Kendin yap barajsız hidroelektrik santraller (HES). Su çarkında ev yapımı hidroelektrik santral Mini su santralleri

Tüketimin ekolojisi Bilim ve teknoloji: Kendin yap ev tipi hidrojeneratörler, güç açısından güneş panelleri ve rüzgar türbinleriyle karşılaştırılabilir, ancak çok daha büyük miktarda elektrik üretirler.

Elektrik tarifeleri son zamanlarda artmaya başladığından, yenilenebilir elektrik kaynakları halk arasında giderek daha önemli hale geliyor ve bu da onların elektriği neredeyse ücretsiz olarak almalarına olanak tanıyor. İnsanlığın bildiği bu tür kaynaklar arasında güneş panelleri, rüzgar jeneratörleri ve ev tipi hidroelektrik santralleri öne çıkmaya değer. Ancak ikincisi oldukça karmaşık çünkü çok agresif koşullarda çalışmak zorundalar. Her ne kadar bu, kendi ellerinizle bir mini hidroelektrik santral inşa etmenin imkansız olduğu anlamına gelmese de.

Her şeyi doğru ve verimli bir şekilde yapmak için asıl önemli olan doğru malzemeleri seçmektir. İstasyonun maksimum dayanıklılığını sağlamalıdırlar. Gücü güneş panelleri ve rüzgar türbinleriyle karşılaştırılabilecek olan kendin yap ev hidrojeneratörleri, çok daha fazla miktarda enerji üretebilir. Ancak çoğu şey malzemelere bağlı olsa da her şey burada bitmiyor.

MİNİ HİDROELEKTRİK SANTRAL ÇEŞİTLERİ

Her biri kendi avantajları, özellikleri ve dezavantajları olan çok sayıda farklı mini hidroelektrik santral çeşidi vardır. Bu cihazların aşağıdaki türleri ayırt edilir:

• çelenk;
• pervane;
• Daria rotoru;
• bıçaklı su çarkı.

Çelenk hidroelektrik santrali, üzerine rotorların bağlandığı bir kablodan oluşur. Böyle bir kablo nehrin karşısına çekilir ve suya batırılır. Nehirdeki su akışı, bir ucunda yatak bulunan kabloyu, diğer ucunda ise jeneratörü döndüren rotorları döndürmeye başlar.

Bir sonraki tip bıçaklı bir su çarkıdır. Su yüzeyine dik olarak, yarısından daha azını suya batıracak şekilde monte edilir. Su akışı çarka etki ettikçe döner ve bu çarkın bağlı olduğu mini hidroelektrik santralin jeneratörünün dönmesine neden olur.

Pervaneli hidroelektrik santral ise su altına yerleştirilmiş dikey rotorlu bir rüzgar türbinidir. Böyle bir yel değirmeninin kanatlarının genişliği 2 santimetreyi geçmez. Bu genişlik su için yeterlidir, çünkü bu, su üretmenizi sağlayan nominal değerdir. en yüksek miktar minimum dirençle elektrik. Doğru, bu genişlik yalnızca saniyede 2 metreye kadar akış hızları için idealdir.

Diğer koşullara gelince, rotor kanatlarının parametreleri ayrı ayrı hesaplanır. Darrieus rotoru ise diferansiyel basınç prensibine göre çalışan, dikey olarak konumlandırılmış bir rotordur. Kaldırma kuvvetinden etkilenen bir uçak kanadında da her şey benzer şekilde gerçekleşir.

AVANTAJLAR VE DEZAVANTAJLAR

Garland hidroelektrik santralini düşünürsek, bir takım bariz eksiklikleri vardır. Öncelikle tasarımda kullanılan uzun kablo başkaları için tehlike oluşturuyor. Su altında saklanan rotorlar da büyük tehlike oluşturuyor. Ayrıca, düşük verimlilik göstergelerine ve yüksek malzeme tüketimine de dikkat etmek önemlidir.

Darrieus rotorunun dezavantajlarına gelince, cihazın elektrik üretmeye başlaması için önce döndürülmesi gerekiyor. Doğru, bu durumda güç doğrudan suyun üzerinden alınır, bu nedenle su akışı ne kadar değişirse değişsin jeneratör elektrik üretecektir.

Yukarıdakilerin tümü, mini hidroelektrik santraller için hidrolik türbinleri ve su çarklarını daha popüler hale getiren faktörlerdir. Manuel bir inşaatı düşünürsek benzer cihazlar, o zaman o kadar da karmaşık değiller. Ve ayrıca ne zaman minimum maliyetler bu tür mini hidroelektrik santraller maksimum verimlilik göstergeleri üretebilmektedir. Yani popülerliğin kriterleri açıktır.

İNŞAATA NEREDEN BAŞLAMALI

Kendi elinizle bir mini hidroelektrik santralinin inşası, nehir akışlarının hız göstergelerinin ölçülmesiyle başlamalıdır. Bu çok basit bir şekilde yapılır: akıntıya karşı 10 metrelik bir mesafeyi işaretleyin, bir kronometre alın, suya bir çip atın ve ölçülen mesafeyi kat etmesi için geçen süreyi not edin.

Sonuçta 10 metreyi geçen saniye sayısına bölerseniz nehrin hızını saniye başına metre cinsinden bulursunuz. Akış hızının 1 m/s'yi aşmadığı yerlere mini hidroelektrik santral yapılmasının bir anlamı olmadığını düşünmekte fayda var.

Nehir hızının düşük olduğu bölgelerde mini hidroelektrik santrallerin nasıl yapıldığını bulmanız gerekiyorsa, yükseklik farkı düzenleyerek akışı artırmayı deneyebilirsiniz. Bu, rezervuara bir drenaj borusu takılarak yapılabilir. Bu durumda borunun çapı suyun akış hızını doğrudan etkileyecektir. Çap ne kadar küçük olursa akış o kadar hızlı olur.

Bu yaklaşım, evin yanından küçük bir dere geçse bile mini hidroelektrik santralinin düzenlenmesini mümkün kılar. Yani, üzerine doğrudan eve güç sağlamak için bir mini hidroelektrik santralinin kurulduğu katlanabilir bir baraj düzenlenmiştir ve Ev aletleri. yayınlanan

Karbonhidrat enerji kaynaklarının fiyatlarının sürekli artması nedeniyle uzmanlar, elde edilen elektriğin daha fazla kullanılmasının sağladığı avantajlara giderek daha fazla önem veriyor. ekonomik bir şekilde. Dünyanın en ekonomik ve çevre dostu...

Karbonhidrat enerji kaynaklarının maliyetinin sürekli artması nedeniyle uzmanlar, elde edilen elektriğin daha ekonomik kullanılmasının sağladığı avantajlara giderek daha fazla önem veriyor. En ekonomik ve çevre dostu olanlardan biri temiz yollar elektrik üretmek, ev için bir hidroelektrik santralidir ve maliyetleri birincil inşaata indirgenmiştir ve Bakım teçhizat. Ancak güçlü bir su akışı gerektiren ve barajın yarattığı büyük yükseklik farkı gerektiren bu tür yapıların inşası için her alan doğal fırsatlara sahip değildir; bu durumda mini hidroelektrik santraller enerji mühendislerinin yardımına koşuyor.

Çalışma prensibi ve mini hidroelektrik santral

Bu ekipmanın çalışma prensibi oldukça basittir ve bu da güvenilirliğini arttırır. Türbin kanatlarına düşen su akışı, bir elektrik jeneratörüne bağlı bir hidrolik tahriki döndürerek, bir kontrol sisteminin kontrolü altında elektrik üretilmesini sağlar.
Modern mini hidroelektrik santraller, anında geçişle otomatik modda çalışmayı mümkün kılan bir kontrol sistemi ile donatılmıştır. Manuel kontrol acil bir durumda. Çok seviyeli koruma sistemi, değiştirirken ekipmanın aşırı yüklenmesini önlemenizi sağlar dış koşullar. İstasyonların tasarımı minimuma indirmeye izin verir inşaat işi gerekli ekipmanın kurulumu sırasında.

Mini hidroelektrik santral çeşitleri

Mini hidroelektrik santral, bir su giriş cihazı (türbin), bir üretim güç ünitesi ve bir ekipman kontrol sistemi içeren, 1 ila 3000 kW kapasiteli bir ekipmandır.
Kullanılan su kaynaklarına bağlı olarak mini hidroelektrik santraller birkaç kategoriye ayrılır:

• Düzenli rezervuarlara sahip küçük nehirlerin enerjisini kullanan nehir tipi istasyonlar. Esas olarak düz arazide kullanılır;
• sabit elektrik santralleri hızlı akım dağ nehirlerinin işletilmesi sırasında;
• endüstriyel işletmelerde su akışındaki farklılıkları kullanan istasyonlar;
• Akışı düzenlemek için güçlendirilmiş hortumlar kullanan mobil istasyonlar.

Su akışının beklenen basıncına göre, jeneratörün gerekli dönüş hızını sağlamak ve gerekli akım frekansının oluşturulmasını kolaylaştırmak için hidrolik ünite ve türbini, elektrik üreten ünitenin gücüne uyacak şekilde tasarlanmıştır.

İçin çeşitli koşullar Mini hidroelektrik santrallerin işletilmesi için uygun türbin tasarımları geliştirilmiştir:

• 60 m'den fazla yüksek su akış basıncına sahip radyal eksenel ve kova türbinleri kullanılır;
• ortalama 25 - 60 m akış yoğunluğuna sahip döner kanatlı ve radyal eksenel tasarımlı türbinler kendilerini kanıtlamıştır;
• düşük basınçlı akışlarda betonarme odalara yerleştirilmiş döner kanatlı ve pervaneli yapıların kullanılması daha karlıdır.

Ev yapımı hidroelektrik santralinin videosu

Mini hidroelektrik santrallerini bağlamanın özellikleri

Bu ekipmanın tasarımı, istasyonların doğrudan güç kaynağı ağına bağlanmasına izin verir; bu durumda senkron bir jeneratör kullanılır. Yerel bir ağ oluşturmak için, güç kaynağı sistemlerinin arızalanmasını ve ağın ana parametrelerinde ani değişiklikleri önlemek amacıyla aşırı gücü dağıtmak için gerekli bir balast yük ünitesiyle donatılmış asenkron bir ünite kullanılır.

Mini hidroelektrik santrallerin avantajları ve dezavantajları

Bu tür sistemlerin avantajları şunları içerir:

• Çevre güvenliği ekipman ve geniş alanları su basmasına gerek yok;
• termik santrallerde üretilenden birkaç kat daha ucuz olan üretilen elektriğin düşük maliyeti;
• kullanılan ekipmanın basitliği ve güvenilirliği ve otonom modda çalışma olasılığı;
• Kullanılan doğal kaynakların tükenmezliği

Dezavantajları şunları içerir:

• mini hidroelektrik santralinin yerel kaynak olarak kullanılması durumunda, ekipmanın arızalanması durumunda belirli bölgelere güç beslemesinde kesintiler. Bu, otomatik olarak bağlanan bir acil durum güç kaynağının varlığıyla telafi edilir;
• Ülkemizde bu enerji tedarik sektörünün üretim ve onarım tabanı zayıftır.

Barajsız dört mevsim hidroelektrik santral

Baraj inşa etmeden yerçekimi akışının enerjisini kullanarak elektrik üretmek üzere tasarlanan, dört mevsim çalışan barajsız bir hidroelektrik santral (BVHPP) önerilmektedir.

Farklı debiler için çeşitli standart boyutların üretilmesi ve kaskad kurulumu nedeniyle BVGES kurulumları hem küçük çiftliklerde hem de çiftliklerde kullanılabilir. endüstriyel üretim elektrik, özellikle elektrik hatlarından uzak yerlerde.

Yapısal olarak, bir hidroelektrik santralinin rotoru dikey olarak monte edilmiştir, rotorun yüksekliği 0,25 ila 2,5 m arasındadır... Yapı, kanalın dibinde donmuş nehirlere ve açık (olmayan) bir yere sabitlenmiştir. -kanalın dondurulması) __ sabit bir katamaranda.

Tesisatın gücü bıçağın alanı ve küp içindeki akış hızı ile orantılıdır. BVGES şaftından alınan gücün boyutuna ve akış hızına bağımlılığının yanı sıra hidrolik ünitenin tahmini maliyeti aşağıdaki tabloda sunulmaktadır:

BVHPP gücü, kW akış hızına ve kurulum boyutuna bağlı olarak

Kurulumun geri ödeme süresi 1 yılı geçmez. BVGES'in bir prototipi, tam ölçekli bir su test sahasında test edildi.

Halihazırda endüstriyel tasarımların üretimine yönelik teknik dokümantasyon bulunmaktadır. teknik özellikler müşteri.

Basınçlı mikro ve küçük hidroelektrik santraller

Küçük hidroelektrik santrallere yönelik hidrolik üniteler, yüksek enerji özelliklerine sahip, geniş bir basınç ve debi aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Mikrohidroelektrik santraller köyler, mezralar, tatil köyleri, köyler için güvenilir, çevre dostu, kompakt, geri ödemesi hızlı elektrik kaynaklarıdır. çiftlikler, ayrıca yakınlarda elektrik hatlarının bulunmadığı uzak dağlık ve ulaşılması zor bölgelerdeki değirmenler, fırınlar ve küçük endüstriler ve bu tür hatların inşası artık mikro hidroelektrik santrallerinin satın alınmasından ve kurulmasından daha uzun sürüyor ve daha pahalı.

Teslimat seti şunları içerir: bir güç ünitesi, bir su giriş cihazı ve bir otomatik kontrol cihazı.

Mevcut barajlar, kanallar, su temini ve drenaj sistemlerindeki farklılıklarda ekipmanların çalıştırılması konusunda başarılı deneyim bulunmaktadır. endüstriyel Girişimcilik ve belediye tesisleri, tedavi Hizmetleri, sulama sistemleri ve içme suyu boru hatları. 150'den fazla ekipman seti müşterilere teslim edildi çeşitli bölgeler Rusya, BDT ülkeleri ile Japonya, Brezilya, Guatemala, İsveç ve Letonya.

Temel teknik çözümler Ekipmanın oluşturulmasında kullanılan buluşlar düzeyinde yapılır ve patentlerle korunur.

1. MİKROHİDRO ENERJİ SANTRALLERİ

pervane pervanesi ile
- 2,0-4,5 m basınç ve 0,07 - 0,14 m3/s akış hızı için 10 kW'a kadar güç (MGES-10PR);
- 4,5-8,0 m basma yüksekliği ve 0,10 - 0,21 m3/s akış hızı için 10 kW'a kadar güç (MGES-10PR);
- 1,75-3,5 m basma yüksekliği ve 0,10 - 0,20 m3/s akış hızı için 15 kW'a kadar güç (MGES-15PR);
- 3,5-7,0 m basınç ve 0,15 - 0,130 m3/s akış hızı için 15 kW'a kadar güç (MGES-15PR);
- 4,0-10,0 m basma yüksekliği ve 0,36 - 0,80 m3/s akış hızı için 50 kW'a kadar güç (MGES-50PR);

çapraz çarklı
- 10,0-25,0 m basınç ve 0,05 - 0,28 m3/s akış hızı için güç 10-50 kW (MGES-50D);
- 25,0-55,0 m basma yüksekliği ve 0,19 - 0,25 m3/s akış hızı için 100 kW'a kadar güç (MGES-100D);

2. KÜÇÜK HİDROELEKTRİKLER İÇİN HİDRO ÜNİTELER

1000 kW'a kadar güce sahip eksenel türbinli hidrolik üniteler;
-5000 kW'a kadar güce sahip radyal eksenel türbinlere sahip hidrolik üniteler;
-5000 kW'a kadar güce sahip kova türbinli hidrolik üniteler;

TESLİMAT SÜRESİ

Mikro hidroelektrik santral 10 kW; 15 kW sözleşme imzalandıktan sonra 3 ay içerisinde teslim edilir.
Mikro hidroelektrik santral 50 kW; Sözleşme imzalandıktan sonra 6 ay içerisinde teslim edilir.
Mikro hidroelektrik santral 100 kW; Sözleşme imzalandıktan sonra 8 ay içerisinde teslim edilir.
Hidrolik üniteler sözleşme imzalandıktan sonra 6 ila 12 ay içerisinde teslim edilmektedir.

Şirketin uzmanları belirlemenize yardımcı olmaya hazır en iyi seçenek Mikro ve küçük hidroelektrik santrallerin kurulumu, onlar için ekipman seçimi, hidrolik ünitelerin kurulumu ve devreye alınmasında yardım sağlanması ve ayrıca ekipmanın servis bakımının sağlanması
çalışması sırasında.

EKİPMAN MALİYETİ

Rus yapımı mikro hidroelektrik santral

Dış görünüş

Mikro hidroelektrik santral 10 kW

Mikro hidroelektrik santral 50 kW

InzhInvestStroy

Mini hidroelektrik santral. Mikrohidroelektrik santraller

Küçük hidroelektrik santral veya küçük hidroelektrik santral (SHPP), nispeten az miktarda elektrik üreten ve hidroelektrik santrallerden oluşan bir hidroelektrik santraldir. yüklenmiş kapasite 1'den 3000 kW'a kadar.

Mikro hidroelektrik santralüretilen elektriğin güç sistemine daha fazla iletilmesi için bir sıvı akışının hidrolik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek üzere tasarlanmıştır.

Mikro terimi, bu hidroelektrik santralin küçük arazilere kurulduğu anlamına gelir. su kütleleri– küçük nehirler ve hatta akarsular, teknolojik kanallar veya su arıtma sistemlerinin yükseklik farklılıkları ve hidrolik ünitenin gücünün 10 kW'ı aşmaması.

SHPP'ler iki sınıfa ayrılır: mikro hidroelektrik santraller (200 kW'a kadar) ve mini hidroelektrik santraller (3000 kW'a kadar). İlki esas olarak evlerde ve küçük işletmelerde, ikincisi ise daha büyük tesislerde kullanılır.

Sahibi için kır evi veya küçük iş Açıkçası ilki daha çok ilgi çekiyor.

Çalışma prensibine göre mikro hidroelektrik santraller aşağıdaki tiplere ayrılır:

Su tekerleği. Bu, su yüzeyine dik olarak monte edilmiş ve yarıya batırılmış bıçaklı bir tekerlektir. Çalışma sırasında su, bıçaklara baskı uygulayarak tekerleğin dönmesine neden olur.

Üretim kolaylığı ve minimum maliyetle maksimum verim elde edilmesi açısından bu tasarım iyi sonuç vermektedir.

Bu nedenle pratikte sıklıkla kullanılmaktadır.

Garland mini hidroelektrik santrali. Nehrin bir kıyısından diğerine atılan ve rotorlara sıkı bir şekilde bağlı olan bir kablodur. Su akışı rotorları döndürür ve onlardan dönüş, bir ucu yatağa, diğeri jeneratör miline bağlı olan bir kabloya iletilir.

Çelenk hidroelektrik santralinin dezavantajları: yüksek malzeme tüketimi, başkaları için tehlike (uzun su altı kablosu, suya gizlenmiş rotorlar, nehri tıkayan), düşük verimlilik.

Rotor Daria.

Bu, kanatları üzerindeki basınç farkından dolayı dönen dikey bir rotordur. Basınç farkı, sıvının karmaşık yüzeyler etrafından akışı nedeniyle oluşur. Etki, bir hidrofilin kaldırılmasına veya bir uçak kanadının kaldırılmasına benzer. Aslında bu tasarımdaki SHPP'ler aynı adı taşıyan rüzgar jeneratörleriyle aynıdır ancak sıvı bir ortamda bulunur.

Daria rotorunun üretimi zordur, çalışmaya başlamadan önce bükülmesi gerekir.

Ancak rotor ekseninin dikey olarak konumlandırılması ve ek dişlilere gerek kalmadan gücün su üzerinden alınabilmesi nedeniyle çekicidir. Böyle bir rotor, akış yönündeki herhangi bir değişiklikle dönecektir. Havadaki muadili gibi Darrieus rotorunun verimliliği de pervaneli küçük hidroelektrik santrallerinkinden daha düşüktür.

Pervane.

Bu, havadan farklı olarak minimum genişliği yalnızca 2 cm olan bıçaklara sahip, dikey rotorlu bir su altı "yel değirmeni" dir.Bu genişlik minimum direnç ve maksimum dönüş hızı sağlar ve en yaygın akış hızı için seçilmiştir - 0,8 -2 metre/saniye.

Pervaneli SHPP'ler tekerlekli olanların yanı sıra üretimi kolaydır ve nispeten yüksek verime sahiptir, bu da sık kullanımlarının nedenidir.

Mini hidroelektrik santrallerin sınıflandırılması

Güç çıkışına göre sınıflandırma (uygulama alanları).

Bir mikro hidroelektrik santral tarafından üretilen güç, iki faktörün birleşimiyle belirlenir; birincisi, elektrik üreten jeneratörü çalıştıran hidrolik türbinin kanatlarına akan suyun basıncı, ikinci faktör ise akış hızıdır. yani.

1 saniyede türbinden geçen suyun hacmi. Akış, bir hidroelektrik santralinin belirli bir tip olarak sınıflandırılmasında belirleyici faktördür.

Üretilen güce bağlı olarak, küçük hidroelektrik santraller aşağıdakilere ayrılır:

• 15 kW'a kadar ev gücü: özel evlere ve çiftliklere elektrik sağlamak için kullanılır.
• 180 kW'a kadar ticari: küçük işletmelere elektrik sağlar.
• 180 kW'ın üzerinde kapasiteye sahip endüstriyel: Satış için elektrik üretirler veya enerji üretime aktarılır.

Tasarıma göre sınıflandırma

Kurulum konumuna göre sınıflandırma

• Yüksek basınç - 60 m'den fazla;
• Orta basınç - 25 m'den itibaren;
• Düşük basınç - 3 ila 25 m arası.

Bu sınıflandırma, santralin farklı hızlarda çalıştığını ve onu mekanik olarak stabilize etmek için bir takım önlemlerin alındığını ima eder, çünkü

akış hızı basınca bağlıdır.

Mini hidroelektrik santralin bileşenleri

Küçük bir hidroelektrik santralin elektrik üretim tesisi bir türbin, bir jeneratör ve bir otomatik kontrol sisteminden oluşur. Sistem elemanlarının bir kısmı güneş veya rüzgar üretim sistemlerine benzemektedir. Sistemin ana unsurları:

• Hidro türbin jeneratöre bir şaftla bağlanan kanatlı
• Jeneratör.

  Ev için mini hidroelektrik santral (HES)

  Alternatif akım üretmek için tasarlanmıştır. Türbin miline bağlanır. Üretilen akımın parametreleri nispeten kararsızdır, ancak rüzgar üretimi sırasında güç dalgalanmalarına benzer hiçbir şey meydana gelmez;

• Hidro türbin kontrol ünitesi hidrolik ünitenin çalıştırılmasını ve durdurulmasını, jeneratörün güç sistemine bağlandığında otomatik senkronizasyonunu, hidrolik ünitenin çalışma modlarının kontrolünü ve acil durdurmayı sağlar.
• Balast yük bloğu Tüketici tarafından halihazırda kullanılmayan gücü dağıtmak üzere tasarlanan elektrik jeneratörü ile izleme ve kontrol sisteminin arızalanmasını önler.
• Şarj kontrolörü/stabilizatör: Pil şarjını, bıçak dönüşünü ve voltaj dönüşümünü kontrol etmek için tasarlanmıştır.
• Banka AKB: depolama tankı boyutu, kendisi tarafından desteklenen nesnenin özerk çalışma süresini belirler.
• Çevirici Birçok hidroelektrik üretim sistemi invertör sistemlerini kullanır. Akü bankası ve şarj kontrol cihazı varsa hidrolik sistemlerin yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan diğer sistemlerden pek bir farkı yoktur.

Özel bir ev için mini hidroelektrik santral

Artan elektrik tarifeleri ve yeterli kapasite eksikliği güncel konular o hanelerde yenilenebilir kaynaklardan bedava enerji kullanımı.

Diğer yenilenebilir enerji kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, mini hidroelektrik santraller rüzgar türbini ile eşit güçte olduğundan ilgi çekicidir ve Güneş pili eşit bir sürede çok daha fazla enerji sağlama kapasitesine sahiptirler.

Kullanımlarındaki doğal bir sınırlama, bir nehrin olmamasıdır.

Evinizin yakınında küçük bir nehir, dere akıyorsa veya göl savaklarında kot değişiklikleri varsa, mini hidroelektrik santral kurmak için tüm koşullara sahipsiniz demektir. Satın almak için harcanan para hızla kendini amorti edecek - hava koşulları ve diğer dış faktörlerden bağımsız olarak yılın herhangi bir zamanında size ucuz elektrik sağlanacak.

SHPP'lerin kullanımının verimliliğini gösteren ana gösterge rezervuarın akış hızıdır.

Hız 1 m/s'den azsa, onu hızlandırmak için ek önlemler almak gerekir; örneğin, değişken kesitli bir bypass kanalı yapmak veya yapay bir yükseklik farkı düzenlemek.

Mikrohidroenerjinin avantajları ve dezavantajları

Ev için mini hidroelektrik santralinin avantajları şunlardır:

• Ekipmanın çevre güvenliği (yavru balıklar için rezervasyonlarla) ve geniş alanları devasa maddi hasarla sular altında bırakma ihtiyacının olmaması;
• Üretilen enerjinin ekolojik saflığı.

  Suyun özellikleri ve kalitesi üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Rezervuarlar hem balıkçılık faaliyetleri için hem de nüfus için su kaynağı olarak kullanılabilir;

• Termik santrallerde üretilenden birkaç kat daha ucuz olan üretilen elektriğin düşük maliyeti;
• Kullanılan ekipmanın basitliği ve güvenilirliği ve otonom modda çalışma olasılığı (güç kaynağı ağının hem içinde hem de dışında).

  Onlar tarafından üretilen elektrik frekans ve voltaj için GOST gerekliliklerini karşılar;

• İstasyonun tam hizmet ömrü en az 40 yıldır (büyük onarımlardan önce en az 5 yıl);
• Enerji üretmek için kullanılan kaynakların tükenmezliği.

Mikro hidroelektrik santrallerin ana dezavantajı, su faunası sakinleri için göreceli tehlikedir, çünkü Özellikle yüksek hızlı akışlarda dönen türbin kanatları balıklar veya yavru balıklar için tehdit oluşturabilir.

Genel bilgi

Mikro hidroelektrik santral (Mikro HES), elektrik şebekesinden izole edilmiş bir tüketiciye güç kaynağı sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Mikro hidroelektrik santrallerin tam tedariği Tablo 1'de gösterilmektedir.

Kullanım Şartları:

— hava sıcaklığı, 0 ° C

— -10'dan +40'a kadar olan güç noktasında;

- 0'dan +40'a kadar elektrik dolaplarının bulunduğu yerde;

- deniz seviyesinden yükseklik, m'den 1000'e kadar; (Mikro hidroelektrik santralini 1000 m'den daha yüksek bir rakımda kurarken maksimum güç sınırlandırılmalıdır)

- Elektrik panolarının bulunduğu yerdeki bağıl hava nemi, t = + 250°C'de %98'i aşmamalıdır.

Mikro hidroelektrik santrallerin garanti süresi devreye alındığı tarihten itibaren 1 yıl olup, şirketin katılımıyla işin sevkıyat, kontrol kurulumu ve işletmeye alınması ve kurallara uygunluk tarihinden itibaren 1,5 yılı geçmemelidir. uzmanların taşınması, depolanması ve çalıştırılması.

Mikro hidroelektrik santrallerin komple tedariği

tablo 1

teknik veri

MicroHP özellikleri Tablo 2'de gösterilmektedir

Tablo 2

Şebeke ve tüketici yüküne ilişkin gereksinimler (yük, mikro hidroelektrik santraline gelen gerçek girdinin yüzdesi olarak belirlenir):

- yerel, dört fazlı, üç fazlı özellikleri;

- her motorun gücü, %10'dan fazla değil;

İlave kompanzasyon kapasitörleri takılıysa toplam motor gücü %30'u geçemez.

TASARIM

Güç kaynağı elektrik üretmek üzere tasarlanmıştır ve bir hidrolik türbin ile jeneratör olarak kullanılan bir asenkron motordan oluşur.

Mikro hidroelektrik santrallerin aşırı aktif gücünü absorbe etmek için tasarlanmıştır. BNN, termoelektrik ısıtıcıların bulunduğu bir kabindir.

Otomatik kontrol cihazı sürücüyü kontrol etmek ve korumak için tasarlanmıştır. Heyecan sağlar asenkron jeneratör Ve otomatik kontrolüretilen voltaj ve frekans.

UAR aşırı yüke, aşırı gerilime ve kısa devreye karşı koruma sağlar

Su besleme cihazı, içinde kapatma mahfazasına sahip bir su besleme hortumu bulunan bir ağ kutusu şeklinde yapılır.

Su besleme cihazı, yüzen artıkların sürücüye girmeyeceği şekilde tasarlanmıştır.

Tamamlama, montaj ve bağlantı boyutlarıŞekil 1'de gösterilmiştir.

kurulum gereksinimleri

Mikro enerji santralinin çalışması için basıncın varlığı (su seviyelerindeki farklılık) bir önkoşuldur (bkz. Şekil 2).

Tam ekran hidroelektrik baraj

Aşağıdakiler arasındaki filigran farkından dolayı kafa elde edilebilir:

- iki nehir;

- göl ve nehir;

- eğrinin düzleşmesi nedeniyle aynı nehir üzerinde.

Baraj inşaatı sırasında da basınç oluşması mümkündür.

Şekil 2, bariyer tasarım şemasına göre mikro HP'nin kurulumunu göstermektedir. Çok sayıda eğimi ve akıntısı olan nehir boyunca türbin üzerinde baskı oluşturmak için bir çıkış boru hattı kurulur.

Küçük bir kaya barajı basıncı artırmak için dağılır.

Borular minimum yük kaybıyla kurulum için su sağlamalıdır.

Boru hattının uzunluğu yerel koşullara göre belirlenir.

Güç kaynağından önce, mikro HPW'nin çalıştırılması ve durdurulması için gereken giriş ve ana vanaların boru hattına takılması gerekir.

Pirinç. 1
Genel olarak Mikro HPP 10Pr'nin kurulum ve bağlantı boyutları.
1 - sürücü,
2 - blok balast yükü BBN,
3 - Otomatik kontrol cihazı UAR

Düşük güçlü kojenerasyon tesisleri (inceleme)

Kojenerasyon tesisleri bireysel evler — mikro CHP,« Mikro-CHP (mikroCHP)"" ifadesinin kısaltmasıdır ısı ve güç bir arada” (ısı ve elektriği birleştirmek), bireysel konutları ısıtmak için tasarlanmış bir kurulumdur), ısıtma teknolojisinin gelişmesinin en ilginç alanlarından biridir.

Mikro-CHP(mikroCHP) şimdiden binlerce kullanıcı buldu ve önümüzdeki yıllarda üretici kataloglarına dahil edilecek.

Üretilen ve tasarlanan tasarımlarda, geleneksel içten yanmalı motordan (Otto motoru) kadar çeşitli teknik çözümler uygulanmaktadır. Buhar türbinleri ve pistonlu motorların yanı sıra motor harici yanma Stirling. Üreticiler bu ekipmanın tanıtımını yaparken hem ekonomik hem de çevresel nitelikte argümanlar öne sürüyorlar: yüksek toplam (%90'dan fazla) Verimlilik mikro-CHP Enerji tedarik maliyetlerinde ve atmosfere başta karbondioksit olmak üzere zararlı emisyonların hacminde azalma sağlar.

Şirket Senertec GmbH'nin bir parçası Baxi Bugüne kadar yaklaşık bir buçuk on bin kurulum satışı gerçekleştiren grup Dach'lar(Porsuk) içten yanmalı motora sahip.

Elektrik gücü - 5 kW'tan, termal güç - 12,5'ten 20,5'e. Senertec bireysel bir ev için ve birden fazla modül kullanıldığında büyük bir ticari tesis için bir enerji merkezi sunar. Kompakt kojenerasyon modülüne ek olarak, standart olarak, ısıtma ve kullanım sıcak suyu için gerekli tüm boru elemanlarını birleştiren, üzerine monte edilmiş bir ısı istasyonu ile 1000 litreye kadar kapasiteye sahip bir tampon depolama tankı içerir.

Ayrıca harici bir yoğuşma ısı eşanjörü de bulunmaktadır. Dachs ünitelerinin çeşitli modelleri doğal, sıvılaştırılmış gaz ve dizel yakıtla çalışır.

Kolza tohumu yağından elde edilen biyodizel yakıtla çalışacak şekilde tasarlanmış bir Dachs RS modeli bulunmaktadır. Tahmini maliyeti gaz modeli - 25 bin euro.

Mikro-CHP (Mini-BHKW) ekopover Alman şirketi PoverPlus Teknolojileri(dahil Vaillant Grup) halihazırda Avrupa pazarında satılmaktadır.

Elektrik gücü 1,3 ila 4,7 aralığında, termal - 4,0 ila 12,5 kW aralığında modüle edilmiştir. Tesisin toplam verimliliği %90'ı aşmaktadır; yakıtı doğal veya sıvılaştırılmış gazdır.

Modelin tahmini maliyeti 20 bin euro.

Şirket geçen yılın sonunda Otag Vertribes Zemine monte gaz mikro-CHP'nin pilot partisi piyasaya sürüldü aslan ®-Powerblock elektrik gücü 0,2-2,2, termal - 2,5-16,0 kW.

Kullanır buharlı iki silindirli motor serbestçe hareket eden çift pistonlu: buhar dönüşümlü olarak sol ve sağ silindirlere girerek çalışan pistonu hareket ettirir.

Cihazın buhar jeneratörü, bir basınçlı hava yakıcısından ve bir çelik bobinden oluşur; buhar sıcaklığı - 350 °C, basınç - 25-30 bar. Yoğunlaşması doğrudan aparatta gerçekleştirilir.

Beklenildiği gibi, aslan ® peletler Nisan 2010'da satışa sunulacak.

Şirket Mikrojen(İngiltere), üretimdeki liderlerden biri mini-CHP, ilk geliştirilen Stirling'in motoru Bu yüzden küçük boy otonom bir ısıtma sisteminin kazanına yerleştirilebilir.

şirket tarafından Baxi Isıtma Birleşik Krallık, 2008 yılında Birleşik Krallık pazarına 1 kW elektrik gücüne ve 36 kW'a kadar termal güce sahip kompakt (duvara monte) bir mikro CHP sunma niyetini duyurdu. Tesis, Microgen Energy ile ortaklaşa geliştirildi ve kendisi tarafından oluşturulan kompakt tek pistonlu Stirling motorunun Baxi yoğuşmalı kazanla birleşiminden oluşuyor.

Model iki brülörle donatılmıştır: birincisi - basınçlı hava modülasyonu - elektrik jeneratörünün çalışmasını sağlar ve 15 kW termal güç üretir, ikincisi ise tesisin ek ısı talebini karşılar. Kurulumun bir prototipi ISH-2007 sergisinde sunuldu.

Microgen, Hollandalı doğal gaz tedarikçisi Gausine ile işbirliği içinde ve De Dietrich Remeha Grubu, kazanlar üreten Remeha, ısıtma ve elektrik üretimi için komple bir çözüm geliştiriyor.

De Dietrich-Remeha Grubuüretip satmayı planlıyor Dahili Stirling motorlu duvara monte yoğuşmalı kazan. Halihazırda ISH-2007 ve 2009 fuarlarında sergilenen kazan, tek ve çift devreli versiyonlarda üretilecek. Bazı özellikler kazan: Isıl gücü 23 kW, ikinci durumda - 28 kW; elektrik gücü - 1 kW; Stirling ısı çıkışı – 4,8 kW, 40/30°C'de verimlilik – %107'den fazla, düşük emisyonlar CO2 ve NOx, gürültü seviyesi - 1 m'de 43 dB(A)'dan az.

Boyutlar: 900x420x450 mm.

HRE kombinin en önemli avantajı, %107'ye varan yüksek veriminin (yoğuşma teknolojisi sayesinde) bir kısmının elektrik üretmek için kullanılmasıdır. Elektrik maliyetleri ve emisyonlar zararlı maddeler geleneksel yakıt kullanan termik santrallere göre %65 oranında azaltılmıştır.

Ortalama bir ev için “Remeha-HRE” kazanı yılda 2500 – 3000 kW üretiyor, bu da ortalama tüketimin %75'ine denk geliyor ve böylece yılda yaklaşık 400 Euro tasarruf sağlanıyor. Isıtırken ve elektrik üretirken zararlı madde emisyonları %20 oranında azalır. Hollanda'da 8 kazan test ediliyor. Daha büyük testler için şu anda ilave 120 kazan devreye alınıyor. Ticari üretimin 2010 yılında başlaması bekleniyor.

Japonya'da 30.000'den fazla ev sahibi mikro-CHP kurdu hondaşık bir metal gövdeye yerleştirilmiş sessiz, verimli içten yanmalı motorlara sahiptir.

KOHLER® Otomatik Gaz Üretim Üniteleri ABD'de 13 kVA gücünde üretilmiş, konut binalarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Optimum kompaktlığa ve mükemmel ses yalıtımına sahiptirler.

Gaz jeneratörleri aşağıdakiler için tasarlanmıştır: dış mekan kurulumu ve özel tesisler gerektirmez. Doğal olarak işlerine uygun ana gaz ve silindirlerdeki veya gaz tutuculardaki sıvılaştırılmış gaz.

Otomatik acil durum kontrol sistemi kullanımlarını güvenli ve konforlu hale getirir.

Bu ekipman, kır evi sahiplerinin karşılaştığı güç kaynağıyla ilgili ne yazık ki nadir olmayan aşağıdaki sorunları en etkili şekilde çözmenize olanak tanır:

• Ağ iyi, yeterli güç var ama bazen elektrik kesintileri oluyor
• Ağ zayıf, aşırı yüklü, güçlü voltaj düşüşleri, sık kesintiler
• Elektrik tedarik organizasyonu tarafından tahsis edilen kapasitenin yetersiz olması
• Hiçbir ağ yok

Enerjiniz asla eksik kalmayacak!

Evinizin enerjiye ihtiyacı var.

KOHLER® jeneratör setleri şunlarla üretilmiştir: profesyonel kalite, ancak bunun için tasarlandı Ev kullanımı Böylece elektrik kesintilerinde bile aktivitelerinize devam edebilir ve konforun tadını çıkarabilirsiniz. KOHLER® jeneratör setleri kompakttır, ses yalıtımlıdır ve elektrik kesintisi durumunda otomatik olarak devreye girerek evinizdeki normal yaşamın gönül rahatlığıyla devam etmesini sağlar.

KOHLER® jeneratör setinize güvenin.

Evde olsanız da olmasanız da elektrik kesintisi olduğunda çalışmaya başlayacak ve örneğin aşağıdaki amaçlarla evinize elektrik sağlayacaktır:

• Buzdolapları ve dondurucular çalışmaya devam etti.
• Klima, ısıtma ve alarm sistemleri çalışıyordu.
• Drenaj pompaları, donma koruma sistemleri vb. çalışıyordu.
• Bilgisayar sisteminiz için enerji sağlayın.
• Günlük hayat kayıpsız devam etti.

KOHLER® jeneratör setleri kalıcı olarak evin dışına monte edilir ve ana güç kaynağının kesilmesi durumunda enerji üretmek için otomatik olarak açılır.

• Güvenilir güç kaynağı.

  Elektrik kesintileri elektrikli ekipmanların (plazma ekranlar, buzdolapları) hasar görmesine neden olabilir. elektronik kontrollü sıcaklık, bilgisayarlar vb.).

  Rusya'daki hidroelektrik santraller

  KOHLER® jeneratör setleri, ihtiyaç duyulan yedek gücü sağlar Avrupa standartları konut binaları için. KOHLER® jeneratör seti pahalı elektronik ekipmanlara zarar vermez!

• Daha iyi ses yalıtımı. KOHLER® jeneratör setleri neredeyse sessiz çalışarak, konforlu koşullar siz ve komşularınız için. Çalışma sırasındaki gürültü seviyesi, geleneksel bir ev klimasının gürültüsüne karşılık gelen 7 m mesafede 65 desibelden yüksek değildir.

• Hızlı başlangıç.

  KOHLER® jeneratör setleri gücü saniyeler içinde geri kazandırır. Seyrek kullanım sırasında üniteyi çalışır durumda tutmak için otomatik bir haftalık test sistemine sahiptirler.

• Yakıt. KOHLER® jeneratör setleri sıvı gaz propan veya doğal gaz dizel yakıtta olduğu gibi.

  Gazlı jeneratör setleri düşük emisyona sahiptir, bu da onları daha çevre dostu, daha sessiz hale getirir ve daha az bakım gerektirir.

  Seçim senin.

• KOHLER® kalitesi. KOHLER®, yedek enerji tedarikine yönelik jeneratör setleri üretiminde neredeyse 90 yıllık deneyime sahip, tanınmış uluslararası bir şirketler grubudur. İlk kurulum 1920'de toplandı.

SDMO RES 13 gaz jeneratörünün özellikleri

Enerji santralleri ve jeneratörler

Ana sayfaya

Küçük hidroelektrik santralleri genellikle iki türe ayrılır: “mini” - 5000 kW'a kadar güç ünitesi sağlayan ve “mikro” - 3 ila 100 kW aralığında. Bu kapasiteye sahip hidroelektrik santrallerin kullanımı Rusya için yeni değil, ancak unutulmuş eski bir şey: 50'li ve 60'lı yıllarda binlerce küçük hidroelektrik santrali işletiliyordu.

Şu anda sayıları neredeyse yüzlerce parçaya ulaşıyor. Bu sırada, sürekli büyüme fosil yakıt fiyatları, üretim maliyetlerindeki payı %20 veya daha fazla olan elektrik maliyetinde önemli bir artışa yol açmaktadır. Bu bağlamda küçük bir hidroelektrik santrali yeni bir hayata kavuştu.

Modern hidroelektrik, diğer geleneksel elektrik türleriyle karşılaştırıldığında en verimli ve çevre dostu olanıdır. güvenli bir şekilde elektrik üretimi.

Bu yönde küçük bir hidroelektrik santrali devam ediyor. Küçük enerji santralleri, sadece işletme aşamasında değil, inşaat sürecinde de doğal peyzajın ve çevrenin korunmasını mümkün kılmaktadır.

Mini hidroelektrik santral 10-15-30-50 kW

Gelecekte su kalitesine olumsuz bir etkisi yoktur: orijinal doğal özelliklerini tamamen korur.

nehirlerde konserve balık su, suda yaşayan bitki türleri için kullanılabilir. Güneş ve rüzgar gibi diğer temiz yenilenebilir enerji kaynaklarının aksine, küçük hidroelektrik santraller neredeyse hava koşullarından bağımsızdır ve ekonomik tüketicilere istikrarlı bir enerji tedariki sağlayabilir. Az enerji kullanmanın bir diğer faydası da paradan tasarruf etmektir.

O dönemde doğal kaynaklar Enerji (petrol, kömür ve gaz) tükeniyor, sürekli büyüme daha pahalı hale geliyor, ucuz, erişilebilir yenilenebilir enerji kaynaklarının, özellikle küçük olanların kullanımı, ucuz elektrik üretimine olanak sağlıyor. Ayrıca küçük hidroelektrik santrallerinin inşaatı ucuzdur ve kendini hızlı bir şekilde amorti eder.Böylece yaklaşık 500 kW kurulu güce sahip küçük bir hidroelektrik santralinin inşaatı, inşaat işinin maliyeti yaklaşık 14,5-15,0 milyon ruble'dir.

Kombine tabloda, küçük hidroelektrik santrallerin tasarım dokümantasyonu, ekipman yapımı, inşaatı ve montajı 15-18 ay süreyle devreye alınmaktadır. Hidroelektrik santrallerinden gelen yüksek frekanslı elektrik, 1 kWh başına 0,45-0,5 rubleden fazla değildir, 1. Bu, güç sistemi tarafından fiilen satılan elektriğin maliyetinden beş kat daha düşüktür.

Bu arada, önümüzdeki bir veya iki yıl içinde elektrik sistemlerini 2-2,2 kat artırmayı planlıyorlar, böylece inşaat maliyetleri 3,5-5 yılda geri ödenecek. Böyle bir projenin bakış açısıyla uygulanması çevreçevreye zarar vermeyecektir.

Ayrıca, daha önce küçük bir hidroelektrik santralin işletmesinden düşülen yeniden yapılanmanın 1,5-2 kat daha ucuza mal olacağını da belirtmekte fayda var.

Birçok Rus bilimsel ve endüstriyel kuruluşu ve şirketi, bu tür hidroelektrik santraller için ekipman tasarımı ve geliştirilmesiyle ilgilenmektedir.

En büyüklerinden biri sektörler arası bilimsel ve teknik dernek “INSET”tir (St. Petersburg). INSET uzmanları aşağıdakiler için orijinal teknik çözümler geliştirmiş ve patentini almıştır: otomatik sistemler Küçük ve mikro hidroelektrik santrallerin kontrolü. Bu tür sistemlerin kullanımı bakım personelinin sahada sürekli bulunmasını gerektirmez - hidrolik ünite otomatik modda güvenilir bir şekilde çalışır. Kontrol sistemi, hidrolik ünitenin parametrelerini bilgisayar ekranında görsel olarak izlemenizi sağlayan programlanabilir bir kontrolör temelinde uygulanabilir.

Küçük ve mikro hidroelektrik santraller için hidrolik üniteler, yüksek enerji özelliklerine sahip, geniş bir akış ve basınç aralığında çalışacak şekilde tasarlanmış ve pervane, radyal ve eksenel türbin kanatları kullanılarak üretilen MNTO "entegre" üretir.

Tedarik kapsamı genel olarak bir türbini, jeneratörü ve hidrolik ünitenin otomatik kontrolünü içerir. Tüm türbinlerin debileri matematiksel modelleme yöntemine dayanmaktadır.

Düşük enerji en çok etkili çözüm Rusya topraklarının% 70'inden fazlasını oluşturan merkezi olmayan güç kaynağı bölgelerine ait alanlar için enerji sorunları. Uzak bölgelere enerji sağlanması ve enerji kıtlığı önemli maliyetler gerektirmektedir.

Ve burada mevcut federal enerji sisteminin yeteneklerini kullanmak pek yararlı değil. Rusya'daki ekonomik potansiyel, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyelinden önemli ölçüde daha yüksektir. Güneş enerjisi ve biyokütle birlikte ele alındığında Ulusal enerji programında INSET şirketi, bu yıl küçük bir hidroelektrik santralinin işletmeye alınacağı “Tyva Cumhuriyeti'nde küçük hidroelektrik santrallerin geliştirilmesi ve kurulumuna yönelik Konsept” geliştiriyor. yıl Kızıl-Khaya köyünde.

INSET hidroelektrik santralleri şu anda Rusya'da (Kabardey-Balkar, Başkurdistan), Bağımsız Devletler Topluluğu'nda (Belarus, Gürcistan), Letonya ve diğer ülkelerde faaliyet göstermektedir.

Çevre dostu ve ekonomik mini enerji uzun zamandır yabancıların ilgisini çekmektedir.

Micro INESET Japonya, Güney Kore, Brezilya, Guatemala, İsveç ve Polonya'da faaliyet göstermektedir.

Bedava elektrik - kendin yap mini hidroelektrik santrali

Evinizin yakınında bir nehir veya hatta küçük bir dere akıyorsa, ev yapımı bir mini hidroelektrik santralin yardımıyla bedava elektrik elde edebilirsiniz. Belki bu bütçeye çok büyük bir katkı olmayacaktır, ancak kendi elektriğinizin olduğunun farkına varmak çok daha pahalıya mal olur.

Örneğin, bir kulübede merkezi bir güç kaynağı yoksa, o zaman küçük miktarlarda elektrik bile gerekli olacaktır. Ve böylece, ev yapımı bir hidroelektrik santral oluşturmak için en az iki koşul gereklidir - bir su kaynağının mevcudiyeti ve arzu.

Her ikisi de mevcutsa yapılacak ilk şey nehrin akış hızını ölçmektir.

Bunu yapmak çok basit - nehre bir dal atın ve 10 metre yüzdüğü süreyi ölçün. Metreyi saniyeye bölmek size m/s cinsinden mevcut hızı verir. Hız 1 m/s'den azsa verimli bir mini hidroelektrik santral çalışmayacaktır.

Bu durumda yapay olarak kanalı daraltarak veya küçük bir dere ile uğraşıyorsanız küçük bir baraj yaparak akış hızını arttırmayı deneyebilirsiniz.

Kılavuz olarak, m/s cinsinden akış hızı ile pervane şaftından çekilen elektriğin kW cinsinden gücü (vida çapı 1 metre) arasındaki ilişkiyi kullanabilirsiniz.

Veriler deneyseldir; gerçekte ortaya çıkan güç birçok faktöre bağlıdır ancak değerlendirmeye uygundur. Bu yüzden:

• 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, vb.

Ev yapımı bir mini hidroelektrik santralin gücü, akış hızının küpüyle orantılıdır.

Daha önce de belirtildiği gibi, akış hızı yetersizse, elbette mümkünse yapay olarak artırmaya çalışın.

Mini hidroelektrik santral çeşitleri

Ev yapımı mini hidroelektrik santraller için birkaç ana seçenek vardır.


Bu, su yüzeyine dik olarak monte edilmiş bıçaklara sahip bir tekerlektir.

Çark yarıdan daha azı akışa daldırılmıştır. Su bıçaklara baskı yapar ve çarkı döndürür. Ayrıca sıvı akışı için optimize edilmiş özel kanatlı türbin çarkları da mevcuttur. Ama bu yeterli karmaşık tasarımlar Ev yapımı olmaktan çok fabrika yapımı.

Elektrik enerjisi üretmek için kullanılan dikey eksenli bir rotordur.

Kanatlarındaki basınç farkından dolayı dönen dikey bir rotor. Basınç farkı, sıvının karmaşık yüzeyler etrafından akışı nedeniyle oluşur. Etki, bir hidrofilin kaldırılmasına veya bir uçak kanadının kaldırılmasına benzer. Bu tasarımın patenti 1931 yılında Fransız havacılık mühendisi Georges Jean-Marie Darrieux tarafından alındı. Ayrıca rüzgar türbini tasarımlarında da sıklıkla kullanılır.

Çelenk bir hidroelektrik santral, hafif türbinlerden oluşur - hidrolik pervaneler, nehrin karşısına atılan bir kablo üzerine bir çelenk şeklinde gergin ve sağlam bir şekilde sabitlenir.

Kablonun bir ucu destek yatağına sabitlenir, diğer ucu ise jeneratör rotorunu döndürür.

Mini hidroelektrik santral - Leneva hidroelektrik ünitesi

Bu durumda kablo, dönme hareketi jeneratöre iletilen bir tür şaft görevi görür. Suyun akışı rotorları döndürür, rotorlar ise kabloyu döndürür.

Ayrıca dikey rotorlu bir tür “su altı rüzgar türbini” olan rüzgar enerjisi santrallerinin tasarımlarından da ödünç alınmıştır. Hava pervanesinden farklı olarak su altı pervanesinin kanatları minimum genişliktedir. Su için sadece 2 cm'lik bir bıçak genişliği yeterlidir, bu genişlikte minimum direnç ve azami hız rotasyon.

Kanatların bu genişliği saniyede 0,8-2 metrelik bir akış hızı için seçilmiştir. Daha yüksek hızlarda diğer boyutlar ideal olabilir. Pervane su basıncı nedeniyle değil, kaldırma kuvvetinin oluşması nedeniyle hareket eder. Tıpkı bir uçağın kanadı gibi. Pervane kanatları akış yönünde sürüklenmek yerine akış boyunca hareket eder.

Çeşitli ev yapımı mini hidroelektrik santral sistemlerinin avantajları ve dezavantajları

Çelenk hidroelektrik santralinin dezavantajları açıktır: yüksek malzeme tüketimi, başkaları için tehlike (uzun su altı kablosu, suda gizlenmiş rotorlar, nehri tıkayan), düşük verimlilik.

Garland hidroelektrik santrali bir tür küçük barajdır. Yerleşimin olmadığı, uzak bölgelerde uygun uyarı levhalarıyla kullanılması tavsiye edilir.

Yetkililerden ve çevrecilerden izin alınması gerekebilir. İkinci seçenek ise bahçenizdeki küçük bir deredir.

Daria rotorunun hesaplanması ve üretilmesi zordur.

İşin başında onu gevşetmeniz gerekir. Ancak rotor ekseninin dikey olarak konumlandırılması ve ek dişlilere gerek kalmadan gücün su üzerinden alınabilmesi nedeniyle çekicidir. Böyle bir rotor, akış yönündeki herhangi bir değişiklikle dönecektir - bu bir artıdır.

Ev yapımı hidroelektrik santrallerin inşası için en yaygın tasarımlar pervane ve su çarkıdır.

Bu seçeneklerin üretimi nispeten basit olduğundan, minimum hesaplama gerektirdiğinden ve minimum maliyetle uygulandığından, yüksek verim, kurulumu ve çalıştırılması kolaydır.

Basit bir mini hidroelektrik santral örneği

En basit hidroelektrik santral, dinamik farlı sıradan bir bisikletten hızlı bir şekilde inşa edilebilir.

Galvanizli demir veya ince sac alüminyumdan birkaç bıçak (2-3) hazırlanmalıdır. Bıçaklar janttan göbeğe kadar olan uzunlukta ve 2-4 cm genişliğinde olmalıdır.

Bu kanatlar, mevcut herhangi bir yöntem kullanılarak veya önceden hazırlanmış bağlantı elemanları kullanılarak jant telleri arasına monte edilir.

İki bıçak kullanıyorsanız bunları karşılıklı yerleştirin.

Daha fazla bıçak eklemek istiyorsanız tekerleğin çevresini bıçak sayısına bölün ve eşit aralıklarla takın. Bıçaklı tekerleğin suya daldırılma derinliğini deneyebilirsiniz. Genellikle üçte bir ila yarısı suya batırılmıştır.

Gezici rüzgar enerjisi santrali seçeneği daha önce düşünülmüştü.

Böyle bir mikro hidroelektrik santral fazla yer kaplamaz ve bisikletçilere mükemmel bir şekilde hizmet edecektir - asıl mesele, genellikle kampın kurulduğu yer olan bir dere veya derenin varlığıdır.

Bisikletten mini bir hidroelektrik santrali bir çadırı aydınlatabilecek ve şarj edebilecek Cep telefonları veya diğer gadget'lar.

Kaynak

ev yapımıserbest akış

Hidroelektrik santraller elektrik enerjisi üretmek için suyun gücünden yararlanır. Kendi kendine yapılan istasyonlar, merkezi elektrik şebekelerine olan mesafe sorununu çözer veya elektrikten tasarruf etmenize yardımcı olur.

Hidroelektrik santrallerin avantajları ve dezavantajları

Hidroelektrik santrallerin diğer alternatif enerji kaynaklarına göre aşağıdaki avantajları vardır:

• Hava durumuna ve günün saatine bağlı değildirler (farklı olarak). Bu, öngörülebilir bir oranda daha fazla enerji üretilmesine olanak tanır.
• Kaynağın (nehir veya dere) gücü ayarlanabilir. Bunun için kanalın baraj ile daraltılması veya su yükseklik farkı sağlanması yeterlidir.
• Hidrolik tesisatlar ses çıkarmaz (farklı olarak).
• Birçok düşük güçlü santral türü herhangi bir kurulum izni gerektirmez.

Ev yapımı hidroelektrik santrallerin dezavantajları arasında soğuk havalarda çalışamama yer almaktadır. Ayrıca su ortamı agresif olduğundan istasyon parçalarının su geçirmez ve dayanıklı olması gerekir.

Alternatif enerji kaynağı olarak kullanılmak üzere mini hidroelektrik santraller tasarlanırken kendi evi Aşağıdaki faktörler belirleyici olmalıdır:

• Nehrin eve yakınlığı. Düzenlemek ev yapımı istasyon Evden uzakta buna değmez. Kurulum ne kadar uzakta olursa verimliliği o kadar düşük olur çünkü iletim sırasında enerjinin bir kısmı kaybolacaktır. Ayrıca hidroelektrik santralinizi hırsızlık veya hasarlardan korumak daha zordur.
• Yeterli akış hızı veya arttırma olasılığı. İstasyonun gücü artan su hızıyla birlikte katlanarak artıyor.

Hızı öğrenmek kolaydır. Suya bir parça köpük veya tenis topu atın ve belirli bir mesafe yüzmesi için gereken süreyi ölçün. Daha sonra metreyi saniyeye bölün ve hızı bileceksiniz. Ev yapımı bir hidroelektrik santral için yeterli minimum su hızı 1 m/s'dir.

Nehrinizin veya derenizin debisi bu değerin altında ise küçük bir baraj veya daraltma borusu ile artırılacaktır. Ancak bu seçenekler ek zorluklara neden olabilir. Barajın inşası, komşuların rızasının yanı sıra yetkililerin iznini de gerektirir.

Kendin yap mini hidroelektrik santrali

Bir hidroelektrik santralinin tasarımı oldukça karmaşıktır, bu nedenle kendi başınıza yalnızca elektrikten tasarruf edecek veya mütevazı bir haneye enerji sağlayacak küçük bir istasyon inşa etmek mümkün olacaktır. Aşağıda ev yapımı bir hidroelektrik santralinin uygulanmasına iki örnek verilmiştir.

Bisikletten mini hidroelektrik santral nasıl yapılır

Hidroelektrik santralin bu versiyonu bisiklet gezileri için idealdir. Kompakt ve hafiftir ancak bir dere veya nehrin kıyısında kurulan küçük bir kampa enerji sağlayabilir. Ortaya çıkan elektrik, akşam aydınlatması ve mobil cihazların şarj edilmesi için yeterli olacaktır.

İstasyonu kurmak için ihtiyacınız olacak:

• Bir bisikletin ön tekerleği.
• Bisiklet ışıklarına güç sağlamak için kullanılan bir bisiklet jeneratörü.
• Ev yapımı bıçaklar. Alüminyum levhadan önceden kesilirler. Bıçakların genişliği iki ila dört santimetre arasında olmalı ve uzunluk, tekerlek göbeğinden jantına kadar olmalıdır. Herhangi bir sayıda bıçak olabilir; bunların birbirlerinden aynı mesafeye yerleştirilmesi gerekir.

Böyle bir istasyonu başlatmak için tekerleği suya batırmak yeterlidir. Daldırma derinliği deneysel olarak tekerleğin yaklaşık üçte birinden yarısına kadar belirlenir.

Kalıcı kullanım için daha güçlü bir istasyon inşa etmek için daha fazlası dayanıklı malzemeler. metal ve plastik elemanlar Su ortamına maruz kalmaktan korunması daha kolay olanlardır. Ancak ahşap parçalar, özel bir solüsyona batırılıp su geçirmez boyayla boyanırsa da uygundur.

İstasyon aşağıdaki unsurları gerektirir:

• Çelik kablo tamburu (2,2 metre çapında). Rotor çarkı bundan yapılır. Bunu yapmak için tambur parçalara bölünür ve 30 santimetre mesafede tekrar kaynak yapılır. Tamburun kalıntılarından bıçaklar (18 adet) yapılmıştır. 45 derecelik bir açıyla bir yarıçapa kaynaklanırlar. Tüm yapıyı desteklemek için köşelerden veya borulardan bir çerçeve yapılır. Tekerlek rulmanlar üzerinde döner.
• Tekerleğe bir zincir dişlisi takılmıştır (dişli oranı dört olmalıdır). Tahrik ve jeneratör eksenlerini bir araya getirmeyi kolaylaştırmak ve titreşimi azaltmak için dönüş, eski arabadaki kardan aracılığıyla iletilir.
• Jeneratör için uygun asenkron motor. Buna, yaklaşık 40 katsayılı başka bir dişli redüktörü eklenmelidir. Daha sonra, toplam indirgeme katsayısı 160 olan saniyede 3000 devirli üç fazlı bir jeneratör için devir sayısı dakikada 20 devire düşecektir.
• Tüm elektrikli eşyaları su geçirmez bir kaba yerleştirin.

Tanımlandı başlangıç ​​malzemeleriçöplükte veya arkadaşlardan bulmak kolaydır. Çelik bir tamburu öğütücü ile kesmek ve kaynak yapmak için uzmanlara ödeme yapabilirsiniz (veya her şeyi kendiniz yapabilirsiniz). Sonuç olarak, 5 kW'a kadar kapasiteye sahip bir hidroelektrik santralin maliyeti küçük olacaktır.

Sudan elektrik üretmek o kadar da zor değil. Sıraya girmek daha zor otonom sistem Ev yapımı bir hidroelektrik santraline dayanan güç kaynağı, istasyonu çalışır durumda tutar ve etrafındaki insanların ve hayvanların güvenliğini sağlar.

Kır evinizden çok uzak olmayan küçük bir nehir veya dere varsa, eviniz için bağımsız olarak düşük güçlü bir hidrojeneratör inşa edebilirsiniz. Ev yapımı bir hidroelektrik santral, ücretsiz elektrik almanızı sağlayacaktır.

Önemli miktarda para tasarrufu sağlayamayabilir, ancak sahip olduklarınızı anlamak kendi kaynağı elektriğin maliyeti çok daha fazladır. Evin merkezi güç kaynağının olmadığı durumlar vardır. O zaman çok küçük miktarlardaki elektrik bile çok faydalı olabilir.

Küçük bir hidroelektrik santral için elektrik kaynakları şunlar olabilir:

1. Nehirler veya akarsular.
2. Göl dolusavaklarındaki yükseklik farklılıkları.
3. Teknik amaçlı drenajlar.

Yenilenebilir bir kaynaktan elektrik üreten diğer cihazlarla karşılaştırıldığında hidrojeneratörler en karmaşık olanıdır. Mini hidroelektrik santral kurmaya karar verirseniz yapmanız gereken ilk şey nehrin akış hızını ölçmektir. Bunu yapmanın en kolay yolu, bir cismin 10 metre süzülmesinin kaç saniye sürdüğünü belirlemektir. Hız saniyede 1 metreden az ise verimli bir hidroelektrik santral çalışmayacaktır. Ancak kanalı yapay olarak daraltırsanız veya küçük bir baraj yaparsanız akış hızı bir miktar artabilir.

Mikrohidroelektrik santraller belirli miktarda su basıncı gerektirir - hidrolik türbinin kanatlarına düşen akım jeneratörü çalıştırır. Bu prensiple çalışan tesis elektrik üretiyor. Su akışının gücü ya su seviyelerindeki doğal farklılığa (yönlendirme) ya da kanalın bir baraj kullanılarak yapay olarak daraltılmasına bağlıdır.

Elektrik üretebilmek için yükseklik değişikliklerinin yaklaşık 1-2 metre olması ve su akışının saniyede 90 litre olması gerekiyor. Engebeli arazi koşullarında mini hidroelektrik santrallerin yeri doldurulamaz. Kurulum işlemi oldukça basittir ve özel bilgi ve beceri gerektirmez.

Tasarım ve çalışma prensibine bağlı olarak, birkaç ana ev yapımı hidroelektrik santral türü ayırt edilebilir.

1. Çelenk. Nehrin bir yakasından diğerine uzanan bir kablodan oluşur. Üzerinde suyun akışına bağlı olarak dönen sabit rotorlar bulunmaktadır. Buna karşılık rotorlar, bir ucu yatağa, diğer ucu jeneratör miline bağlı olan bir kabloyu döndürür.
2. Su tekerleği. Ev yapımı bir hidroelektrik santral için önemli bir detay. Çarkın su yüzeyine dik kanatları vardır. Su, bıçaklara baskı uygulayarak tekerleğin dönmesine neden olur.
3. Pervane. Nehir yatağının genişliği 10 m'den fazlaysa mini hidroelektrik santraller için mükemmel bir seçenek Pervane rotoru dikey konumda monte edilir. Pervanenin yaklaşık 2 cm'lik küçük kanatları vardır.Nehrin akış hızı saniyede 2 metreden fazla ise diğer kanat boyutlarının seçilmesi önerilir.
4. Rotor Daria. Kanatları üzerindeki basınç farkından dolayı dönen, dikey olarak monte edilmiş bir rotordur.

Bu tür mini hidroelektrik santralleri, inşaatlarının baraj inşaatını gerektirmemesi gerçeğiyle birleşiyor. Baraj, inşaat maliyeti ev yapımı maliyetinden birkaç kat daha yüksek olan, yüksek hassasiyetli ve pahalı bir nesnedir. Mini hidroelektrik santrallerin gücünün elektrik enerjisi ihtiyaçlarına uygun olması gerektiğine dikkat edilmelidir.

Hibrit hidroelektrik santraller

İhtiyaçlarınız bir ev hidroelektrik santralinin ürettiğinden daha fazla elektrik enerjisi gerektiriyorsa en iyi seçenek hibrit bir enerji santrali ve dizel jeneratör kurmaktır. Ancak bu tasarımın aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok dezavantajı vardır:

1. Yüksek gürültü seviyesi ve çevre kirliliği riski yoktur.
2. Operasyonları önemli ölçüde gerektirir malzeme maliyetleri. Bu tür ekipmanlar kullanılarak üretilen elektriğin fiyatı yaklaşık 20 ruble olacaktır. kW/saat başına.
3. Dizel jeneratörlerin düzenli olarak kapatılmasıyla servis ömürleri önemli ölçüde azalır ve jeneratör verimliliği önemli ölçüde düşer.

Hibrit bir enerji santrali kurarken en uygun çözüm, dizel jeneratörleri yedek olarak kullanmaktır. Tüketiciye gerekli güç sağlandığı takdirde kapatılacaktır. Ev yapımı bir hidroelektrik santral gerekli gücün enerjisini üretmeyi bıraktığında, dizel jeneratör açılır ve elektrik eksikliğini telafi eder.

Mini hidroelektrik santrallerin avantajları

1. Mini hidroelektrik santralin inşaatı ve kullanımı sırasında doğal peyzaja herhangi bir zarar verilmemektedir.
2. Mini hidroelektrik santralinin kurulumu suyun kalitesini bozmaz: doğal özelliklerini korur.
   Hava şartları santralin çalışmasını etkilememektedir.
3. Büyük ölçekli enerjide kesinlikle gözlenen hiçbir sorun yoktur: pahalı yapıların inşası veya alanın su basması.

Hidroelektrik santrallerin verimliliği nasıl artırılır?

Üretilen elektrik miktarını biraz arttırmanız gerekiyorsa yükseklik farkı yaratarak debiyi artırabilirsiniz. Bu sorunun en basit çözümü rezervuara bir drenaj borusu takmaktır. Bu durumda borunun çapını hesaba katmak gerekir çünkü akış hızını doğrudan etkileyecektir. Ne kadar küçük olursa, hız o kadar büyük olur. Bu method Evin yakınında küçük bir dere aksa bile mini hidroelektrik santral kurmanıza olanak sağlar. Mini hidroelektrik jeneratörü oluştururken yüksek kaliteli malzemeler kullanarak, bu ekipmanı ev ihtiyaçları için başarıyla çalıştırabilirsiniz.