. Nakoniec sa dostávame k teoreticky predpovedaným parametrom: najlepší výsledok sa dosiahne, keď voda vstúpi na 10 hodín ráfik, a odchádza okolo 5. hodiny.

Funguje to! Výstup je asi 2 ampéry (presnejšie 1,9). Nie je možné zvýšiť prúd. Úpravy nie sú jednoduché - každý pohyb kolesa vyžaduje zodpovedajúci pohyb trysky a naopak. Môžeme tiež zmeniť vzduchovú medzeru a zmeniť spojenie z hviezdy na trojuholník. Výsledok je jednoznačne lepší pre hviezdu – výkon je vyšší ako pre trojuholník pri rovnakej rýchlosti. Nakoniec sme išli s prevodníkom s vôľou 1,25 palca (dosť veľa).

Stroj môže byť vyrobený o niečo lacnejšie použitím menej výkonných magnetov a menšej vzduchovej medzery... alebo môže produkovať väčší prúd s rovnakými magnetmi, menšou medzerou a cievkami s väčším počtom závitov. Raz to urobíme. Medzitým koleso produkuje 160 otáčok za minútu pri voľnobehu, 110 otáčok za minútu pri zaťažení, pričom produkuje 1,9 A x 12V.
Užili sme si veľa zábavy, bola to veľká zábava a mini vodná elektráreň funguje dobre. Potrebujeme ešte clonu na generátor - rieka je plná magnetitového piesku! Každých pár hodín musíte vyčistiť magnetické rotory od nánosov piesku. Na vstup do potrubia musíte nainštalovať clonu alebo pripevniť pár silných magnetov.

Na základe materiálov zo stránky: Otherpower.com

Sila prúdu vody je obnoviteľná prírodný zdroj, ktorej používanie vám umožní prijímať elektrinu takmer zadarmo, ušetríte na komunálne služby alebo vyriešiť problém s dobíjaním zariadenia.

Ak v blízkosti vášho domu tečie potok alebo rieka, vodná elektráreň vyrobená z odpadových materiálov je skutočným východiskom. Najprv sa však pozrime, aké možnosti môžu existovať pre mini-vodné elektrárne a ako fungujú.

Vodné elektrárne na iné ako priemyselné účely

Vodné elektrárne sú stavby, ktoré dokážu premieňať energiu pohybu vody na elektrickú energiu. Môžu to byť priehrady veľké rieky, vyrábajúce od desať do niekoľko stoviek megawattov alebo mini-vodné elektrárne s maximálnym výkonom 100 kW, čo je pre potreby súkromného domu celkom dosť. Dozvieme sa viac o tom druhom.

Garlandová stanica s hydraulickými skrutkami

Konštrukcia pozostáva z reťaze rotorov namontovaných na pružnom oceľový kábel, tiahnuci sa cez rieku. Samotný kábel hrá úlohu rotačného hriadeľa, ktorého jeden koniec je upevnený na nosnom ložisku a druhý aktivuje hriadeľ generátora.

Každý hydraulický rotor „girlandy“ je schopný generovať asi 2 kW energie, rýchlosť prúdenia vody však musí byť aspoň 2,5 metra za sekundu a hĺbka nádrže by nemala presiahnuť 1,5 m.

Princíp činnosti girlandovej vodnej elektrárne je jednoduchý: tlak vody roztáča hydraulické skrutky, ktoré otáčajú káblom a nútia generátor vyrábať energiu

Garlandové stanice sa úspešne používali už v polovici minulého storočia, ale úlohu vrtúľ vtedy hrali domáce vrtule a dokonca plechovky. Dnes výrobcovia ponúkajú niekoľko typov rotorov pre rôzne podmienky prevádzka. Sú vybavené čepeľami rôzne veľkosti, vyrobené z plechu, a umožňujú získať maximálnu efektivitu z prevádzky stanice.

Ale hoci je tento hydrogenerátor celkom jednoduchý na výrobu, jeho prevádzka zahŕňa množstvo špeciálne podmienky, nie vždy realizovateľné v reálnom živote. Takéto štruktúry blokujú koryto rieky a je nepravdepodobné, že vaši susedia pozdĺž brehu, nehovoriac o predstaviteľoch environmentálnych služieb, vám umožnia využiť energiu potoka na vaše účely.

Okrem toho v zime môže byť inštalácia použitá iba na nemrznúcich nádržiach a v drsnom podnebí je možné ju konzervovať alebo demontovať. Preto sa girlandové stanice stavajú dočasne a hlavne v opustených oblastiach (napríklad v blízkosti letných pasienkov).


Rotačné stanice s výkonom 1 až 15 kW/hod generujú až 9,3 MW za mesiac a umožňujú samostatne riešiť problém elektrifikácie v regiónoch vzdialených od centralizovaných diaľnic

Moderným analógom girlandovej inštalácie sú ponorné alebo plávajúce rámové stanice s priečnymi rotormi. Na rozdiel od ich girlandového predchodcu tieto konštrukcie neblokujú celú rieku, ale využívajú len časť koryta a môžu byť inštalované na pontóne/rafte alebo dokonca spustené na dno nádrže.

Vertikálny rotor Daria

Rotor Darrieus je turbínové zariadenie, ktoré bolo pomenované po svojom vynálezcovi v roku 1931. Systém pozostáva z niekoľkých aerodynamických lopatiek upevnených na radiálnych nosníkoch a funguje na základe rozdielu tlaku pomocou princípu „zdvíhacieho krídla“, ktorý je široko používaný v lodiarstve a letectve.

Aj keď sa takéto inštalácie väčšinou používajú na vytváranie veterných generátorov, môžu pracovať aj s vodou. V tomto prípade sú však potrebné presné výpočty na výber hrúbky a šírky lopatiek v súlade so silou prúdu vody.


Rotor Daria pripomína „veterný mlyn“, inštalovaný iba pod vodou a môže fungovať bez ohľadu na sezónne výkyvy rýchlosti prúdenia

Vertikálne rotory sa zriedka používajú na vytváranie miestnych vodných elektrární. Napriek dobrým ukazovateľom účinnosti a zjavnej jednoduchosti konštrukcie je prevádzka zariadenia pomerne zložitá, pretože pred začatím práce je potrebné systém „roztočiť“, ale iba zamrznutie nádrže môže zastaviť bežiacu stanicu. Preto sa rotor Darrieus používa najmä v priemyselných podnikoch.

Podvodná vrtuľa „veterný mlyn“

V skutočnosti je to najjednoduchší vzduchový veterný mlyn, iba je inštalovaný pod vodou. Rozmery lopatiek, aby sa zabezpečila maximálna rýchlosť otáčania a minimálny odpor, sú vypočítané v závislosti od sily prúdenia. Napríklad, ak aktuálna rýchlosť nepresahuje 2 m/s, potom by mala byť šírka čepele v rozmedzí 2-3 cm.


Podvodná vrtuľa sa dá ľahko vyrobiť vlastnými rukami, ale je vhodná len pre hlboké a rýchle rieky - v plytkej vodnej ploche môžu rotujúce lopatky spôsobiť zranenie rybárom, plavcom, vodným vtákom a zvieratám

Takýto veterný mlyn je inštalovaný „smerom“ k prúdu, ale jeho lopatky nefungujú v dôsledku tlaku tlaku vody, ale v dôsledku vytvárania zdvíhacej sily (na princípe krídla lietadla alebo lodnej vrtule).

Vodné koleso s lopatkami

Vodné koleso je jednou z najjednoduchších verzií hydraulického motora, známeho už z čias Rímskej ríše. Efektívnosť jeho prevádzky do značnej miery závisí od typu zdroja, na ktorom je inštalovaný.


Nalievacie koleso sa môže otáčať iba vďaka rýchlosti prúdenia a plniace koleso sa môže otáčať iba pomocou tlaku a hmotnosti vody padajúcej zhora na lopatky

V závislosti od hĺbky a dna vodného toku je možné inštalovať rôzne typy kolies:

  • Ponorné (alebo spodné) - vhodné pre plytké rieky s rýchlym prúdom.
  • Stredný prietok - umiestnený v kanáloch s prirodzenými kaskádami tak, že prietok padá približne do stredu rotujúceho bubna.
  • Povodňová (alebo horná) - inštalovaná pod priehradou, potrubím alebo na dne prirodzeného prahu tak, aby padajúca voda pokračovala vo svojej ceste cez hornú časť kolesa.

Princíp činnosti pre všetky možnosti je však rovnaký: voda padá na lopatky a poháňa koleso, čo spôsobuje otáčanie generátora pre minielektráreň.

Výrobcovia hydraulických zariadení ponúkajú už hotové turbíny, ktorých lopatky sú špeciálne prispôsobené na určitú rýchlosť prúdenia vody. Ale domáci remeselníci vyrábajú bubnové konštrukcie staromódnym spôsobom - zo šrotu.

Usporiadanie vlastnej vodnej elektrárne je jedným z najviac rozpočtových a spôsobom šetrným k životnému prostrediu poskytovanie energetických zdrojov chate, farme alebo turistickej základni

Možno nedostatok optimalizácie ovplyvní ukazovatele efektívnosti, ale náklady domáce vybavenie bude stáť niekoľkonásobne lacnejšie ako zakúpený analóg. Preto je vodné koleso najobľúbenejšou možnosťou na usporiadanie vlastnej mini-vodnej elektrárne.

Podmienky pre inštaláciu vodnej elektrárne

Napriek lákavej lacnosti energie generovanej hydrogenerátorom je dôležité vziať do úvahy vlastnosti vodného zdroja, ktorého zdroje plánujete využiť pre svoje potreby. Nie každý vodný tok je totiž vhodný na prevádzku minivodnej elektrárne, najmä celoročne, preto nezaškodí mať v zálohe možnosť napojenia na centralizovanú hlavnú trať.

Pár pre a proti

Hlavné výhody individuálnej vodnej elektrárne sú zrejmé: lacné zariadenie, ktoré vyrába lacnú elektrinu a tiež nepoškodzuje prírodu (na rozdiel od priehrad, ktoré blokujú tok rieky). Hoci systém nemožno nazvať absolútne bezpečným, rotujúce prvky turbín môžu stále spôsobiť zranenia obyvateľom podmorského sveta a dokonca aj ľuďom.

Aby sa predišlo nehodám, vodná elektráreň musí byť oplotená a ak je systém úplne skrytý vodou, musí byť na brehu inštalovaná výstražná tabuľa

Výhody malých vodných elektrární:

  1. Na rozdiel od iných „voľných“ zdrojov energie ( solárne panely, veterné generátory), hydraulické systémy môžu fungovať bez ohľadu na dennú dobu a počasie. Jediná vec, ktorá ich môže zastaviť, je zamrznutie nádrže.
  2. Na inštaláciu hydrogenerátora nie je potrebné mať veľkú rieku - rovnaké vodné kolesá možno úspešne použiť aj v malých (ale rýchlych!) tokoch.
  3. Inštalácie nie sú zvýraznené škodlivé látky, neznečisťujú vodu a fungujú takmer ticho.
  4. Na inštaláciu mini-vodnej elektrárne s výkonom do 100 kW nie je potrebné získať povolenia (hoci všetko závisí od miestnych úradov a typu inštalácie).
  5. Prebytočnú elektrinu je možné predať do susedných domov.

Pokiaľ ide o nevýhody, nedostatočná prúdová sila sa môže stať vážnou prekážkou produktívnej prevádzky zariadenia. V tomto prípade bude potrebné vybudovať pomocné konštrukcie, čo so sebou prináša dodatočné náklady.

Meranie sily prúdenia vody

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, aby ste sa zamysleli nad typom a spôsobom inštalácie stanice, je meranie rýchlosti prúdenia vody na vašom obľúbenom zdroji. Najjednoduchší spôsob je spustiť ho na pereje akékoľvek svetlo predmet (napríklad tenisová loptička, kus polystyrénovej peny alebo rybársky plavák) a pomocou stopiek zmerajte čas, ktorý mu trvá preplávať vzdialenosť k nejakému orientačnému bodu. Štandardná vzdialenosť pre „plávanie“ je 10 metrov.


Ak sa nádrž nachádza ďaleko od domu, môžete vybudovať odvádzací kanál alebo potrubie a zároveň sa postarať o výškové rozdiely

Teraz musíte vydeliť prejdenú vzdialenosť v metroch počtom sekúnd - to bude rýchlosť prúdu. Ak je však výsledná hodnota menšia ako 1 m/s, bude potrebné postaviť umelé konštrukcie na zrýchlenie toku v dôsledku zmien nadmorskej výšky. To sa dá reálne dosiahnuť pomocou skladacej priehrady alebo úzkej priehrady odtoková rúra. Ale bez dobrého prietoku sa bude musieť myšlienka vodnej elektrárne opustiť.

Výroba vodnej elektrárne na báze vodného kolesa

Samozrejme zostavte „na kolene“ a postavte kolos určený na obsluhu podniku resp vyrovnanie aj z tuctového domu – nápad z ríše sci-fi. Ale postaviť mini-vodnú elektráreň vlastnými rukami na úsporu elektriny je celkom možné. Okrem toho môžete použiť hotové komponenty aj improvizované materiály.

Preto krok za krokom zvážime výrobu najjednoduchšej konštrukcie - vodného kolesa.

Potrebné materiály a nástroje

Ak chcete vyrobiť mini vodnú elektráreň vlastnými rukami, musíte si pripraviť zvárací stroj, uhlovú brúsku, vŕtačku a sadu pomocných nástrojov - kladivo, skrutkovač, pravítko.

Materiály, ktoré budete potrebovať:

  • Rohy a plech s hrúbkou minimálne 5 mm.
  • Rúry z PVC alebo pozinkovanej ocele na výrobu čepelí.
  • Generátor (môžete použiť hotový alebo si ho vyrobiť sami, ako v tomto príklade).
  • Brzdové kotúče.
  • Hriadeľ a ložiská.
  • Preglejka.
  • Polystyrénová živica na odlievanie rotora a statora.
  • 15 mm medený drôt pre domáci generátor.
  • Neodymové magnety.

Upozorňujeme, že konštrukcia kolesa bude v neustálom kontakte s vodou, takže kov a drevené prvky musíte si vybrať taký, ktorý je chránený pred vlhkosťou (alebo sa postarajte o impregnáciu a náter sami). V ideálnom prípade môže byť preglejka nahradená plastom, ale drevené časti Je ľahšie ich dostať von a dať im požadovaný tvar.

Zloženie kolesa a výroba trysky

Základom pre samotné koleso môžu byť dva oceľové disky rovnakého priemeru (ak je možné oceľový bubon získať z kábla - skvelé, výrazne to urýchli proces montáže).

Ak sa však v materiáloch nenachádza kov, môžete vyrezať kruhy z nepremokavej preglejky, hoci pevnosť a životnosť dokonca ošetreného dreva nemožno porovnávať s oceľou. Potom musíte na jednom z diskov vyrezať okrúhly otvor na inštaláciu generátora.

Potom sa vyrobia čepele a bude potrebných najmenej 16 kusov. Na tento účel sa pozinkované rúry pozdĺžne rozrežú na dve alebo štyri časti (v závislosti od priemeru). Potom musia byť rezné plochy a povrch samotných nožov vyleštené, aby sa znížili straty energie v dôsledku trenia.


Čepele sú inštalované pod uhlom približne 40-45 stupňov - to pomôže zväčšiť povrch, ktorý bude ovplyvnený prietokovou silou

Vzdialenosť medzi dvoma bočnými kotúčmi by mala byť čo najbližšie k dĺžke nožov. Na označenie miesta pre budúce náboje sa odporúča vyrobiť šablónu z preglejky, na ktorej bude vyznačené umiestnenie pre každý diel a otvor na upevnenie kolesa na generátor. Hotové značky môžu byť pripevnené na vonkajšiu stranu jedného z diskov.

Kruhy sú potom inštalované paralelne k sebe pomocou pevných závitových tyčí a čepele sú privarené alebo priskrutkované v požadovaných polohách. Bubon sa bude otáčať na ložiskách a ako podpera sa používa rám vyrobený z uhlov alebo rúrok s malým priemerom.


Tryska je určená pre vodné zdroje kaskádového typu - takáto inštalácia vám umožní využiť energiu prúdenia na maximum. Tento pomocný prvok sa vyrába ohýbaním plechu, po ktorom nasleduje zváranie švíkov a potom sa namontuje na potrubie.

Ak sa však vo vašej oblasti nachádza plochá rieka bez perejí či iných vysokohorských prekážok, tento detail nie je potrebný.


Je dôležité, aby šírka výstupu dýzy zodpovedala šírke samotného kolesa, inak časť prúdu pôjde „naprázdno“ a nedosiahne lopatky

Teraz je potrebné namontovať koleso na nápravu a namontovať na podperu vyrobenú zo zváraných alebo skrutkovaných rohov. Ostáva už len vyrobiť generátor (alebo nainštalovať hotový) a môžete ísť k rieke.

DIY generátor

Ak chcete vyrobiť domáci generátor, musíte navinúť stator a naplniť ho, na čo budete potrebovať cievky so 125 závitmi medeného drôtu. Po ich spojení sa celá konštrukcia vyplní polyesterovou živicou.


Každá fáza pozostáva z troch pradien zapojených do série, takže spojenie môže byť vytvorené v tvare hviezdy alebo trojuholníka s niekoľkými vonkajšími vodičmi

Teraz musíte pripraviť preglejkovú šablónu, ktorá zodpovedá veľkosti brzdového kotúča. Na drevenom krúžku sú značky a otvory na inštaláciu magnetov (v tomto prípade boli použité neodýmové magnety s hrúbkou 1,3 cm, šírkou 2,5 cm a dĺžkou 5 cm). Potom sa aj výsledný rotor naplní živicou a po vysušení sa pripevní na bubon kolesa.

Vodné koleso s rotorom vyrobeným z brzdových kotúčov a generátorom vyrobeným z cievok medeného drôtu - lakované, reprezentatívne a pripravené na použitie

Poslednou vecou na inštaláciu je hliníkový plášť s ampérmetrom prekrývajúci usmerňovače. Úlohou týchto prvkov je premieňať trojfázový prúd na jednosmerný prúd.


Po inštalácii kolesa do toku riečky s kaskádou alebo výstupným potrubím môžete počítať s výkonom mini-vodnej elektrárne 1,9A * 12V pri 110 ot./min.

Aby sa do kolesa nedostalo lístie, piesok a iné nečistoty prinesené prúdom, je vhodné umiestniť pred zariadenie ochrannú sieť.

Môžete tiež experimentovať s medzerami medzi magnetmi a cievkami so zvýšeným počtom závitov, aby ste zvýšili účinnosť hydraulickej stanice.

Užitočné video k téme

Príklad pracovnej hydraulickej inštalácie s domácim generátorom na báze trojfázového motora:

Mini vodná elektráreň, navrhnutá na princípe vodného kolesa:

Stanica založená na kolese bicykla – zaujímavá možnosť riešenie problému zásobovania energiou na dovolenke ďaleko od civilizácie:

Ako vidíte, postaviť vodnú mini-elektráreň vlastnými rukami nie je také ťažké. Ale keďže väčšina výpočtov a parametrov pre jeho komponenty je určená „okom“, mali by ste byť pripravení možné poruchy a súvisiace náklady.

Ak pociťujete nedostatok vedomostí a skúseností v tejto oblasti, mali by ste dôverovať špecialistom, ktorí urobia všetko potrebné výpočty, poradí optimálne vybavenie pre váš prípad a efektívne ho nainštaluje.

sovet-ingenera.com

Mini-vodné elektrárne pre súkromný dom, chatu

Pravidelné zvyšovanie cien elektriny núti mnohých ľudí premýšľať o problematike alternatívnych zdrojov elektriny. Jedným z najlepších riešení je v tomto prípade vodná elektráreň. Hľadanie riešenia tohto problému sa netýka len rozsahu krajiny. Čoraz častejšie môžete vidieť mini-vodné elektrárne pre domácnosť (dača). Náklady v tomto prípade budú len na výstavbu a Údržba. Nevýhodou takejto konštrukcie je, že jej výstavba je možná len za určitých podmienok. Vyžaduje sa prietok vody. Okrem toho výstavba tejto konštrukcie vo vašom dvore vyžaduje povolenie miestnymi orgánmi orgány.

Schéma mini-vodnej elektrárne

Princíp fungovania vodnej elektrárne pre domácnosť je pomerne jednoduchý. Schéma štruktúry vyzerá takto. Voda padá na turbínu a spôsobuje rotáciu lopatiek. Tie zase poháňajú hydraulický pohon v dôsledku rozdielu krútiaceho momentu alebo tlaku. Prijatý výkon sa z neho prenáša na elektrický generátor, ktorý vyrába elektrinu.

V súčasnosti je schéma vodnej elektrárne najčastejšie vybavená riadiacim systémom. To umožňuje, aby dizajn fungoval automaticky. V prípade potreby (napríklad pri nehode) je možné prepnúť na manuálne ovládanie.

Typy malých vodných elektrární

Stojí za to pochopiť, že mini-vodné elektrárne nemôžu produkovať viac ako tri tisíce kilowattov. Toto je maximálny výkon takejto štruktúry. Presná hodnota bude závisieť od typu vodnej elektrárne a konštrukcie použitého zariadenia.

V závislosti od typu prietoku vody sa rozlišujú tieto typy staníc:

  • Kanál, charakteristický pre roviny. Sú inštalované na riekach s nízkymi prietokmi.
  • Stacionárne využívajú energiu vodných riek s rýchlym tokom vody.
  • Vodné elektrárne inštalované v miestach, kde klesá prietok vody. Najčastejšie sa nachádzajú v priemyselných organizáciách.
  • Mobilné, ktoré sú postavené pomocou vystužených hadíc.

Na výstavbu vodnej elektrárne stačí aj malý potôčik pretekajúci areálom. Majitelia domov s centrálne zásobovanie vodou netreba zúfať.

Jeden z americké spoločnosti Bola vyvinutá stanica, ktorá môže byť zabudovaná do vodovodného systému domu. Vo vodovodnom systéme je zabudovaná malá turbína, ktorá je poháňaná prúdom vody pohybujúcim sa gravitáciou. Tým sa zníži prietok vody, ale znížia sa náklady na elektrickú energiu. Okrem toho je táto inštalácia úplne bezpečná.

Budujú sa dokonca aj mini-vodné elektrárne kanalizačné potrubie. Ich konštrukcia si však vyžaduje tvorbu určité podmienky. Voda cez potrubie by mala prúdiť prirodzene kvôli sklonu. Druhou požiadavkou je, že priemer potrubia musí byť vhodný na inštaláciu zariadenia. A to sa nedá urobiť v samostatnom dome.

Klasifikácia mini-vodných elektrární

Mini-vodné elektrárne (domy, v ktorých sa používajú, sú väčšinou v súkromnom sektore) najčastejšie patria do jedného z nasledujúcich typov, ktoré sa líšia princípom činnosti:

  • Vodné koleso - tradičný typ, ktorý je najjednoduchšie implementovať.
  • Vrtuľa. Používajú sa v prípadoch, keď má rieka koryto široké viac ako desať metrov.
  • Girlanda je inštalovaná na riekach s miernym tokom. Na zvýšenie rýchlosti prúdenia vody sa používajú ďalšie konštrukcie.
  • Rotor Darrieus sa zvyčajne inštaluje v priemyselných podnikoch.

Prevaha týchto možností je spôsobená tým, že nevyžadujú výstavbu priehrady.

Vodné koleso

Ide o klasický typ vodnej elektrárne, ktorý je najobľúbenejší pre súkromný sektor. Mini-vodné elektrárne tohto typu sú veľké koleso, ktoré sa môže otáčať. Jeho čepele klesajú do vody. Zvyšok konštrukcie je nad korytom rieky, čo spôsobuje pohyb celého mechanizmu. Sila sa prenáša cez hydraulický pohon do generátora, ktorý vyrába prúd.

Vrtuľová stanica

Na ráme vo vertikálnej polohe je rotor a podvodný veterný mlyn, spustený pod vodou. Veterný mlyn má lopatky, ktoré sa otáčajú pod vplyvom prúdu vody. Najlepší odpor poskytujú lopatky široké dva centimetre (s rýchlym tokom, ktorých rýchlosť však nepresahuje dva metre za sekundu).

V tomto prípade sú čepele poháňané výslednou zdvíhacou silou a nie tlakom vody. Okrem toho je smer pohybu lopatiek kolmý na smer prúdenia. Tento proces je podobný ako pri veterných elektrárňach, len funguje pod vodou.

Vodná elektráreň Garlyandnaya

Tento typ minivodnej elektrárne pozostáva z kábla natiahnutého cez koryto a zaisteného v podpernom ložisku. Turbíny sú na ňom zavesené a pevne pripevnené vo forme girlandy. malá veľkosť a hmotnosť (hydraulické rotory). Skladajú sa z dvoch polvalcov. Zarovnaním osí pri spúšťaní do vody v nich vzniká krútiaci moment. To spôsobí, že sa kábel ohne, natiahne a začne sa otáčať. V tejto situácii možno kábel prirovnať k hriadeľu, ktorý slúži na prenos energie. Jeden z koncov kábla je pripojený k prevodovke. Prenáša sa naň sila z rotácie lanka a hydraulických vrtúľ.

Prítomnosť niekoľkých „girlandov“ pomôže zvýšiť výkon stanice. Môžu byť navzájom prepojené. Ani to výrazne nezvýši účinnosť tejto vodnej elektrárne. Toto je jedna z nevýhod takejto štruktúry.

Ďalšou nevýhodou tohto druhu je nebezpečenstvo, ktoré vytvára pre ostatných. Tento druh stanice je možné použiť iba na opustených miestach. Potrebné sú varovné signály.

Rotor Daria

Mini vodná elektráreň pre súkromný dom tohto typu je pomenovaná po svojom developerovi Georgesovi Darrieusovi. Patentovaný tento dizajn bol späť v roku 1931. Ide o rotor, na ktorom sú umiestnené lopatky. Požadované parametre sa vyberajú individuálne pre každú čepeľ. Rotor je spustený pod vodu vo vertikálnej polohe. Lopatky sa otáčajú v dôsledku tlakového rozdielu vyplývajúceho z vody prúdiacej po ich povrchu. Tento proces je podobný ako pri vzlete lietadiel.

Tento typ vodnej elektrárne má dobrý ukazovateľ Efektívnosť Trojnásobná výhoda – na smere prúdenia nezáleží.

Medzi nevýhody tohto typu elektrárne patrí zložitá konštrukcia a náročná inštalácia.

Výhody mini vodných elektrární

Bez ohľadu na typ konštrukcie majú mini-vodné elektrárne množstvo výhod:

  • Sú šetrné k životnému prostrediu a neprodukujú látky škodlivé pre ovzdušie.
  • Proces výroby elektriny prebieha bez vytvárania hluku.
  • Voda zostáva čistá.
  • Elektrina sa vyrába neustále, bez ohľadu na dennú dobu alebo poveternostné podmienky.
  • Na zriadenie stanice stačí aj malý potok.
  • Prebytočnú elektrinu je možné predať susedom.
  • Nepotrebujete veľa povoľovacích dokumentov.

Urob si sám mini vodná elektráreň

Stavať vodárenská stanica Môžete si vyrobiť elektrinu sami. Pre súkromný dom stačí dvadsať kilowattov za deň. S touto hodnotou sa dokáže vyrovnať aj mini-vodná elektráreň zostavená vlastnými rukami. Malo by sa však pamätať na to, že tento proces sa vyznačuje množstvom funkcií:

  • Je dosť ťažké urobiť presné výpočty.
  • Rozmery a hrúbka prvkov sa vyberajú „okom“, iba experimentálne.
  • Vlastnoručne vyrobené konštrukcie nemajú ochranné prvky, čo vedie k časté poruchy a súvisiace náklady.

Preto, ak nemáte skúsenosti a určité znalosti v tejto oblasti, je lepšie opustiť tento druh nápadu. Môže byť lacnejšie kúpiť hotovú stanicu.

Ak sa stále rozhodnete urobiť všetko sami, musíte začať meraním rýchlosti toku vody v rieke. Koniec koncov, od toho závisí výkon, ktorý možno získať. Ak je rýchlosť nižšia ako jeden meter za sekundu, výstavba mini-vodnej elektrárne v tejto lokalite nebude opodstatnená.

Ďalšou fázou, ktorú nemožno vynechať, sú výpočty. Je potrebné starostlivo vypočítať výšku nákladov, ktoré budú vynaložené na výstavbu stanice. V dôsledku toho sa môže ukázať, že vodná elektráreň nie je najlepšia možnosť. Potom by ste mali venovať pozornosť iným druhom alternatívnej elektriny.

Mini-vodná elektráreň sa môže stať optimálne riešenie z hľadiska úspory nákladov na energiu. Pre jeho výstavbu musí byť v blízkosti domu rieka. V závislosti od požadovaných vlastností si môžete vybrať vhodná možnosť Vodná elektráreň. So správnym prístupom môžete dokonca urobiť takúto konštrukciu vlastnými rukami.

fb.ru

Elektrina zadarmo - mini vodná elektráreň urob si sám

Ak v blízkosti vášho domova tečie rieka alebo dokonca malý potok, potom pomocou domácej mini vodnej elektrárne môžete získať bezplatnú elektrinu. Možno to nebude príliš veľký prírastok do rozpočtu, ale uvedomenie si, že máte vlastnú elektrinu, stojí oveľa viac. No, ak napríklad v chate nie je centrálne napájanie, potom bude jednoducho potrebné aj malé množstvo elektriny. A tak na vytvorenie domácej vodnej elektrárne sú potrebné aspoň dve podmienky - dostupnosť vodného zdroja a túžba.

Ak sú prítomné oboje, potom prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zmerať rýchlosť toku rieky. Je to veľmi jednoduché - hodiť vetvičku do rieky a zmerať čas, počas ktorého pláva 10 metrov. Delením metrov sekundami získate aktuálnu rýchlosť v m/s. Ak je rýchlosť nižšia ako 1 m/s, potom produktívna mini vodná elektráreň nebude fungovať. V tomto prípade sa môžete pokúsiť zvýšiť rýchlosť prúdenia umelým zúžením kanála alebo vytvorením malej hrádze, ak máte čo do činenia s malým potokom.

Ako vodítko môžete použiť vzťah medzi rýchlosťou prúdenia v m/s a výkonom odoberanej elektriny z hriadeľa vrtule v kW (priemer skrutky 1 meter). Údaje sú v skutočnosti experimentálne, výsledná sila závisí od mnohých faktorov, ale je vhodná na vyhodnotenie.

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 mm /s -1,24 kW, 4 m/s – 2,2 kW atď.

Výkon domácej mini vodnej elektrárne je úmerný tretej mocnine rýchlosti prúdenia. Ako už bolo naznačené, ak je rýchlosť prúdenia nedostatočná, skúste ju umelo zvýšiť, ak je to samozrejme možné.

Typy malých vodných elektrární

Existuje niekoľko hlavných možností pre domáce mini vodné elektrárne.

Vodné koleso

Toto je koleso s lopatkami namontovanými kolmo na hladinu vody. Koleso je menej ako do polovice ponorené do prúdu. Voda tlačí na lopatky a otáča koleso. Nechýbajú ani turbínové kolesá so špeciálnymi lopatkami optimalizovanými pre prúdenie kvapaliny. Ale to sú dosť zložité návrhy, viac továrenské ako domáce.

Rotor Daria

Je to rotor s vertikálnou osou, ktorý sa používa na výrobu elektrickej energie. Vertikálny rotor, ktorý sa otáča v dôsledku tlakového rozdielu na jeho lopatkách. Tlakový rozdiel vzniká v dôsledku prúdenia kvapaliny okolo zložitých povrchov. Efekt je podobný zdvihnutiu krídlového krídla alebo zdvihu krídla lietadla. Tento dizajn si patentoval Georges Jean-Marie Darrieux, francúzsky letecký inžinier v roku 1931. Často sa používa aj v konštrukciách veterných turbín.

Vodná elektráreň Garlyandnaya

Vodná elektráreň sa skladá z ľahkých turbín - hydraulických vrtúľ, navlečených a pevne upevnených vo forme girlandy na kábli vrhanom cez rieku. Jeden koniec kábla je upevnený v nosnom ložisku, druhý otáča rotor generátora. V tomto prípade hrá kábel úlohu akéhosi hriadeľa, ktorého rotačný pohyb sa prenáša na generátor. Prúd vody otáča rotory, rotory otáčajú káblom.

Vrtuľa

Tiež si požičal z návrhov veterných elektrární, akési „podvodné veterné turbíny“ s vertikálnym rotorom. Na rozdiel od vzduchovej vrtule má podvodná vrtuľa lopatky minimálnej šírky. Pre vodu stačí šírka čepele len 2 cm Pri takejto šírke bude minimálny odpor a maximálna rýchlosť otáčania. Táto šírka lopatiek bola zvolená pre rýchlosť prúdenia 0,8-2 metre za sekundu. Pri vyšších rýchlostiach môžu byť optimálne iné veľkosti. Vrtuľa sa nepohybuje v dôsledku tlaku vody, ale v dôsledku vytvárania zdvíhacej sily. Rovnako ako krídlo lietadla. Lopatky vrtule sa pohybujú naprieč prúdom a nie sú ťahané v smere prúdenia.

Výhody a nevýhody rôznych systémov domácich mini vodných elektrární

Nevýhody girlandovej vodnej elektrárne sú zrejmé: vysoká spotreba materiálu, nebezpečenstvo pre ostatných (dlhý podvodný kábel, rotory skryté vo vode, blokovanie rieky), nízka účinnosť. Vodná elektráreň Garland je akousi malou priehradou. Odporúča sa používať v neobývaných, odľahlých oblastiach s príslušnými výstražnými značkami. Môže sa vyžadovať povolenie úradov a environmentalistov. Druhou možnosťou je malý potôčik vo vašej záhrade. Rotor Daria je ťažké vypočítať a vyrobiť. Pred začatím práce si ju musíte odkrútiť. Je to však atraktívne, pretože os rotora je umiestnená vertikálne a energiu je možné odoberať nad vodou bez ďalších prevodov. Takýto rotor sa bude otáčať pri akejkoľvek zmene smeru prúdenia - to je plus.

Najrozšírenejšie konštrukcie na stavbu podomácky vyrobených vodných elektrární sú vrtuľa a vodné koleso. Keďže tieto možnosti sú relatívne jednoduché na výrobu, vyžadujú si minimálne výpočty a realizujú sa s minimálnymi nákladmi, majú vysokú účinnosť a ľahko sa konfigurujú a obsluhujú.

Ak nemáte zdroj vodnej energie, môžete si vyrobiť vlastnú domácu veternú elektráreň.

Príklad jednoduchej mini-vodnej elektrárne

Najjednoduchšiu vodnú elektráreň možno rýchlo postaviť z obyčajného bicykla s dynamickým svetlometom. Niekoľko nožov (2-3) musí byť pripravených z pozinkovaného železa alebo tenkého hliníkového plechu. Čepele by mali mať dĺžku od ráfika kolesa po náboj a šírku 2-4 cm. Tieto čepele sa inštalujú medzi lúče pomocou akejkoľvek dostupnej metódy alebo pomocou vopred pripravených spojovacích prvkov. Ak používate dve čepele, umiestnite ich oproti sebe. Ak chcete pridať viac nožov, potom vydeľte obvod kolesa počtom nožov a nainštalujte ich v rovnakých intervaloch. S hĺbkou ponorenia kolesa môžete experimentovať s lopatkami vo vode. Zvyčajne je ponorený do jednej tretiny až polovice. O možnosti putovnej veternej elektrárne sa uvažovalo už skôr.

Takáto mikro vodná elektráreň nezaberie veľa miesta a výborne poslúži cyklistom - hlavná je prítomnosť potôčika alebo potôčika - čo je zvyčajne miesto, kde sa tábor zriaďuje. Mini vodná elektráreň z bicykla dokáže osvetliť stan a nabíjať mobilné telefóny či iné pomôcky.

bazila.net

Urobte si svojpomocne vodnú elektráreň na vlastnom pozemku

Domáca mini vodná elektráreň vyrobená vlastnými rukami: fotografia s popisom, ako aj niekoľko videí zobrazujúcich prevádzku mini vodnej elektrárne.

Autorovi pri jeho dome tečie malý potôčik, čo mu vnuklo myšlienku postaviť mini vodnú elektráreň, aby mohol získať dodatočnú elektrinu na osvetlenie domu a prevádzku domácich spotrebičov s nízkym príkonom.

Turbína bola vyrobená nezávisle z preglejky odolnej voči vlhkosti s hrúbkou 13 mm.

Výsledkom bolo koleso s priemerom 1200 mm a šírkou 600 mm, konštrukcia bola dodatočne pokrytá vodoodpudivým náterom.

Držiak turbíny je vyrobený z dubového dreva, celá inštalácia je upevnená kotvami betónový základ, naliaty na dne potoka.

Táto domáca mini vodná elektráreň využíva generátor s permanentným magnetom veternej modrej farby, ktorý je schopný generovať 12 V len pri 130 ot./min. Bežný autogenerátor tu nie je vhodný, pretože produkuje 12 V pri viac ako 1000 ot./min. Krútiaci moment sa prenáša z turbíny na generátor reťazový pohon.

Turbína sa spočiatku netočila dostatočne rýchlo a autor sa rozhodol urobiť pod hrádzou dodatočný stupeň, pri ktorom sa voda zbierala v úzkom ústí a padala väčšou silou na lopatky kolies.

Pár je pripojený ku generátoru autobatérie 12V pri 110A a meničom.

Výstupný výkon mini vodnej elektrárne je 50 W, na svojom vrchole produkuje až 500 W.

Nápad to podľa mňa nie je zlý, inštalácia sa dá vylepšiť, samozrejme, jej výkon nestačí na plné zásobovanie domu energiou, ale ako doplnkový zdroj bezplatnej elektriny sa celkom hodí.

Turbínové koleso pre generátor.

Domáca mini vodná elektráreň v práci.

Video: hydroelektrická turbína pri plnom zaťažení.

Obľúbené domáce produkty z tejto sekcie

Urob si sám plynový generátor...

Solárna nabíjačka pre telefón s vlastnou...

Ako vyrobiť vertikálny veterný generátor...

Ako pripojiť solárnu batériu...

Ako vyrobiť lopatky pre veterný generátor...

Solárne kolektory pre domácnosť...

Solárny kolektor vyrobený z fliaš...

Tepelná mini elektráreň: generátor na prvok...

DIY veterný generátor...

Solárny kolektor vyrobený z plechoviek: kresby, fotografie...

Ako vyrobiť veterný generátor: fotografie, videá...

Ako vyrobiť solárny panel na nabíjanie telefónu...

sam-stroitel.com

Urob si sám mini vodná elektráreň - je to skutočné?

Keďže tarify elektriny v r V poslednej dobe začali rásť, získavajú medzi obyvateľstvom čoraz väčší význam obnoviteľné zdroje elektriny, ktoré umožňujú získať elektrinu takmer zadarmo. Spomedzi takýchto zdrojov známych ľudstvu stojí za to zdôrazniť solárne panely, veterné generátory a domáce vodné elektrárne. Tie sú však dosť zložité, pretože musia pracovať vo veľmi agresívnych podmienkach. Aj keď to neznamená, že nie je možné postaviť mini-vodnú elektráreň vlastnými rukami.

Aby ste urobili všetko správne a efektívne, hlavnou vecou je výber správnych materiálov. Musia zabezpečiť maximálnu životnosť stanice. Oveľa väčšie množstvo energie dokážu vyrobiť svoje domáce hydrogenerátory, ktorých výkon je porovnateľný so solárnymi panelmi a veternými turbínami. No hoci veľa závisí od materiálov, tým všetko nekončí.

Typy mini vodných elektrární

Existuje veľké množstvo rôznych variácií mini-vodných elektrární, z ktorých každá má svoje výhody, vlastnosti a nevýhody. Rozlišujú sa tieto typy zariadení:

  • girlanda;
  • vrtuľa;
  • Daria rotor;
  • vodné koleso s lopatkami.

Girlandová vodná elektráreň pozostáva z kábla, na ktorom sú pripevnené rotory. Takýto kábel sa pretiahne cez rieku a ponorí sa do vody. Tok vody v rieke začína otáčať rotory, ktoré zase otáčajú kábel, na jednom konci ktorého je ložisko, a na druhom - generátor.

Ďalším typom je vodné koleso s lopatkami. Inštaluje sa kolmo na vodnú hladinu, ponorí menej ako polovicu. Keď prúd vody pôsobí na koleso, otáča sa a spôsobuje otáčanie generátora pre mini-vodnú elektráreň, na ktorej je toto koleso pripevnené.


Klasické vodné koleso - dobre zabudnuté staré

Pokiaľ ide o vrtuľovú vodnú elektráreň, ide o veternú turbínu umiestnenú pod vodou s vertikálnym rotorom. Šírka lopatiek takéhoto veterného mlyna nepresahuje 2 centimetre. Táto šírka je pre vodu dostatočná, pretože práve toto hodnotenie umožňuje vyrobiť maximálne množstvo elektriny s minimálnym odporom. Je pravda, že táto šírka je optimálna len pre rýchlosť prúdenia do 2 metrov za sekundu.

Pokiaľ ide o ostatné podmienky, parametre listov rotora sa vypočítavajú samostatne. A rotor Darrieus je vertikálne umiestnený rotor, ktorý funguje na princípe diferenčného tlaku. Všetko sa deje podobne s krídlom lietadla, ktoré je ovplyvnené vztlakom.

Výhody a nevýhody

Ak vezmeme do úvahy girlandovú vodnú elektráreň, potom má množstvo zjavných nedostatkov. Po prvé, dlhý kábel použitý v dizajne predstavuje nebezpečenstvo pre ostatných. Veľké nebezpečenstvo predstavujú aj rotory skryté pod vodou. Okrem toho stojí za zmienku nízke ukazovatele účinnosti a vysoká spotreba materiálu.

Čo sa týka nevýhod Darrieusovho rotora, aby zariadenie začalo vyrábať elektrinu, musí sa najskôr roztočiť. Je pravda, že v tomto prípade sa energia odoberá priamo nad vodou, takže bez ohľadu na to, ako sa prietok vody mení, generátor bude vyrábať elektrinu.

Všetky vyššie uvedené faktory robia hydraulické turbíny pre mini-vodné elektrárne a vodné kolesá obľúbenejšími. Ak vezmeme do úvahy ručnú konštrukciu takýchto zariadení, nie sú také zložité. A navyše pri minimálnych nákladoch sú takéto mini-vodné elektrárne schopné poskytovať maximálne ukazovatele účinnosti. Kritériá popularity sú teda zrejmé.

Kde začať s výstavbou

Výstavba mini-vodnej elektrárne s vlastnými rukami by mala začať meraním ukazovateľov rýchlosti toku rieky. Robí sa to veľmi jednoducho: stačí označiť vzdialenosť 10 metrov proti prúdu, zobrať stopky, hodiť čip do vody a zaznamenať čas, za ktorý prejde nameranú vzdialenosť.

Nakoniec, ak vydelíte 10 metrov počtom zabratých sekúnd, dostanete rýchlosť rieky v metroch za sekundu. Stojí za zváženie, že nemá zmysel stavať mini-vodné elektrárne na miestach, kde rýchlosť prúdenia nepresahuje 1 m/s.


Ak je nádrž ďaleko, môžete vytvoriť obtokový kanál

Ak potrebujete zistiť, ako sa vyrábajú mini-vodné elektrárne v oblastiach, kde je rýchlosť rieky nízka, môžete sa pokúsiť zvýšiť prietok usporiadaním výškového rozdielu. To sa dá dosiahnuť inštaláciou odtokového potrubia do nádrže. V tomto prípade priemer potrubia priamo ovplyvní rýchlosť prúdenia vody. Čím menší je priemer, tým rýchlejší je prietok.

Tento prístup umožňuje zorganizovať mini-vodnú elektráreň, aj keď v blízkosti domu prechádza malý potok. To znamená, že na nej je usporiadaná skladacia priehrada, pod ktorou je inštalovaná mini-vodná elektráreň priamo na napájanie domu a domácich spotrebičov.

energomir.biz

Vodný generátor zo vzduchu » Užitočné domáce produkty

Konštrukcia, princíp činnosti generátora vody Generátor vody je pyramídový rám s výplňou absorbujúcou vlhkosť. Ihlanový rám tvoria štyri stĺpy. 3, privarený k základni poz. 4, vyrobený z kovového rohu. Do priestoru medzi rohmi základne je privarená kovová sieťka poz. 15: zdola k základni pomocou podložiek poz. 6 je pripevnená polyetylénová vanička poz. 5 s otvorom v strede. Vnútorný priestor Sieťový rám je tesne (ale bez deformácie stien) vyplnený materiálom absorbujúcim vlhkosť. Z vonkajšej strany je na pyramídovom ráme umiestnená priehľadná kupola póz. 1, ktorý je upevnený pomocou štyroch nosidiel, poz. 8 a tlmič poz. 14.

Generátor vody má dva prevádzkové cykly: absorpcia vlhkosti zo vzduchu plnivom; odparovanie vlhkosti z plniva s jeho následnou kondenzáciou na stenách kupoly. Pri západe slnka sa priehľadná kupola zdvihne, aby sa zabezpečil prístup vzduchu k výplni; plnivo absorbuje vlhkosť počas celej noci. Ráno sa kupola spustí a utesní tlmičom nárazov; slnko odparí vlhkosť z výplne, para sa zhromažďuje v hornej časti pyramídy, kondenzát steká po stenách kupoly na tácku a cez otvor v nej naplní nádobu vodou.

Výroba generátora vodyPrípravy na výrobu generátora vody začínajú zberom plniva. Ako plnivo sa používajú zvyšky novinového papiera; Novinový papier by mal byť zbavený tlačového písma, aby sa zabránilo upchávaniu výslednej vody zlúčeninami olova. Práca na zber papiera bude trvať veľa času, počas ktorého sa vyrábajú zostávajúce prvky vodného generátora. Základňa je zváraná z kovové rohy s rozmermi police 35x35 mm, štyri podpery poz. 10 rovnakých rohov a osem konzol poz. 13. Konzoly sú navzájom spojené oceľovými tyčami poz. 17 dĺžka 930 mm; priemer 10 mm. Na vrchnej strane rohových políc je privarená kovová sieťka s veľkosťou bunky 15x15 mm. priemer drôtu oka 1,5-2 mm. Štyri prekrytia, poz., sú vyrezané z oceľovej pásky. 6. Pomocou otvorov v doskách sa v rohoch základne vyvŕtajú otvory s priemerom 4,5 mm a vyrežú závity pre skrutky VM 5. Potom sa základňa osadí na miesto určené pre GW na záhradný pozemok, zeleninová záhrada atď. Miesto je potrebné zvoliť tak, aby horúcu vodu netienili stromy a budovy.

Po výbere miesta na podporu základne je upevnená v zemi cementová malta. Na podpery je dovolené zvárať nosné podložky s priemerom 100 mm z oceľového plechu s hrúbkou 2 mm. Potom sa do rohov základného štvorca striedavo privaria štyri stojany tak, aby boli v strede základne vo výške cca 1,5 m úseky stojanov s dĺžkou 30 mm, ktoré sú vystužené priečnikmi, ktoré sú privarené stojany zvnútra.

Materiál priečnikov je rovnaký ako materiál regálov. Potom sa z polyetylénovej fólie s hrúbkou 1 mm vyreže podnos, poz. 5; Okraje palety, ktoré budú pod podšívkami, sú zastrčené, aby sa posilnil upevňovací bod. Na odtok vody je v strede panvice vyrezaný okrúhly otvor s priemerom 70 mm. Okraje otvorov môžu byť tiež spevnené zváraním dodatočného polyetylénového prekrytia. Ďalej je na stĺpiky pripevnený sieťový rám, čo je rybárska sieť s jemnými okami s veľkosťou buniek 15x15 mm. Sieť je viazaná na regály a okraje palety z kovová sieťka pomocou bavlnenej pásky tak, aby bola sieťka pevne natiahnutá medzi stĺpiky. Je tiež vhodné priviazať sieť k priečkam, čím sa vnútorný objem pyramídy rozdelí na dve oddelenia. Pred priviazaním siete k prednému stĺpiku sú priehradky (počnúc zhora) výsledného sieťového rámu pevne vyplnené pokrčenými útržkami novinového papiera. Výplň by mala byť vykonaná tak, aby vo vnútri pyramídy nezostal voľný priestor a prečnievanie sieťových stien bolo minimálne. Potom začnú robiť priehľadnú kupolu. Je vyrobený z polyetylénovej fólie, ktorej rezanie sa vykonáva podľa výkresu, poz. 1 a zvarené spájkovačkou pozdĺž rovín A, A1. Vykonajte šev bez prehriatia, aby sa polyetylén v mieste zvárania nestal krehkým. Aby sa zabránilo poškodeniu celistvosti kupoly v hornej časti pyramídy, je pokrytá druhom polyetylénovej „čiapky“ - fragment B podľa výkresu poz. 1. Potom, čo najskôr umiestnite fragment B na pyramídu, opatrne umiestnite kupolu na rám. Po narovnaní kupoly zvarte okraje rovín C dohromady: získa sa druh „sukne“. Krúžok je vyrobený z gumovej rúrky, poz. 9, ktorý je umiestnený na pyramíde. Štyri kotevné laná s háčikmi sú priviazané k kruhu, pózy. 11. Spodná časť priehľadnej kupoly („sukne“) je pevne pritlačená k rohom základne pomocou tlmiča nárazov. Tlmič nárazov - krúžok z gumenej pásky s dĺžkou 5000 mm, šírkou 50 mm, vyrobený z gumového obväzu. Ak nie je k dispozícii polyetylén požadovanej plochy pre kupolu, je zváraný z niekoľkých fragmentov polyetylénu. Na zváranie polyetylénu sa odporúča použiť spájkovačku s výkonom 40-65 W, v ktorej špičke je v drážke na osi upevnený kovový kotúč s hrúbkou 3-5 mm;

Prevádzka vodného generátora Pri západe slnka sa priehľadná kupola zloží až po úroveň priečnikov a v tejto polohe sa zafixuje pomocou výstuh, pričom na tyče nasadí háky, poz. 17. Počas noci papier absorbuje vlhkosť a ráno sa kupola spustí, čím sa jej spodný okraj pripevní k základni pomocou tlmiča nárazov. Slnko cez deň pyramídu zohreje, vlhkosť z papiera sa vyparí a para sa pri ochladzovaní zráža na stenách na vodu, ktorá steká dole. Voda sa zbiera umiestnením nádoby pod otvor v polyetylénovej panvici. Pri západe slnka sa cyklus opakuje. Odporúča sa meniť papier v GV každú sezónu na zimu by mala byť kupola uložená v interiéri. Odporúča sa tiež zmeniť kupolu po strate priehľadnosti jej stien. Počas prevádzky je potrebné sledovať celistvosť kupoly.

www.freeseller.ru

Ako vyrobiť mini-vodnú elektráreň vlastnými rukami / Trvalo udržateľné produkty a štruktúry…

Ak je v blízkosti vášho domova malá rieka, môžete použiť takýto generátor na výrobu čistej energie. Táto schéma bola vyvinutá americkým inovátorom a zostavila mini-vodnú elektráreň len za tri dni.

Vodné elektrárne využívajú energiu vody na výrobu elektrickej energie. Vlastnoručne vyrobené stanice riešia problém vzdialenosti od centralizovaných energetických sietí alebo pomáhajú šetriť elektrinu.

Výhody a nevýhody vodných elektrární

Vodné elektrárne majú oproti iným typom alternatívnych zdrojov energie tieto výhody:

  • Nie sú závislé od počasia a dennej doby (na rozdiel od nich). To umožňuje produkovať viac energie predvídateľnou rýchlosťou.
  • Výkon zdroja (rieky alebo potoka) je možné nastaviť. Na to stačí zúžiť kanál priehradou alebo zabezpečiť rozdiel vo výške vody.
  • Hydraulické inštalácie nevydávajú žiadny hluk (na rozdiel od nich).
  • Mnoho typov nízkoenergetických staníc nevyžaduje žiadne inštalačné povolenia.

Medzi nevýhody domácich vodných elektrární patrí neschopnosť pracovať v chladnom počasí. Vodné prostredie je navyše agresívne, preto musia byť časti stanice vodotesné a odolné.

Pri projektovaní mini vodných elektrární na použitie ako alternatívny zdroj energie pre váš vlastný dom by mali byť rozhodujúce tieto faktory:

  • Blízkosť rieky k domu. Inštalácia domáca stanicaĎaleko od domova sa to neoplatí. Čím je inštalácia vzdialenejšia, tým je jej účinnosť nižšia, pretože časť energie sa stratí počas prenosu. Okrem toho je ťažšie ochrániť vašu vodnú elektráreň pred krádežou alebo poškodením.
  • Dostatočná rýchlosť prúdenia alebo možnosť jej zvýšenia. Výkon stanice sa exponenciálne zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou vody.

Rýchlosť zistíte jednoducho. Hoďte kus peny alebo tenisovú loptičku do vody a načasujte čas, ktorý potrebuje na preplávanie určitej vzdialenosti. Potom vydeľte metre sekundami a poznáte rýchlosť. Minimálna dostatočná rýchlosť vody pre domácu vodnú elektráreň je 1 m/s.

Ak je prietok vašej rieky alebo potoka pod touto hodnotou, potom sa zvýši o malú hrádzu alebo zúženie potrubia. Tieto možnosti však môžu spôsobiť ďalšie ťažkosti. Na výstavbu priehrady je potrebné povolenie úradov, ako aj súhlas susedov.

Urob si sám mini vodná elektráreň

Projekt vodnej elektrárne je pomerne zložitý, takže svojpomocne bude možné postaviť len malú elektráreň, ktorá ušetrí elektrinu alebo dodá energiu skromnej domácnosti. Nižšie sú uvedené dva príklady realizácie domácej vodnej elektrárne.

Ako vyrobiť mini vodnú elektráreň z bicykla

Táto verzia vodnej elektrárne je ideálna na cyklistické výlety. Je kompaktný a ľahký, ale dokáže dodať energiu aj malému táboru postavenému na brehu potoka alebo rieky. Výsledná elektrina bude stačiť na večerné svietenie a nabíjanie mobilných zariadení.

Na inštaláciu stanice budete potrebovať:

  • Predné koleso z bicykla.
  • Cyklistický generátor, ktorý sa používa na napájanie bicyklových svetiel.
  • Domáce čepele. Sú vopred vyrezané z hliníkového plechu. Šírka lopatiek by mala byť od dvoch do štyroch centimetrov a dĺžka by mala byť od náboja kolesa po jeho ráfik. Môže existovať ľubovoľný počet lopatiek, ktoré musia byť umiestnené v rovnakej vzdialenosti od seba.

Na spustenie takejto stanice stačí koleso ponoriť do vody. Hĺbka ponoru sa určuje experimentálne, približne od tretiny do polovice kolesa.

Ak chcete postaviť výkonnejšiu stanicu na trvalé používanie, viac odolné materiály. Najvhodnejšie sú kovové a plastové prvky, ktoré sa ľahšie chránia pred pôsobením vodného prostredia. Ale vhodné sú aj drevené časti, ak ich namočíte do špeciálneho roztoku a natriete vodeodolnou farbou.

Stanica vyžaduje nasledujúce prvky:

  • Oceľový káblový bubon (priemer 2,2 metra). Z neho je vyrobené rotorové koleso. Za týmto účelom sa bubon rozreže na kusy a znova sa zvarí vo vzdialenosti 30 centimetrov. Čepele (18 kusov) sú vyrobené zo zvyškov bubna. Sú zvarené s polomerom pod uhlom 45 stupňov. Na podporu celej konštrukcie je rám vyrobený z uhlov alebo rúr. Koleso sa otáča na ložiskách.
  • Na kolese je nainštalované reťazové koleso (prevodový pomer by mal byť štyri). Aby sa uľahčilo spojenie osí pohonu a generátora, ako aj zníženie vibrácií, rotácia sa prenáša cez kardan zo starého auta.
  • Pre generátor je vhodný asynchrónny motor. K nemu treba prirátať ďalší reduktor s koeficientom okolo 40. Potom pre trojfázový generátor s 3000 otáčkami za sekundu s celkovým redukčným koeficientom 160 sa počet otáčok zníži na 20 otáčok za minútu.
  • Všetky elektrické predmety umiestnite do vodotesnej nádoby.

Popísané východiskové surovinyľahko nájsť na skládke alebo od priateľov. Za rezanie oceľového bubna pomocou brúsky a za zváranie môžete zaplatiť špecialistov (alebo urobiť všetko sami). V dôsledku toho bude vodná elektráreň s výkonom do 5 kW stáť malú sumu.

Výroba elektriny z vody nie je až taká náročná. Je ťažšie zoradiť sa autonómny systém napájanie založené na domácej vodnej elektrárni, udržiavať stanicu v prevádzkyschopnom stave a zabezpečiť bezpečnosť ľudí a zvierat okolo nej.