Ha az otthonod közelében folyó vagy akár egy kis patak folyik, akkor egy házilag készített mini vízerőmű segítségével ingyen áramhoz juthatsz. Talán ez nem lesz túl nagy kiegészítés a költségvetéshez, de sokkal többe kerül annak felismerése, hogy saját árammal rendelkezik. Nos, ha például egy dachában nincs központi tápegység, akkor még kis mennyiségű áramra is egyszerűen szükség lesz. Tehát egy házi készítésű vízerőmű létrehozásához legalább két feltétel szükséges - a vízkészlet rendelkezésre állása és a vágy.

Ha mindkettő jelen van, akkor először meg kell mérni a folyó áramlási sebességét. Ez nagyon egyszerű - dobjon egy gallyat a folyóba, és mérje meg az időt, ameddig 10 métert lebeg. A métert másodpercekkel osztva megkapja az aktuális sebességet m/s-ban. Ha a sebesség kisebb, mint 1 m/s, akkor egy produktív mini vízerőmű nem fog működni. Ebben az esetben megpróbálhatja növelni az áramlási sebességet a csatorna mesterséges szűkítésével vagy egy kis gát készítésével, ha kis patakkal van dolgunk.

Útmutatóként használhatja a m/s-ban megadott áramlási sebesség és a kardántengelyről eltávolított elektromosság kW-ban kifejezett teljesítménye közötti összefüggést (csavar átmérője 1 méter). Az adatok kísérleti jellegűek, a valóságban a kapott teljesítmény sok tényezőtől függ, de kiértékelésre alkalmas. Így:

• 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 stb.

Egy házi készítésű mini vízerőmű teljesítménye arányos az áramlási sebesség kockájával. Amint már jeleztük, ha az áramlási sebesség nem elegendő, próbálja meg mesterségesen növelni, ha ez természetesen lehetséges.

A mini-vízerőművek típusai

Számos fő lehetőség van a házi készítésű mini vízerőművek számára.


Ez egy kerék, amelynek pengéi a víz felszínére merőlegesen vannak felszerelve. A kerék kevesebb, mint félig elmerül az áramlásban. A víz rányomja a pengéket és forgatja a kereket. Vannak olyan turbinakerekek is, amelyek speciális, folyadékáramlásra optimalizált lapátokkal vannak ellátva. De ez elég összetett tervek több gyári mint házi.

Ez egy függőleges tengelyű rotor, amelyet generálnak elektromos energia. Függőleges forgórész, amely a lapátjain lévő nyomáskülönbség miatt forog. A nyomáskülönbséget a folyadék körbeáramlása hozza létre összetett felületek. A hatás hasonló a szárnyashajó vagy egy repülőgép szárnyának emeléséhez. Ezt a tervet Georges Jean-Marie Darrieux francia repülőmérnök szabadalmaztatta 1931-ben. Gyakran használják szélturbinák kialakításában is.

Girland A vízerőmű könnyű turbinákból - hidraulikus propellerekből áll, felfűzve és mereven rögzítve egy füzér formájában a folyón áthajított kábelre. A kábel egyik vége a tartócsapágyban van rögzítve, a másik a generátor forgórészét forgatja. A kábel ebben az esetben egyfajta tengely szerepét tölti be, forgó mozgás amelyet a generátorhoz továbbítanak. A víz áramlása forgatja a rotorokat, a rotorok a kábelt.

Szintén a szélerőművek terveiből kölcsönzött, egyfajta „víz alatti szélturbina” a függőleges rotor. A légcsavarral ellentétben a víz alatti légcsavar minimális szélességű lapátokkal rendelkezik. Vízhez mindössze 2 cm-es pengeszélesség elegendő Ilyen szélességnél minimális ellenállás és maximális sebesség forgás. A lapátok ilyen szélességét 0,8-2 méter/s áramlási sebességhez választották. Nagyobb sebességnél más méretek is optimálisak lehetnek. A propeller nem a víznyomás miatt mozog, hanem az esemény miatt emel. Akárcsak egy repülőgép szárnya. A légcsavar lapátjai inkább az áramláson keresztül mozognak, mintsem az áramlás irányába húzzák őket.

Különféle házi készítésű mini vízerőmű-rendszerek előnyei és hátrányai

A koszorús vízerőmű hátrányai nyilvánvalóak: nagy anyagfelhasználás, mások veszélye (hosszú víz alatti kábel, vízbe rejtett rotorok, folyó elzárása), alacsony hatásfok. A Garland vízierőmű egyfajta kis gát. Lakatlan, távoli területeken célszerű használni megfelelő figyelmeztető táblákkal. A hatóságok és a környezetvédők engedélyére lehet szükség. A második lehetőség egy kis patak a kertben.

A Daria rotor kiszámítása és gyártása nehéz. A munka kezdetén ki kell lazítani. De vonzó, mert a forgórész tengelye függőlegesen helyezkedik el, és az erőt víz felett is le lehet venni, további fogaskerekek nélkül. Egy ilyen forgórész az áramlási irány bármilyen változásával forog - ez plusz.

A házilag készített vízi erőművek építésének legelterjedtebb konstrukciója a propeller és a vízikerék. Mivel ezek az opciók viszonylag egyszerűen gyárthatók, minimális számítást igényelnek, és minimális költséggel valósulnak meg, nagy hatékonyságúak, könnyen konfigurálhatók és működtethetők.

Példa egy egyszerű mini-vízerőműre

A legegyszerűbb vízierőmű gyorsan megépíthető egy közönséges kerékpárból dinamikus fényszóróval. Több pengét (2-3) horganyzott vasból vagy vékony alumíniumlemezből kell elkészíteni. A pengék a kerék peremétől a kerékagyig terjedő hosszúságúak és 2-4 cm szélesek legyenek, ezeket tetszőleges módszerrel vagy előre elkészített rögzítőelemekkel a küllők közé kell beépíteni.

Ha két pengét használ, helyezze őket egymással szemben. Ha több pengét szeretne hozzáadni, akkor ossza el a kerék kerületét a pengék számával, és egyenlő időközönként szerelje fel őket. Kísérletezhet a kerék vízbe merítési mélységével a pengékkel. Általában egyharmadáig-félig bemerül.

Korábban szóba került egy utazó szélerőmű lehetőség.

Egy ilyen mikro vízerőmű nem foglal sok helyet, és tökéletesen kiszolgálja a kerékpárosokat - a lényeg, hogy legyen egy patak vagy patak -, amely általában a tábor felállításának helye. Egy bicikliből készült mini vízerőmű képes lesz egy sátrat megvilágítani és tölteni Mobiltelefonok vagy más kütyü.

Ha az Ön közelében van Kúria van egy kis folyó vagy patak, saját maga építhet hidrogenerátort alacsony fogyasztású otthonra. A házi készítésű vízerőmű lehetővé teszi, hogy ingyenes áramot kapjon.

Lehet, hogy nem takarít meg jelentős összeget, de ha felismeri, hogy saját áramforrással rendelkezik, az sokkal többet ér. Vannak esetek, amikor nincs központi áramellátás a házhoz. Ekkor még nagyon kis mennyiségű elektromosság is nagyon hasznos lehet.

Egy kis vízerőmű villamosenergia-forrásai lehetnek:

1. Folyók vagy patakok.
2. Magasságkülönbségek a tó kiöntésein.
3. Lefolyók műszaki célokra.

Más, megújuló forrásból működő villamosenergia-termelő készülékekhez képest a hidrogenerátorok a legösszetettebbek. Ha úgy dönt, hogy mini-vízerőművet épít, először meg kell mérnie a folyó áramlási sebességét. Ennek legegyszerűbb módja annak meghatározása, hogy egy tárgy hány másodperc alatt lebeg 10 métert. Ha a sebesség másodpercenként 1 méternél kisebb, akkor a termelő vízerőmű nem fog működni. De ha mesterségesen szűkíti a csatornát vagy egy kis gátat készít, az áramlási sebesség kissé megnőhet.

A mikrohidroelektromos erőművek bizonyos mennyiségű víznyomást igényelnek - a hidraulikus turbina lapátjaira eső patak elindítja a generátort. Ezen az elven működő berendezés villamos energiát termel. A vízhozam ereje vagy a természetes vízszintkülönbségtől (eltereléstől), vagy a meder mesterséges gáttal történő szűkítésétől függ.

Az elektromos áram előállításához a magasságváltozásoknak körülbelül 1-2 méternek kell lenniük, és a vízáramlásnak másodpercenként 90 liternek kell lennie. A dombos terepviszonyok között a mini-vízerőművek egyszerűen pótolhatatlanok. A telepítési folyamat meglehetősen egyszerű, és nem igényel különleges ismereteket és készségeket.

A kialakítástól és a működési elvtől függően a házilag gyártott vízerőműveknek több fő típusa különböztethető meg

1. Girland. Egy kábelből áll, amely a folyó egyik partjától a másikig húzódik. Rögzített rotorok vannak rajta, amelyek a víz áramlása miatt forognak. A rotorok viszont egy kábelt forgatnak, amelynek egyik vége a csapágyhoz, a másik pedig a generátor tengelyéhez csatlakozik.
2. Vizimalom. Fontos részlet házi készítésű vízerőműhöz. A keréknek pengéi vannak, amelyek merőlegesek a víz felszínére. A víz nyomást gyakorol a pengékre, és maga a kerék forog.
3. Propeller. Remek lehetőség mini vízerőművekhez, ha a meder 10 m-nél szélesebb A légcsavar forgórésze függőleges helyzet. A propeller kis lapátokkal rendelkezik, kb. 2 cm. Ha a folyó áramlási sebessége meghaladja a 2 métert másodpercenként, akkor javasolt más lapátméretet választani.
4. Daria rotor. Ez egy függőlegesen szerelt forgórész, amely a lapátjaira ható nyomáskülönbség miatt forog.

Az ilyen típusú mini-vízerőműveket egyesíti, hogy megépítésükhöz nincs szükség gát építésére. A gát egy nagy pontosságú és drága tárgy, amelynek építési költsége többszöröse egy házi készítésű költségének. Meg kell jegyezni, hogy a mini-vízerőművek teljesítményének meg kell felelnie az elektromos energia szükségleteinek.

Hibrid vízerőművek

Abban az esetben, ha az Ön igényei több elektromos energiát igényelnek, mint amennyit egy otthoni vízerőmű termel, legjobb lehetőség– hibrid erőmű és dízelgenerátor telepítése. Ennek a kialakításnak azonban számos hátránya van, többek között:

1. Magas zajszint és nincs környezetszennyezés veszélye.
2. Működésük jelentős anyagköltséget igényel. Az ilyen berendezésekkel előállított villamos energia ára körülbelül 20 rubel lesz. kW/h-ként.
3. A dízelgenerátorok rendszeres leállításával élettartamuk jelentősen csökken, és a generátor hatásfoka jelentősen csökken.

A hibrid erőmű telepítésénél az optimális megoldás a dízelgenerátorok tartalékként történő alkalmazása. Kikapcsolódnak, ha a fogyasztó megkapja a szükséges áramellátást. Amint egy házilag készített vízerőmű leállítja az energiatermelést szükséges teljesítmény, a dízelgenerátor bekapcsol, és pótolja az áramhiányt.

A mini-vízerőművek előnyei

1. A minivízi erőmű építése és használata során a természeti táj bolygatása nem történik.
2. A mini-vízerőmű telepítése nem rontja a víz minőségét: megőrzi természetes tulajdonságait.
   Az időjárási viszonyok az erőmű működését nem befolyásolják.
3. A nagyüzemi energetikában egyáltalán nincsenek problémák: drága építmények építése vagy a terület elárasztása.

Hogyan lehet növelni a vízerőművek hatékonyságát

Ha kissé növelni kell a termelt villamos energia mennyiségét, akkor magasságkülönbség létrehozásával növelheti az áramlást. Ennek a problémának a legegyszerűbb megoldása egy lefolyócső felszerelése a tartályba. Ebben az esetben magának a csőnek az átmérőjét kell figyelembe venni, mert ez közvetlenül befolyásolja az áramlási sebességet. Minél kisebb, annál nagyobb a sebesség. Ez a módszer lehetővé teszi egy mini vízerőmű telepítését, még akkor is, ha egy kis patak folyik a ház közelében. Használata minőségi anyagok Generátor vagy mini vízerőmű létrehozásakor sikeresen üzemeltetheti ezt a berendezést otthoni igényekhez.

Mindig is vonzott a fogadás szabad energia tól től természetes erőforrások. És valahogy az az ötletem támadt, hogy készítsek egy egyszerű mini erőművet, amely áramot termelne egy áthaladó vízsugárból.

Az egész egy régi dob használatának ötletével kezdődött mosógép vízikerékként - egy miniatűr házi vízierőmű.

A dob segítségével fém sarkok nedvességálló rétegelt lemezből készült egyenes pengék voltak rögzítve.

A vízikerék nyomatékát egy szíj továbbítja a kerékpárdinamóhoz (generátor egyenáram). A megtermelt áram a LED-be kerül. Egyszerűen forgassa el kissé a kormányt a kezével, és a LED villogni kezd.

A teljes szerkezet alapja egy kerékpárváz.

Két csapágy teszi lehetővé a vízikerék szabad forgását.

Az első tesztek egy kis folyón ezt mutatták vizimalom Túl magasra van felszerelve a keretre, ami nem engedi, hogy a víz áramlása normálisan pörgesse.
A vázszerkezet kisebb változtatásai után a kerék lejjebb került, és a forgási sebesség meredeken nőtt. Ennek eredményeként a dinamó forogni kezdett, és a 4,5 V-os LED világított.

Így került elő a régi szemétből házi vízierőmű.
Ezt követően egy kis patakra szerelték fel a mini vízerőmű-szerelvényt.

Csak néhány voltot termel, de a LED világításához ez is elég.

Kezdésnek jó kísérlet volt.

További fejlesztések a projektben

A vízikerék további fejlesztései a következőket érintik:

• Építs minigátat a víznyomás növelésére. Ugyanakkor nem tervezik a folyó teljes elzárását, hogy a halak a második patakban kiszabadulhassanak.
• Szereljen be egy csövet a gát alá, amelyen keresztül a víz egy házi készítésű turbinához áramlik. Helyezzen egy burkolatot a csőbe gumi szállítószalag segítségével. Ha blokkolja a víz áramlását a csövön keresztül, elvégezheti a mechanizmusok karbantartását.
• A számítások szerint a turbina körülbelül kétszer akkora teljesítményt ad majd, mint egy vízikerék. Ezenkívül a vízikerék turbinára cseréje kiküszöböli a befagyás problémáját téli idő.
• A víz áramlása megforgatja a turbinát, és a nyomatékot továbbítja a generátornak. A turbina két tömörfából készült csapágyra támaszkodik. Rendszeres kenéssel sokáig kitartanak. A nyomóalátét megakadályozza, hogy a mechanizmus oldalirányban elmozduljon.
• Készítsen fémlapátokat, kiszámítva a szöget, amelyben meg kell hajlítani (a vízerőmű teljesítménye ettől a paramétertől függ). A késeket a segítségével kell csavarozni gumi tömítések hogy ne szálljanak le.
• A nyomaték átviteléhez használjon csövekből összeállított tengelyt.
• Telepítse a generátort. Helyezzen egy szíjtárcsát a generátorra, amely kisebb, mint a tengelyre szerelt. Ez növeli a sebességet, ami szükséges hatékony munkavégzés generátor

A generátornak körülbelül 600 W villamos energiát kell termelnie. Ez lehetővé teszi a csatlakozást Háztartási gépek. Ha a kísérlet következő szakasza sikeres lesz, akkor további korszerűsítésen lehet gondolkodni több kilowatt villamos energia előállítása érdekében.

A sorban következnek azok a tervek, amelyek prototípusa V. Blinov szabadfolyású (1964-es modell) füzér vízerőműve volt.

A szóba kerülő vízerőművek szabad áramlásúak, egy meglehetősen eredeti turbinával, úgynevezett Savonius-rotorokból, közös (talán rugalmas, kompozit) munkatengelyre felfűzve. Telepítésükhöz nem szükséges gátak vagy egyéb nagyméretű vízépítési építmények. Sekély vízben is képesek teljes hatékonysággal dolgozni, ami a tervezés egyszerűségével, kompaktságával és megbízhatóságával párosulva nagyon ígéretessé teszi ezeket a vízerőműveket azon gazdálkodók és kertészek számára, akiknek földterületei kis vízfolyások (folyók) közelében találhatók. , patakok és árkok).

A gátakkal ellentétben a szabad áramlású vízerőművek, mint ismeretes, csakis használatosak kinetikus energia folyó víz. A teljesítmény meghatározásához van egy képlet:

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

N - teljesítmény a munkatengelyen (W),
- p - víz sűrűsége (1000 kt/m3),
- V - folyó áramlási sebessége (m/s),
- F - a hidraulikus gép munkatestének aktív (meríthető) részének keresztmetszete (m2),
- n - energiaátalakítási hatásfok.

Amint az az 1-es képletből látható, 1 m/s per egy folyósebességgel négyzetméter A hidraulikus gép aktív részének keresztmetszete ideális esetben (ha n=1) mindössze 500 W teljesítményű. Ez az érték egyértelműen kicsi ipari felhasználás, de egy gazdálkodó vagy nyári lakos melléktelkének teljesen elegendő. Sőt, több „vízenergia-füzér” párhuzamos működésével növelhető.

És még egy finomság. A folyó sebessége a különböző szakaszokon eltérő. Ezért egy mini vízerőmű építésének megkezdése előtt meg kell határozni a folyó energiapotenciálját a vázolt egyszerű módszerrel. Emlékezzünk csak arra, hogy a mérőúszó által megtett távolság osztva a megtett idővel megfelel átlagsebességáramlás ezen a területen. Azt is meg kell jegyezni: ez a paraméter az évszaktól függően változik.

Ezért a tervezési számításokat az átlagos (a minivízi erőmű tervezett működési ideje alatti) folyó áramlási sebessége alapján kell elvégezni.

1. ábra. Savonius rotorok házi füzér mini vízerőművekhez:

a, b - pengék; 1 - keresztirányú, 2 - vége.

Ezután meg kell határoznia a hidraulikus gép aktív részének méretét és típusát. Mivel az egész mini-vízerőműnek a lehető legegyszerűbbnek és egyszerűbbnek kell lennie a gyártásban, a legmegfelelőbb átalakító típus a végkivitelű Savonius rotor. Teljes vízbe merítéssel végzett munka esetén F értéke egyenlőnek vehető a rotor D átmérőjének és L hosszának szorzatával, és n=0,5. Az f forgási frekvenciát a gyakorlatban elfogadható pontossággal a következő képlet segítségével határozzuk meg:

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

Ahhoz, hogy a vízerőmű minél kompaktabb legyen, a számításban megadott teljesítményt a tényleges terheléssel kell korrelálni, melynek áramellátását a mini-vízerőműnek kell biztosítania (hiszen a szélerőművel ellentétben a folyamatosan ellátják a fogyasztói hálózatot). Ezt a villamos energiát általában a világításra, a TV, a rádió és a hűtőszekrény táplálására használják. Sőt, csak az utóbbi kerül folyamatosan üzembe egész nap. A többi elektromos készülék főleg az esti órákban működik. Ez alapján célszerű arra koncentrálni maximális teljesítmény egy körülbelül 250-300 W-os „vízenergia-füzérből”, amely a csúcsterhelést egy mini-vízerőműből feltöltött akkumulátorral fedezi.

A nyomaték átvitelét a hidraulikus erőmű munkatengelyéről az elektromos generátor szíjtárcsájára általában közbülső erőátvitellel hajtják végre. Ez az elem azonban szigorúan véve kizárható, ha a mikrovízerőmű tervezésénél használt generátor üzemi fordulatszáma kisebb, mint 750 ford./perc. A közvetlen kommunikációt azonban gyakran meg kell tagadnia. Valójában a hazai gyártású generátorok túlnyomó többségénél az üzemi fordulatszám a teljesítmény kezdetén 1500-3000 ford./perc tartományba esik. Ez azt jelenti, hogy további koordinációra van szükség a vízerőmű tengelyei és az elektromos generátor között.

Nos, most, hogy az előzetes elméleti rész mögöttünk van, lássuk a konkrét terveket, mindegyiknek megvannak a maga előnyei.

Itt van például egy félig helyhez kötött, szabad áramlású mini vízerőmű, két koaxiális, egymáshoz képest 90°-ban elforgatott (az önindítás megkönnyítése érdekében) és mereven összekapcsolt keresztirányú Savonius rotor vízszintes elrendezésével. Sőt, ennek a házi készítésű vízerőműnek a fő részei és alkatrészei fából készülnek, mint a legolcsóbb és „engedelmesebb” építőanyag.

A javasolt mini-vízerőmű merülőképességű. Vagyis a tartókerete a vízfolyáson túl van az alján, és kötelekkel vagy póznákkal van megerősítve (ha pl. van a közelben sétány, csónakkikötő stb.). Ez azért történik, hogy elkerüljük, hogy a szerkezetet maga a vízfolyás elhordja.

2. ábra. Vízszintes keresztirányú rotorokkal ellátott, merülő vízerőmű:
1 - alapszár (gerenda 150x100, 2 db), 2 - alsó kereszttartó (deszka 150x45, 2 db), 3 - középső kereszttartó (gerenda 150x120, 2 db), 4 - felszálló (kerek fa átmérőjű) 100 db, 4 db., 5 db felső szár (lap 150x45, 2 db), 6 db felső kereszttartó (100x40 db, 4 db), 7 db köztes tengely (rozsdamentes acél, 30 db átmérőjű rúd) , 8 - szíjtárcsa blokk, 9 - állandó generátoráram, 10 - „gander” porcelán hengerrel és kéterű szigetelt huzallal, 11 - alaplap (200x40-es lap), 12 - hajtótárcsa, 13 - fa csapágyszerelvény (2 db), 14 - „hidroenergia girland” rotor (D600, L1000, 2 db), 15 tárcsa (20-40 mm vastag táblákból, pajzsba ütve, 3 db); fém elemek a rögzítések (beleértve a merevítőket, a külső tárcsák agyát) nem láthatók.

Természetesen a mini vízerőmű telepítési helyén a folyó mélysége kisebb legyen, mint a tartókeret magassága. Ellenkező esetben nagyon nehéz (ha nem lehetetlen) elkerülni, hogy víz kerüljön az elektromos generátorba. Nos, ha annak a helynek a mélysége, ahol a mini vízerőműnek 1,5 m-nél nagyobb mélysége van, vagy nagy a vízmennyiség és az áramlási sebesség, amely az év során nagyon változó (ami egyébként meglehetősen havas vízfolyásokra jellemző), akkor ezt a kialakítást Ajánlott úszókkal felszerelni. Ez azt is lehetővé teszi, hogy folyóra szerelve könnyen mozgatható.

A mini vízerőmű tartóváza szögekkel és dróttal (kábelekkel) rögzített, fából, deszkából és kis rönkökből készült téglalap alakú keret. A szerkezet fém részeit (szegek, csavarok, bilincsek, szögek stb.) lehetőség szerint rozsdamentes acélból vagy más korrózióálló ötvözetek.

Nos, mivel egy ilyen mini vízerőmű üzemeltetése orosz viszonyok között gyakran csak szezonálisan lehetséges (a legtöbb folyó befagyása miatt), így az üzemidő lejárta után a teljes partra húzott szerkezetet alapos vizsgálatnak vetik alá. A korhadtakat időben cserélik fa elemek, rozsdás, ennek ellenére Megtett intézkedésekóvintézkedések, fém alkatrészek.

Mini vízerőművünk egyik fő alkotóeleme két mereven rögzített (és a munkatengelyen egyetlen egészet alkotó) rotor „vízi füzérje”. Korongjaik könnyen elkészíthetők 20-30 mm vastag deszkából. Ehhez készítsen belőlük pajzsot, és egy iránytű segítségével építsen fel egy 600 mm átmérőjű kört. Ezután mindegyik táblát a rajta kapott görbe szerint vágják le. Miután a munkadarabokat két csíkon összeütötte (a szükséges merevség elérése érdekében), mindent háromszor megismételnek - a szükséges tárcsák számának megfelelően.

Ami a pengéket illeti, azokat célszerű tetőfedő vasból készíteni. Vagy ami még jobb, megfelelő méretű, (tengely mentén) kettévágott, hengeres rozsdamentes tartályokból (hordókból), amelyekben általában a mezőgazdasági műtrágyákat és egyéb agresszív anyagokat tárolják és szállítják. Extrém esetekben a pengék fából készülhetnek. De súlyuk (különösen hosszú vízben tartózkodás után) jelentősen megnő. És ezt emlékezni kell, amikor mini-vízerőműveket hoz létre úszókon.

A „hidroenergia füzér” végeihez tüskés támasztékok vannak rögzítve. Lényegében ezek rövid hengerek széles karimával és egy kulcsvégnyílással. A karima négy csavarral van rögzítve a megfelelő rotortárcsához.

A súrlódás csökkentése érdekében a középső kereszttartókon csapágyak találhatók. És mivel a közönséges golyós- vagy görgőscsapágyak alkalmatlanok a vízben való munkára, ezért... házi készítésű fából készült csapágyakat használnak. Mindegyik kialakítása két bilincsből és betétlapokból áll, amelyekben egy lyuk van a csaptartó áthaladásához. Ezenkívül a középső csapágyhéjak úgy vannak elhelyezve, hogy a farostok párhuzamosan futnak a tengellyel. Ezenkívül speciális intézkedéseket tesznek annak biztosítására, hogy a betétlapok szilárdan rögzítve legyenek az oldalirányú elmozdulás ellen. Ez meghúzó csavarok segítségével történik.

3. ábra. Csúszócsapágy szerelvény:
1 - krimpelő tartó (St3, szalag 50x8, 4 db), 2 - középső keret kereszttartó, 3 - krimpelő betét (abból kemény sziklák fa, 2 db), 4 cserélhető betét (kemény fából, 2 db), 5 - M10 csavar Grover anyával és alátéttel (4 szett), 6 - M8 csap két anyával és alátétekkel (2 db) .

Bármilyen gépjármű generátort használnak elektromos generátorként a vizsgált mikrovízerőműben. 12-14 V DC feszültséget termelnek, és mindkettőhöz könnyen csatlakoztathatók akkumulátorés elektromos készülékek. Ezeknek a gépeknek a teljesítménye körülbelül 300 W.

Számára teljesen elfogadható saját készítésű valamint egy hordozható mini vízerőmű tervezése „füzér” és egy generátor függőleges elrendezésével. Egy ilyen vízerőmű a fejlesztés szerzője szerint a legkevésbé anyagigényes. A beépítés tartószerkezete, amely rögzíti helyzetét a mederben, egy üreges acélrúd (például csőszakaszokból). Hosszát a vízfolyás fenekének jellege és az áramlás sebessége alapján választjuk meg. Sőt úgy, hogy a rúd hegyes vége a fenékbe döfve garantálja a mini-vízerőmű stabilitását és az áram általi megzavarását. A striák további használata is lehetséges.
Az (1) képlet segítségével meghatározva a forgórész aktív felületét, és megmérve a folyó mélységét a mini vízerőmű telepítési helyén, könnyen kiszámítható az itt használt Savonius rotorok átmérője. Az egyszerű és önindító tervezés érdekében tanácsos két rotorból összekötött „hidroenergia-füzért”, úgy, hogy az első lapátjai a másodikhoz képest 90°-kal eltolódnak (a forgástengely mentén). Ezenkívül a működési hatékonyság növelése érdekében a szembejövő áramlás oldalán lévő szerkezetet egy pajzsgal látták el, amely vezetőlapátként működik. Nos, a munkatengely a felső és az alsó támaszok csúszócsapágyaiba van szerelve. Elvileg egy mini vízerőmű rövid üzemidejére (például túrázáskor) golyóscsapágyak is használhatók nagy átmérőjű. Ha azonban homok vagy iszap van a vízben, ezeket az egységeket minden használat után tiszta vízben ki kell mosni.

Rizs. 4. Mini vízi erőmű függőleges elrendezésű végtípusú rotorokkal:
1 - tartórúd, 2 - alsó csapágyszerelvény, 3 - "hydroenergy girland" tárcsa (3 db), 4 - rotor (D600, 2 db), 5 - felső csapágyszerelvény, 6 - munkatengely, 7 - hajtómű, 8 - elektromos generátor, 9 - „gander” porcelán hengerrel és kéterű szigetelt huzallal, 10 - generátor rögzítő bilincs, 11 - mozgatható vezetőpanel; a, b - pengék: a tartórúd felső végén lévő merevítők nem láthatók.

A támasztékokat csavarral rögzítik és hegesztik a rúdhoz, a „vízi füzér” súlyától és a részekre bontás szükségességétől függően. A hidraulikus gép munkatengelyének felső vége egyben a szorzó bemenő tengelye is, melyhez (mint a legegyszerűbb és technológiailag legfejlettebb) szíj használható.

Az elektromos generátort ismét egy autóból veszik. Könnyen rögzíthető egy bilinccsel a tartórúdra. És maguknak a generátorból érkező vezetékeknek rendelkezniük kell megbízható vízszigetelés. Az ábrákon a közbenső átvitel pontos geometriai arányai nem láthatók, mivel ezek az adott generátor paramétereitől függenek. Nos, egy régi autó belső csőből lehet erőátviteli szíjat készíteni, 20 mm széles csíkokra vágva, majd kötegekbe csavarva.

A kis falvak áramellátására alkalmas egy V. Blinov által tervezett füzér mini vízerőmű, amely nem más, mint egy 300-400 mm átmérőjű hordó alakú Savonius rotorok lánca, amely egy flexibilis kábelre van kifeszítve. a folyón keresztül. A kábel egyik vége a csuklós tartóhoz, a másik pedig egy egyszerű szorzón keresztül a generátor tengelyéhez van rögzítve. 1,5-2,0 m/s áramlási sebességnél a forgórészek lánca 90 ford./perc sebességet tesz ki. A „vízi füzér” elemeinek kis mérete pedig lehetővé teszi ennek a mikro-vízerőműnek az üzemeltetését egy méternél kisebb mélységű folyókon.

El kell mondanunk, hogy 1964 előtt V. Blinovnak sikerült több, saját tervezésű hordozható és helyhez kötött mini vízerőművet létrehoznia, amelyek közül a legnagyobb a Porozhki falu közelében (Tver régió) épített vízerőmű volt. Itt egy füzérpár két szabványos autó- és traktorgenerátort hajtott, amelyek összteljesítménye 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunyin

A szénhidrát energiaforrások folyamatos drágulása miatt a szakemberek egyre nagyobb figyelmet fordítanak a több megszerzett villamos energia felhasználásának előnyeire. gazdaságos módon. Az egyik leggazdaságosabb és legkörnyezetbarátabb...

A szénhidrát energiaforrások folyamatos drágulása miatt a szakemberek egyre nagyobb figyelmet fordítanak a gazdaságosabb módon megtermelt villamos energia felhasználásának előnyeire. Az egyik leggazdaságosabb és környezetbarátabb tiszta utakat villamos energiát előállító vízerőmű az otthoni, melynek költségei lecsökkennek az elsődleges építésre és karbantartás felszerelés. De nem minden területen van természetes lehetőség az ilyen, erős vízhozamot és a gát által létrehozott nagy magasságkülönbséget igénylő építmények építésére, ilyenkor mini vízerőművek állnak az energetikusok segítségére.

Működési elv és mini vízerőmű

Ennek a berendezésnek a működési elve meglehetősen egyszerű, ami növeli a megbízhatóságot. A turbinalapátokra hulló vízáram egy elektromos generátorra kapcsolt hidraulikus hajtást forgat, amely egy vezérlőrendszer vezérlése mellett biztosítja a villamos energia előállítását.
A modern mini vízerőművek olyan vezérlőrendszerrel vannak felszerelve, amely lehetővé teszi az automatikus üzemmódban történő működést, azonnali átállással a kézi vezérlésre vészhelyzet esetén. A többszintű védelmi rendszer lehetővé teszi a berendezések túlterhelésének elkerülését a külső körülmények megváltozásakor. Az állomások kialakítása lehetővé teszi a minimalizálást építkezés a szükséges berendezések telepítése során.

A mini vízerőművek típusai

A mini vízerőmű 1-3000 kW teljesítményű berendezés, amely egy vízbevezető berendezést (turbinát), egy termelő erőművet és egy berendezésvezérlő rendszert tartalmaz.
A használttól függően vízkészlet A mini vízerőműveket több kategóriába sorolják:

• folyókifutó állomások, amelyek kis folyók energiáját használják fel szervezett tározókkal. Főleg sík terepen használják;
• helyhez kötött állomások, amelyek a gyors áramlások energiáját használják fel a hegyi folyók kiaknázására;
• állomások, amelyek vízáramlási különbségeket használnak ipari vállalkozások;
• mobil állomások, amelyek megerősített tömlőket használnak az áramlás megszervezésére.

A vízáramlás várható nyomásának megfelelően a hidraulikus egység és turbinája úgy van kialakítva, hogy az áramtermelő egység teljesítményéhez illeszkedjen, hogy biztosítsa a generátor szükséges forgási sebességét és megkönnyítse a szükséges áramfrekvencia létrehozását.

Mert különféle feltételek mini vízerőművek üzemeltetése, megfelelő turbinaterveket dolgoztak ki:

• 60 m-nél nagyobb vízáramlási nyomás esetén radiális-axiális és serleges turbinákat használnak;
• 25-60 m átlagos áramlási intenzitás mellett a forgólapátos és radiális-axiális kialakítású turbinák jól beváltak;
• kisnyomású áramlásokon előnyösebb a vasbeton kamrákba helyezett forgólapátos és légcsavaros szerkezetek alkalmazása.

Videó egy házilag készített vízierőműről

A mini vízerőművek csatlakoztatásának jellemzői

Ennek a berendezésnek a kialakítása lehetővé teszi az állomások közvetlen csatlakoztatását az áramellátó hálózathoz, ebben az esetben szinkron generátort használnak. Az alkotáshoz helyi hálózat Aszinkron egységet használnak, amely a többletteljesítmény elvezetéséhez szükséges előtétterhelési egységgel van felszerelve, hogy elkerülhető legyen az áramellátó rendszerek meghibásodása és a hálózat fő paramétereinek hirtelen megváltozása.

A mini vízerőművek előnyei és hátrányai

Az ilyen rendszerek előnyei a következők:

• a berendezés környezeti biztonsága és nincs szükség elárasztásra nagy területek;
• alacsony költségű termelt villamos energia, amely többszöröse olcsóbb, mint a hőerőművekben termelt;
• a használt berendezés egyszerűsége és megbízhatósága, valamint autonóm üzemmódban való működésének lehetősége;
• a felhasznált természeti erőforrás kimeríthetetlensége

A hátrányok közé tartozik:

• áramkimaradások bizonyos régiókban berendezés meghibásodása esetén, ha helyi forrásként mini vízerőművet használnak. Ezt kompenzálja egy vészhelyzeti tápegység, amely automatikusan csatlakoztatva van;
• ennek az energiaellátási szektornak a termelési és javítási bázisa hazánkban gyenge.