Hidrocentralet përdorin fuqinë e ujit për të gjeneruar energji elektrike. Stacionet e bëra vetë zgjidhin problemin e distancës nga rrjetet e centralizuara të energjisë ose ndihmojnë në kursimin e energjisë elektrike.

Avantazhet dhe disavantazhet e hidrocentraleve

Hidrocentralet kanë përparësitë e mëposhtme ndaj llojeve të tjera burime alternative energji:

• Ato nuk varen nga moti dhe koha e ditës (ndryshe nga). Kjo ju lejon të zhvilloni sasi e madhe energji në një shkallë të parashikueshme.
• Fuqia e burimit (lumi ose përrua) mund të rregullohet. Për ta bërë këtë, mjafton të ngushtoni kanalin me një digë ose të siguroni një ndryshim në lartësitë e ujit.
• Instalimet hidraulike nuk bëjnë zhurmë (ndryshe nga ato).
• Për shumë lloje stacionesh nuk ka fuqi të lartë nuk kërkohen leje instalimi.

Disavantazhet e hidrocentraleve të prodhuara në shtëpi përfshijnë pamundësinë për të punuar në mot të ftohtë. Përveç kësaj, mjedisi ujor është agresiv, kështu që pjesët e stacionit duhet të jenë të papërshkueshme nga uji dhe të qëndrueshme.

Gjatë projektimit të një mini-centrali hidroelektrik për përdorim si një burim alternativ energjie për shtëpinë tuaj, faktorët e mëposhtëm duhet të jenë vendimtarë:

• Afërsia e lumit me shtëpinë. Instaloni stacion i bërë vetë Nuk ia vlen larg shtëpisë. Sa më larg instalimi, aq më i ulët është efikasiteti i tij, sepse një pjesë e energjisë do të humbet gjatë transmetimit. Përveç kësaj, është më e vështirë të mbroni hidrocentralin tuaj nga vjedhja ose dëmtimi.
• Shpejtësia e mjaftueshme e rrjedhës ose mundësia e rritjes së saj. Fuqia e stacionit rritet me progresion gjeometrik me rritjen e shpejtësisë së ujit.

Është e lehtë të zbulosh shpejtësinë. Hidhni një copë shkumë ose një top tenisi në ujë dhe caktoni kohën që i duhet për të notuar në një distancë të caktuar. Më pas ndani matësit me sekonda dhe do ta dini shpejtësinë. Shpejtësia minimale e mjaftueshme e ujit për një hidrocentral të prodhuar në shtëpi është 1 m/s.

Nëse shkalla e rrjedhës së lumit ose përroit tuaj është nën këtë vlerë, atëherë ajo do të rritet nga një digë e vogël ose tub ngushtimi. Por këto opsione mund të shkaktojnë vështirësi shtesë. Ndërtimi i një dige kërkon leje nga autoritetet, si dhe pëlqimin e fqinjëve.

Bëje vetë mini hidrocentrali

Dizajni i një hidrocentrali është mjaft kompleks, kështu që do të jetë e mundur të ndërtoni vetëm një stacion të vogël, i cili do të kursejë energji elektrike ose do të sigurojë energji për një familje modeste. Më poshtë janë dy shembuj të zbatimit të një hidrocentrali të bërë vetë.

Si të bëni një mini hidrocentral nga një biçikletë

Ky version i hidrocentralit është ideal për udhëtime me çiklizëm. Është kompakt dhe i lehtë, por mund të sigurojë energji për një kamp të vogël të ngritur në brigjet e një përroi ose lumi. Energjia elektrike që rezulton do të jetë e mjaftueshme për ndriçimin e mbrëmjes dhe karikimin e pajisjeve mobile.

Për të instaluar stacionin do t'ju duhet:

• Rrota e përparme nga një biçikletë.
• Një gjenerator biçikletash që përdoret për të ndezur dritat e biçikletave.
• Tehe të bëra vetë. Ato janë prerë paraprakisht nga fletë alumini. Gjerësia e teheve duhet të jetë nga dy deri në katër centimetra, dhe gjatësia duhet të jetë nga pjesa e rrotës deri në buzën e saj. Mund të ketë çdo numër tehe, ato duhet të vendosen në të njëjtën distancë nga njëra-tjetra.

Për të nisur një stacion të tillë, mjafton të zhytni timonin në ujë. Thellësia e zhytjes përcaktohet në mënyrë eksperimentale, afërsisht nga një e treta në gjysmën e rrotës.

Për të ndërtuar një stacion më të fuqishëm për përdorim të përhershëm, do të nevojiten materiale më të qëndrueshme. Elementet metalike dhe plastike, të cilat mbrohen më lehtë nga ekspozimi ndaj mjedisit ujor, janë më të përshtatshmet. Por pjesët prej druri janë gjithashtu të përshtatshme nëse i lagni në një tretësirë ​​të veçantë dhe i lyeni me bojë të papërshkueshme nga uji.

Stacioni kërkon elementët e mëposhtëm:

• Kabllo çeliku (2.2 metra në diametër). Rrota e rotorit është bërë prej saj. Për ta bërë këtë, daulle pritet në copa dhe ngjitet përsëri në një distancë prej 30 centimetrash. Blades (18 copë) janë bërë nga mbetjet e daulles. Ata janë ngjitur në një rreze në një kënd prej 45 gradë. Për të mbështetur të gjithë strukturën, një kornizë është bërë nga kënde ose tuba. Rrota rrotullohet në kushineta.
• Një ingranazh zinxhir është instaluar në timon (raporti i ingranazheve duhet të jetë katër). Për ta bërë më të lehtë bashkimin e boshteve të makinës dhe gjeneratorit, si dhe për të zvogëluar dridhjet, rrotullimi transmetohet përmes kardanit nga makina e vjetër.
• I pershtatshem per gjenerator motori asinkron. Atij duhet t'i shtohet një reduktues tjetër i marsheve me një koeficient rreth 40. Më pas për një gjenerator trefazor me 3000 rrotullime në sekondë me një koeficient reduktimi total prej 160, numri i rrotullimeve do të ulet në 20 rrotullime në minutë.
• Vendosni të gjitha sendet elektrike në një enë të papërshkueshme nga uji.

Materialet fillestare të përshkruara mund të gjenden lehtësisht në një landfill ose nga miqtë. Ju mund të paguani specialistë për prerjen e një daulle çeliku me një mulli dhe për saldim (ose bëni gjithçka vetë). Si rezultat, një hidrocentral me një kapacitet deri në 5 kW do të kushtojë një sasi të vogël.

Prodhimi i energjisë elektrike nga uji nuk është aq i vështirë. Është më e vështirë të rreshtohesh sistem autonom furnizimi me energji elektrike i bazuar në një hidrocentral të bërë vetë, mirëmbani stacionin në gjendje pune dhe siguroni sigurinë e njerëzve dhe kafshëve përreth tij.

Nëse ka një lumë apo edhe një përrua të vogël që rrjedh pranë shtëpisë tuaj, atëherë me ndihmën e një mini hidrocentrali të bërë në shtëpi mund të merrni energji elektrike falas. Ndoshta kjo nuk do të jetë një shtesë shumë e madhe në buxhet, por të kuptuarit se keni energjinë tuaj elektrike kushton shumë më tepër. Epo, nëse, për shembull, në një dacha, nuk ka furnizim qendror me energji elektrike, atëherë madje fuqi e vogël thjesht do të nevojitet energjia elektrike. Dhe kështu, për të krijuar një hidrocentral të bërë në shtëpi, janë të nevojshme të paktën dy kushte - disponueshmëria e një burimi ujor dhe dëshira.

Nëse të dyja janë të pranishme, atëherë gjëja e parë që duhet të bëni është të matni shpejtësinë e rrjedhës së lumit. Kjo është shumë e thjeshtë për t'u bërë - hidhni një degëz në lumë dhe matni kohën gjatë së cilës ajo noton 10 metra. Pjestimi i metrave me sekonda ju jep shpejtësinë aktuale në m/s. Nëse shpejtësia është më e vogël se 1 m/s, atëherë një mini hidrocentral produktiv nuk do të funksionojë. Në këtë rast, mund të përpiqeni të rrisni shpejtësinë e rrjedhës duke ngushtuar artificialisht kanalin ose duke bërë një digë të vogël nëse keni të bëni me një përrua të vogël.

Si udhëzues, mund të përdorni marrëdhënien midis shpejtësisë së rrjedhës në m/s dhe fuqisë së energjisë elektrike të hequr nga boshti i helikës në kW (diametri i vidës 1 metër). Të dhënat janë eksperimentale; në realitet, fuqia që rezulton varet nga shumë faktorë, por është e përshtatshme për vlerësim. Kështu që:

• 0,5 m/s – 0,03 kW,
• 0,7 m/s – 0,07 kW,
• 1 m/s – 0,14 kW,
• 1,5 m/s – 0,31 kW,
• 2 m/s – 0,55 kW,
• 2,5 m/s – 0,86 kW,
• 3 m/s -1,24 kW,
• 4 m/s – 2,2 kW etj.

Fuqia e një mini hidrocentrali të bërë në shtëpi është proporcionale me kubin e shpejtësisë së rrjedhës. Siç është treguar tashmë, nëse shpejtësia e rrjedhës është e pamjaftueshme, përpiquni ta rrisni artificialisht, nëse kjo është sigurisht e mundur.

Llojet e mini-hidrocentraleve

Ekzistojnë disa opsione kryesore për mini hidrocentralet shtëpiake.


Kjo është një rrotë me tehe të montuara pingul me sipërfaqen e ujit. Rrota është më pak se gjysma e zhytur në rrjedhë. Uji shtyp tehet dhe rrotullon timonin. Ekzistojnë gjithashtu rrota turbinash me tehe speciale të optimizuara për rrjedhjen e lëngjeve. Por kaq mjafton dizajne komplekse më shumë fabrikë se shtëpi.

Është një rotor me bosht vertikal që përdoret për të gjeneruar energji elektrike. Një rotor vertikal që rrotullohet për shkak të ndryshimit të presionit në tehet e tij. Diferenca e presionit krijohet nga rrjedha e lëngut përreth sipërfaqe komplekse. Efekti është i ngjashëm me ngritjen e një hidrofoil ose ngritjen e një krahu avioni. Ky dizajn u patentua nga Georges Jean-Marie Darrieux, një inxhinier francez aeronautik në 1931. Gjithashtu përdoret shpesh në dizajnet e turbinave me erë.

Garland Një hidrocentral përbëhet nga turbina të lehta - helika hidraulike, të lidhura dhe të fiksuara fort në formën e një garlande në një kabllo të hedhur përtej lumit. Një fund i kabllit është i fiksuar në kushinetën mbështetëse, tjetri rrotullon rotorin e gjeneratorit. Në këtë rast, kablloja luan rolin e një lloj boshti, lëvizja rrotulluese e të cilit transmetohet te gjeneratori. Rrjedha e ujit rrotullon rotorët, rotorët rrotullojnë kabllon.

Huazuar gjithashtu nga modelet e termocentraleve të erës, një lloj "turbine me erë nënujore" me një rotor vertikal. Ndryshe nga një helikë ajri, një helikë nënujore ka tehe me gjerësi minimale. Për ujin mjafton gjerësia e tehut prej vetëm 2 cm. Me një gjerësi të tillë do të ketë rezistencë minimale dhe shpejtësi maksimale të rrotullimit. Kjo gjerësi e teheve u zgjodh për një shpejtësi rrjedhje prej 0,8-2 metra në sekondë. Në shpejtësi më të larta, madhësitë e tjera mund të jenë optimale. Helika lëviz jo për shkak të presionit të ujit, por për shkak të gjenerimit të forcës ngritëse. Ashtu si një krah avioni. Tehet e helikës lëvizin përgjatë rrjedhës në vend që të tërhiqen në drejtim të rrjedhës.

Avantazhet dhe disavantazhet e sistemeve të ndryshme të mini hidrocentraleve shtëpiake

Disavantazhet e një hidrocentrali garland janë të dukshme: konsumi i lartë i materialit, rreziku për të tjerët (kabllo i gjatë nënujor, rotorë të fshehur në ujë, bllokimi i lumit), efikasitet i ulët. Hidrocentrali Garland është një lloj dige e vogël. Është e këshillueshme që të përdoret në zona të pabanuara, të largëta me shenja paralajmëruese të përshtatshme. Mund të kërkohet leje nga autoritetet dhe ambientalistët. Opsioni i dytë është një rrjedhë e vogël në kopshtin tuaj.

Rotori Daria është i vështirë për t'u llogaritur dhe prodhuar. Në fillim të punës ju duhet ta çlodhni atë. Por është tërheqës sepse boshti i rotorit është i vendosur vertikalisht dhe fuqia mund të hiqet mbi ujë, pa ingranazhe shtesë. Një rotor i tillë do të rrotullohet me çdo ndryshim në drejtimin e rrjedhës - ky është një plus.

Projektimet më të përhapura për ndërtimin e hidrocentraleve të prodhuara në shtëpi janë helika dhe rrota e ujit. Meqenëse këto opsione janë relativisht të thjeshta për t'u prodhuar, kërkojnë llogaritje minimale dhe zbatohen me kosto minimale, kanë efikasitet të lartë dhe janë të lehta për t'u konfiguruar dhe përdorur.

Një shembull i një mini-hidrocentrali të thjeshtë

Hidrocentrali më i thjeshtë mund të ndërtohet shpejt nga një biçikletë e zakonshme me një fener dinamik. Disa tehe (2-3) duhet të përgatiten prej hekuri të galvanizuar ose fletë alumini të hollë. Tehët duhet të jenë gjatësia nga buza e rrotës deri te boshti dhe 2-4 cm të gjera.Këto tehe instalohen ndërmjet foleve duke përdorur çdo metodë të disponueshme ose duke përdorur fiksime të përgatitura paraprakisht.

Nëse përdorni dy tehe, vendosini përballë njëri-tjetrit. Nëse dëshironi të shtoni më shumë tehe, atëherë ndani perimetrin e timonit me numrin e teheve dhe instaloni ato në intervale të barabarta. Ju mund të eksperimentoni me thellësinë e zhytjes së timonit me tehe në ujë. Zakonisht është një e treta deri në gjysmën e zhytur.

Opsioni i një termocentrali me erë udhëtues u konsiderua më herët.

Një hidrocentral i tillë nuk zë shumë hapësirë ​​dhe do t'u shërbejë në mënyrë të përsosur çiklizmit - gjëja kryesore është prania e një përroi ose përruaje - që zakonisht është vendi ku ngrihet kampi. Një mini hidrocentral nga një biçikletë mund të ndriçojë një tendë dhe të ngarkojë telefonat celularë ose pajisje të tjera.

Së pari, le të përcaktojmë parimin e funksionimit dhe llojet e hidrocentraleve të vegjël. Rrjedha e një lumi ose një rrjedhe uji që bie rrotullon tehet e turbinës dhe një tubacion hidraulik, i cili është i lidhur me një gjenerator elektrik - ky i fundit prodhon energji elektrike. Hidrocentralet moderne kompakte kanë kontroll automatik me aftësinë për të kaluar menjëherë në modalitetin manual në rast të situatë emergjente. Projektimet e hidrocentraleve moderne të fabrikave lejojnë që prodhimi të minimizohet punë ndërtimore kur instaloni pajisje.

Llojet e mini hidrocentraleve

Mini termocentralet përfshijnë pajisje gjeneruese me kapacitet nga 1 deri në 3000 kW. Në thelb, termocentrali përbëhet nga:

1. turbina (pajisja e marrjes së ujit);
2. bllok gjenerues;
3. sistemet e kontrollit.

Lloji burimet ujore mini hidrocentralet që përdoren për gjenerim janë:

• Lumenjtë e kanalit. Stacione të tilla ndërtohen në lumenj të vegjël fushor me rezervuarë.
• Mali. Stacione stacionare që përdorin energjinë e rrymave të shpejta malore.
• Industriale. Stacionet që përdorin ndryshime në rrjedhën e ujit në ndërmarrjet industriale.
• Celular. Stacione që përdorin zorrë të përforcuar për rrjedhjen e ujit.

Llojet e stacioneve të digave karakterizohen me fuqi të lartë, por ndërtimi i një dige është i shtrenjtë dhe në këtë rast është e pamundur të bëhet pa leje. Përfshirja me zyrtarët në vendin tonë nuk është thjesht e ndërlikuar jetën tuaj, por vë në pikëpyetje zbatimin e qëllimeve më të mira, ndaj ne do ta braktisim këtë ide menjëherë.

Si funksionon një mini hidrocentral?

Diagrami kryesor i funksionimit të një hidrocentrali mund të zgjidhet nga disa opsione:

• Hidrocentrali Garland. Nga një breg i lumit në tjetrin, një kabllo me rotorë të lidhur mbi të është hedhur nën ujë. Rryma rrotullon rotorët dhe, në përputhje me rrethanat, vetë kabllon. Një fund i kabllit është në një kushinetë, tjetri është i lidhur me gjeneratorin.
• Helikë. Një strukturë nënujore që i ngjan një turbine me erë me tehe të ngushta dhe një rotor vertikal. Një teh me një gjerësi prej vetëm 20 mm me një shpejtësi të lartë rrotullimi do të sigurojë rezistencë minimale. Një teh me këtë gjerësi zgjidhet me një shpejtësi rrjedhjeje prej 0,8-2,0 m në sekondë.
• Rrote uji. Një rrotë me tehe, pjesërisht e zhytur në rrjedhë dhe e vendosur në kënd të drejtë me sipërfaqen e ujit. Rrjedha e ujit shtyp tehet, duke rrotulluar timonin.
• Rotor Daria. Rotor vertikal me sipërfaqe komplekse teh. Lëngu që rrjedh rreth teheve krijon presione të ndryshme, duke shkaktuar rrotullim.

Fotografia tregon një mini hidrocentral të bazuar në një rrotë uji

Si të vlerësohet kapaciteti potencial i mini hidrocentraleve

Para se të ndërtoni një mini hidrocentral me duart tuaja, duhet të përcaktoni fuqinë në të cilën mund të mbështeteni. Ekziston një marrëdhënie referimi midis shpejtësisë së rrjedhës së ujit dhe fuqisë që mund të hiqet nga boshti në kW me një diametër vidë prej 1 m.

Shpejtësia e rrjedhës përcaktohet duke matur kohën që i duhet një çipi i hedhur në ujë për të përshkuar një distancë të caktuar. Pasi kemi bërë llogaritje të thjeshta, marrim shpejtësinë e rrjedhës në metra për sekondë. Nëse në këtë rast shpejtësia është më e vogël se 1 m/sek, atëherë ndërtimi i një hidrocentrali nuk do të jetë ekonomikisht i realizueshëm.

Me një shpejtësi rrjedhje prej 2,5 m/s, fuqia do të jetë 0,86 kW, në 3 m/s - 1,24 kW, në 4 m/s - 2,2 kW. Marrëdhënia përshkruhet nga varësia: fuqia e një hidrocentrali është proporcionale me kubin e shpejtësisë së rrjedhës së ujit. Nëse shpejtësia e rrjedhës në kantierin e propozuar është e ulët, mund të përpiqeni ta rrisni atë duke përdorur një pajisje të ndryshimit të lartësisë së rrjedhës ose duke instaluar tub kullimi me diametër të ndryshueshëm në daljen e rezervuarit. Sa më i vogël të jetë diametri i daljes së tubit, aq më i lartë është shkalla e rrjedhës.

Si të bëni një mini hidrocentral në shtëpi

Parimi i funksionimit të një hidrocentrali të vogël shtëpiak mund të kuptohet duke përdorur shembullin e një biçiklete me një fener dhe një dinamo (gjenerator).

1. Nga hekuri i çatisë bëjmë tre tehe me gjatësi të barabartë me rrezen e rrotës së biçikletës (distanca nga qendra qendrore në buzën e rrotës) dhe gjerësi 3-4 cm.
2. Ne instalojmë tehet midis foleve të rrotës, duke përkulur skajin e tehut rreth foleve për ta siguruar atë. Tehet duhet të jenë të rreshtuara në mënyrë të barabartë gjatë mirëmbajtjes kënde të njëjta mes tyre.
3. Ne e zhysim timonin me tehe brenda lumë i shpejtë në një thellësi prej një të tretës deri në gjysmën e diametrit të rrotës. Energjia elektrike e prodhuar do të jetë e mjaftueshme, për shembull, për të ndezur një tendë.

Vizatimi i një prej opsioneve për ndërtimin e një mini hidrocentrali

Një shembull do të ishte një hidrocentral i vogël për një fermë me një kapacitet 3-5 kW nga materialet e skrapit:

1. Rotori mund të bëhet nga një daulle e vjetër kablloje metalike me një diametër prej 2.2 m. Duke përdorur një mulli dhe saldim në një kënd prej 45 gradë në rreze, duhet të saldohen 18 tehe. Rotori rrotullohet në kushineta. Mbështetje - tub metalik ose kënd.
2. Në rotor duhet të instaloni një kuti ingranazhi me një raport ingranazhi (raporti ingranazhesh) prej 4. Më pas, rrotullimi do të transmetohet përmes boshtit të makinës VAZ 2101. Përdorimi i një boshti lëvizës do të zvogëlojë dridhjet, dhe koaksialitetin e makinës dhe gjeneratori kur përdorni boshtin do të jetë jokritik.
3. Do t'ju duhet një kuti ingranazhi (koeficienti - 40) dhe një gjenerator trefazor. Shpejtësia e rrotullimit të gjeneratorit është rreth 3000 rpm. Raporti total i reduktimit të dy kutive të marsheve do të jetë 40 x 4 = 160. Gjeneratori duhet të mbulohet me një shtresë për ta mbrojtur atë nga lagështia dhe siguria. Rrotullimi i vlerësuar i rrotës së ujit duhet të jetë rreth 20 rrotullime në minutë.
4. Një motor asinkron mund të përshtatet për gjeneratorin dhe njësia e kontrollit mund të merret nga çdo makinë e vogël. Do t'ju duhet një kabllo VVG NG 2x4 e gjatë nga rotori deri te ndërtesat e fermave.

konkluzionet

Kostot totale të prodhimit do të jenë rreth 10-15 mijë rubla. Zëri kryesor i shpenzimeve është pagë saldator dhe punëtor që ndihmojnë për të bërë dhe montuar strukturën.

Përparësitë kryesore të pajisjeve të tilla janë çmim i ulët energjia elektrike, siguria mjedisore, burimi i pashtershëm i energjisë dhe thjeshtësia e dizajnit.

Mini hidrocentral. Mikrohidrocentralet

Hidrocentrali i vogël ose hidrocentrali i vogël (HEC) është një hidrocentral që prodhon një sasi relativisht të vogël të energjisë elektrike dhe përbëhet nga hidrocentrale me një kapacitet të instaluar nga 1 deri në 3000 kW.

Mikro hidrocentrali projektuar për të shndërruar energjinë hidraulike të rrjedhës së lëngut në energji elektrike për transmetimin e mëtejshëm të energjisë elektrike të prodhuar në sistemin energjetik. Termi mikro do të thotë që ky hidrocentral është i instaluar në të vogla trupat ujorë- lumenj të vegjël apo edhe përrenj, kanale teknologjike ose ndryshime në lartësinë e sistemeve të trajtimit të ujit, dhe fuqia e njësisë hidraulike nuk i kalon 10 kW.

HEC-et ndahen në dy klasa: mikro-hidrocentrale (deri në 200 kW) dhe mini-hidrocentrale (deri në 3000 kW). Të parat përdoren kryesisht në familje dhe ndërmarrje të vogla, të dytat - në objekte më të mëdha. Për pronarin Vilë apo biznesi i vogël, të parët janë padyshim me më shumë interes.

Bazuar në parimin e funksionimit, termocentralet mikro-hidroelektrike ndahen në llojet e mëposhtme:

Rrote uji . Kjo është një rrotë me tehe, e montuar pingul me sipërfaqen e ujit dhe gjysmë e zhytur në të. Gjatë funksionimit, uji ushtron presion mbi tehet dhe bën që rrota të rrotullohet.

Nga pikëpamja e lehtësisë së prodhimit dhe marrjes efikasitet maksimal Me kosto minimale, ky dizajn funksionon mirë. Prandaj, përdoret shpesh në praktikë.

Mini-hidrocentrali Garland . Është një kabllo e hedhur nga një breg i lumit në tjetrin me rotorë të lidhur fort në të. Rrjedha e ujit rrotullon rotorët, dhe prej tyre rrotullimi transmetohet në një kabllo, një skaj i të cilit është i lidhur me kushinetën, dhe tjetri me boshtin e gjeneratorit.

Disavantazhet e një hidrocentrali garland: konsumi i lartë i materialit, rreziku për të tjerët (kabllo i gjatë nënujor, rotorë të fshehur në ujë, bllokimi i lumit), efikasitet i ulët.

Rotor Daria . Ky është një rotor vertikal që rrotullohet për shkak të ndryshimit të presionit në tehet e tij. Diferenca e presionit krijohet për shkak të rrjedhjes së lëngut rreth sipërfaqeve komplekse. Efekti është i ngjashëm me ngritjen e një hidrofoil ose ngritjen e një krahu avioni. Në fakt, HEC-et e këtij dizajni janë identikë me gjeneratorët e erës me të njëjtin emër, por ndodhen në një mjedis të lëngshëm.

Rotori Daria është i vështirë për t'u prodhuar; ai duhet të zgjidhet para fillimit të punës. Por është tërheqës sepse boshti i rotorit është i vendosur vertikalisht dhe fuqia mund të hiqet mbi ujë, pa ingranazhe shtesë. Një rotor i tillë do të rrotullohet me çdo ndryshim në drejtimin e rrjedhës. Ashtu si homologu i tij në ajër, efikasiteti i rotorit Darrieus është më i ulët se ai i hidrocentraleve të vegjël të tipit helikë.

Helikë . Ky është një "mulli me erë" nënujor me një rotor vertikal, i cili, ndryshe nga ai ajror, ka tehe me një gjerësi minimale prej vetëm 2 cm. Kjo gjerësi siguron rezistencë minimale dhe shpejtësi maksimale të rrotullimit dhe është zgjedhur për shpejtësinë më të zakonshme të rrjedhës - 0.8 -2 metra në sekondë.

HEC-et me helikë , si dhe ato me rrota, janë të lehta për t'u prodhuar dhe kanë efikasitet relativisht të lartë, gjë që është arsyeja e përdorimit të shpeshtë të tyre.

Klasifikimi i mini hidrocentraleve

Klasifikimi sipas fuqisë dalëse (fushat e aplikimit) .

Fuqia e gjeneruar nga një hidrocentral mikro përcaktohet nga një kombinim i dy faktorëve, i pari është presioni i ujit që rrjedh mbi tehet e turbinës hidraulike, i cili drejton gjeneratorin që gjeneron energji elektrike dhe faktori i dytë është shkalla e rrjedhjes. dmth. vëllimi i ujit që kalon nëpër turbinë në 1 sekondë. Rrjedha është faktori përcaktues kur klasifikohet një hidrocentral si një lloj specifik.

Në bazë të fuqisë së prodhuar, hidrocentralet e vogla ndahen në:

• Fuqia shtëpiake deri në 15 kW: përdoret për të siguruar energji elektrike për familjet private dhe fermat.
• Komerciale deri në 180 kW: furnizimi me energji elektrike për bizneset e vogla.
• Industriale me kapacitet mbi 180 kW: prodhojnë energji elektrike për shitje, ose energjia kalon në prodhim.

Klasifikimi sipas dizajnit

Klasifikimi sipas vendndodhjes së instalimit

• Presioni i lartë - më shumë se 60 m;
• Presioni mesatar - nga 25 m;
• Presion i ulët - nga 3 në 25 m.

Ky klasifikim nënkupton që termocentrali funksionon me shpejtësi të ndryshme dhe janë marrë një sërë masash për ta stabilizuar atë mekanikisht, sepse shpejtësia e rrjedhjes varet nga presioni.

Përbërësit e mini hidrocentralit

Instalimi gjenerues i një hidrocentrali të vogël përbëhet nga një turbinë, një gjenerator dhe një sistem kontrolli automatik. Disa elementë të sistemit janë të ngjashëm me ose. Elementet kryesore të sistemit:

• Hidroturbinë me tehe, të lidhura me një bosht me gjeneratorin
• Gjenerator . Projektuar për të gjeneruar rrymë alternative. Ngjitur në boshtin e turbinës. Parametrat e rrymës së gjeneruar janë relativisht të paqëndrueshme, por asgjë e ngjashme me rritjet e energjisë nuk ndodh gjatë prodhimit të erës;
• Njësia e kontrollit të hidroturbinës siguron fillimin dhe ndalimin e njësisë hidraulike, sinkronizimin automatik të gjeneratorit kur lidhet me sistemin energjetik, kontrollin e mënyrave të funksionimit të njësisë hidraulike dhe ndalimin e emergjencës.
• Blloku i ngarkesës së çakëllit , i projektuar për të shpërndarë energjinë e papërdorur aktualisht nga konsumatori, shmang dështimin e gjeneratorit elektrik dhe të sistemit të monitorimit dhe kontrollit.
• Kontrollues/stabilizues i karikimit : projektuar për të kontrolluar ngarkimin e baterisë, kontrollin e rrotullimit të tehut dhe konvertimin e tensionit.
• Banka AKB : rezervuari i magazinimit, madhësia e së cilës përcakton kohëzgjatjen e funksionimit autonom të objektit të mundësuar prej tij.
• Inverter , shumë sisteme hidrogjenerimi përdorin sisteme inverter. Nëse ka një bankë baterie dhe një kontrollues ngarkimi, sistemet hidraulike nuk janë shumë të ndryshme nga sistemet e tjera që përdorin burime të rinovueshme të energjisë.

Mini hidrocentral për një shtëpi private

Rritja e tarifave të energjisë elektrike dhe mungesa e kapaciteteve të mjaftueshme shtrojnë pyetje urgjente për përdorimin e energjisë falas nga burimet e rinovueshme në familje. Krahasuar me burimet e tjera të burimeve të rinovueshme të energjisë, mini hidrocentralet janë me interes, pasi me fuqi të barabartë me një turbinë me erë dhe bateri diellore ato janë në gjendje të japin shumë më tepër energji në një periudhë të barabartë kohore. Një kufizim natyror në përdorimin e tyre është mungesa e një lumi

Nëse pranë shtëpisë tuaj rrjedh një lumë i vogël, përrua ose ka ndryshime lartësie në derdhjet e liqenit, atëherë i keni të gjitha kushtet për të instaluar një mini hidrocentral. Paratë e shpenzuara për blerjen e tij do të paguhen shpejt - do t'ju sigurohet energji elektrike e lirë në çdo kohë të vitit, pavarësisht nga Kushtet e motit dhe faktorë të tjerë të jashtëm.

Treguesi kryesor që tregon efikasitetin e përdorimit të HEC-eve është prurja e rezervuarit. Nëse shpejtësia është më e vogël se 1 m/s, atëherë është e nevojshme të merret masa shtesë për ta përshpejtuar atë, për shembull, bëni një kanal anashkalimi të seksionit kryq të ndryshueshëm ose organizoni një ndryshim artificial në lartësi.

Avantazhet dhe disavantazhet e mikrohidroenergjisë

Përparësitë e një mini hidrocentrali për shtëpinë përfshijnë:

• Siguria mjedisore (me rezerva për peshk të skuqur) të pajisjeve dhe pa nevojë për përmbytje sipërfaqe të mëdha me dëme materiale kolosale;
• Pastërtia ekologjike e energjisë së prodhuar. Nuk ka asnjë efekt në vetitë dhe cilësinë e ujit. Rezervuarët mund të përdoren si për aktivitete peshkimi ashtu edhe si burime të furnizimit me ujë të popullsisë;
• Kosto e ulët e energjisë elektrike të prodhuar, e cila është disa herë më e lirë se ajo e prodhuar në termocentralet;
• Thjeshtësia dhe besueshmëria e pajisjeve të përdorura dhe mundësia e funksionimit të saj në mënyrë autonome (si brenda ashtu edhe jashtë rrjetit të furnizimit me energji elektrike). Prodhuar prej tyre elektricitet plotëson kërkesat e GOST për frekuencën dhe tensionin;
• Jeta e plotë e shërbimit të stacionit është të paktën 40 vjet (të paktën 5 vjet para riparimeve të mëdha);
• pashtershmëria e burimeve të përdorura për të gjeneruar energji.

Disavantazhi kryesor i mikrocentraleve është rreziku relativ për banorët e faunës ujore, sepse Tehet rrotulluese të turbinës, veçanërisht në rrjedhat me shpejtësi të lartë, mund të përbëjnë një kërcënim për peshqit ose të skuqurat. Zbatimi i kufizuar i teknologjisë mund të konsiderohet gjithashtu si një disavantazh.

Burimet alternative më të zakonshme të energjisë janë gjeneratorët e erës, por ato varen shumë nga kushtet e motit. Në mungesë të erës ose rrjedhës së dobët të erës, ato janë joefektive. Për funksionimin normal të gjeneratorëve të tillë, zonat ku shpejtësia mesatare vjetore e erës nuk është më e ulët se 5-6 m/s dhe më e lartë janë të mira.

Në Rusi nuk ka shumë zona me erëra intensive, stepa dhe Bregdeti i Detit të Zi Kuban, bregdeti i Lindjes së Largët dhe deri në një duzinë zonash të pabanuara ose të vogla.

NË korsia e mesme, në malet e Kaukazit, Urals, Altai dhe rajone të tjera ku ka lumenj, degë, përrenj të vegjël por me lëvizje të shpejtë, njerëzit harrojnë mundësinë e përdorimit të gjeneratorëve hidroelektrikë.

Nuk është racionale të refuzosh përdorimin e tyre; ky është një burim i garantuar i energjisë elektrike, sepse një lumë me nivel dhe rrjedhë të qëndrueshme është shumë më i besueshëm se një erë e ndryshueshme.

Llogaritja e fuqisë dhe përzgjedhja e projektimit

Në thelb, pjesa elektrike e një gjeneratori të erës nuk është e ndryshme nga një hidrogjenerator; parimi është i ngjashëm me shndërrimin e energjisë mekanike rrotulluese në energji elektrike.

Dallimi është forca lëvizëse era ose uji, pajisjet lëvizëse do të jenë thelbësisht të ndryshme. Në vend të një helike, gjeneratorët hidraulikë përdorin rrota të tipit daulle me tehe.

Nuk është e vështirë të montoni një gjenerator hidraulik me tuajin, nëse ato rriten nga vendi i duhur; nëse keni një gjenerator të erës, mbetet vetëm të hartoni dhe montoni një makinë hidraulike për rrotullimin e saj.

Në raste të tilla, në mënyrë që gjeneratori të rrotullohet me shpejtësinë e dëshiruar, shpesh është e nevojshme të përdoren kuti ingranazhesh për të ndryshuar forcën dhe shpejtësinë e rrotullimit, të cilat varen nga rrjedha e ujit.

Është llogaritur se fuqia e rrotës mbushëse është dukshëm më e madhe se ajo e rrotës mbushëse; mbushja është kur rrjedha e ujit bie mbi tehet e timonit nga lart, rrota mbushëse rrotullohet me rrjedhën nga poshtë.

Prandaj, bazuar në kushtet tuaja, përdorni modelin e rrotës mbushëse sa herë që është e mundur. Sidoqoftë, një rrotë e tillë ka edhe disavantazhet e saj:

• rrotullojeni më ngadalë
• kërkon ndërtimin e strukturave shtesë

Fotografia e mësipërme përdor një rrotë të drejtpërdrejtë mbushëse të njësisë në një gjenerator të diskut të përhershëm me magnet të përhershëm, dizajni i të cilit do të diskutohet më poshtë.

Elementet e automjetit mund të përdoren në modelet e mekanizmave të drejtimit:

• disqe
• yjet
• ingranazhet
• zinxhirë dhe rripa

Në disa raste, përdoren edhe kuti ingranazhesh nga motoçikletat dhe motoçikletat, dhe tehet ngjiten në disqet e rrotave të mëdha të traktorit.

Opsionet për gjeneratorët e përdorur dhe lidhjet e ngarkesës

Gjeneratorët mund të përdoren për automobila, autobusë dhe më e mira nga të gjitha për traktorë me shpejtësi të ulët magnet të përhershëm.

Ato janë më të besueshme, më të lehta për t'u përdorur dhe riparuar dhe nuk kanë furça.

1. gjenerator G250-G1 2. P362 rele-rregullator 3. bateri makine 4. ampermetër 5 dhe 6 ndërprerës 7 fitil 8 furnizim me karburant.

Në varësi të kushteve dhe aftësive tuaja, mund të përdorni gjeneratorë 24 V.

1. Gjenerator G-228 2. Rregullator tensioni 11.3702 3. Bateri 12V te lidhura ne seri 4. Ampermetri per matjen e rrymes se karikimit 5 dhe 6 çelsat 7. ngarkese.

Në rastin më të thjeshtë, mund të përdorni bateritë 6ST-75, por për besueshmëri është sigurisht më mirë të instaloni bateri të reja fillestare litium-jon. Natyrisht, ato janë më të shtrenjta, por më të lehta në peshë se ato me acid plumbi, më të vogla në madhësi, më të mëdha në kapacitet A/H, jetëgjatësi shumë më e gjatë dhe superiore ndaj atyre të plumbit në të gjitha aspektet.

Kjo vendoset nga të gjithë për veten e tyre, në varësi të qëllimit të gjeneratorit, kushteve të funksionimit dhe aftësive financiare.

Nëse do të përdorni një hidrogjenerator për energji pajisje elektrike shtëpiake i projektuar për të fuqizuar një rrjet industrial 220/50Hz, do t'ju duhet të përdorni konvertues të tensionit dhe rrymës.

Këto pajisje konvertojnë rrymën e baterisë 12 ose 24 V DC në rrymë alternative tension 220V. Ato vijnë në kapacitete të ndryshme; ju duhet të zgjidhni në varësi të rrymës se çfarë ngarkese maksimale do të përdorni.

Ata janë të lidhur sipas diagramit të mësipërm në vend të ngarkesës; konverteri më i thjeshtë me fuqi të ulët mund të montohet vetë.

Ky qark është testuar prej vitesh, funksionon si një orë, është i thjeshtë dhe nuk kërkon konfigurim. Disavantazhi është se është me fuqi të ulët 100 W.

Përdorni llamba fluoreshente ekonomike 13-15 W ose llamba LED 5-10 W janë të mjaftueshme për të ndriçuar një shtëpi private, garazh dhe madje edhe një oborr gjatë natës. Llambat 15 W janë po aq të ndritshme sa llambat inkandeshente 80 W.

Nëse keni nevojë për më shumë energji për të funksionuar plotësisht rrjetin elektrik, mund të blini konvertues industrialë. Ka një shumëllojshmëri të madhe 12/220V në shitje; 24/220V; 48/220V, fuqi deri në 5 kW ose më shumë.

Inverteri Pulso IMU-800 konverton rrymën direkte 12V në rrymë alternative 220V/50Hz. Fuqia maksimale e daljes 800W. Kjo mjafton
mjaftueshëm për ndriçimin, lidhjen e një TV, frigorifer; për hekurat dhe kaldaja, do të nevojiten inverterë më të fuqishëm.

Montimi i një gjeneratori magnetik të bërë në shtëpi

Shumë njerëz bëjnë një gjenerator hidroelektrik me duart e tyre, duke përdorur metodën e montimit të një gjeneratori duke përdorur magnet neodymium. Ju mund të merrni një shpërndarës të rrotave të makinës me një disk frenash si bazën mbi të cilën do të montohet e gjithë struktura.

Të montuar në fabrikë, të besueshëm dhe të balancuar mirë; disqe me magnet të përhershëm janë ngjitur në pjesën rrotulluese, midis së cilës do të fiksohet disku me mbështjelljet e rotorit.

Avantazhi i një gjeneratori magnetik të përhershëm është se fusha magnetike kontrollohet, kjo arrihet:

• hendeku minimal midis rotorit dhe statorit
• përmes një disku përçues magnetik linjat e energjisë të gjithë magnetët janë të lidhur me njëri-tjetrin

Prandaj, disqet e rotorit rrotullues duhet të jenë magnetikisht përçues; me një material tjetër, fuqia e gjeneratorit do të përgjysmohet. I tërheqim disqet në 12 sektorë identikë dhe më pas i ngjisim në mënyrë të barabartë përgjatë perimetrit të diskut në secilin sektor. super ngjites magnet me diametër 25mm dhe trashësi 5mm.

Polet e magneteve alternohen përmes njërit (S-N-S-N...) dhe kështu me radhë në një rreth. Ju mund të rrisni numrin e magneteve dhe mbështjelljeve, do të ketë më shumë pole, kjo do t'ju lejojë të arrini më shumë fuqi me shpejtësi më të ulëta.

Por në rastin tonë, 12 magnet, dredha-dredha me tela 08-1 mm, 100 rrotullime secila, gjenerojnë fuqi të mjaftueshme për të ngarkuar një bateri motorike 12 V.

Një rrotë me një diametër prej 5 m, që rrotullohet me një shpejtësi prej 150 rpm, prodhon një rrymë prej të paktën 1A; në 200 rpm, rryma e karikimit arrin 4A, kjo është mjaft e mjaftueshme.

Diagrami i lidhjes së mbështjelljes

Diametrin e diskut e bëjmë 30-35 cm, në varësi të madhësisë së shpërndarësit që keni zgjedhur.

Në versionin tonë, magnetët janë të rrumbullakët, por është më mirë të përdorni ato drejtkëndëshe 35x25x5mm, më shumë fluksi magnetik, në përputhje me rrethanat, fuqia e gjeneratorit është më e madhe.

Në të njëjtën kohë, mbështjelljet e statorit bëhen ovale, në madhësinë e magneteve. Gjatë instalimit të statorit, magnetët duhet të përkojnë me qendrën e mbështjelljes.

Trashësia e diskut të statorit me mbështjellje duhet të jetë e njëjtë me trashësinë e disqeve me magnet. Ne vendosim mbështjelljet në një disk kompensatë dhe i lidhim ato në seri me njëri-tjetrin sipas qarkut të specifikuar të yllit.

Pas lidhjes dhe izolimit të kontakteve, telat vendosen me kujdes përgjatë diametrit të brendshëm në mënyrë që të mos prekin pjesët rrotulluese të strukturës. Pas së cilës ato mbushen rrëshirë epoxy. Për besueshmëri, mund të mbuloni sipërfaqen e derdhur me tekstil me fije qelqi, ta shtypni pak, pastaj edhe një herë ngopni bujarisht tekstil me fije qelqi me rrëshirë epokside sipër.

Masat e tilla përjashtojnë dëmtim mekanik mbështjelljet dhe depërtimi i lagështisë. Pas tharjes, ne montojmë pllakat e gjeneratorit në platformën e shpërndarësit.

Përmes vrimave të montimit, vendosim diskun e parë në bulonat e gjata të diskut rrotullues të shpërndarësit, duke i fiksuar magnetet nga jashtë me arra shtrënguese.

Më pas vendoset disku i statorit me mbështjellje dhe së fundi vendoset disku i dytë me magnet brenda. Disqet janë të fiksuara me dado tensioni në mënyrë që hendeku midis tyre të jetë uniform në të gjithë rrafshin dhe të jetë jo më shumë se 3 mm. Pas montimit, rrotullojeni për të kontrolluar për dridhje dhe rrjedhje, dhe rregullojeni nëse është e nevojshme.

Kur montoni një gjenerator hidrogjeni me duart tuaja në shtëpi, duhet të kuptoni se lidhja e drejtpërdrejtë e gjeneratorit me timonin thjeshton dizajnin, por nuk është gjithmonë kështu. kushte ideale furnizimi i rrjedhës së ujit në timon.

Në disa vende është e nevojshme të përdoren skemat e transmetimit të çift rrotullues përmes një sistemi të boshteve shtesë, ingranazheve ose lëvizjeve të rripave, kjo zvogëlon fuqinë.

Për ata që nuk duan të bëjnë shumë gjilpërë, shpime dhe ngjitje, ekziston absolutisht opsione të thjeshta ju mund të blini një gjenerator të besueshëm kinez, makinë manuale, ose më mirë një këmbë. Gjeneratorë të tillë përdoren në simulatorët e çiklizmit, ato kombinojnë biznesin me kënaqësinë dhe janë të përshtatshëm në situata emergjente.

Gjeneratorët NJB-800-12 janë shumë praktik, kanë Dizajn i bukur, kompakte.

Me një shpejtësi rrotullimi prej 250 rpm, fuqia dalëse është 500 W, në 500 rpm, 800 W. 12 V.

Është i përshtatshëm për ta transportuar atë në bagazhin e një makine në një kamping; për të përdorur burimet ujore, ju duhet vetëm të lidhni tehet në timon.

Gjithçka është e mirë, por ka një pengesë: kushton pothuajse 30 mijë rubla, jo të gjithë mund ta përballojnë atë. Nëse ka një të përshtatshme burim uji, teknologjive moderne ju lejon të bëni vetë një hidrogjenerator të besueshëm; elementi më i rëndësishëm në këtë projekt është dëshira juaj. Si të bëni një gjenerator manual në video: