קטגוריות: חווית שיתוף, חדשות חשמליות מעניינות
מספר צפיות: 229,937
הערות לכתבה: 24
תחנת כוח מיני-הידרואלקטרית תוצרת בית והאנלוגים התעשייתיים שלה
המאמר מתאר וחווה את השימוש בתחנות כוח מיני-הידרואלקטריות ביתיות ותעשייתיות שונות.
לאחרונה, עקב עליית מכסי החשמל, מקורות מתחדשים של אנרגיה חופשית כמעט הופכים להיות יותר ויותר רלוונטיים.
מהשילוש הקלאסי המפורסם: פאנלים סולאריים, מחוללי רוח, הידרוגנרטורים (HPS), האחרונים הם המורכבים ביותר. ראשית, הם עובדים בתנאים אגרסיביים, ושנית, יש להם זמן פעולה מקסימלי למשך זמן שווה.
בייצור הידרוגנרטור מאולתר, עליכם לעבוד קשה יותר ולבחור בחומרים טובים יותר בכדי להבטיח את עמידותם. אבל גנרטור כזה (עם כוח שווה עם טחנת רוח וסוללה סולארית) ייתן, במשך פרק זמן שווה, הרבה יותר אנרגיה.
מה ואיך לעשות?
הדרך הקלה ביותר לעשות תחנות כוח הידרואלקטריות חסרות סכר, כי בניית הסכר מורכבת ויקרה למדי ולעתים קרובות היא דורשת תיאום עם הרשויות המקומיות או לפחות עם השכנים. תחנות כוח הידרואלקטריות חסרות סכר נקראות זורמות. ישנן ארבע אפשרויות עיקריות למכשירים כאלה: גלגל מים, תחנת כוח הידרואלקטרית גרלנד, רוטור דארייר ומדחף.
סוגים של מיני-הידרו
גלגל מים, זהו גלגל עם להבים המותקנים בניצב למשטח המים. ההגה פחות מחצי שקוע בנחל. מים לוחצים על הלהבים ומסובבים את הגלגל. ישנם גם גלגלי טורבינה עם להבים מיוחדים המותאמים לזרם נוזלים. אבל מדובר בעיצובים מורכבים למדי, מתוצרת ביתית ולא מתוצרת בית.
תחנת כוח הידרואלקטרית גרלנד מייצג כבל עם רוטורים קבועים עליו. כבל נזרק מגדת נהר אחת לאחרת. הרוטורים הם כמו חרוזים המותחים על כבל ושקעים במים לחלוטין. זרימת המים מסובבת את הרוטורים, הרוטורים מסובבים את הכבל. קצה אחד של הכבל מחובר למיסב, השני לקוט הגנרטור.
רוטה דריה, זהו רוטור אנכי שמסתובב בגלל הפרש הלחץ על להביו. הפרש הלחץ נוצר בזרימת נוזלים על משטחים מורכבים. ההשפעה דומה להרמת נוזלים או הרמת כנף מטוס.
מדחף - זוהי "טחנת רוח" מתחת למים עם רוטור אנכי. שלא כמו אוויר, למדחף התת ימי יש להבים ברוחב מינימלי. למים מספיק רוחב להב של 2 ס"מ בלבד. ברוחב כזה תהיה התנגדות מינימלית ומהירות סיבוב מקסימאלית. רוחב הלהב הזה נבחר לקצב זרימה של 0.8-2 מטר לשנייה. במהירויות גבוהות גדלים אחרים עשויים להיות מיטביים.
ראה גם כאן:מפעלי חשמל מיני ומיקרו - עיצובים ויישומים פופולריים
יתרונות וחסרונות של מערכות שונות ליצור תחנה הידרואלקטרית מאולתרת
חסרונות תחנת כוח הידרואלרית גרלנד ברור: צריכת חומר גבוהה, סכנה לאחרים (כבל תת-ימי ארוך, רוטורים מוסתרים במים, חסימת הנהר), יעילות נמוכה. תחנת כוח הידרואלקטרית גרלנד היא סכר קטן. רוטה דריה קשה לייצור, בתחילת העבודה זה צריך להיות untwisted. אבל זה אטרקטיבי בכך שציר הרוטור ממוקם אנכית וניתן לבצע את ההמראה של הכוח מעל המים, ללא הילוכים נוספים. רוטור כזה יסתובב עם כל שינוי בכיוון הזרימה.
לפיכך, מבחינת פשטות הייצור והשגת יעילות מירבית בעלות מינימלית, יש צורך לבחור עיצוב מסוג גלגל מים או מדחף. רוב המוצרים הביתיים משתמשים באפשרויות ממש אלה.
מאיפה להתחיל?
אם תחליט בנה מיני הידרו שלךהדבר הראשון שצריך לעשות הוא למדוד את מהירות הנהר. כדי להשיג זאת די פשוט: חמש את עצמך עם שעון עצר, נמדד במדרגות של 10 מטרים במעלה הזרם, זרוק רסיס למים ומודד את זמן המעבר של 10 מטרים אלה.על ידי חלוקת המטרים בשניות, אתה מקבל את קצב הזרימה. הניסיון הוכיח שאם המהירות נמוכה מ -1 מטר / שניה, אז תחנת כוח הידרואלקטרית יעילה לא תעבוד.
לדוגמא, אנו יכולים לתת מערכת יחסים המתקבלת באופן ניסיוני בין קצב הזרימה m / s לבין הכוח שמורד מהפיר של הברגה kW (קוטר בורג מטר 1). אז: 0.5 מ"ש - 0,03 קילוואט, 0.7 מ"ס - 0.07 קילוואט, 1 - 0.14, 1.5 - 0.31, 2 - 0.55, 2.5 - 0.86, 3 -1.24, 4 - 2.2 וכו '. הספק הוא ביחס לקוביה של מהירות הזרימה. אם קצב הזרימה בבריכה שלך אינו מספיק, נסה לארגן הפרש גובה מספיק לזרימת הנוזל.
ניתן לעשות זאת על ידי התקנת צינור ניקוז מבריכה או על ידי סגירת נחל בצינור וארגון שינוי חלק בקוטר הצינור. ככל שהקוטר בקצה הצינור קטן יותר, קצב הזרימה גדול יותר. אם רק זרם קטן זורם קרוב אליך, אתה יכול ליצור סכר קטן מתקפל ולהניח את התחנה ההידרואלקטרית שלך מאחורי הסכר.
דוגמאות להפקה
יכול להוביל כמה דוגמאות לתחנות כוח מיני הידרואלקטריות תוצרת בית. בואו נתחיל עם הפשוט ביותר, שלא לוקח לך הרבה זמן, אבל עוזר ליצור מושג איך זה עובד.
קח אופניים רגילים עם מחולל אופניים (מכונת דינמו) ואורות אופניים. מברזל הגג או מאלומיניום גיליון, חתכנו כמה להבים (2-3). הלהבים צריכים להיות באורך משולי הגלגל לרכזת ורוחב 2-4 ס"מ. הלהבים מותקנים בין החישורים, כדי להדק את שוליהם הם כפופים עם צבת סביב החישורים. מכיוון שהמתכת של הלהבים דקה, זה לא קשה לעשות זאת.
אם אתה משתמש בשני להבים, התקן אותם זה מול זה. אם ברצונך להוסיף להבים נוספים, חלק את היקפי הגלגלים במספר הלהבים והגדר אותם במרווחים קבועים.
תחנה מיקרו הידרואלקטרית כזו עוזרת מאוד לתיירים האופניים אם הם נעצרו על גדת נהר עם זרם מהיר. מים יעזרו להדליק את האוהל ולהטעין פלאפונים. אתה יכול להתנסות בעומק הגלגלים. בדרך כלל הוא שקוע משליש לחצי.
דוגמה נוספת למיזר מימן הוא תחנת כוח מיקרו הידרואלקטרית לאספקת חשמל של חווה קטנה בהספק של 3-5 קילוואט. זרימת הכוח שמסתובבת את הגלגל היא כמאה ליטר בשנייה. לייצור חומרים מאולתרים משומשים בלבד, מאלו. מה ניתן למצוא במזבלה.
גלגל הרוטור היה עשוי מתוף מתכת מכבל. קוטר התוף 2200 מ"מ. התוף נחתך במטחנה ועוכל. המרחק בין הלחיים היה 300 מ"מ. בזווית של 45 מעלות לרדיוס הוברחו 18 להבים. חומר הלהבים הוא שרידי התוף החתוך. התוף מסתובב על מסבים, מסגרת של צינורות או פינות משמשת כתמיכה למבנה.
על הגלגל מותקנת תיבת הילוכים עם יחס הילוכים של ארבע. יתרה מזאת, הסיבוב מועבר דרך גלגל ההינע מה- Zhazul VAZ 2101. הקרדן יכול להפחית את הרטט ולהקטין את הדרישות ליישור הכונן והגנרטור. הגנרטור ומוצרי אלקטרוניקה ומכניקה אחרים הקשורים אליו נסגרים באמצעות מעטפת אטומה למים (מיכל). זה נעשה למען הבטיחות והעמידות.
בתוך המארז מותקנים הילוך מדרגה עם מקדם 40 וגנרטור תלת פאזי. מהירות הסיבוב של הגנרטור היא כ 3000 סל"ד. מקדם ההפחתה הכולל של שתי תיבות הילוכים (שרשרת והילוכים) 160. לפיכך, גלגל המים מסתובב במהירות של 18-20 סיבובים לדקה.
מנוע אינדוקציה שפורק שימש כגנרטור; יחידת הבקרה נלקחה ממגרסת הזנה מיושמת שהופעלה בשנת 1953. כבל ריבועי VVG NG 2x4 נמתח מהגנרטור לחווה. הכבל מותקן על מוטות מאולתרים.
חומרים וייצור עולים 10,000 רובל. עיקר הכסף הוא משכורתם של עובדים ושל רתך. הסכום עשוי להיות אפילו פחות, מכיוון שברוסיה יש כל כך הרבה מזבלות שזרקו ציוד יעיל לחלוטין והראש והידיים שלך יעזרו לך לחסוך כסף.
מה שהתעשייה מציעה
נכון לעכשיו, כמה מפעלים מקומיים מציעים מיני הידרו במחירים סבירים. לדוגמה, מיני HPP מיני (3-5 קילוואט) יעלה 300-400 אלף רובל. פרטים נוספים על פרטי הגיליון תוכלו למצוא בקישורים:
ככל שאתה חי יותר, אתה מבין שהמשבר מקנן בראשם של מנהיגינו. רוסיה היא מדינה שמספקת לעצמה, מכיוון יש בו הכל - משאבים, אנשים מוכשרים ומיליון כיוונים למי שרוצה לשנות משהו לטובה. יש לנו למה לשאוף - הדרך הארוכה ביותר מתחילה בשלב הראשון. עשה זאת ותאר את הישגיך. שתף את החוויה שלך.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: