Мини гэс

Мини ГЭС. Микрогидроэлектростанции

Малая гидроэлектростанция или малая ГЭС (МГЭС) – гидроэлектростанция, вырабатывающая сравнительно малое количество электроэнергии и состоящая из гидроэнергетических установок с установленной мощностью от 1 до 3000 кВт.

Микро-гидроэлектростанция предназначена для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в электрическую для дальнейшей передачи сгенерированной электроэнергии в энергосистему. Под термином микро подразумевается, что данная гидроэлектростанция устанавливается на малых водных объектах – небольших речках или даже ручьях, технологических протоках или перепадах высот систем водоподготовки, а мощность гидроагрегата не превышает 10 кВт.

МГЭС разделяют на два класса: это микро-гидроэлектростанции (до 200 кВт) и мини-гидроэлектростанции (до 3000 кВт). Первые применяются в основном в домохозяйствах, и на небольших предприятиях, вторые – на более крупных объектах. Для владельца загородного дома или небольшого бизнеса, очевидно больший интерес представляют первые.

Исходя из принципа действия, микро-гидроэлектростанции разделяют на следующие типы:

Водяное колесо. Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды и наполовину в неё погруженное. В процессе работы вода давит на лопасти и заставляет вращаться колесо.

С точки зрения простоты изготовления и получения максимального КПД с минимальными затратами, эта конструкция хорошо работает. Поэтому часто применяется и на практике.

Гирляндная мини-ГЭС. Представляет собой перекинутый с одного берега реки на другой трос с жестко закрепленными на нем роторами. Поток воды вращает роторы, а от них вращение передаётся на трос, один конец которого соединен с подшипником, а второй – с валом генератора.

Недостатки гирляндной ГЭС: большая материалоемкость, опасность для окружающих (длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД.

Ротор Дарье. Это вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Фактически, МГЭС данной конструкции идентичны одноименным ветрогенераторам, но располагаются в жидкостной среде.

Ротор Дарье сложен в изготовлении, в начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока. Как и у его воздушного собрата, КПД ротора Дарье уступает КПД МГЭС пропеллерного типа.

Пропеллер. Это имеющий вертикальный ротор подводный «ветряк», который в отличие от воздушного, имеет лопасти минимальной ширины всего в 2 см. Такая ширина обеспечивает минимальное сопротивление и максимальную скорость вращения и выбиралась для наиболее часто встречающейся скорости потока – 0.8-2 метра в секунду.

Пропеллерные МГЭС, также как и колесные, просты в изготовлении и обладают сравнительно высоким КПД, их частое применение этим и обусловлено.

Классификация Мини ГЭС

Классификация по вырабатываемой мощности (области применения) .

Вырабатываемая микро ГЭС мощность определяется сочетанием двух факторов, первый это напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие вырабатывающий электроэнергию генератор, и второй фактор – расходом, т.е. объемом воды, проходящем, через турбину за 1 секунду. Расход является определяющим фактором при отнесении ГЭС к определенному типу.

По вырабатываемой мощности МГЭС подразделяются на:

  • Бытовые мощностью до 15 кВт: используются для обеспечения электроэнергией частных домовладений и ферм.
  • Коммерческие мощностью до 180 кВт: питают электроэнергией небольшие предприятия.
  • Промышленные мощностью свыше 180 кВт: генерируют электроэнергию на продажу, либо энергия передается на производство.

Классификация по конструкции

  • Осевые турбины. У турбин такого типа поток воды движется вдоль оси, попадая на лопасти.
  • Радиально-осевые турбины. В рабочем колесе турбин данного типа поток сначала движется радиально (от периферии к центру), а затем в осевом направлении (на выход).
  • Ковшовые турбины. В этом типе турбин вода подаётся через сопла по касательной к окружности, проходящей через середину ковша. При этом она, проходя через сопло, формирует струю, летящую с большой скоростью и ударяющую о лопатку турбины, после чего колесо проворачивается, совершая работу. После отклонения одной лопатки под струю подставляется другая.

    Данный тип конструкции очень распространен в микро-гидроэнергетике.
  • Поворотно-лопастные турбины. У данной турбины лопасти могут поворачиваться вокруг своей оси одновременно, за счёт чего регулируется её мощность.

Классификация по месту установки

  • Высоконапорные — более 60 м;
  • Средненапорные — от 25 м;
  • Низконапорные — от 3 до 25 м.

Данная классификация подразумевает, что электростанция работает на разных частотах вращения, и для ее механической стабилизации принимается ряд мер, т.к. скорость потока зависит от напора.

Составные части Мини ГЭС

Электрогенерирующая установка малой ГЭС состоит из турбины, генератора и системы автоматического управления. Часть элементов системы аналогичны для систем солнечной генерации или ветряной генерации. Основные элементы системы:

  • Гидротурбина с лопатками, соединённая валом с генератором
  • Генератор. Предназначен для выработки переменного тока. Присоединяется к валу турбины. Параметры генерируемого тока быть относительно нестабильны, однако ничего похожего на скачки мощности при ветряной генерации не происходит;
  • Блок управления гидротурбиной обеспечивает пуск и останов гидроагрегата, автоматическую синхронизацию генератора при подключении к энергосистеме, контроль режимов работы гидроагрегата, аварийную остановку.
  • Блок балластной нагрузки, предназначенный для рассеивания неиспользуемой потребителем на данный момент мощность, позволяет избежать выхода из строя электрогенератора и системы контроля и управления.
  • Контроллер заряда/ стабилизатор: предназначен для управления зарядом аккумуляторных батарей, контроля поворота лопастей и преобразования напряжения.
  • Банк АКБ: накопительная ёмкость, от размера которой зависит продолжительность функционирования в автономном режиме питаемого ею объекта.
  • Инвертор, во многих гидрогенерирующих системах применяются инверторные системы. При наличии банка АКБ и контроллера заряда, гидросистемы мало чем отличаются от других систем, применяющих ВИЭ.

Мини ГЭС для частного дома

Рост тарифов на электроэнергию и отсутствие достаточных мощностей, делают актуальными вопросы о применение бесплатной энергии возобновляемых источники в домашних хозяйствах. По сравнению с другими источниками ВИЭ, мини ГЭС представляют интерес, так как при равной мощности с ветряком и солнечной батареей они способны выдать за равный промежуток времени гораздо больше энергии. Естественное ограничение на их применение является отсутствие реки

Если возле вашего дома протекает небольшая река, ручей или имеют место перепады высот на озерных водосбросах, то значит у вас имеются все условия для установки мини ГЭС. Потраченные на её приобретение деньги быстро окупятся – вы будете в любое время года обеспечены дешёвой электроэнергией, независимо от погодных условий и иных внешних факторов.

Основным показателем, который указывает на эффективность использования МГЭС является скорость потока водоема. Если скорость меньше 1 м/с, то необходимо принять дополнительные меры по его разгону, например, сделать обводной канал переменного сечения или организовать искусственный перепад высот.

Далее, определяется необходимая хозяйству мощность и геометрические особенности канала. Все эти показатели учитываются при выборе типа и конструкции устанавливаемой микро-ГЭС.

Преимущества и недостатки микрогидроэнергетики

К преимуществам мини гэс для дома можно отнести:

  • Экологическая безопасность (с оговорками для рыб-мальков) оборудования и отсутствие необходимости затопления больших площадей с колоссальным материальным ущербом;
  • Экологическая чистота получаемой энергии. Отсутствует влияние на свойства и качество воды. Водоемы можно использовать и для рыбохозяйственной деятельности, и как источники водоснабжения населения;
  • Низкую стоимость получаемой электроэнергии, которая в разы дешевле вырабатываемой на ТЭС;
  • Простоту и надёжность применяемого оборудования, и возможность его работы в автономном режиме (как в составе, так и вне сети электроснабжения). Вырабатываемый ими электрический ток соответствует требованиям ГОСТа по частоте и напряжению;
  • Полный ресурс работы станции — не менее 40 лет (не менее 5 лет до капитального ремонта);
  • неисчерпаемость используемых для выработки энергии ресурсов.

Основной недостаток микро-гэс это относительная опасность для обитателей водной фауны, т.к. вращающиеся лопатки турбин, особенно в скоростных потоках, могут представлять угрозу для рыб или мальков. Условным недостатком можно так же считать ограниченность применения технологии.

Тема: Портативный источник энергии.

Быстрый переход Отклонено Wotlk Вверх

  • Навигация
  • Кабинет
  • Личные сообщения
  • Подписки
  • Кто на сайте
  • Поиск по форуму
  • Главная страница форума
  • Форум
  • Главный раздел
    1. Новости проекта WoW Circle
    2. Изменения на проекте
      1. Wotlk
        1. Update Logon 3
      2. Classic
      3. Cataclysm
      4. Mists of Pandaria
      5. Изменения на веб сайте
        1. Личный кабинет Logon 3
      6. Legion
    3. Вопросы по форуму
      1. Новости форума
      2. Нарушители форума
      3. Предложения по форуму
      4. Обжалование наказаний форумных аккаунтов
    4. Предложения по проекту
      1. Одобрено
      2. Отклонено
      3. Реализовано
    5. Вопросы к администрации
      1. Вопросы logon, MoP, Legion
        1. Баг-трекер
      2. Вопросы logon3
        1. Пожертвования logon3
    6. Правила и рекомендации
      1. Правила
    7. Техническая поддержка
      1. Проблемы с подключением
        1. Проблемы с подключением logon, MoP, Legion
        2. Проблемы с подключением logon3
      2. Проблемы в Личном кабинете
        1. Личный кабинет (logon, MoP, WoD, Legion)
        2. Пожертвования (logon, MoP, WoD, Legion)
        3. Личный кабинет (logon3)
        4. Пожертвования (logon3)
    8. WoWCircle TV
      1. Информация от стримеров
      2. Предложения по стримам
      3. Обсуждение стримов
      4. Креативный уголок
    9. WoW Circle
    10. WoW Circle International Forums
      1. News and Announcements
      2. Changelog on the project
        1. Core changelog
        2. Website changelog
      3. Proposals for development
      4. Questions to the administration
      5. Useful Information
      6. Technical support
        1. Donate problems
        2. Problems in the game
        3. Problems on website
        4. Other problems
      7. Issues Forum
        1. Violators forum
        2. Appealing penalties forum
  • Игровой раздел
    1. Wrath of the Lich King
      1. PvE
        1. Инстансы
        2. Рыцарь смерти (Death Knight)
        3. Паладин (Paladin)
        4. Воин (Warrior)
        5. Разбойник (Rogue)
        6. Жрец (Priest)
        7. Маг (Mage)
        8. Чернокнижник (Warlock)
        9. Шаман (Shaman)
        10. Друид (Druid)
        11. Охотник (Hunter)
      2. PvP
        1. World PvP
        2. Arena
        3. Battlegrounds
        4. Воин (Warrior)
        5. Рыцарь смерти (Death Knight)
        6. Паладин (Paladin)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Жрец (Priest)
        9. Маг (Mage)
        10. Чернокнижник (Warlock)
        11. Шаман (Shaman)
        12. Друид (Druid)
        13. Охотник (Hunter)
        14. Твинки
      3. Аддоны
        1. Аддоны своими руками
          1. Гайды
      4. Профессии
      5. Макросы
      6. Трансмогрификация
    2. Cataclysm
      1. PvE
        1. Инстансы
        2. Рыцарь смерти (Death Knight)
        3. Паладин (Paladin)
        4. Воин (Warrior)
        5. Разбойник (Rogue)
        6. Жрец (Priest)
        7. Маг (Mage)
        8. Чернокнижник (Warlock)
        9. Шаман (Shaman)
        10. Друид (Druid)
        11. Охотник (Hunter)
      2. PvP
        1. World PvP
        2. Arena
        3. Battlegrounds
        4. Воин (Warrior)
        5. Рыцарь смерти (Death Knight)
        6. Паладин (Paladin)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Жрец (Priest)
        9. Маг (Mage)
        10. Чернокнижник (Warlock)
        11. Шаман (Shaman)
        12. Друид (Druid)
        13. Охотник (Hunter)
        14. Твинки
      3. Аддоны
      4. Профессии
      5. Макросы
      6. Трансмогрификация
    3. Legion
      1. PvE
        1. Охотник на демонов
        2. Воин (Warrior)
        3. Паладин (Paladin)
        4. Жрец (Priest)
        5. Чернокнижник (Warlock)
        6. Друид (Druid)
        7. Рыцарь смерти (Death Knight)
        8. Разбойник (Rogue)
        9. Маг (Mage)
        10. Шаман (Shaman)
        11. Охотник (Hunter)
        12. Монах (Monk)
      2. PvP
        1. World PvP
        2. Arena
        3. Battlegrounds
        4. Воин (Warrior)
        5. Рыцарь смерти (Death Knight)
        6. Паладин (Paladin)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Жрец (Priest)
        9. Маг (Mage)
        10. Чернокнижник (Warlock)
        11. Шаман (Shaman)
        12. Друид (Druid)
        13. Охотник (Hunter)
        14. Монах (Monk)
        15. Охотник на демонов
      3. Твинки
      4. Аддоны
      5. Профессии
      6. Макросы
      7. Трансмогрификация
      8. Подземелья и рейды
    4. Достижения и квесты
      1. Classic
      2. Wotlk
      3. Cataclysm
      4. Legion
  • Баг-трекер
    1. Wotlk logon
      1. Спеллы и таланты
        1. Воин (Warrior)
        2. Паладин (Paladin)
        3. Жрец (Priest)
        4. Чернокнижник (Warlock)
        5. Друид (Druid)
        6. Рыцарь смерти (Death Knight)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Маг (Mage)
        9. Шаман (Shaman)
        10. Охотник (Hunter)
      2. Остальное
      3. База данных
        1. Квесты
        2. Предметы
        3. Заселение
        4. Лут
        5. Достижения
      4. Исправлено Wotlk
      5. Подземелья и рейды
        1. Classic
          1. Подземелья (5 человек)
          2. Рейды (40 человек)
        2. Burning Crusade
          1. Подземелья (5 человек)
          2. Рейды (25 человек)
        3. Wrath of the Lich King
          1. Подземелья (5 человек)
          2. Рубиновое святилище
          3. Цитадель Ледяной Короны
          4. Испытание Крестоносца
          5. Ульдуар
          6. Наксрамас
          7. Другие рейды (10 или 25 человек)
        4. Поиск подземелий
      6. Арены и поля боя
      7. Мастерская
      8. Отклонено Wotlk
    2. Баг-трекер Wotlk logon 3
    3. Cataclysm
      1. Спеллы и таланты
        1. Воин (Warrior)
        2. Паладин (Paladin)
        3. Жрец (Priest)
        4. Чернокнижник (Warlock)
        5. Друид (Druid)
        6. Рыцарь смерти (Death Knight)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Маг (Mage)
        9. Шаман (Shaman)
        10. Охотник (Hunter)
      2. База данных
        1. Квесты
          1. Локализация
        2. Предметы
        3. Лут
        4. Инстансы
          1. Огненные Просторы
          2. Душа Дракона
        5. Заселение
        6. Достижения
      3. Арены и поля боя
      4. Исправлено Cataclysm
      5. Отклонено Cataclysm
      6. Мастерская
      7. Остальное
    4. Legion
      1. Спеллы и таланты
        1. Воин (Warrior)
        2. Паладин (Paladin)
        3. Жрец (Priest)
        4. Чернокнижник (Warlock)
        5. Друид (Druid)
        6. Рыцарь смерти (Death Knight)
        7. Разбойник (Rogue)
        8. Маг (Mage)
        9. Шаман (Shaman)
        10. Охотник (Hunter)
        11. Монах (Monk)
        12. Охотник на демонов
      2. Подземелья и рейды
        1. Изумрудный Кошмар
          1. Низендра
          2. Илгинот,Сердце порчи
          3. Элерет Дикая Лань
          4. Урсок
          5. Драконы Кошмара
          6. Кенарий
          7. Ксавий
        2. Испытание Доблести
          1. Один
          2. Гарм
          3. Хелия
        3. Цитадель Ночи
          1. Скорпирон
          2. Хрономатическая аномалия
          3. Триллиакс
          4. Заклинательница клинков Алуриэль
          5. Тихондрий
          6. Крос
          7. Верховный ботаник Теларн
          8. Звездный авгур Этрей
          9. Великий магистр Элисандра
          10. Гулдан
        4. Поиск Подземелий
          1. Штурм Аметистовой Крепости
          2. Чертоги доблести
          3. Чаща темного сердца
          4. Утроба Душ
          5. Око Азшары
          6. Логово Нелтариона
          7. Крепость Черной Ладьи
          8. Квартал Звезд
          9. Катакомбы Сурамара
          10. Казематы Стражей
          11. Возвращение в Каражан
          12. Престол Триумвирата
          13. Собор Вечной Ночи
        5. Лфр
          1. Изумрудный Кошмар
          2. Испытание Доблести
          3. Цитадель Ночи
        6. Эпохальные ключи
        7. Мировые боссы
        8. ПП Дренор/Пандария/Катаклизм
        9. ПП Лк/Бк/Классик
        10. Рейды Дренор/Пандария/Катаклизм
        11. Рейды Лк/Бк/Классик
        12. Гробница Саргераса
          1. Харджатан
          2. Госпожа Сашж’ин
          3. Горот
          4. Демоническая инквизиция
          5. Аватара Падшего
          6. Сонм страданий
          7. Бдительная дева
          8. Сестры Луны
          9. Кил’джеден
        13. Анторус, Пылающий Трон
          1. Вариматрас
          2. Агграмар
          3. Хранительница порталов Азабель
          4. Ковен шиварр
          5. Гончие Саргераса
          6. Разрушитель миров Кин’гарота
          7. Военный совет Анторуса
          8. Кин’гарот
          9. Ловец душ Имонар
          10. Эонар, Хранительница жизни
          11. Аргус Порабощенный
      3. Арены и поля боя
      4. Достижения
      5. Остальное
      6. Исправлено
      7. Отклонено
      8. Гарнизоны
      9. Оплоты
      10. Профессии
      11. База Данных
        1. Квесты
        2. Подземелья и Рейды
        3. Предметы
        4. Заселение
        5. Лут
    5. Баги веб ресурсов
  • Сервера
    1. logon
      1. WoW Circle 3.3.5a x5
        1. «У меня украли аккаунт»
        2. Нарушители
          1. Обжалования банов
          2. Заявки на Ботов
        3. Гильдии
        4. Ивенты
        5. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
            1. Рыцарь смерти (Death Knight)
            2. Паладин (Paladin)
            3. Воин (Warrior)
            4. Разбойник (Rogue)
            5. Жрец (Priest)
            6. Маг (Mage)
            7. Чернокнижник (Warlock)
            8. Шаман (Shaman)
            9. Друид (Druid)
            10. Охотник (Hunter)
          2. Куплю персонажа
        6. Архив
        7. Баг-трекер
      2. WoW Circle 4.3.4 x5
        1. Гайды
          1. Гайды по устранению багов игры
        2. Ивенты
        3. Арена
        4. Гильдии
          1. Орда
          2. Альянс
        5. Нарушители
          1. Заявки на бан
          2. Вопросы по банам. Обжалование банов
        6. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
          2. Куплю персонажа
        7. Баг-трекер
      3. WoW Circle 3.3.5a x100
        1. Гильдии
          1. Орда
          2. Альянс
        2. Нарушители
          1. Обжалования банов
        3. Ивенты
        4. Арена
        5. Архив
        6. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
            1. Маг
            2. Чернокнижник
            3. Жрец
            4. Шаман
            5. Охотник
            6. Разбойник
            7. Друид
            8. Рыцарь смерти
            9. Паладин
            10. Воин
          2. Куплю персонажа
        7. Баг-трекер
      4. WoW Circle 4.3.4 x100
        1. Гайды
          1. Гайды по устранению багов игры
          2. Игровые гайды
        2. Ивенты
        3. Арена
        4. Гильдии
          1. Орда
          2. Альянс
        5. Нарушители
          1. Заявки на бан
          2. Вопросы по банам. Обжалование банов
        6. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
          2. Куплю персонажа
      5. WoW Circle 3.3.5a Fun
        1. Гильдии
          1. Гильдии Орды
          2. Гильдии Альянса
        2. Нарушители
          1. Обжалование банов
        3. Ивенты
        4. Сезон Арены
        5. Возврат украденных аккаунтов
        6. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
          2. Куплю персонажа
        7. Архив
        8. Баг-трекер
      6. WoW Circle 4.3.4 Fun
        1. Объявления и новости 4.3.4 Fun
        2. Ивенты
        3. Нарушители
          1. Вопросы по банам. Обжалование банов
        4. Арена
        5. Гильдии
          1. Гильдии Орды
          2. Гильдии Альянса
        6. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
          2. Куплю персонажа
        7. Архив
    2. Legion
      1. Legion 7.3.5 х4
        1. Ивенты
        2. Нарушители
          1. Вопросы по банам. Обжалование банов
        3. Арена
        4. Гильдии
          1. Гильдии Орды
          2. Гильдии Альянса
        5. Рынок персонажей
          1. Продам персонажа
            1. Рыцарь смерти (Death Knight)
            2. Паладин (Paladin)
            3. Воин (Warrior)
            4. Разбойник (Rogue)
            5. Жрец (Priest)
            6. Маг (Mage)
            7. Чернокнижник (Warlock)
            8. Шаман (Shaman)
            9. Друид (Druid)
            10. Охотник (Hunter)
            11. Монах
            12. Охотник на демонов
          2. Куплю персонажа
    3. logon 3
      1. Начать играть на х1 PvE Wotlk
      2. Центр поддержки Logon 3
        1. Архив
        2. Пожертвование
        3. Подключение
        4. Личный кабинет
        5. Управление учетной записью
        6. Затруднения в игре
        7. Свалка центра поддержки
      3. Bug Tracker 3.3.5a Logon 3
      4. Мы в Discord
  • Досуг
    1. Журнал проекта: «Secret Circle»
    2. IT
    3. Мы в vk
      1. Мы в vk, официальная группа
      2. Мы в vk, официальная группа logon 3
      3. Мы в vk, Журнал «Secret Circle»
    4. Атлас тайн Азерота
      1. История Азерота
      2. История локаций, скрытые локации
      3. История Классов
      4. Игровые предметы, маунты и их история
      5. Известные герои, NPC и другие
      6. Юмор, рассказы
    5. Медиа
      1. Кино
      2. Картинки
      3. Сериалы
      4. Видео
        1. Wowcircle на YouTube
      5. Аниме и манга
        1. Жанры
          1. Комедия
          2. Трагедия
          3. Драма
          4. Пародия
          5. Романтика
          6. Фантастика
          7. Фэнтези
          8. Детектив
          9. Мистика
          10. Ужасы
          11. Повседневность
          12. Приключения
      6. Музыка
    6. Активные конкурсы проекта
      1. Фото марафон по городам.
      2. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2020г.
        1. Раздел для участников конкурса
    7. Кулинария
      1. Салаты
      2. Закуски и бутерброды
      3. Первые блюда
      4. Вторые блюда
      5. Рыба и морепродукты
      6. Выпечка
      7. Десерты и напитки
      8. Рецепты для мультиварки
    8. Форумные игры
    9. Творчество
      1. Стихи
        1. Стихи про world of warcraft
        2. Философские
        3. Праздничные
        4. Любовная лирика
        5. О природе
        6. Юмор
        7. Стихи — посвящение
        8. Отзывы, пожелания
        9. Стихотворный баттл
      2. Аватарки
      3. Creative group
      4. Литература
    10. Акции, конкурсы, поздравления
      1. Прошедшие конкурсы
        1. Новогодний Фестиваль «Wowcircle Косплей»
        2. Рекламный ролик 2011
        3. Конкурс мувиков: «Самая нелепая смерть в WOW»
        4. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2015г.
          1. Раздел для участников конкурса
          2. Раздел для участников конкурса
        5. Фотоконкурс «Игроки в весенних парках»
          1. Раздел для участников конкурса
        6. Мисс wowcircle 2014
          1. Мисс wowcircle 2014 1-й тур
          2. Мисс wowcircle 2014 2-й тур (Голосование)
          3. Мисс wowcircle 2014 3-й тур (Голосование)
        7. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2016г.
          1. Раздел для участников конкурса
        8. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2017г.
          1. Раздел для участников конкурса
        9. Летний конкурс 2017
          1. Летний конкурс 2017, тур 1
          2. Летний конкурс 2017, тур 2
          3. Летний конкурс 2017, тур 3
        10. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2018г.
          1. Раздел для участников конкурса
        11. Летний фото конкурс 2018
          1. Летний конкурс 2018, тур 1
          2. Летний конкурс 2018, тур 2
        12. «Здравствуй, Ёлка — Новый Год» 2019г.
          1. Раздел для участников конкурса
        13. Летний фото конкурс 2019
          1. Летний конкурс 2019, тур 1
          2. Летний конкурс 2019, тур 2
        14. Летний конкурс 2015
          1. Летний конкурс 2015, тур 1
          2. Летний конкурс 2015, тур 2
          3. Летний конкурс 2015, тур 3
        15. Летний конкурс 2016
          1. Летний конкурс 2016, тур 1
          2. Летний конкурс 2016, тур 2
          3. Летний конкурс 2016, тур 3
    11. Спорт
    12. О разном
      1. Домашние животные
      2. Рыбалка
      3. Юмор
      4. Фокусы
    13. Обсуждение изменений на проекте
    14. Флудилка logon
      1. Фото игроков logon
  • Корзина

Гидроэлектростанция своими руками: как соорудить автономную мини-ГЭС

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, позволяющий получать практически бесплатное электричество. Подаренная природой энергия предоставит возможность сэкономить на коммунальных услугах и решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, ими стоит воспользоваться. Они смогут обеспечить электроэнергией участок и дом. А уж если построена гидроэлектростанция своими руками, экономический эффект возрастает в разы.

В представленной статье детально описаны технологии изготовления частных гидротехнических сооружений. Мы рассказали о том, что потребуется для устройства системы и подключения ее к потребителям. У нас вы узнаете о всех вариантах миниатюрных поставщиков энергии, собранных из подручных материалов.

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. Альтернативные “зеленые” поставщики электроэнергии пока активно эксплуатируются только на Западе. На территории нашей страны эта перспективная отрасль лишь делает первые робкие шаги.

Галерея изображений Фото из Использование воды для получения электроэнергии Один из традиционных вариантов малой гидроэнергетики Сужение канала для извлечения энергии Устройство направленного на лопасти канала Приплотинный вариант с небольшим водохранилищем Разница высоты в русле ручья или речки Искусственно сооруженное завихрение Шнековый тип турбины с повышенным КПД

Небольшими частными гидроэлектростанциями могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен мегаватт или мини-ГЭС с максимальной мощностью в 100 кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома. Вот о последних и узнаем подробней.

Гирляндная станция с гидровинтами

Конструкция состоит из цепи роторов, закрепленных на гибком стальном тросе, перетянутом поперек реки. Сам трос исполняет роль вращательного вала, один конец которого фиксируется на опорном подшипнике, а второй – активирует вал генератора.

Каждый гидроротор «гирлянды» способен вырабатывать около 2 кВт энергии, правда, скорость водного потока для этого должна быть не менее 2,5 метров в секунду, а глубина водоема не превышать 1,5 м.

Принцип действия гирляндной ГЭС прост: напор воды раскручивает гидровинты, а те вращают трос и заставляют генератор вырабатывать энергию

Гирляндные станции с успехом использовались еще в середине прошлого века, но роль винтов тогда играли самодельные пропеллеры и даже консервные банки. Сегодня же производители предлагают несколько видов роторов для различных условий эксплуатации.

Они комплектуются лопастями разного размера, изготовленными из листового металла, и позволяют получить максимальный КПД от работы станции.

Но хотя в изготовлении этот гидрогенератор достаточно прост, его эксплуатация предполагает ряд специальных условий, не всегда осуществимых в реальной жизни. Такие сооружения перегораживают русло реки, и вряд ли соседи по берегу, не говоря уже о представителях экологических служб, разрешат использовать энергию потока для ваших целей.

Кроме того, в зимний период установку использовать можно только на незамерзающих водоемах, а в условиях сурового климата – консервировать или демонтировать. Поэтому гирляндные станции возводятся временно и преимущественно в безлюдной местности (например, около летних пастбищ).

Роторные станции мощностью от 1 до 15 кВт/час вырабатывают до 9,3 МВт за месяц и позволяют самостоятельно решить проблему с электрификацией в регионах, отдаленных от централизованных магистралей

Современный аналог гирляндной установки – погружные или наплывные рамные станции с поперечными роторами. В отличие от своей гирляндной предшественницы, эти конструкции не перегораживают всю реку, а задействуют только часть русла, причем установить их можно на понтоне/плоте или вовсе опустить на дно водоема.

Вертикальный ротор Дарье

Ротор Дарье – устройство турбины, которое получило название в честь своего изобретателя в 1931 г. Система состоит из нескольких аэродинамических лопастей, зафиксированных на радиальных балках, и работает за счет перепада давления по принципу «подъемного крыла», который широко задействован в кораблестроительстве и авиации.

Хотя такие установки больше используются для создания ветрогенераторов, они могут работать и с водой. Но в этом случае нужны точные расчеты, чтобы подобрать толщину и ширину лопастей в соответствии с силой водного потока.

Ротор Дарье напоминает «ветряк», только установленный под водой, причем работать он может вне зависимости от сезонных колебаний скорости потока

Для создания локальных гидростанций вертикальные роторы используется редко. Несмотря на неплохие показатели КПД и кажущуюся простоту конструкции, оборудование достаточно сложное в эксплуатации.

Перед началом работы систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Интересное решение в сфере проектирования малых ГЭС с вертикально работающей турбиной предложил австрийский изобретатель Франц Цотлётерер:

Галерея изображений Фото из Мини станция водоворотно-гравитационного действия Сооружение отдельного канала с водоворотом Турбина в центре вращения Устройства для сбора вырабатываемой энергии

Веским плюсом водоворотных станций вполне обоснованно считается сохранение рыбных ресурсов. Работа вертикальной турбины не наносит вреда живым организмам реки. К тому же на стенках сооружений не задерживается тина из-за специфического движения потока воды.

Подводный винтовой пропеллер

По сути, это самый простой воздушный ветряк, только устанавливается он под водой. Размеры лопастей, чтобы обеспечить максимальную скорость вращения и минимум сопротивления, рассчитываются в зависимости от силы движения потока. Например, если скорость течения не превышает 2 м/сек, то ширина лопасти должна быть в пределах 2-3 см.

Подводный пропеллер несложно сделать своими руками, но он подходит только для глубоких и быстрых рек – на мелком водоеме вращающиеся лопасти могут нанести травмы рыбакам, купальщикам, водоплавающим птицам и животным

Такой ветряк устанавливается «навстречу» потоку, но его лопасти работают не за счет давления водного напора, а благодаря возникновению подъемной силы (по принципу самолетного крыла или винта корабля).

Водяное колесо с лопастями

Водяное колесо – один из простейших вариантов гидравлического двигателя, известный еще со времен Римской Империи. Эффективность его работы во многом зависит от типа источника, на котором его установили.

Подливное колесо может вращаться только благодаря скорости потока, а наливное – с помощью напора и веса воды, ниспадающей сверху на лопасти

В зависимости от глубины и русла водотока можно установить различные типы колес:

  • Подливные (или нижнебойные) – подойдут для мелководных рек с быстрым течением.
  • Среднебойные – располагаются в руслах с природными каскадами так, чтобы поток попадал приблизительно на середину вращающегося барабана.
  • Наливные (или верхнебойные) – устанавливаются под плотиной, трубой или в нижней части естественного порога, чтобы ниспадающая вода продолжила путь через вершину колеса.

Но принцип работы у всех вариантов один и тот же: вода попадает на лопасти и приводит в действие колесо, которое заставляет вращаться генератор для миниэлектростанции.

Производители гидрооборудования предлагают готовые турбины, лопасти которых специально адаптированы под определенную скорость водного потока. Но домашние умельцы изготавливают барабанные конструкции по старинке – из подручных материалов.

Ознакомиться с шагами сооружения простейшего варианта мини ГЭС поможет следующая фото-подборка:

Галерея изображений Фото из Шаг 1: Сужение русло и формирование перепада Шаг 2: Раскрой деталей для сборки турбины Шаг 3: Фиксация лопастей в самодельной турбине Шаг 5: Установка опоры в русле ручья Шаг 5: Установка турбины на опорную конструкцию Шаг 6: Подключение генератора и аккумуляторов Шаг 7: Устройство ременной передачи Шаг 8: Тестирование устройства после сборки

Возможно, отсутствие оптимизации отразится на показателях КПД, зато себестоимость самодельного оборудования обойдется в разы дешевле покупного аналога. Поэтому водяное колесо наиболее популярный вариант для организации собственной мини-ГЭС.

Условия для установки гидроэлектростанции

Несмотря на заманчивую дешевизну энергии, вырабатываемую гидрогенератором, важно учесть особенности водного источника, ресурсы которого вы планируете задействовать для собственных нужд.

Ведь далеко не каждый водоток подойдет для эксплуатации мини-ГЭС, тем более круглогодичной, поэтому не помешает иметь в резерве возможность подключения к централизованной магистрали.

Несколько «за» и «против»

Основные плюсы индивидуальной гидроэлектростанции очевидны: недорогое оборудование, которое вырабатывает дешевое электричество, да еще и природе не вредит (в отличие от плотин, перекрывающих ток реки). Хотя абсолютно безопасной систему назвать нельзя – все-таки вращающиеся элементы турбин могут нанести травмы жителям подводного мира и даже людям.

Чтобы предупредить несчастные случаи, гидростанцию нужно оградить, а если система полностью скрыта водой – установить на берегу предупреждающий знак

Преимущества мини-ГЭС:

  1. В отличие от других «бесплатных» энергоисточников (солнечных батарей, ветрогенераторов), гидросистемы могут работать вне зависимости от времени суток и погоды. Единственное, что может им помешать – замерзание водоема.
  2. Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.
  3. Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.
  4. Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).
  5. Избыток электричества можно продавать в соседние дома.

Что касается недостатков – серьезной помехой для продуктивной эксплуатации оборудования может стать недостаточная сила течения. В этом случае придется возводить вспомогательные сооружения, что сопряжено с дополнительными затратами.

Если потенциальной энергии расположенной рядом реки при приблизительном расчете не хватит на выработку электричества в объеме, достаточном для практического применения, стоит обратить внимание на способы сооружения ветрогенераторов. Ветряк послужит эффективным дополнением.

Измерение силы водного потока

Первое, что нужно сделать, чтобы задуматься о виде и способе монтажа станции, – измерить скорость водного потока на облюбованном источнике.

Самый простой способ – опустить на стремнину любой легкий предмет (например, теннисный мячик, кусок пенопласта или рыбацкий поплавок) и засечь секундомером время, за которое он проплывет расстояние до какого-нибудь ориентира. Стандартная дистанция для «заплыва» – 10 метров.

Если водоем находится далековато от дома, можно построить отводной канал или трубопровод, и заодно и позаботиться о перепадах высоты

Теперь нужно пройденное расстояние в метрах разделить на количество секунд – это и будет скорость течения. Но если полученное значение будет меньше 1 м/сек, потребуется возвести искусственные сооружения, чтобы ускорить поток перепадами высот.

Это реально осуществить с помощью разборной плотины или неширокой сливной трубы. Но без хорошего течения от идеи с гидростанцией придется отказаться.

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Разумеется, собрать «на коленке» и возвести махину, предназначенную для обслуживания предприятия или населенного пункта даже из десятка домов – идея из области фантастики. Но соорудить своими руками мини-ГЭС для экономии электричества – вполне реально. Причем задействовать можно как готовые комплектующие, так и подручные материалы.

Поэтому рассмотрим пошагово изготовление наиболее простого сооружения – водяного колеса.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать своими руками мини-ГЭС, нужно подготовить сварочный аппарат, болгарку, дрель и набор вспомогательных инструментов – молоток, отвертку, линейку.

Из материалов понадобятся:

  • Уголки и листовой металл толщиной не менее 5 мм.
  • Трубы из ПВХ или оцинкованной стали для изготовления лопастей.
  • Генератор (можно использовать готовый покупной или сделать самому, как в данном примере).
  • Тормозные диски.
  • Вал и подшипники.
  • Фанера.
  • Полистироловая смола для заливки ротора и статора.
  • Медный провод на 15 мм для самодельного генератора.
  • Неодимовые магниты.

Учтите, что конструкция колеса будет постоянно контактировать с водой, поэтому металлические и деревянные элементы необходимо выбирать с защитой от влаги (или позаботится об их пропитке и покраске самостоятельно). В идеале, фанеру можно заменить пластиком, но деревянные детали проще достать и придать им нужную форму.

Сборка колеса и изготовление сопла

Основой для самого колеса могут стать два стальных диска одинакового диаметра (если есть возможность достать стальной барабан от кабеля – отлично, это намного ускорит процесс сборки).

Но если металла в подручных материалах не нашлось, можно вырезать круги и из водостойкой фанеры, хотя прочность и срок службы даже обработанного дерева не сравнится со сталью. Затем на одном из дисков нужно прорезать круглое отверстие под установку генератора.

После этого изготавливаются лопасти, а их понадобится не меньше 16 шт. Для этого оцинкованные трубы разрезаются вдоль на две или четыре части (зависит от диаметра). Затем места резки и саму поверхность лопастей нужно отшлифовать, чтобы уменьшить потери энергии при трении.

Лопасти устанавливаются под наклоном примерно в 40-45 градусов – это поможет увеличить площадь поверхности, на которую будет воздействовать сила потока

Расстояние между двумя боковыми дисками должно быть максимально приближено к длине лопастей. Чтобы наметить место для расположения будущих ступиц, рекомендуется сделать шаблон из фанеры, на котором будет обозначено место для каждой детали и отверстия для фиксации колеса к генератору. Готовую разметку можно прикрепить на внешней стороне одного из дисков.

Затем круги устанавливаются параллельно друг к другу с помощью стержней со сплошной резьбой, а лопасти привариваются или фиксируются болтами в нужных позициях. Барабан будет вращаться на подшипниках, а в качестве опоры используется рама из уголков или труб небольшого диаметра.

На этом этапе сборку барабана можно считать законченной, осталось оснастить его самодельным генератором и соплом, направляющим поток воды

Сопло предназначено для водных источников каскадного типа – такая установка позволит использовать энергию потока по максимуму. Изготавливается этот вспомогательный элемент путем выгибания листового металла с последующей сваркой швов, а после насаживается на трубу.

Однако если в вашей местности протекает равнинная река без порогов и других высотных препятствий, в этой детали нет необходимости.

Важно, чтобы ширина выходного отверстия сопла соответствовала ширине самого колеса, иначе часть потока будет идти «вхолостую», не попадая на лопасти

Теперь колесо нужно насадить на ось и установить на подпорку из сваренных или скрепленных болтами уголков. Осталось сделать генератор (или установить готовый) и можно отправляться к реке.

Генератор своими руками

Для изготовления самодельного генератора нужно сделать обмотку и заливку статора, для чего понадобятся катушки со 125-ю витками медной проволоки на каждой. После их соединения вся конструкция заливается полиэстеровой смолой.

Каждая фаза состоит из трех последовательно прикрепленных мотков, поэтому соединение можно сделать в форме звезды или треугольника с несколькими наружными выводами

Теперь нужно подготовить фанерный шаблон, совпадающий по размерам с тормозным диском.

На деревянном кольце выполняется разметка и делаются прорези для установки магнитов (в данном случае использовались неодимовые магниты толщиной 1,3 см, шириной 2,5 см и длиной 5 см). Затем полученный ротор также заливается смолой, а после просушки – присоединяется к барабану колеса.

Водяное колесо с ротором из тормозных дисков и генератором из мотков медной проволоки – окрашенное, презентабельное и готовое к эксплуатации

Последним монтируется алюминиевый кожух с амперметром, закрывающий выпрямители. Задача этих элементов – преобразовывать трехфазный ток в постоянный.

После установки колеса в поток небольшой речки с каскадом или отводной трубой, можно рассчитывать на производительность мини-ГЭС в 1,9А * 12В при 110 оборотах за минуту

Чтобы в колесо не попадали листья, песок и другой мусор, принесенный с потоком, желательно поставить перед устройством защитную сетку.

Также можно поэкспериментировать с зазорами между магнитами и катушками с увеличенным количеством витков для увеличения КПД гидростанции.

О всех видах альтернативных источников энергии вы узнаете, ознакомившись со статьей, посвященной внедрению в быт “зеленых технологий”.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Видео #2. Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Видео #3. Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *