מפעלי חשמל מיני ומיקרו - עיצובים ויישומים פופולריים

אם אתה מסתכל על האנרגיה התעשייתית של ימינו, אם אתה שם לב לדינמיקה של ההתפתחויות בתחום האנרגיה האלטרנטיבית, אתה יכול בקלות לשים לב שכך מזמן נוצר כאן סטריאוטיפ: נהר שטוח בעצם אינו מתאים לייצור חשמל בתחנות כוח הידרואלקטריות.

מפעלי כוח מים גדולים נבנים באמצעות ציוד שתוכנן במקור לייצור יכולות חשמל גדולות בקצוות תלולים או בנהרות הרים, שבהם קצב זרימת המים מגיע לפחות ל -2 מ '/ ש'.

מערכות גנרטורים למפעלי כוח-מים כאלה אינן מתאימות להפעלה על נחל חלש יחסית של נהר השפלה. למטרות אלה (לכל נהרות) נמכרים רק צעצועי טיול לטעינת טלפונים סלולריים בכמה וואטים ...

כמובן שבניית סכר לבניית התחנה ההידרואלקטרית התעשייתית העוקבת עליו היא התחייבות יקרה, זה ישתלם לזמן רב, ואין טעם להקים תחנת כוח הידרואלקטרית מסורתית על נהר שטוח. גם אם מותקן התקן הנעה קונבנציונאלי על נהר השפלה, יעילותו לא תאפשר לו להשיג כוח רגיל במהירויות נמוכות, במיוחד אם לוקחים בחשבון הפסדים בתיבת ההילוכים.

לבסוף, הנוסחאות האומרות כי מהירות מים של פחות מ- 2 מ '/ ש' אינה מתאימה לחשמל, פשוט אינן מיועדות ליישום לזרמים קטנים. כאן, יש צורך בפורמולות שונות וגישות שונות לייצור מאשר במפעלי מים גדולים תעשייתיים.

תאר לעצמך כיצד מתקנים הידראוליים בעלי עוצמה נמוכה יכולים לספק חשמל לאזורים מרוחקים של ארצנו, והעלויות הקטנות של הקמתן היו משתלמות במהירות. על נחלים קטנים אתה כבר יכול לבנות תחנות כוח מיני ומיקרו הידרואלקטריות. איך זה ישפיע על פיתוח אנרגיה חלופית, שהפוטנציאל שלה ברוסיה מתממש רק בשבריר של אחוז?

מספיק תחנת כוח מיני-הידרואלקטרית בכדי להפעיל כפר נופש, אחוזה, חווה, חווה הממוקמת בסמוך לכל נהר, שם אי אפשר להניח רשת חשמל רגילה. אפילו במתקני אספקת מים ותברואה, ניתן באופן עקרוני לסדר תחנות כוח מיקרו-הידרואלקטריות. יתרה מזאת, העיצובים של מפעלי כוח-מים קטנים כבר הבשילו והבשילו במוחם של אנשים אכפתיים ויצירתיים.

בואו נסתכל על העיצובים הפופולאריים ביותר של תחנות כוח מיני הידרואלקטריות תוצרת בית. אז, תחנות כוח הידרו-אלקטריות קטנות בגודלן זורמות תמיד תחנות כוח הידרואלקטריות בהספק של כמה מאות וואט למספר עשרות קילוואט, תוך שימוש באנרגיה של הזרימה החופשית של הנהר, שניתן לסדר את הרוטורים שלה בדרכים שונות. ישנם שלושה סוגים עיקריים של רוטורים למפעלי כוח הידרניים מיני: גלגל מים, גרלנד ומדחף.

גלגל המים מותקן בניצב לנהר, ומטביל אותו פחות ממחצית השכמות במים. הזרם מסובב את הגלגל, מתרסק לתוך הלהבים, והגלגל מסובב את הרוטור של הגנרטור (דרך קרדן, הילוכים או ציוד אחר). זהו הטורבינה הפשוטה והמגוונת ביותר עבור מיני-הידרו: הם הכי פחות מגושמים, תופסים את השטח הקטן ביותר ובעל היעילות הגבוהה ביותר.

ניתן להתקין גלגלים כאלה על הנהר או אפילו על נחל הרים קטן. בדגמים תוצרת בית, לרוב תוכלו למצוא גנרטור מכוניות שהומר למגנטים קבועים כגנרטור. העוצמה של דגמי הגלגלים מגיעה ליחידות של קילוואט.

תחנת כוח הידרואלקטרית גרלנד היא מערכת של כבלים ארוכים עם רוטורים גליליים קבועים אליהם, בזה אחר זה, המועברים מגדת נהר אחת לאחרת. הרוטורים השקועים במים מסתובבים לאורך הנהר, הופכים את הכבלים לסיבוב, והכבלים מסובבים את רוטור הגנרטור דרך ההילוכים.

קונסטרוקציה כזו די אינטנסיבית מבחינה חומרית ומסוכנת משום שהיא מכיוון שהיא חוסמת את אפיק הנחל כמו סכר.

וריאציה של רעיון זה היא רוטורים עם להבים בציר מסתובב, שמעבירים סיבוב דרך קרדן לגנרטור סינכרוני. גנרטורים מסוג זה מיוצרים ליחידת קילוואט.

מדחף - זה נראה כמו טורבינת רוח עם להבים דקים המותקנים הפוכים מתחת למים, המותקנים בצינור. עובי הלהבים וקוטר הצינור תלויים במהירות הזרימה באתר ההתקנה של הרוטור. הסיבוב כאן מועבר דרך תיבת ההילוכים לרוטור הגנרטור.

טורבינה מסוג זה מתגלה כמתמחה ביותר, שכן הטורבינה מיוצרת אך ורק לתנאי הזרימה באתר ההתקנה, כך שמהירות המים בצינור עולה.

גנרטורים מסוג זה מיוצרים לא רק על ידי חובבנים בעצמם, הם גם מיוצרים על ידי התעשייה: חברה יפנית אחת מייצרת גנרטורים כאלה בהספק של 250 וואט.

חשוב לא פחות הוא ציוד הכוח המותקן בתחנת הכוח המיני הידרואלקטרית. זה צריך לעבוד יחד עם הלחץ וקצב הזרימה, יש ייצוב ואלקטרוניקה עם היכולת לעבור לשליטה ידנית, מצויד בכל סוגי ההגנות, כולל ממצבי חירום.