Istasyon ng hydroelectric ng tubig. Do-it-yourself damless hydroelectric power plants (HPPs)

Una, tukuyin natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo at mga uri ng maliliit na hydroelectric power plant. Ang daloy ng isang ilog o isang bumabagsak na daloy ng tubig ay umiikot sa mga blades ng turbine at isang hydraulic pipeline, na konektado sa isang electric generator - ang huli ay bumubuo ng kuryente. Ang mga modernong compact hydroelectric power plant ay may awtomatikong kontrol na may kakayahang agad na lumipat sa manual mode kung sakaling magkaroon ng emergency. Ginagawang posible ng mga disenyo ng modernong factory hydroelectric power plant na mabawasan ang gawaing pagtatayo sa panahon ng pag-install ng kagamitan.

Mga uri ng mini hydroelectric power plants

Kasama sa mga mini power plant ang mga gumagawa ng device na may kapasidad mula 1 hanggang 3000 kW. Sa panimula, ang thermal power plant ay binubuo ng:

1. turbines (aparato sa paggamit ng tubig);
2. pagbuo ng bloke;
3. mga sistema ng kontrol.

Ayon sa uri ng mga mapagkukunan ng tubig na ginagamit para sa henerasyon, ang mga mini hydroelectric power station ay:

• Mga ilog ng channel. Ang mga nasabing istasyon ay itinayo sa maliliit na mababang ilog na may mga reservoir.
• Bundok. Mga stationary station na gumagamit ng enerhiya ng mabilis na agos ng bundok.
• Pang-industriya. Mga istasyon na gumagamit ng mga pagkakaiba sa daloy ng tubig sa mga industriyal na negosyo.
• Mobile. Mga istasyon na gumagamit ng reinforced hoses para sa daloy ng tubig.

Ang mga uri ng dam ng mga istasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kapangyarihan, ngunit ang pagtatayo ng isang dam ay mahal, at sa kasong ito imposibleng gawin nang walang mga permit. Ang pakikisangkot sa mga opisyal sa ating bansa ay hindi lamang nagpapakumplikado sa iyong buhay, kundi pati na rin sa pagtatanong sa pagpapatupad ng iyong pinakamahusay na mga hangarin, kaya't iwanan natin kaagad ang ideyang ito.

Paano gumagana ang isang mini hydroelectric power station?

Ang prinsipyo ng diagram ng pagpapatakbo ng isang hydroelectric power station ay maaaring mapili mula sa maraming mga pagpipilian:

• Garland hydroelectric power station. Mula sa isang pampang ng ilog hanggang sa isa pa, isang kable na may mga rotor na nakasabit dito ay inilalagay sa ilalim ng tubig. Ang kasalukuyang umiikot sa mga rotor at, nang naaayon, ang cable mismo. Ang isang dulo ng cable ay nasa isang tindig, ang isa ay konektado sa generator.
• Propeller. Isang istraktura sa ilalim ng tubig na kahawig ng wind turbine na may makitid na blades at vertical rotor. Ang isang talim na may lapad na 20 mm lamang sa isang mataas na bilis ng pag-ikot ay magbibigay ng kaunting pagtutol. Ang isang talim ng lapad na ito ay pinili sa bilis ng daloy na 0.8-2.0 m bawat segundo.
• Gulong ng tubig. Isang gulong na may mga talim, bahagyang nakalubog sa agos, at matatagpuan sa tamang mga anggulo sa ibabaw ng tubig. Ang daloy ng tubig ay pumipindot sa mga blades, umiikot ang gulong.
• Rotor Daria. Vertical rotor na may kumplikadong mga ibabaw ng talim. Ang likidong dumadaloy sa paligid ng mga blades ay lumilikha ng iba't ibang mga presyon, na nagiging sanhi ng pag-ikot.

Ang larawan ay nagpapakita ng isang mini hydroelectric power station batay sa isang water wheel

Paano tantiyahin ang potensyal na kapasidad ng mga mini hydroelectric power station

Bago magtayo ng isang mini hydroelectric power station gamit ang iyong sariling mga kamay, kailangan mong matukoy ang kapangyarihan na maaari mong asahan. Mayroong isang sanggunian na relasyon sa pagitan ng bilis ng daloy ng tubig at ang kapangyarihan na maaaring alisin mula sa baras sa kW na may diameter ng tornilyo na 1 m.

Ang bilis ng daloy ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsukat sa oras na kinakailangan para sa isang chip na itinapon sa tubig upang maglakbay sa isang tiyak na distansya. Ang pagkakaroon ng mga simpleng kalkulasyon, nakuha namin ang bilis ng daloy sa metro bawat segundo. Kung sa kasong ito ang bilis ay mas mababa sa 1 m/sec, kung gayon ang pagtatayo ng isang hydroelectric power station ay hindi magiging matipid.

Sa bilis ng daloy na 2.5 m/s, ang kapangyarihan ay magiging 0.86 kW, sa 3 m/s - 1.24 kW, sa 4 m/s - 2.2 kW. Ang relasyon ay inilarawan sa pamamagitan ng pag-asa: ang kapangyarihan ng isang hydroelectric power station ay proporsyonal sa kubo ng bilis ng daloy ng tubig. Kung ang bilis ng daloy sa iminungkahing lugar ng konstruksiyon ay mababa, maaari mong subukang pataasin ito sa pamamagitan ng pag-install ng pagkakaiba sa mga taas ng daloy o sa pamamagitan ng pag-install ng drain pipe na may variable na diameter sa labasan ng reservoir. Kung mas maliit ang diameter ng outlet ng pipe, mas mataas ang rate ng daloy.

Paano gumawa ng mini hydroelectric power station sa bahay

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang maliit na homemade hydroelectric power station ay mauunawaan gamit ang halimbawa ng isang bisikleta na may headlight at isang dynamo (generator).

1. Mula sa roofing iron gumawa kami ng tatlong blades na may haba na katumbas ng radius ng gulong ng bisikleta (ang distansya mula sa gitnang hub hanggang sa rim ng gulong) at isang lapad na 3-4 cm.
2. Ini-install namin ang mga blades sa pagitan ng mga spokes ng wheel, baluktot ang gilid ng blade sa paligid ng spokes upang ma-secure ito. Ang mga blades ay dapat na nakahanay nang pantay-pantay habang pinapanatili ang parehong mga anggulo sa pagitan ng mga ito.
3. Ibinaon namin ang gulong na may mga blades sa isang mabilis na ilog sa lalim ng isang ikatlo hanggang kalahati ng diameter ng gulong. Ang nabuong kuryente ay magiging sapat, halimbawa, upang makapagsindi ng tolda.

Pagguhit ng isa sa mga opsyon para sa pagtatayo ng isang mini hydroelectric power station

Ang isang halimbawa ay isang maliit na hydroelectric power station para sa isang sakahan na may kapasidad na 3-5 kW mula sa mga scrap na materyales:

1. Ang rotor ay maaaring gawin mula sa isang lumang metal cable drum na may diameter na 2.2 m Gamit ang isang gilingan at hinang sa isang anggulo ng 45 degrees sa radius, 18 blades ang kailangang welded. Ang rotor ay umiikot sa mga bearings. Suporta - metal pipe o anggulo.
2. Sa rotor kailangan mong mag-install ng chain gearbox na may gear ratio (gear ratio) na 4. Susunod, ang pag-ikot ay ipapadala sa pamamagitan ng VAZ 2101 driveshaft Ang paggamit ng isang driveshaft ay magbabawas ng vibration, at ang coaxiality ng drive at generator kapag ginagamit ang baras ay hindi kritikal.
3. Kakailanganin mo ang isang step-up na gearbox (coefficient - 40) at isang three-phase generator. Ang bilis ng pag-ikot ng generator ay halos 3000 rpm. Ang kabuuang reduction ratio ng dalawang gearbox ay magiging 40 x 4 = 160. Ang generator ay dapat na sakop ng isang pambalot upang maprotektahan ito mula sa kahalumigmigan at kaligtasan. Ang tinantyang pag-ikot ng water wheel ay dapat na humigit-kumulang 20 revolutions kada minuto.
4. Ang isang asynchronous na motor ay maaaring iakma para sa generator, at ang control unit ay maaaring makuha mula sa anumang maliit na makina. Kakailanganin mo ng VVG NG cable na 2x4 ang haba mula sa rotor hanggang sa mga gusali ng sakahan.

mga konklusyon

Ang kabuuang gastos sa pagmamanupaktura ay magiging mga 10-15 libong rubles. Ang pangunahing gastos ay ang sahod ng welder at manggagawa na tumutulong sa paggawa at pag-iipon ng istraktura.

Ang pangunahing bentahe ng naturang kagamitan ay ang mababang halaga ng kuryente, kaligtasan sa kapaligiran, hindi pagkaubos ng pinagmumulan ng enerhiya at pagiging simple ng disenyo.

Ang mga "berde" sa buong mundo ay parami nang paraming nagpoprotesta laban sa pagbuo ng mga bagong deposito ng langis, gas, karbon, pati na rin ang malawakang paggamit ng mga internal combustion engine sa buong mundo, na nagdudulot ng pinakamasamang polusyon sa ating kapaligiran. Ang mga kilalang tao mula sa mundo ng fashion, teatro, at sinehan ay nananawagan para sa pamumuhay nang mas matipid sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya. Naglalagay sila ng mga solar panel at wind generator sa mga bubong ng kanilang mga mansyon (tulad ng aktor na si Leonardo DiCaprio, halimbawa).

Parami nang parami ang mga ordinaryong tao na nauunawaan din na ang isang bagay ay maaaring depende sa kanilang pag-uugali, at kung hindi bababa sa isang tao ang makakahanap ng isang kahalili sa panloob na engine ng pagkasunog, kung gayon ang mundo ay magiging mas malinis. Samakatuwid, sa mga nayon, bayan at sa ating bansa, kung saan mayroong bumabagsak o umaagos na tubig, isang tiyak na pool ng tubig sa isang burol, posible na gumawa ng isang mini hydroelectric power station gamit ang iyong sariling mga kamay at, sa gayon, tulungan ang iyong sarili at Kanyang Kamahalan Kalikasan. Ito ay isang alternatibo sa isang gasolina o diesel generator, na tumatakbo pa rin sa gasolina at gumagawa ng mga mapang-akit na emisyon sa kapaligiran.

Paano kung higit sa isang tao, higit sa isang sambahayan ang nagpasya na humanap ng alternatibong paraan para makakuha ng kuryente? Paano kung ito ay isang buong bayan, nayon, aul? Dito ang load sa Kalikasan ay bababa nang malaki. At ang mamimili ay magkakaroon ng mas maraming pera sa kanyang bulsa para sa mga pangangailangan sa sambahayan, dahil ang kuryente mula sa isang mini hydroelectric power station na nilikha ng mga kamay at isipan ng mga mahilig ay halos tatlong beses na mas mura kaysa sa pagbili nito mula sa mga regular na producer (CHPs, nuclear power plants, industrial hydroelectric mga istasyon ng kuryente).

Paghahanap ng tamang tubig

Kamakailan ay nakakita ako ng isang maikling video na nagpapakita kung paano, sa isang ordinaryong nayon ng India, ang mga estudyante mula sa isa sa mga kolehiyo sa Kanluran ay nagpasya na magtayo ng isang mini hydroelectric power station. Walang kuryente sa ilang na iyon, ang mga kabataan ay tumatakas sa mga lungsod, ngunit ano ang mangyayari kung bibigyan mo ng kuryente ang mga residente? Walang ganoong ilog sa nayon, ngunit mayroong isang reservoir. Ang isang natural na mangkok na may malaking halaga ng tubig ay matatagpuan nang bahagya sa itaas ng antas ng nayon. Ano ang naisip ng mga mag-aaral?

Sa kanilang matalinong mga ulo napagtanto nila na dahil walang daloy mula sa Kalikasan dito, maaari itong malikha! Sa pamamagitan ng mga kamay ng mga upahang manggagawa, isang nakatakip na mahabang tubo na may diameter na isang metro ang na-install, at ang isang dulo nito ay isinara sa isang reservoir, at ang isa, sa ibaba, ay napunta sa isang maliit at mabagal na ilog. Dahil sa pagkakaiba-iba ng taas, ang tubig mula sa reservoir ay dumaloy sa tubo, pabilis ng pabilis, at sa labasan ay isang medyo malakas na daloy ang nalikha, na nakasandal sa mga blades ng mini hydroelectric power station. Ang tubo kung saan nakapaloob ang tubig ng imbakan ng tubig ay dumadaloy pababa sa gilid ng burol nang napakaganda na tila isang malaking sawa ang dahan-dahang gumagapang mula sa itaas hanggang sa ibaba at nagdudulot ng takot sa mga lokal na residente sa laki nito. Gusto mong hawakan ito gamit ang iyong mga kamay, damhin ito, pakiramdam ang kapangyarihan nito.

Kung ang isang bagay na katulad ay nilikha sa isang nayon ng India, kung gayon bakit hindi subukan na gawin ang parehong sa isang nayon ng Russia? Kung walang malapit na ilog na mabilis na umaagos, ngunit mayroong isang reservoir, posible rin ang pagtatayo ng isang mini hydroelectric power station. Kailangan mo lang tingnan ang lupain, ngunit isang bagay ang malinaw: ang reservoir - natural man o artipisyal - ay dapat na mas mataas kaysa sa lugar kung saan ilalagay ang hydroelectric power station. Kung malaki ang pagkakaiba ng taas, mas maganda pa! Lalong lalakas ang daloy ng tubig mula sa itaas hanggang sa ibaba, na nangangahulugang tataas ang posibleng kapangyarihan ng nabuong kuryente.

Hindi kinakailangang bumili ng mga mamahaling tubo upang ayusin ang isang artipisyal na daloy ng tubig. Maaari kang gumawa ng isang uri ng kanal gamit ang iyong sariling mga kamay, at hayaang ang tubig mula sa reservoir ay mapabilis sa pamamagitan nito. Upang magsimula, mas mahusay na kumuha ng anumang magagamit na paraan, mga lumang tubo, kahit na maliit ang diameter sa ngayon, at bumuo ng isang pagsubok na bersyon ng draining tubig mula sa reservoir na matatagpuan sa itaas. Sa ganitong paraan posible na sukatin ang bilis ng daloy (isinulat ko na kung paano ito gagawin nang mas maaga). Kung may malapit na ilog na mabilis na umaagos, hindi na kailangang magtayo ng alinman sa mga dam, kanal, o artipisyal na lumikha ng daloy ng tubig. Ang mga mini hydroelectric power station sa anyo ng isang garland, propeller, Dardieu rotor o water wheel ay maaaring mai-install sa mga naturang lugar nang walang anumang problema.

Mahalagang protektahan ang istraktura. Paano? Ang isang proteksiyon na screen na gawa sa mesh o isang diffuser ay dapat na mai-install sa harap ng mini hydroelectric power station upang ang mga fragment ng mga puno, o kahit na mga buong troso, lumulutang sa tabi ng ilog, pati na rin ang buhay at patay na isda, at lahat ng uri ng mga labi, huwag mahulog sa mga blades ng turbine, ngunit lumutang sa nakaraan.

Ang pinakasimpleng DIY mini hydroelectric power station

Halos lahat ay maaaring lumikha ng kanilang sariling mini-hydroelectric power station gamit ang kanilang sariling mga kamay. Mga halimbawa? Upang makakuha ng ilaw habang naglalakad, maraming turista ang gumagamit ng ordinaryong bisikleta, na ginagamit nila sa paglilibot. Sa anumang gulong ng bisikleta, naglalagay sila ng mga jumper na gawa sa mga piraso ng, halimbawa, manipis na bakal sa pagitan ng mga spokes at, una gamit ang kanilang mga kamay at pagkatapos ay may mga pliers, dinadala ang mga gilid ng sheet sa likod ng spoke, sa gayon ay inaayos ang jumper. Ang haba ng jumper ay dapat na tumutugma sa kalahati ng diameter ng gulong, iyon ay, takpan ang distansya mula sa rim hanggang sa hub. Sa katunayan, dapat itong katumbas ng haba ng karayom ​​sa pagniniting. Magiging pinakamainam na mag-install ng apat na gayong mga jumper ayon sa mga direksyon ng kardinal: Hilaga, Timog, Kanluran, Silangan. Susunod, kakailanganin mo ng isang regular na generator ng bisikleta at isang flashlight na konektado dito.

Oras na para mag-hiking. Kailangan mong huminto para sa gabi sa tabi ng ilog. Well, hayaan ang mga lamok na kumagat! Ngunit magagawa mong gumawa ng isang video ng party at kumuha ng mga larawan sa paligid ng apoy. Napakaganda nito! Dapat kapansin-pansin ang daloy ng tubig sa ilog at saka gagana ang camping mini hydroelectric power station natin. "Magkaroon ng liwanag!" - sabi ng mekaniko at nag short circuit. Hindi, hindi ito tungkol sa amin.

"Magkaroon ng liwanag!" - sabi ng turista at ibinaba ang gulong na may mga jumper na bakal sa ikatlong bahagi sa tubig ng umaagos na ilog. Ang bisikleta mismo ay inilalagay sa isang maliit na kinatatayuan, o nakabitin sa isang puno o peg sa baybayin upang ang ikatlong bahagi ng gulong ay nahuhulog sa batis. Ang tubig ay pumipindot sa mga jumper, umiikot ang gulong, ang generator ay nagko-convert ng enerhiya ng tubig sa kasalukuyang at ang isang mini-flashlight ay nag-iilaw sa lugar ng paradahan.

Walang panganib na ang mga baterya ay may depekto, tulad ng sa kaso ng paggamit ng isang maginoo na flashlight, walang panganib na sila ay maubusan, at hindi mo kailangang kumuha ng maraming dami ng mga ito sa paglalakad. Ang daloy ng ilog ay hindi mawawala kahit saan. Kadalasang ginusto ng mga turista na manatili sa mga napatunayang lugar. Kaya, na minsang nakatanggap ng electric current sa pamamagitan ng mini-velo-hydroelectric power station sa lugar kung saan sila nagpalipas ng gabi, maaalala nila ang lugar na ito at susubukan nilang iwaksi ang madilim na oras ng araw dito.

Mga paghihirap sa negosasyon

Gayunpaman, ang pagsindi ng isang kandila, sa makasagisag na pagsasalita, ay isang bagay, ngunit ang pagsindi ng libu-libo, na nagbibigay ng liwanag sa mga tao, gaya ng ginawa ni Prometheus, ay isang ganap na naiibang bagay. Ang isang compact hydroelectric power station bilang pinagmumulan ng kuryente, sa pamamagitan ng hitsura nito sa pang-araw-araw na paggamit, ay maaaring makagambala sa itinatag na larawan at estado ng mga gawain.

Ang mga pinakamalaking monopolyo ay nakasanayan na ang katotohanan na sila ang gumagawa ng kuryente para sa mga maliliit na pamayanan ay nakasanayan na ang pagtanggap ng pera para sa paghahatid ng mga kalakal - kWh sa mamimili. Saan magkakasya ang mga mini hydroelectric power station sa ganitong pamamaraan? At hindi pa kontrolado ng mga monopolista? Sasabihin ko kaagad na hindi magiging madali ang pag-coordinate ng naturang proyekto sa mga lokal na awtoridad sa Russia, tulad ng iba pang bagong negosyo. Ngunit ang resulta ay sulit sa pagsisikap.

Sa pangkalahatan, ang isang compact (mini) hydroelectric power station ay nangangahulugang isang istasyon na gumagawa ng kapangyarihan hanggang sa 100 kW. Ang mga manggagawa, na nagtatrabaho sa kanilang mga kamay at ulo, ay madaling maitayo ang kapaki-pakinabang na bagay na ito sa kanilang bayan o nayon, kahit na sa isang pribadong sambahayan. Ngunit kung may naaangkop na natural na mga kondisyon at ang pagnanais na lumikha ng isang bagay na BAGO, makatipid ng pera, iyon ay, magbayad ng mas kaunti para sa kuryente sa hinaharap.

Kung manood ka ng video o larawan ng ilang mini-hydroelectric power plants, makikita mo na minsan ay kakaiba ang hitsura nila. Ngunit para sa mga kontemporaryo ni Leonardo Da Vinci, ang kanyang mga flywheel na may malalaking pakpak ay tila kakaiba, at sa kanyang matapang na mga eksperimento at ideya, ang dakilang Italyano ay lubos na natakot sa maraming tao sa kanyang panahon. E ano ngayon? Hindi namin naaalala ang mga taong iyon. At ang mga guhit at likha ni Leonardo ay mabubuhay sa loob ng maraming siglo. Bumuo ng isang mini-hydroelectric power station gamit ang iyong sariling mga kamay, mag-eksperimento, maglakas-loob! Ang kalikasan at mga inapo ay magsasabi lamang ng "Salamat" sa iyo!

Mikhail Bersenev

Mayroon ding mga manggagawa sa Tajikistan, hindi mas masahol pa sa mga Indian:

Ang micro hydroelectric power station ay isang planta ng kuryente na may mababang kapangyarihan (hanggang sa 100.0 kW), na ginagamit upang makagawa ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng pag-convert ng kinetic energy ng tubig.

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga micro-hydroelectric power station ay katulad ng pagpapatakbo ng malaki at maliit na hydroelectric power station. Ang pagkakaiba ay nakasalalay lamang sa kapangyarihan ng naka-install na kagamitan at ang dami ng elektrikal na enerhiya na nabuo.
Ang produksyon ng electric current ay isinasagawa ng isang generator, ang rotational movement ng rotor na kung saan ay ipinadala mula sa isang hydraulic turbine.
Upang simulan ang pag-ikot ng turbine, ang presyon ng tubig ay nilikha sa reservoir kung saan naka-install ang mini hydroelectric power station. Ito ay maaaring presyon na nilikha ng natural na daloy ng mga masa ng tubig, o nilikha ng pagtatayo ng isang dam o iba pang teknikal na istraktura. Sa ilang mga kaso, ang parehong mga paraan ng paglikha ng presyon ay maaaring gamitin nang sabay-sabay.
Sa ilalim ng impluwensya ng presyon, ang mga daloy ng tubig ay dumadaloy sa kinakailangang direksyon; Ang kinetic energy na ito ng tubig ay binago ng turbine sa rotational motion, na ipinapadala sa pamamagitan ng mechanical transmission (gearbox) sa generator shaft.

Ang mapagkukunan ng enerhiya ay maaaring:

• mga ilog na may iba't ibang laki at daloy ng daloy at batis,
• mga pagkakaiba sa taas sa mga spillway ng mga reservoir para sa iba't ibang layunin;
• mga teknolohikal na daluyan ng tubig;
• pagkakaiba sa taas sa mga pipeline para sa iba't ibang layunin.

Depende sa uri ng kagamitan na ginamit at ang paraan ng pag-install nito, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang hydroelectric power station ay maaaring mag-iba. Maaaring ito ang mga sumusunod na opsyon:

1. Ang prinsipyo ng "wheel ng tubig" - sa pagpipiliang ito, ang pagtanggap ng gulong ay bahagyang nahuhulog sa tubig na kahanay sa ibabaw nito. Ang tubig ay dumadaloy, na gumagalaw sa isang natural na channel, naglalagay ng presyon sa mga blades na nakalagay sa gulong at nagiging sanhi ng pag-ikot nito. Ang gulong, sa turn, sa pamamagitan ng isang gearbox at iba pang mga mekanikal na aparato, ay lumilikha ng isang rotational na paggalaw ng generator.
2. Ang disenyo ay nasa anyo ng isang garland - isang cable ay naka-mount sa kabaligtaran ng mga bangko, kung saan naka-install ang mga espesyal na rotor. Ang gumagalaw na tubig ay umiikot sa mga rotor, ang paikot na paggalaw nito ay ipinapadala sa cable. Ang umiikot na cable ay nagpapadala ng rotational motion sa isang generator na naka-install sa baybayin.
3. Paggamit ng Darrieus rotor - ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng turbine ay batay sa paggamit ng pagkakaiba sa presyon sa rotor blades.
4. Gamit ang prinsipyo ng isang propeller, ang mga blades ng aparato ay inilalagay sa tubig at, sa ilalim ng impluwensya ng tubig, nagsisimula silang iikot, na ipinapadala sa baras ng isang generator na bumubuo ng electric current.

Mga kalamangan ng paggamit ng mga micro-hydroelectric power station:

• Hindi na kailangang baguhin ang natural na tanawin ng lugar;
• Walang panlabas na impluwensya sa kalidad ng tubig;
• Hindi umaasa sa impluwensya ng natural na phenomena;
• Posibilidad ng paggamit sa isang buong taon na operating cycle;
• Hindi na kailangang magtayo ng mga mamahaling istrukturang haydroliko.

Mga uri

Depende sa paraan ng paggamit ng enerhiya ng tubig, ang mga micro-hydroelectric power station ay nahahati sa:

1. Mga dam.
   Ang paraan ng paglikha ng presyon ng tubig ay batay sa pagtatayo ng isang dam, mula sa kung saan ang daloy ng tubig ay nakadirekta sa pamamagitan ng isang espesyal na chute (pipe) patungo sa turbine.
2. Derivational.
   Kapag nagtatayo ng isang micro-hydroelectric power station ng ganitong uri, ginagamit ang natural na presyon ng tubig (mabilis, mga ilog ng bundok). Sa kasong ito, ang bahagi ng tubig ay inililihis mula sa kama ng ilog at ipinadala sa turbine, pagkatapos nito ang tubig ay pinalabas sa pangunahing channel.
3. Dam at diversion.
   Ang ganitong uri ng planta ng kuryente ay gumagamit ng parehong natural na presyon at ang presyon na nilikha ng dam.
4. Malayang daloy.
   Ang ganitong uri ng micro-hydroelectric power station ay hindi kasangkot sa pagtatayo ng mga istraktura ng presyon ng tubig ay ginagamit sa kanyang libreng daloy, sa pamamagitan ng pag-install ng mga espesyal na aparato, lumulutang o submersible.

Mga tagagawa at mga presyo

Sa kasalukuyan, parami nang parami ang interesado sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya, at naaayon, ang pangangailangan para sa mga kagamitan na ginagamit para sa paggawa ng enerhiya ay tumataas. Kaugnay nito, ang mga kumpanya sa maraming bansa sa mundo, kabilang ang Russia, ay nakikibahagi sa paggawa ng naturang kagamitan.

Ang mga kagamitan para sa mga micro-hydroelectric power station, parehong mga indibidwal na yunit at kit, ay ginawa sa ating bansa sa pamamagitan ng:

1. LLC "AEnergy" kumpanya, Moscow.
   Gumagawa ang kumpanya ng mga kagamitan para sa iba't ibang lugar ng produksyon ng elektrikal na enerhiya gamit ang mga alternatibong mapagkukunan (mga wind generator, solar power plant, atbp.). Kasama sa linya ng produkto ang mga kagamitan sa enerhiya para sa mga micro at mini hydroelectric power station.
2. Interindustry scientific at technical association "MNTO INSET", St. Petersburg.
   Isinasagawa ng kumpanya ang buong hanay ng trabaho mula sa disenyo hanggang sa paghahatid ng turnkey ng natapos
   lugar ng pagtatayo. Kasama sa linya ng produkto ang mga micro-hydroelectric power station na may iba't-ibang
   mga uri ng impeller at kapangyarihan mula 5.0 hanggang 180.0 kW, pati na rin ang iba't ibang
   mga yunit ng haydroliko.

Ang halaga ng isang hanay ng kagamitan, depende sa uri ng planta ng kuryente at kapasidad nito, ay mula sa 350,000.00 rubles.

Sa mga dayuhang tagagawa, ang pinakasikat na mga produkto ay mula sa mga kumpanya tulad ng:

1. "CINK Hydro-Energy" Czech Republic.
   Gumagawa ang kumpanya ng mga hydroelectric power station kit na may mga pahalang at patayong turbine, mula 5.0 hanggang 3000 kW, pati na rin ang mga microturbine.
   Ang halaga ng mga set ay mula sa 500,000.00 rubles.
2. "Micro hydro power" China.
   Gumagawa ang kumpanya ng mga hydroelectric power kit mula 1.0 hanggang 3000 kW. Ang gastos ay mula 300,000.00 hanggang 4,000,000.00 rubles.
3. Engineering at teknikal na kumpanya LLC "Gidroponics", Bishkek, Kyrgyzstan.
   Ang kumpanya ay gumagawa ng mga hydroelectric power plant na may kapasidad na 0.5 hanggang 5.0 kW. Ang gastos ay mula 60,000.00 hanggang 300,000.00 rubles.

Paano gawin ito sa iyong sarili

Upang makagawa ng isang simpleng aparato para sa pagbuo ng elektrikal na enerhiya, kailangan mong magkaroon ng mga kasanayan sa pagtatrabaho sa mga tool sa kamay, libreng oras, pagnanais at isang katawan ng tubig.

Bilang isang mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya, maaari kang gumamit ng isang generator ng kotse, upang paikutin ang rotor kung saan, kailangan mong gawin ang sumusunod na disenyo.

• Alinsunod sa umiiral na reservoir, kinakailangan upang magpasya kung aling pagpipilian ng gulong ang gagamitin - patayo o pahalang. Nakakaapekto ito sa spatial na disenyo ng pinagsama-samang pag-install.
• Ang anumang magagamit na gulong ay maaaring gamitin bilang isang gulong. Gumagana nang maayos ang gulong ng bisikleta.
• Ang mga blades ay nakakabit sa gilid ng gulong, na gawa sa metal, matigas na plastik o iba pang materyal na magagamit.
• Ang isang gear o pulley ay nakakabit sa wheel shaft. Depende sa nakapirming elemento, isang chain o belt drive ang isasagawa sa hinaharap.
• Ang gulong ay naka-mount sa isang istraktura at inilagay sa tubig, upang kapag ang gulong ay inilagay nang pahalang, ang 1/3 ay nasa itaas ng ibabaw ng tubig kapag inilagay nang patayo, ang tubig ay dumadaloy sa mga blades, at ang axis ng gulong ay nasa labas ng tubig.
• Depende sa katawan ng tubig, ang isang generator ay naka-install. Ito ay maaaring gawin nang direkta sa binuo na istraktura ng metal, o naka-install sa baybayin.
• Ang isang gear o pulley ay naka-install sa generator shaft, na dapat ay mas maliit sa diameter kaysa sa mga naka-install sa gulong.
• Ang koneksyon ay ginawa sa pagitan ng mga pulley o gear na naka-mount sa gulong at baras ng generator.

Ang pag-install ay handa nang gamitin.

Ang opsyong ito para sa pagbuo ng elektrikal na enerhiya ay maaaring gamitin ng mga turista at manlalakbay upang mag-recharge ng mga mobile phone, tablet at iba pang kagamitang hindi masinsinan sa enerhiya.

Micro - hydroelectric power station sa sapa

Kung ikaw ay nakatira sa isang rural na lugar o may isang summer cottage na may isang stream na dumadaloy malapit dito, maaari mong lutasin ang isyu ng power supply sa mga bagay na ito sa pamamagitan ng pag-install ng micro-hydroelectric power station sa naturang water body.
Upang magbigay ng kapangyarihan sa naturang pasilidad, ang isang generator ng kotse ay hindi na sapat, dahil ang naka-install na kapangyarihan ng kahit na isang bahay ng bansa ay higit na malaki kaysa sa magagawa ng isang aparato.
Ang pinakatamang solusyon ay ang pagbili ng isang hanay ng mga micro-hydroelectric power plant na may lakas na hanggang 10.0 kW at isagawa ang pag-install sa iyong sarili. Magbabawas ito ng mga gastos, at ang proseso ng pag-install mismo ay maaaring makumpleto kahit na ng isang taong may kaunting kaalaman sa mekanika at electrical engineering.

Ang isang set ng naturang kagamitan ay kadalasang kinabibilangan ng mga sumusunod na elemento:

• Hydro turbine.
• Multiplier upang mapataas ang bilis ng generator shaft na may kaugnayan sa bilis ng turbine.
• Isang aparato na nagsisiguro sa sariling pagpapabilis ng turbine.
• Pipeline kit.
• Generator.
• Sistema ng kontrol at automation.

Depende sa daloy ng tubig na ibinigay ng stream, ang uri ng turbine ay karaniwang isang propeller o diagonal na disenyo.
Alinsunod sa mga tagubilin ng tagagawa, ang kagamitan ay naka-install at ang mga mamimili ay konektado.

Micro-hydroelectric power station ng uri ng whirlpool

Ang mga pag-install na tumatakbo sa prinsipyo ng whirlpool ay ipinapayong i-install sa maliliit na ilog at malalim na batis. Ang kapangyarihan ng ganitong uri ng micro-hydroelectric power station ay hanggang 100.0 kW.
Kapag nagtatayo ng mga naturang istasyon, isang espesyal na trench ang naka-install kung saan ang tubig ay dumadaloy mula sa isang ilog o stream. Sa pinakamababang punto ng kanal, ang isang cylindrical na istraktura ay ginawa sa ilalim kung saan ang isang butas ay ginawa. Ang tubig ay pumapasok sa receiver-cylinder sa pamamagitan ng isang chute, na gumagalaw nang tangential sa mga dingding ng huli, bilang isang resulta kung saan, sa loob ng silindro, ito ay umiikot sa isang whirlpool, ang bilis ng paggalaw nito ay tumataas, at ito ay dumadaloy sa ibabang butas, nahuhulog sa mga blades ng turbine.

Dahil sa patuloy na pag-ikot ng tubig, ang mga hydroelectric power plant ng ganitong uri ay nagpapatakbo sa isang buong taon na cycle. Ang kawalan ng whirlpool micro-hydroelectric power plants ay ang kanilang mataas na gastos dahil sa malaking dami ng kongkretong trabaho.

Mga kalamangan at kahinaan

Ang paggamit ng mga micro-hydroelectric power station ay ginagawang posible na makakuha ng isang positibong epekto mula sa kanilang paggamit sa pang-ekonomiya at panlipunang spheres at ang kaligtasan sa kapaligiran ng mga teritoryo kung saan itinayo ang mga naturang istruktura.
Ang paggawa ng elektrikal na enerhiya ay ginagawang posible upang matiyak ang kalayaan ng enerhiya at seguridad ng isang teritoryo, isang indibidwal na negosyo o isang ari-arian. Sa panahon ng pagtatayo, ang pagtatayo ng malalaking haydroliko na istruktura ay hindi kinakailangan, at bilang isang resulta, ang gastos ng konstruksiyon at pag-install ng trabaho ay nabawasan.
Ang isang mahalagang bentahe ng maliit na hydropower ay ang kaligtasan sa kapaligiran ng naturang mga pag-install. Walang nakakapinsalang epekto sa flora at fauna, at ang kalidad ng tubig ay nananatiling hindi nagbabago.

Ang pagbubuod ng mga pakinabang ng paggamit ng mga micro-hydroelectric power station, ang kanilang mga positibong katangian ay kinabibilangan ng mga sumusunod:

• Kabaitan sa kapaligiran at kaligtasan ng mga pag-install;
• Ang enerhiya ng tubig ay isang nababagong at hindi mauubos na mapagkukunan ng enerhiya;
• Kakayahan ng mga pag-install na gumana nang awtonomiya;
• Ang nabuong elektrikal na enerhiya ay may mababang halaga;
• Mahabang buhay ng serbisyo;
• Teknikal na pagiging maaasahan ng mga pag-install.

Anumang teknikal na bagay, kasama ang mga positibong katangian, ay palaging may mga negatibo. Para sa mga kumplikadong teknikal na istruktura, tulad ng mga micro-hydroelectric power plant, maaaring may mga sitwasyong pang-emergency, bilang resulta kung saan ang produksyon ng elektrikal na enerhiya ay maaaring ihinto, at samakatuwid ang mga mamimili ay mawawalan ng lakas.
Ang seasonality ng pagpapatakbo ng istasyon ay isang kawalan din ng naturang mga pag-install. Tinutukoy nito ang mga rehiyon ng paggamit o ang pangangailangan para sa mga espesyal na device at istruktura.

Pinagsasama ang mga disadvantages ng paggamit ng mga micro-hydroelectric power station, ang kanilang mga negatibong katangian ay kinabibilangan ng:

• Mataas na halaga ng kagamitan at gawaing pagtatayo at pag-install;
• Pag-alis ng malalaking lugar mula sa pampublikong paggamit (pagbaha sa panahon ng pagtatayo ng mga dam at reservoir);
• Limitadong paggamit dahil sa posibilidad ng pag-install ng mga pag-install at ang klima ng rehiyon kung saan naka-install ang kagamitan;
• Ang pagkakaroon ng potensyal na panganib sa mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa mga anyong tubig.

Ang paggamit ng maliliit na hydroelectric power plant ay isa sa mga direksyon para sa pagbuo ng renewable energy sources at ngayon ay nakikipagkumpitensya sa mga tradisyunal na pinagkukunan ng elektrikal na enerhiya, na isang mabisang direksyon para sa pagbuo ng alternatibong enerhiya.

Dahil sa patuloy na pagtaas sa halaga ng mga mapagkukunan ng enerhiya ng carbohydrate, ang mga eksperto ay nagbabayad ng pagtaas ng pansin sa mga pakinabang na ibinibigay ng paggamit ng kuryente na nakuha sa isang mas matipid na paraan. Ang isa sa mga pinaka-ekonomiko at pangkalikasan na paraan upang makabuo ng kuryente ay isang hydroelectric power station para sa bahay, na ang mga gastos ay binabawasan sa pangunahing konstruksiyon at pagpapanatili ng kagamitan. Ngunit hindi lahat ng lugar ay may natural na mga pagkakataon para sa pagtatayo ng mga naturang istruktura, na nangangailangan ng isang malakas na daloy ng tubig at isang malaking pagkakaiba sa mga taas na nilikha ng dam sa kasong ito, ang mga mini hydroelectric power station ay tumulong sa mga power engineer.

Prinsipyo ng pagpapatakbo at mini hydroelectric power station

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng kagamitang ito ay medyo simple, na nagdaragdag sa pagiging maaasahan nito. Ang daloy ng tubig, na bumabagsak sa mga blades ng turbine, ay umiikot sa isang hydraulic drive na konektado sa isang electric generator, na nagsisiguro sa pagbuo ng kuryente sa ilalim ng kontrol ng isang control system.
Ang mga modernong mini hydroelectric power plant ay nilagyan ng control system na ginagawang posible na gumana sa awtomatikong mode na may agarang paglipat sa manu-manong kontrol sa kaganapan ng isang emergency. Ang isang multi-level na sistema ng proteksyon ay nagbibigay-daan sa iyo upang maiwasan ang labis na karga ng kagamitan kapag nagbabago ang mga panlabas na kondisyon. Ang disenyo ng mga istasyon ay nagpapahintulot sa amin na mabawasan ang gawaing pagtatayo sa panahon ng pag-install ng mga kinakailangang kagamitan.

Mga uri ng mini hydroelectric power station

Ang isang mini hydroelectric power plant ay mga kagamitan na may kapasidad mula 1 hanggang 3000 kW, na kinabibilangan ng water intake device (turbine), isang generating power unit at isang equipment control system.
Depende sa mga mapagkukunan ng tubig na ginamit, ang mga mini hydroelectric power station ay nahahati sa ilang mga kategorya:

• run-of-river stations na gumagamit ng enerhiya ng maliliit na ilog na may organisadong reservoir. Pangunahing ginagamit sa patag na lupain;
• stationary stations na gumagamit ng enerhiya ng mabilis na daloy sa pagsasamantala ng mga ilog sa bundok;
• mga istasyon na gumagamit ng mga pagkakaiba sa daloy ng tubig sa mga pang-industriyang negosyo;
• mga mobile station na gumagamit ng reinforced hoses upang ayusin ang daloy.

Ayon sa inaasahang presyon ng daloy ng tubig, ang hydraulic unit at turbine nito ay idinisenyo upang tumugma sa kapangyarihan ng yunit ng pagbuo ng kuryente upang matiyak ang kinakailangang bilis ng pag-ikot ng generator at mapadali ang paglikha ng kinakailangang kasalukuyang frequency.

Para sa iba't ibang mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mga mini hydroelectric power plant, ang mga angkop na disenyo ng turbine ay binuo:

• na may mataas na presyon ng daloy ng tubig na higit sa 60 m, ginagamit ang radial-axial at bucket turbines;
• na may average na intensity ng daloy na 25 - 60 m, ang mga turbine ng rotary-blade at radial-axial na disenyo ay napatunayang mabuti ang kanilang sarili;
• sa mga low-pressure na daloy ay mas kumikita ang paggamit ng rotary-blade at propeller structures na inilagay sa reinforced concrete chambers.

Video ng isang home made hydroelectric power station

Mga tampok ng pagkonekta ng mga mini hydroelectric power station

Ang disenyo ng kagamitang ito ay nagpapahintulot sa mga istasyon na direktang konektado sa network ng supply ng kuryente sa kasong ito, isang kasabay na generator ang ginagamit. Upang lumikha ng isang lokal na network, ang isang asynchronous na yunit ay ginagamit, na nilagyan ng ballast load unit na kinakailangan upang mawala ang labis na kapangyarihan upang maiwasan ang pagkabigo ng mga sistema ng supply ng kuryente at biglaang mga pagbabago sa pangunahing mga parameter ng network.

Mga kalamangan at kawalan ng mga mini hydroelectric power station

Ang mga bentahe ng naturang mga sistema ay kinabibilangan ng:

• kaligtasan sa kapaligiran ng kagamitan at ang kawalan ng pangangailangan na bahain ang malalaking lugar;
• mababang halaga ng nabuong kuryente, na ilang beses na mas mura kaysa sa nabuo sa mga thermal power plant;
• pagiging simple at pagiging maaasahan ng kagamitan na ginamit at ang posibilidad ng operasyon nito sa autonomous mode;
• hindi mauubos ang likas na yaman na ginamit

Kabilang sa mga disadvantage ang:

• mga pagkagambala sa supply ng kuryente sa ilang mga rehiyon kapag nabigo ang kagamitan, sa kaso ng paggamit ng isang mini hydroelectric power station bilang isang lokal na mapagkukunan. Binabayaran ito ng pagkakaroon ng emergency power supply na awtomatikong konektado;
• mahinang produksyon at repair base ng sektor ng supply ng enerhiya na ito sa ating bansa.

Kung mayroong isang lawa na may dam o sapa malapit sa iyong tahanan, maaari kang gumawa ng isang mahusay na mapagkukunan ng libreng karagdagang enerhiya. Ang artikulo ay titingnan ang isang halimbawa kung paano ka makakagawa ng isang hydroelectric power station gamit ang isang gulong ng tubig gamit ang iyong sariling mga kamay. Ang isang istasyon ng kuryente na ginawa sa ganitong paraan ay may kakayahang maghatid ng isang kasalukuyang hanggang sa 6 A kapag naka-install sa isang maliit na stream, ang pag-install ay nagpakita ng isang resulta ng 2 A. Ito ay sapat na upang i-on ang receiver at isang pares ng mga ilaw na bombilya. Ang kapangyarihan ay nakasalalay sa puwersa kung saan dumadaloy ang tubig.

Mga materyales at kasangkapan:
- mga sulok at mga scrap ng sheet metal;
- mga disk upang lumikha ng isang gulong (ginamit mula sa pabahay ng generator ng Onan, na nabigo);
- generator (ginawa mula sa dalawang 28 cm Dodge brake disc);
- ang baras at mga bearings ay kinuha din mula sa Dodge;
- tansong kawad na may cross-section na halos 15 mm;
- Neodymium magnet;
- playwud;
- polystyrene resin (kinakailangan para sa pagpuno ng stator at rotor).

Proseso ng paggawa:

Unang hakbang. Paglikha ng gulong
Upang lumikha ng isang gulong kakailanganin mo ng dalawang bakal na disk. Sa kasong ito, ang kanilang diameter ay 28cm (11 pulgada). Ang disk ay kailangang markahan upang ito ay malinaw kung saan i-install ang mga blades. Upang gawin ang mga blades, kumuha ng tubo na may diameter na 4 na pulgada at gupitin ito nang pahaba sa 4 na bahagi. Sa kabuuan, ang gulong ay may 16 na blades. Upang ma-secure ang mga disc, hinihigpitan sila ng apat na bolts. Susunod, maaari mong i-install ang mga blades sa nais na mga posisyon. Ang mga ito ay hinangin nang magkasama. Ang agwat sa pagitan ng mga disc ay 10 pulgada, iyon ay, ang haba ng gulong ay 10 pulgada.

Sa yugtong ito, ang pagpupulong ng hydroelectric power station ay nakumpleto, ang gulong ay handa na, ngayon ay kailangan mong gumawa ng isang nozzle at isang generator. Sa isang gilid ng disk ay may isang butas para sa maginhawang pag-fasten ng gulong sa generator.

Ikalawang hakbang. Gumagawa ng nozzle
Ang nozzle ay kinakailangan upang idirekta ang tubig sa gulong. Ang lapad nito ay 10 pulgada, kapareho ng lapad ng gulong. Ang nozzle ay ginawa mula sa isang piraso ng metal sa pamamagitan ng baluktot. Susunod, ang istraktura ay hinangin nang magkasama gamit ang hinang.

Ngayon ay maaari mong i-install ang gulong sa ehe at ang mekanikal na bahagi ng hydroelectric power station ay halos handa na. Ang natitira na lang ay ang pag-assemble at pag-install ng generator.
Ang nozzle ay ginawa adjustable sa taas, ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makontrol ang daloy ng tubig depende sa sitwasyon.

Ikatlong hakbang. Pagtitipon ng generator
Ang proseso ng paglikha ng isang generator ay binubuo ng ilang mga hakbang. Una kailangan mong gumawa ng isang paikot-ikot, ito ay binubuo ng 9 coils. Ang bawat coil ay may 125 na pagliko. Ang diameter ng tansong kawad ay 1.5 mm. Ang bawat yugto ay nabuo ng tatlong coils, na konektado sa serye. Mayroong 6 na dulo sa kabuuan, ito ay magbibigay-daan sa iyo upang gumawa ng parehong isang bituin at isang tatsulok na koneksyon.

Sa wakas, ang mga coils ay puno ng polyethylene resin at ang natapos na stator ay lumabas. Ito ay 14 pulgada ang lapad at 0.5 pulgada ang kapal.

Upang tipunin ang generator kailangan mo ng playwud, isang template ang ginawa mula dito. Susunod, ang 12 magnet na may sukat na 2.5 x 5 cm at isang kapal na 1.3 cm ay naka-install gamit ang template na ito Sa wakas, ang rotor ay napuno din ng polyethylene resin. Iyon lang, pagkatapos matuyo ang generator ay handa na.

Sa ilalim ng takip ng aluminyo mayroong mga rectifier na nagko-convert ng three-phase alternating current sa direktang kasalukuyang. Ang sukat ng ammeter ay may saklaw na hanggang 6 A. Sa pinakamababang agwat sa pagitan ng mga magnet, ang aparato ay gumagawa ng 12 Volts sa 38 rpm.

Mayroong dalawang offset turnilyo sa likod ng generator na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang air gap. Kaya, posible na piliin ang pinaka-angkop na mga parameter ng operating ng generator.

Ikaapat na hakbang. Ang huling yugto ng pagpupulong at pag-install ng generator
Ang lahat ng mga fastener, pati na rin ang gulong ng tubig, ay kailangang lagyan ng kulay. Una, gagawin nitong mas maganda ang hitsura ng device. At pangalawa, protektahan ng pintura ang metal mula sa kalawang, na mabilis na lilitaw malapit sa isang mapagkukunan ng tubig. Magiging maganda na magbigay ng kasangkapan sa generator na may proteksiyon na pakpak na nag-aalis ng mga splashes, ngunit ang may-akda ay hindi nakahanap ng angkop na materyal.

Sa larawan makikita mo ang lugar kung saan mai-install ang generator. Ito ay isang tubo kung saan dumadaloy ang tubig mula sa isang dam. Ang pagkakaiba ay halos 3 talampakan. Ang gulong ay kukuha lamang ng isang tiyak na bahagi ng kabuuang daloy ng tubig. Sa pagsasagawa, ang pinakamahusay na mga resulta ay ipinakita sa pamamagitan ng posisyon kapag ang tubig ay pumasok sa isang anggulo ng 10:00 at lumabas sa isang anggulo ng 5:00. Pagkatapos ay makakamit ang pinakamalaking kapangyarihan.