Mini og mikro vannkraftverk - populær design og applikasjoner

Hvis du ser på dagens industrielle energi, hvis du tar hensyn til dynamikken i utviklingen innen alternativ energi, kan du lett legge merke til at en slik stereotype lenge har blitt dannet her: en flat elv er i utgangspunktet ikke egnet til å generere kraft ved vannkraftverk.

Store vannkraftverk bygges ved hjelp av utstyr som opprinnelig var designet for å produsere store elektriske kapasiteter i bratte kanter eller på fjellelver, der vannføringshastigheten når minst 2 m / s.

Generatorsett for slike vannkraftanlegg er ikke egnet for drift på en relativt svak strøm av en lavlandselv. For disse formålene (for alle elver) selges bare turleker for lading av mobiltelefoner for et par watt ...

Å bygge en demning for den påfølgende byggingen av en industriell vannkraftstasjon på det er et kostbart selskap, det vil ta lang tid å lønne seg, og generelt er det ingen mening å sette opp en tradisjonell vannkraftstasjon på en vanlig elv. Selv om en konvensjonell fremdriftsanordning er installert på en lavlandselv, vil dens virkningsgrad ikke tillate den å oppnå normal effekt ved lave hastigheter, spesielt når man tar hensyn til tap på girkassen.

Til slutt er formlene som sier at en vannhastighet på mindre enn 2 m / s ikke er egnet for vannkraft, ganske enkelt ikke designet for å brukes på små strømmer. Her trenger vi forskjellige formler og forskjellige tilnærminger til produksjon enn ved store industrielle vannkraftverk.

Tenk hvordan hydrauliske installasjoner med lav effekt kan gi strøm til de utilgjengelige områdene i landet vårt, og de små kostnadene ved bygging av dem ville fort lønne seg. På små bekker kan du allerede bygge mini- og mikro-vannkraftverk. Hvordan vil dette påvirke utviklingen av alternativ energi, hvis potensiale i Russland bare realiseres en brøkdel av en prosent?

En mini-hydroelektrisk kraftstasjon er nok til å drive en ferieby, en herregård, en gård, en gård som ligger i nærheten av en hvilken som helst elv, der det er umulig å legge et normalt elektrisk nettverk. Selv ved vannforsynings- og sanitæranlegg er det i prinsippet mulig å arrangere mikro-vannkraftverk. Dessuten har utformingen av små vannkraftverk lenge modnet og modnet i hodet til omsorgsfulle, kreative mennesker.

La oss se på de mest populære designene av hjemmelagde mini vannkraftverk. Så små, store vannkraftverk strømmer alltid vannkraftverk med en kapasitet på flere hundre watt til flere titalls kilowatt, ved å bruke energien fra elvens frie strøm, hvis rotorer kan ordnes på forskjellige måter. Det er tre hovedtyper av rotorer for mini vannkraftverk: et vannhjul, en krans og en propell.

Vannhjulet er montert vinkelrett på elven, og dypper det under halvparten av skulderbladene i vannet. Strømmen roterer hjulet, krasjer inn i knivene, og hjulet roterer rotoren til generatoren (gjennom en kardan, gir eller annet gir). Dette er den enkleste og mest universelle typen turbin for mini-hydro: de er minst klumpete, okkuperer det minste området og har høyest effektivitet.

Slike hjul kan installeres på elven eller til og med på en liten fjellbekk. I hjemmelagde modeller kan du ofte finne en bilgenerator konvertert til permanente magneter som generator. Kraften til hjulmodeller når enheter på kilowatt.

En garland hydroelektrisk kraftstasjon er et sett med lange kabler med sylindriske rotorer festet til hverandre, etter hverandre, som overføres fra en elvebredde til en annen. Rotorene som er nedsenket i vannet, roterer langs elven, og snur kablene i rotasjon, og kablene roterer generatorrotoren gjennom tannhjulene.

En slik konstruksjon er ganske materialkrevende og på noen måte farlig fordi den blokkerer elveleiet som en demning.

En variant av denne ideen er rotorer med kniver på en roterende akse, som overfører rotasjon gjennom en kardan til en synkron generator. Generatorer av denne typen produseres per kilowatt enhet.

Propell - det ser ut som en vindturbin med tynne blader veltet under vann, installert i et rør. Bladenes tykkelse og rørets diameter avhenger av strømningshastigheten på installasjonsstedet til rotoren. Rotasjonen overføres gjennom girkassen til generatorrotoren.

Denne typen turbiner viser seg å være den mest spesialiserte, siden turbinen er produsert strengt for strømningsforholdene på installasjonsstedet, slik at vannhastigheten i røret øker.

Generatorer av denne typen lages ikke bare uavhengig av amatører, de produseres også av industrien: ett japansk selskap produserer slike generatorer med en kapasitet på 250 watt.

Like viktig er kraftutstyret som er installert på mini-hydroelektrisk kraftverk. Den skal fungere i samsvar med trykk og strømningshastighet, ha stabilisering og elektronikk med evnen til å bytte til manuell kontroll, utstyrt med alle typer beskyttelse, inkludert fra nødssituasjoner.