Vartojimo ekologija Mokslas ir technologijos: „Pasidaryk pats“ namų hidrogeneratoriai savo galia prilygsta saulės kolektoriams ir vėjo turbinoms, tačiau gamina daug didesnį elektros energijos kiekį.
Kadangi elektros tarifai į Pastaruoju metu pradėjo augti, atsinaujinantys elektros energijos šaltiniai tampa vis svarbesni tarp gyventojų, todėl elektros energiją galima gauti beveik nemokamai. Tarp tokių žmonijai žinomų šaltinių verta išskirti saulės baterijas, vėjo generatorius, namų hidroelektrines. Tačiau pastarieji yra gana sudėtingi, nes jie turi dirbti labai agresyviomis sąlygomis. Nors tai nereiškia, kad savo rankomis neįmanoma pastatyti mini hidroelektrinės.
Norint viską padaryti teisingai ir efektyviai, svarbiausia yra pasirinkti tinkamos medžiagos. Jie turi užtikrinti maksimalų stoties patvarumą. „Pasidaryk pats“ namų hidrogeneratoriai, kurių galia yra panaši į saulės elementai o vėjo turbinos gali pagaminti daug daugiau energijos. Tačiau nors daug kas priklauso nuo medžiagų, viskas tuo nesibaigia.
Egzistuoja didelis skaičiusįvairios mini hidroelektrinių variacijos, kurių kiekviena turi savų privalumų, savybių ir trūkumų. Skiriami šie šių įrenginių tipai:
Girliandinė hidroelektrinė susideda iš kabelio, ant kurio pritvirtinti rotoriai. Toks kabelis traukiamas per upę ir panardinamas į vandenį. Vandens srautas upėje pradeda sukti rotorius, kurie savo ruožtu sukasi kabelį, kurio viename gale yra guolis, o kitame - generatorius.
Kitas tipas yra vandens ratas su ašmenimis. Jis įrengiamas statmenai vandens paviršiui, panardinant mažiau nei pusę. Kai vandens srautas veikia ratą, jis sukasi ir priverčia suktis mini hidroelektrinės, ant kurios pritvirtintas šis ratas, generatorius.
Kalbant apie propelerinę hidroelektrinę, tai vėjo turbina, esanti po vandeniu vertikalus rotorius. Tokio vėjo malūno menčių plotis neviršija 2 centimetrų. Šio pločio pakanka vandeniui, nes tai yra nominali vertė, leidžianti gaminti maksimali suma elektra su minimalia varža. Tiesa, toks plotis optimalus tik esant srauto greičiui iki 2 metrų per sekundę.
Kalbant apie kitas sąlygas, rotoriaus menčių parametrai skaičiuojami atskirai. O Darrieus rotorius yra vertikaliai išdėstytas rotorius, veikiantis slėgio perkryčio principu. Panašiai viskas vyksta ir su lėktuvo sparnu, kurį veikia pakėlimas.
Jei laikysime girliandos hidroelektrinę, ji turi keletą akivaizdžių trūkumų. Pirma, ilgas kabelis, naudojamas projektuojant, kelia pavojų kitiems. Didelį pavojų kelia ir po vandeniu paslėpti rotoriai. Na, be to, verta atkreipti dėmesį į žemus efektyvumo rodiklius ir dideles medžiagų sąnaudas.
Kalbant apie „Darrieus“ rotoriaus trūkumus, norint, kad įrenginys pradėtų gaminti elektrą, pirmiausia jis turi būti sukamas aukštyn. Tiesa, tokiu atveju elektra imama tiesiai virš vandens, tad kad ir kaip keistųsi vandens srautas, generatorius gamins elektrą.
Visa tai yra veiksniai, dėl kurių populiarėja mini hidroelektrinių hidraulinės turbinos ir vandens ratai. Jei laikysime rankinę konstrukciją panašių įrenginių, tada jie nėra tokie sudėtingi. Be to, minimaliomis sąnaudomis tokios mini hidroelektrinės gali užtikrinti maksimalius efektyvumo rodiklius. Taigi populiarumo kriterijai yra akivaizdūs.
Mini hidroelektrinės statyba savo rankomis turėtų prasidėti nuo upių tėkmės greičio rodiklių matavimo. Tai daroma labai paprastai: tereikia pažymėti 10 metrų atstumą prieš srovę, paimti chronometrą, įmesti lustą į vandenį ir pasižymėti laiką, per kurį jis įveikia išmatuotą atstumą.
Galiausiai, padalijus 10 metrų iš sugaištų sekundžių skaičiaus, gausite upės greitį metrais per sekundę. Verta manyti, kad nėra prasmės statyti mini hidroelektrines ten, kur srauto greitis neviršija 1 m/s.
Jei jums reikia išsiaiškinti, kaip gaminamos mini hidroelektrinės tose vietose, kur upės greitis yra mažas, galite pabandyti padidinti srautą organizuodami aukščio skirtumą. Tai galima padaryti į rezervuarą įrengiant kanalizacijos vamzdį. Tokiu atveju vamzdžio skersmuo tiesiogiai paveiks vandens tekėjimo greitį. Kuo mažesnis skersmuo, tuo greitesnis srautas.
Šis metodas leidžia įrengti mini hidroelektrinę, net jei šalia namo teka nedidelis upelis. Tai yra, ant jo įrengta sulankstoma užtvanka, po kuria tiesiai įrengiama mini hidroelektrinė namui maitinti ir Buitinė technika. paskelbta
Reguliarus elektros kainų augimas verčia daugelį susimąstyti apie alternatyvių elektros energijos šaltinių klausimą. Vienas iš geriausi sprendimai V tokiu atveju- hidroelektrinė. Šio klausimo sprendimo ieškojimas susijęs ne tik su šalies mastu. Vis dažniau galite pamatyti mini hidroelektrines namams (dacha). Išlaidos šiuo atveju bus tik statybos ir Priežiūra. Tokios konstrukcijos trūkumas yra tas, kad jo statyba įmanoma tik tam tikromis sąlygomis. Reikalingas vandens srautas. Be to, šio statinio statybai Jūsų kieme reikalingas leidimas vietos valdžia autoritetai.
Hidroelektrinės statybai pakanka net nedidelio upelio, tekančio per aikštelę. Namų su centriniu vandentiekiu savininkai neturėtų nusiminti.
Vienas iš Amerikos įmonės Sukurta stotis, kurią galima įmontuoti į namo vandentiekio sistemą. Vandentiekio sistemoje įmontuota nedidelė turbina, kurią varo gravitacijos jėga judantis vandens srautas. Tai sumažina vandens srautą, tačiau sumažina elektros energijos sąnaudas. Be to ši instaliacija visiškai saugus.
Netgi statomos mini hidroelektrinės kanalizacijos vamzdis. Tačiau jų statybai reikia sukurti tam tikras sąlygas. Vanduo per vamzdį turėtų tekėti natūraliai dėl nuolydžio. Antras reikalavimas – vamzdžio skersmuo turi būti tinkamas įrangai montuoti. Ir to negalima padaryti atskirame name.
Mini hidroelektrinės (namai, kuriuose jos naudojamos dažniausiai yra privačiame sektoriuje) dažniausiai priklauso vienam iš šių tipų, kurie skiriasi veikimo principu:
Šių variantų paplitimą lemia tai, kad jiems nereikia statyti užtvankos.
Tai klasikinis vaizdas Hidroelektrinė, kuri yra populiariausia privačiam sektoriui. Tokio tipo mini hidroelektrinės yra didelis ratas, kuris gali suktis. Jo ašmenys leidžiasi į vandenį. Likusi konstrukcijos dalis yra virš upės vagos, todėl visas mechanizmas juda. Galia per hidraulinę pavarą perduodama į generatorių, kuris gamina srovę.
Ant rėmo viduje vertikali padėtis yra rotorius ir po vandeniu nuleista povandeninė vėjo jėgainė. Vėjo malūnas turi ašmenis, kurie sukasi veikiami vandens srauto. Geriausią pasipriešinimą užtikrina dviejų centimetrų pločio mentės (su greitu srautu, kurio greitis vis dėlto neviršija dviejų metrų per sekundę).
Šiuo atveju ašmenis varo susidaręs vandens slėgis, o ne jis. Be to, ašmenų judėjimo kryptis yra statmena srauto krypčiai. Šis procesas panašus į vėjo jėgaines, tik veikia po vandeniu.
Šio tipo mini hidroelektrinę sudaro kabelis, ištemptas virš upės vagos ir pritvirtintas atraminiame guolyje. Turbinos pakabinamos ir tvirtai pritvirtinamos prie jo girliandos pavidalu. mažas dydis ir svoris (hidrauliniai rotoriai). Jie susideda iš dviejų pusiau cilindrų. Dėl ašių išsilyginimo nuleidžiant į vandenį jose susidaro sukimo momentas. Dėl to kabelis susilenkia, išsitempia ir pradeda suktis. Esant tokiai situacijai, kabelį galima palyginti su velenu, kuris perduoda galią. Vienas iš laido galų yra prijungtas prie pavarų dėžės. Į jį perduodama troso ir hidraulinių sraigtų sukimosi galia.
Kelių „girliandų“ buvimas padės padidinti stoties galią. Jie gali būti sujungti vienas su kitu. Net ir tai šios hidroelektrinės efektyvumo labai nepadidina. Tai vienas iš tokios struktūros trūkumų.
Kitas šios rūšies trūkumas yra pavojus, kurį ji kelia kitiems. Tokia stotis gali būti naudojama tik apleistose vietose. Reikalingi įspėjamieji ženklai.
Tokio tipo privačiam namui skirta mini hidroelektrinė pavadinta jos kūrėjo Georges'o Darrieuso vardu. Šis dizainas buvo užpatentuotas dar 1931 m. Tai rotorius, ant kurio yra peiliai. Reikalingi parametrai parenkami atskirai kiekvienam peiliui. Rotorius nuleidžiamas po vandeniu vertikalioje padėtyje. Ašmenys sukasi dėl slėgio skirtumo, atsirandančio dėl vandens tekėjimo per jų paviršių. Šis procesas yra panašus kėlimo jėga, dėl ko kyla lėktuvai.
Šio tipo hidroelektrinės turi geras rodiklis Efektyvumas Trigubas pranašumas – srauto kryptis neturi reikšmės.
Tarp trūkumų galime išskirti sudėtingas dizainas ir sudėtingas montavimas.
Nepriklausomai nuo konstrukcijos tipo, mini hidroelektrinės turi keletą privalumų:
Galite pastatyti patys, kad gamintumėte elektrą. Privačiam namui užtenka dvidešimt kilovatų per dieną. Netgi savo rankomis surinkta mini hidroelektrinė gali susidoroti su šia verte. Tačiau reikėtų tai atsiminti šis procesas pasižymi daugybe savybių:
Todėl, jei neturite patirties ir tam tikrų žinių šioje srityje, geriau atsisakyti tokios idėjos. Gali būti pigiau įsigyti paruoštą stotį.
Jei vis tiek nusprendėte viską daryti patys, tuomet reikia pradėti nuo vandens tėkmės upėje greičio matavimo. Galų gale, nuo to priklauso galia, kurią galima gauti. Jei greitis mažesnis nei metras per sekundę, mini hidroelektrinės statyba šioje vietoje nebus pagrįsta.
Kitas etapas, kurio negalima praleisti, yra skaičiavimai. Būtina kruopščiai apskaičiuoti išlaidų sumą, kuri bus skirta stoties statybai. Dėl to gali pasirodyti, kad hidroelektrinė – ne geriausias variantas. Tada turėtumėte atkreipti dėmesį į kitas alternatyvias elektros rūšis.
Gali tapti mini hidroelektrine optimalus sprendimas energijos sąnaudų taupymo požiūriu. Jo statybai šalia namo turi būti upė. Priklausomai nuo norimų savybių, galite pasirinkti tinkamas variantas Hidroelektrinė. At teisingas požiūris Jūs netgi galite padaryti panašią konstrukciją savo rankomis.
Tarp visų alternatyvių energijos šaltinių populiariausios yra hidroelektrinės. Šį faktą galima paaiškinti gana paprastai – su tomis pačiomis investicijomis grąža yra daug didesnė. Vienintelis trūkumas yra tas, kad stabilus veikimas reikia upės ar upelio.
Priklausomai nuo veikimo principo, yra keturi pagrindiniai hidroelektrinių tipai:
Visoms šio tipo hidroelektrinėms būdinga tai, kad joms veikti nereikia statyti užtvankos. Šis dizainas yra itin tikslus ir brangus inžinerinis objektas, kurio statyba kainuoja daug kartų brangiau nei pati hidroelektrinė.
Antrasis kriterijus, pagal kurį turėtų būti skirstomos mažosios hidroelektrinės, yra galimybė pritaikyti buitiniams ir pramoniniams tikslams. Tai apie kad to paties tipo hidroelektrinėje gali būti keli vandens tiekimo ir išleidimo variantai. Tai leidžia sukurti jėgaines, kurios gali veikti uždara sistema vamzdynai. Jie yra svarbūs gamykloms ir įmonėms, gamybos procesas, kuris yra susijęs su didelėmis sąnaudomis vandens. Be to, įrenginio galia turi atitikti elektros energijos poreikį.
Buitinė instaliacija yra daug paprastesnė ir pigesnė. Bet jų įrengimas įmanomas tik tuo atveju, jei yra nuolatinis vandens šaltinis. Šiuo atveju nekalbame apie komunalinį vandens tiekimą.
Dėl buitiniam naudojimui jums reikia ne daugiau kaip 20 kW per dieną. Tai nėra daug, todėl kyla abejonių dėl pramoninės gamybos hidroelektrinės įsigijimo galimybių. Panašu, kad gaminant rato ar sraigto tipo hidraulinę stotį sunkumų nekyla. Tačiau praktikoje iškyla nemažai problemų.
Pirma, sunku gaminti būtini skaičiavimai, antra, detalių storis ir dydis parenkamas išskirtinai eksperimentiniu būdu, trečia, savadarbės hidroelektrinės gaminamos be apsauginių elementų, dėl ko nuolat gedimai ir dėl to atsiranda papildomų atliekų.
Jei nėra hidroenergetikos patirties, iš idėjos naminis montavimas Geriau atsisakyti. Daug paprasčiau ir patikimiau aptarti problemą su kaimynais ir kartu įsigyti gamykloje pagamintą hidroelektrinę su kokybės garantija. Be to, šiuos įrenginius parduodančios įmonės atlieka jų montavimą.
Tiesą sakant, nedaug įmonių užsiima mini hidroelektrinių gamyba. Tarpininkaujančios įmonės stengiasi šios informacijos neatskleisti, nes jos pralaimės liūto dalis pajamos. Iš tų gamyklų, kuriomis tikrai verta pasitikėti, reikia išskirti CINK Hydro-Energy. Tai pripažintas pasaulinis hidraulinės įrangos kūrimo lyderis.
Tačiau prieš kreipiantis į įmonės vadovą, būtina pasiskaičiuoti informacijos apdorojimo, logistikos ir įrengimo išlaidas. Daugeliu atvejų suma nebus daug mažesnė nei tarpininkų.
Atsižvelgiant į tai, kad įranga yra gana brangi, o gamyba reikalauja tikslių matematinių skaičiavimų, prasminga kreiptis į rinkoje pasiteisinusias įmones. Alternatyvi energetika – nauja kryptis mūsų šaliai, todėl sąrašas gana mažas.
1. AEnergija didžiausias tiekėjas kokybiškas hidroelektrines, bendrovė teikia visą paslaugų spektrą nuo informacijos rinkimo ir apdorojimo iki hidroelektrinės įrengimo.
2. INSET yra Sankt Peterburgo įmonė. Ji savarankiškai gamina hidroelektrines, todėl už kokybę atsako asmeniškai. Bendradarbiavimo privalumas – galima užsisakyti mikro hidroelektrinę 5-10 kW.
3. Hidroponika yra dar viena vidaus įmonė, kuri savarankiškai gamina hidroelektrines. Visoms prekėms suteikiama 10 metų garantija. Dauguma įdomus modelis Shar-Bulak, kurio galia 5 kW.
4. NPO Inversion – projektavimo biuras, kurio specializacija yra alternatyvių ir standartinių energijos šaltinių kūrimas. Skiriamieji bruožai- nestandartinių 7,5 ir 12,5 kW galios hidroelektrinių buvimas.
5. Mikro hidroelektrinė yra Kinijos įmonė, parduodanti kelis santykinai nebrangius buitinius vienetus.
Hidroelektrinės gamindamos naudoja vandens energiją elektros energija. Savarankiškai pagamintos stotys išsprendžia atstumo nuo centralizuotų elektros tinklų problemą arba padeda sutaupyti elektros energijos.
Hidroelektrinės turi šiuos pranašumus, palyginti su kitų tipų alternatyviais energijos šaltiniais:
Naminių hidroelektrinių trūkumai yra nesugebėjimas dirbti šaltu oru. Be to, vandens aplinka yra agresyvi, todėl stoties dalys turi būti atsparios vandeniui ir patvarios.
Projektuojant mini hidroelektrines, skirtas naudoti kaip alternatyvus šaltinis energijos už turėti namusŠie veiksniai turėtų būti lemiami:
Nesunku sužinoti greitį. Įmeskite į vandenį putplasčio gabalėlį ar teniso kamuoliuką ir nustatykite laiką, per kurį jis nuplauks tam tikrą atstumą. Tada padalykite metrus iš sekundžių ir sužinosite greitį. Minimalus pakankamas vandens greitis savadarbei hidroelektrinei yra 1 m/s.
Jei jūsų upės ar upelio debitas yra mažesnis už šią vertę, tada jį padidins nedidelė užtvanka arba siaurėjantis vamzdis. Tačiau šios parinktys gali sukelti papildomų sunkumų. Užtvankos statybai reikalingas valdžios leidimas, taip pat kaimynų sutikimas.
Hidroelektrinės projektas gana sudėtingas, todėl savo jėgomis bus galima pastatyti tik nedidelę stotelę, kuri sutaupys elektros energijos arba aprūpins energija kukliam namų ūkiui. Žemiau pateikiami du savadarbės hidroelektrinės įgyvendinimo pavyzdžiai.
Ši hidroelektrinės versija idealiai tinka kelionėms dviračiais. Jis yra kompaktiškas ir lengvas, tačiau gali suteikti energijos nedidelei stovyklai, įrengtai ant upelio ar upės krantų. Gautos elektros pakaks vakariniam apšvietimui ir mobiliųjų įrenginių įkrovimui.
Norėdami įdiegti stotį, jums reikės:
Norint paleisti tokią stotį, pakanka ratą panardinti į vandenį. Panardinimo gylis nustatomas eksperimentiniu būdu, maždaug nuo trečdalio iki pusės rato.
Norėdami pastatyti galingesnę stotį nuolatiniam naudojimui, daugiau patvarios medžiagos. Geriausiai tinka metaliniai ir plastikiniai elementai, kuriuos lengviau apsaugoti nuo vandens aplinkos poveikio. Bet jie taip pat tinka medinės dalys, jei juos pamirkysite specialus sprendimas ir dažyti vandeniui atspariais dažais.
Stotis reikalauja šių elementų:
Aprašyta pradinės medžiagos lengva rasti sąvartyne arba iš draugų. Galite sumokėti specialistams už plieninio būgno pjovimą šlifuokliu ir už suvirinimą (arba viską padaryti patys). Dėl to hidroelektrinė, kurios galia iki 5 kW, kainuos nedidelę sumą.
Gaminti elektrą iš vandens nėra taip sunku. Sunkiau išsirikiuoti autonominė sistema elektros energijos tiekimas, pagrįstas savadarbe hidroelektrine, palaikyti stotį tvarkingą ir užtikrinti aplinkinių žmonių ir gyvūnų saugumą.
Pastaruoju metu pradėjus kilti elektros energijos tarifams, gyventojams vis didesnę reikšmę įgauna atsinaujinantys elektros energijos šaltiniai, leidžiantys elektrą gauti beveik nemokamai. Tarp tokių žmonijai žinomų šaltinių verta išskirti saulės baterijas, vėjo generatorius, namų hidroelektrines. Tačiau pastarieji yra gana sudėtingi, nes jie turi dirbti labai agresyviomis sąlygomis. Nors tai nereiškia, kad savo rankomis neįmanoma pastatyti mini hidroelektrinės.
Norint viską atlikti teisingai ir efektyviai, svarbiausia pasirinkti tinkamas medžiagas. Jie turi užtikrinti maksimalų stoties patvarumą. „Pasidaryk pats“ namų hidrogeneratoriai, kurių galia prilygsta saulės kolektorių ir vėjo turbinų galiai, gali pagaminti daug didesnį energijos kiekį. Tačiau nors daug kas priklauso nuo medžiagų, viskas tuo nesibaigia.
Yra daugybė skirtingų mini hidroelektrinių variantų, kurių kiekviena turi savo privalumų, savybių ir trūkumų. Skiriami šie šių įrenginių tipai:
Girliandinė hidroelektrinė susideda iš kabelio, ant kurio pritvirtinti rotoriai. Toks kabelis traukiamas per upę ir panardinamas į vandenį. Vandens srautas upėje pradeda sukti rotorius, kurie savo ruožtu sukasi kabelį, kurio viename gale yra guolis, o kitame - generatorius.
Kitas tipas yra vandens ratas su ašmenimis. Jis įrengiamas statmenai vandens paviršiui, panardinant mažiau nei pusę. Kai vandens srautas veikia ratą, jis sukasi ir priverčia suktis mini hidroelektrinės, ant kurios pritvirtintas šis ratas, generatorius.
Kalbant apie propelerinę hidroelektrinę, tai vėjo turbina, esanti po vandeniu su vertikaliu rotoriumi. Plotis neviršija 2 centimetrų. Tokio pločio pakanka vandeniui, nes būtent toks įvertinimas leidžia pagaminti maksimalų elektros energijos kiekį su minimalia varža. Tiesa, toks plotis optimalus tik esant srauto greičiui iki 2 metrų per sekundę.
Kalbant apie kitas sąlygas, rotoriaus menčių parametrai skaičiuojami atskirai. O Darrieus rotorius yra vertikaliai išdėstytas rotorius, veikiantis slėgio perkryčio principu. Panašiai viskas vyksta ir su lėktuvo sparnu, kurį veikia pakėlimas.
Jei laikysime girliandos hidroelektrinę, ji turi keletą akivaizdžių trūkumų. Pirma, ilgas kabelis, naudojamas projektuojant, kelia pavojų kitiems. Didelį pavojų kelia ir po vandeniu paslėpti rotoriai. Na, be to, verta atkreipti dėmesį į žemus efektyvumo rodiklius ir dideles medžiagų sąnaudas.
Kalbant apie „Darrieus“ rotoriaus trūkumus, norint, kad įrenginys pradėtų gaminti elektrą, pirmiausia jis turi būti sukamas aukštyn. Tiesa, tokiu atveju elektra imama tiesiai virš vandens, tad kad ir kaip keistųsi vandens srautas, generatorius gamins elektrą.
Visa tai yra veiksniai, dėl kurių populiarėja mini hidroelektrinių hidraulinės turbinos ir vandens ratai. Jei atsižvelgsime į rankinį tokių įrenginių konstrukciją, jie nėra tokie sudėtingi. Be to, minimaliomis sąnaudomis tokios mini hidroelektrinės gali užtikrinti maksimalius efektyvumo rodiklius. Taigi populiarumo kriterijai yra akivaizdūs.
Mini hidroelektrinės statyba savo rankomis turėtų prasidėti nuo upių tėkmės greičio rodiklių matavimo. Tai daroma labai paprastai: tereikia pažymėti 10 metrų atstumą prieš srovę, paimti chronometrą, įmesti lustą į vandenį ir pasižymėti laiką, per kurį jis įveikia išmatuotą atstumą.
Galiausiai, padalijus 10 metrų iš sugaištų sekundžių skaičiaus, gausite upės greitį metrais per sekundę. Verta manyti, kad nėra prasmės statyti mini hidroelektrines ten, kur srauto greitis neviršija 1 m/s.
Jei jums reikia išsiaiškinti, kaip gaminamos mini hidroelektrinės tose vietose, kur upės greitis yra mažas, galite pabandyti padidinti srautą organizuodami aukščio skirtumą. Tai galima padaryti į rezervuarą įrengiant kanalizacijos vamzdį. Tokiu atveju vamzdžio skersmuo tiesiogiai paveiks vandens tekėjimo greitį. Kuo mažesnis skersmuo, tuo greitesnis srautas.
Šis metodas leidžia įrengti mini hidroelektrinę, net jei šalia namo teka nedidelis upelis. Tai yra, ant jo įrengta sulankstoma užtvanka, po kuria tiesiai įrengiama mini hidroelektrinė namui ir buitiniams prietaisams maitinti.