Раздели на сайта
Избор на редакторите:
- Шест примера за компетентен подход към склонението на числата
- Лицето на зимата Поетични цитати за деца
- Урок по руски език "мек знак след съскащи съществителни"
- Щедрото дърво (притча) Как да измислим щастлив край на приказката Щедрото дърво
- План на урока за света около нас на тема „Кога ще дойде лятото?
- Източна Азия: страни, население, език, религия, история Като противник на псевдонаучните теории за разделянето на човешките раси на по-нисши и по-висши, той доказа истината
- Класификация на категориите годност за военна служба
- Малоклузия и армията Малоклузията не се приема в армията
- Защо сънувате мъртва майка жива: тълкувания на книги за сънища
- Под какви зодиакални знаци са родените през април?
реклама
Направи си сам безбранови водноелектрически централи (ВЕЦ). Електрически генератор - хидравлична турбина от стара пералня Домашна водноелектрическа централа на водно колело |
Производствен процес: Първа стъпка. Създаване на колело На този етап сглобяването на водноелектрическата централа е завършено, колелото е готово, сега трябва да направите дюза и генератор. От едната страна на диска има отвор за удобно закопчаванеколела към генератора. Стъпка втора. Изработка на дюза Дюзата е необходима за насочване на водата към колелото. Ширината му е 10 инча, колкото е ширината на колелото. Дюзата е изработена от едно парче метал чрез огъване. След това конструкцията се заварява заедно с помощта на заваряване. Сега можете да монтирате колелото на оста и механичната част на водноелектрическата централа е почти готова. Остава само да сглобите и инсталирате генератора. Стъпка трета. Сглобяване на генератора Процесът на създаване на генератор се състои от няколко стъпки. Първо трябва да направите намотка, тя се състои от 9 намотки. Всяка намотка има 125 навивки. Диаметърът на медната тел е 1,5 мм. Всяка фаза се формира от три намотки, които са свързани последователно. Има общо 6 края, това ще ви позволи да направите както звезда, така и триъгълник. Накрая намотките се пълнят с полиетиленова смола и излиза готовият статор. Той е с диаметър 14 инча и дебелина 0,5 инча. За да сглобите генератора, имате нужда от шперплат, от него се прави шаблон. След това се монтират 12 магнита с размери 2,5 x 5 cm и дебелина 1,3 cm, като се използва този шаблон. Накрая роторът също се запълва с полиетиленова смола. Това е всичко, след изсушаване генераторът е готов. Под алуминиевия капак има токоизправители, които са трифазни променлив токпостоянен. Скалата на амперметъра има обхват до 6 A. При минимално разстояние между магнитите, устройството произвежда 12 волта при 38 оборота в минута. Има два офсетни винта в задната част на генератора, които ви позволяват да регулирате въздушната междина. По този начин е възможно да се изберат най-подходящите работни параметри на генератора. Стъпка четвърта. Последният етап от монтажа и монтажа на генератора На снимката можете да видите мястото, където ще бъде инсталиран генератора. Това е тръба, от която тече вода от язовир. Разликата е около 3 фута. Колелото ще поеме само определена част от общия воден поток. На практика най-добри резултати показва позицията, когато водата влиза под ъгъл 10 часа и излиза под ъгъл 5 часа. Тогава се постига най-голямата мощност. Първо, нека да определим принципа на работа и видовете малки водноелектрически централи. Потокът от река или падащ воден поток завърта лопатките на турбината и хидравличен тръбопровод, който е свързан с електрически генератор - последният генерира електричество. Съвременните компактни водноелектрически централи имат автоматично управлениес възможност за незабавно превключване към ръчно управлениекога извънредна ситуация. Конструкциите на съвременни фабрични водноелектрически централи позволяват да се сведе до минимум производството строителни дейностипри инсталиране на оборудване. Видове мини водноелектрически централиМини електроцентралите включват генератори с мощност от 1 до 3000 kW. Основно топлоелектрическата централа се състои от:
Според вида на водните ресурси, използвани за производство, мини водноелектрическите централи са:
Как работи мини водноелектрическа централа?Принципната схема на работа на водноелектрическа централа може да бъде избрана от няколко опции:
Снимката показва мини водноелектрическа централа, базирана на водно колело Как да оценим потенциалния капацитет на мини водноелектрическите централиПреди да изградите мини водноелектрическа централа със собствените си ръце, трябва да определите мощността, на която можете да разчитате. Съществува референтна връзка между скоростта на водния поток и мощността, която може да бъде отстранена от вала в kW с диаметър на винта 1 m. Скоростта на потока се определя чрез измерване на времето, необходимо на чип, хвърлен във вода, да измине определено разстояние. След като направихме прости изчисления, получаваме скоростта на потока в метри в секунда. Ако в този случай скоростта е по-малка от 1 м/сек, тогава изграждането на водноелектрическа централа няма да бъде икономически целесъобразно.
Как да си направим мини водноелектрическа централа у домаПринципът на действие е малък домашна водноелектрическа централаможе да се разбере на примера на велосипед с фар и динамо (генератор).
Пример за това е малка водноелектрическа централа за ферма с мощност 3-5 kW от скрап материали:
заключенияОбщите разходи за производство ще бъдат около 10-15 хиляди рубли. Основната разходна позиция е заплатазаварчик и работник, помагащ за направата и сглобяването на конструкцията. Основните предимства на такова оборудване са ниската цена на електроенергията, екологичната безопасност, неизчерпаемостта на източника на енергия и простотата на дизайна. Винаги ме е привличало получаването безплатна енергияот природни ресурси. И по някакъв начин ми хрумна идеята да направя проста мини електроцентрала, която да генерира електричество от преминаващ воден поток. Към барабана с помощта метални ъглибяха прикрепени прави остриета от влагоустойчив шперплат. Въртящият момент от водното колело се предава от ремък към велосипедно динамо (генератор постоянен ток). Генерираното електричество отива към светодиода. Просто завъртете колелото леко с ръка и светодиодът ще започне да мига. Основата на цялата конструкция е велосипедна рамка. Два лагера позволяват на водното колело да се върти свободно. Първите тестове на малка река показаха, че водното колело на рамката е монтирано твърде високо, което не позволява на водния поток да го завърти нормално. След малки промени в дизайна на рамката колелото започна да се позиционира по-ниско и скоростта на въртене рязко се увеличи. В резултат на това динамото започна да се върти и светодиодът 4,5 V светна. Ето как от стар боклук е създадена домашна водноелектрическа централа. След това комплектът от мини водноелектрическа централа беше инсталиран на малък поток. Произвежда само няколко волта, но е достатъчно, за да светне светодиода. Беше добър експеримент като начало. Допълнителни подобрения в проектаПо-нататъшните подобрения на водното колело трябва да засегнат:
Тъй като тарифите за електроенергия в напоследъкзапочнаха да растат, възобновяемите източници на електроенергия стават все по-важни сред населението, което прави възможно получаването на електроенергия почти безплатно. Сред такива източници, известни на човечеството, заслужава да се подчертаят слънчевите панели, вятърните генератори и домашните водноелектрически централи. Но последните са доста сложни, защото трябва да работят в много агресивни условия. Въпреки че това не означава, че е невъзможно да се изгради мини водноелектрическа централа със собствените си ръце. За да направите всичко правилно и ефективно, основното е да изберете правилните материали. Те трябва да осигурят максимална издръжливост на станцията. Направи си сам домашни хидрогенератори, чиято мощност е сравнима с тази на слънчеви панелии вятърните турбини могат да произвеждат много повече енергия. Но въпреки че много зависи от материалите, всичко не свършва дотук.
Видове мини водноелектрически централиИма голям брой различни варианти на мини водноелектрически централи, всяка от които има своите предимства, характеристики и недостатъци. Разграничават се следните видове устройства:
Гирляндна водноелектрическа станция се състои от кабел, към който са прикрепени ротори. Такъв кабел се изтегля през реката и се потапя във вода. Водният поток в реката започва да върти роторите, които от своя страна въртят кабела, в единия край на който има лагер, а в другия - генератор. Следващият тип е водно колело с лопатки. Инсталира се перпендикулярно на водната повърхност, потапяйки по-малко от половината. Тъй като водният поток действа върху колелото, то се върти и кара генератора за минихидроелектрическата централа, към която е прикрепено това колело, да се върти. Класическо водно колело - едно добре забравено старо Що се отнася до витловата водноелектрическа централа, това е вятърна турбина, разположена под вода с вертикален ротор. Ширината не надвишава 2 сантиметра. Тази ширина е достатъчна за вода, тъй като именно този рейтинг ви позволява да произвеждате максимално количество електроенергия с минимално съпротивление. Вярно е, че тази ширина е оптимална само за скорост на потока до 2 метра в секунда. Що се отнася до други условия, параметрите на лопатките на ротора се изчисляват отделно. А роторът на Darrieus е вертикално разположен ротор, който работи на принципа на диференциалното налягане. Всичко се случва по подобен начин с крилото на самолета, което е засегнато от повдигане. Предимства и недостатъциАко разгледаме гирляндна водноелектрическа централа, тогава тя има редица очевидни недостатъци. Първо, дългият кабел, използван в дизайна, представлява опасност за другите. Голяма опасност представляват и скрити под вода ротори. Е, освен това си струва да се отбележат ниските показатели за ефективност и високата консумация на материали. Що се отнася до недостатъците на ротора Darrieus, за да започне устройството да генерира електричество, първо трябва да се развърти. Вярно е, че в този случай мощността се взема директно над водата, така че без значение как се променя водният поток, генераторът ще генерира електричество. Всичко по-горе са фактори, които правят хидравличните турбини за мини водноелектрически централи и водните колела по-популярни. Ако разгледаме ръчната конструкция на такива устройства, те не са толкова сложни. И в допълнение, когато минимални разходитакива мини водноелектрически централи са способни да произвеждат максимални показатели за ефективност. Така че критериите за популярност са очевидни.
Къде да започнем строителството
В крайна сметка, ако разделите 10 метра на броя на взетите секунди, ще получите скоростта на реката в метри в секунда. Струва си да се има предвид, че няма смисъл да се строят мини водноелектрически централи на места, където скоростта на потока не надвишава 1 m / s. Ако резервоарът е далеч, можете да изградите байпасен канал Ако трябва да разберете как се правят мини водноелектрически централи в райони, където скоростта на реката е ниска, тогава можете да опитате да увеличите потока, като организирате разлика във височината. Това може да стане чрез инсталиране на дренажна тръба в резервоара. В този случай диаметърът на тръбата ще повлияе пряко на скоростта на водния поток. Колкото по-малък е диаметърът, толкова по-бърз е потокът. Този подход позволява да се организира мини водноелектрическа централа, дори ако в близост до къщата минава малък поток. Тоест върху него е организиран сгъваем язовир, под който е инсталирана мини-ВЕЦ директно за захранване на къщата и домакинските уреди. Следват проекти, чийто прототип е водноелектрическата централа със свободен поток (модел 1964 г.) на В. Блинов. Водноелектрическите централи, за които ще стане дума, са безводни, с доста оригинална турбина, съставена от така наречените ротори на Савониус, нанизани на общ (може и гъвкав, композитен) работен вал. Те не изискват язовири или други големи хидротехнически съоръжения за тяхното инсталиране. Те са в състояние да работят с пълна ефективност дори в плитки води, което, съчетано с простотата, компактността и надеждността на дизайна, прави тези водноелектрически централи много обещаващи за онези фермери и градинари, чиито парцели са разположени в близост до малки водни течения (реки). , потоци и канавки). За разлика от язовирите, водноелектрическите централи със свободен поток използват само кинетичната енергия на течащата вода. За определяне на мощността има формула: N=0,5*p*V3*F*n (1),N - мощност на работния вал (W), Както се вижда от формула 1, при скорост на реката от 1 m/s на един квадратен метърНапречното сечение на активната част на хидравличната машина в идеалния случай (при n=1) има мощност, равна само на 500 W. Тази стойност очевидно е малка за промишлена употреба, но напълно достатъчно за помощен парцел на фермер или летен жител. Освен това може да се увеличи чрез паралелна работа на няколко „хидроенергийни гирлянди“. И още една тънкост. Скоростта на реката в различните й участъци е различна. Следователно, преди да започнете изграждането на мини водноелектрическа централа, е необходимо да определите енергийния потенциал на вашата река, като използвате описания прост метод. Нека само да припомним, че разстоянието, изминато от измервателния поплавък и разделено на времето, което преминава, ще съответства на средната скорост на потока в тази област. Трябва също да се отбележи: този параметър ще се променя в зависимост от времето на годината. Следователно проектните изчисления трябва да се правят въз основа на средната (за планирания период на експлоатация на мини-ВЕЦ) скорост на речния поток. Фиг. 1. Ротори на Savonius за домашно изработени гирляндни мини-водноелектрически централи: a, b - остриета; 1 - напречен, 2 - край. След това трябва да определите размера на активната част на хидравличната машина и нейния тип. Тъй като цялата мини-хидроелектрическа централа трябва да бъде възможно най-проста и неусложнена за производство, най-много подходящ типПреобразувателят е ротор на Savonius с дизайн от крайния край. При работа с пълно потапяне във вода стойността на F може да се приеме равна на произведението от диаметъра на ротора D и неговата дължина L, а n=0,5. Честотата на въртене f се определя с приемлива за практиката точност по формулата: f=48V/3.14D (rpm) (2).За да бъде водноелектрическата централа възможно най-компактна, мощността, посочена в изчислението, трябва да бъде свързана с действителния товар, чието захранване трябва да бъде осигурено от мини-водноелектрическата централа (тъй като, за разлика от вятърна турбина, токът ще се доставя непрекъснато към потребителската мрежа). По правило това електричество се използва за осветление, захранване на телевизора, радиото и хладилника. Освен това само последният постоянно се пуска в експлоатация през целия ден. Останалите електроуреди работят предимно вечер. Въз основа на това е препоръчително да се съсредоточите върху максималната мощност от един „хидроенергиен гирлянд“ от около 250-300 W, покривайки пиковото натоварване с батерия, заредена от мини-ВЕЦ. Предаването на въртящ момент от работния вал на хидравлична електроцентрала към ролката на електрически генератор обикновено се извършва с помощта на междинно предаване. Но този елемент, строго погледнато, може да бъде изключен, ако генераторът, използван при проектирането на микрохидроелектрическа централа, има работна скорост на въртене под 750 об./мин. Въпреки това, често се налага да отказвате директна комуникация. Наистина, за по-голямата част от генераторите родно производствоработната скорост на въртене в началото на захранването е в диапазона 1500-3000 rpm. Това означава, че е необходима допълнителна координация между шахтите на водноелектрическата централа и електрогенератора. Е, сега, когато предварителната теоретична част е зад нас, нека да разгледаме конкретни дизайни. Всеки от тях има своите предимства. Ето, например, полустационарна минихидроелектрическа централа със свободен поток с хоризонтално разположение на два коаксиални, завъртяни на 90° един спрямо друг (за улесняване на самозапускане) и твърдо свързани напречно разположени ротори Savonius. Освен това основните части и компоненти на тази домашна водноелектрическа централа са направени от дърво като най-достъпен и „послушен“ строителен материал. Предложената мини водноелектрическа централа е потопяема. Тоест носещата му рамка е разположена напречно на водното течение на дъното и е укрепена с притегателни въжета или стълбове (ако например наблизо има пътеки, пристан за лодки и др.). Това се прави, за да се избегне отнасянето на конструкцията от самия воден поток. Фиг.2. Потопяема мини водноелектрическа централа с хоризонтални напречни ротори: Разбира се, дълбочината на реката на мястото на инсталиране на мини водноелектрическата централа трябва да бъде по-малка височинаопорна рамка. В противен случай е много трудно (ако не и невъзможно) да се избегне попадането на вода в електрически генератор. Е, ако мястото, където се очаква да бъде разположена мини водноелектрическата централа, има дълбочина повече от 1,5 м или има голямо количество вода и скорост на потока, която варира значително през годината (което, между другото, е доста типични за заснежени водни течения), тогава този дизайнПрепоръчително е да се оборудва с плувки. Това също така ще позволи лесното му преместване, когато е инсталирано на река. Носещата рамка на мини водноелектрическа централа е правоъгълна рамка, изработена от дървен материал, дъски и малки трупи, закрепени с пирони и тел (кабели). Металните части на конструкцията (пирони, болтове, скоби, ъгли и др.) трябва, ако е възможно, да бъдат направени от от неръждаема стоманаили други устойчиви на корозия сплави. Е, тъй като работата на такава мини водноелектрическа централа често е възможна в руски условия само сезонно (поради замръзването на повечето реки), тогава след изтичане на периода на експлоатация цялата конструкция, изтеглена на брега, подлежи на задълбочена проверка. Изгнилите се сменят своевременно дървени елементи, ръждясали метални части, въпреки взетите предпазни мерки. Един от основните компоненти на нашата мини водноелектрическа централа е „хидроенергийна гирлянда“ от два неподвижно фиксирани (и образуващи едно цяло на работния вал) ротори. Техните дискове могат лесно да бъдат направени от дъски с дебелина 20-30 мм. За да направите това, като направите щит от тях, използвайте компас, за да изградите кръг с диаметър 600 mm. След което всяка от дъските се изрязва по получената върху нея извивка. След като удариха детайлите заедно на две ленти (за да осигурят необходимата твърдост), те повтарят всичко три пъти - според броя на необходимите дискове. Що се отнася до остриетата, препоръчително е да ги направите от покривно желязо. И по-добре - от цилиндрични, подходящи по размер и нарязани наполовина (по оста) контейнери от неръждаема стомана(бъчви), в които обикновено се съхраняват и транспортират селскостопански торове и други агресивни материали. В краен случай остриетата могат да бъдат направени от дърво. Но теглото им (особено след дълъг престой във вода) ще се увеличи значително. И това трябва да се помни при създаването на мини водноелектрически централи на поплавъци. Към краищата на „хидроенергийния гирлянд“ са прикрепени опори с шипове. По същество това са къси цилиндри с широк фланец и краен слот за ключ. Фланецът е прикрепен към съответния диск на ротора с четири болта. За намаляване на триенето има лагери, разположени на средните напречни греди. И тъй като обикновените сачмени или ролкови лагери са неподходящи за работа във вода, използват... самоделни дървени. Конструкцията на всяка от тях се състои от две скоби и вложни дъски с отвор за преминаване на опора за шип. Освен това черупките на средния лагер са разположени така, че дървесните влакна тук да вървят успоредно на вала. Освен това са взети специални мерки, за да се гарантира, че вложките са здраво фиксирани срещу странично движение. Това се прави с помощта на затягащи болтове. Фиг.3. Монтаж на плъзгащи лагери: Всеки автомобилен генератор се използва като електрически генератор в разглежданата микрохидроелектрическа централа. Те произвеждат 12-14 V DC и могат лесно да бъдат свързани както към батерия, така и към електрически уреди. Мощността на тези машини е около 300 W. Съвсем приемливо за ръчно правенои проектирането на преносима мини водноелектрическа централа с вертикално разположение на „гирлянда“ и генератор. Такава водноелектрическа централа, според автора на разработката, е най-малко материалоемка. Носещата конструкция на инсталацията, която фиксира нейното положение в коритото на реката, е куха стоманена пръчка (например от тръбни секции). Дължината му се избира въз основа на естеството на дъното на водния поток и скоростта на потока. Освен това, така че острия край на пръта, забит в дъното, да гарантира стабилността на мини-ВЕЦ и нейното неразрушаване от течението. Възможно е и допълнително използване на стрии. Ориз. 4. Мини водноелектрическа централа с вертикално разположение на крайни ротори: Опорите са завинтени и заварени към пръта в зависимост от теглото на „хидроенергийния гирлянд“ и необходимостта от разглобяването му на части. Горният край на работния вал на хидравличната машина е и входният вал на мултипликатора, който (като най-прост и технологичен) може да се използва като ремъчен. Електрическият генератор отново е взет от автомобил. Лесно се закрепва към опорния прът със скоба. А самите проводници, идващи от генератора, трябва да имат надеждна хидроизолация. На илюстрациите не са показани точните геометрични пропорции на междинното предаване, тъй като те зависят от параметрите на конкретния генератор, който имате. Е, трансмисионните ремъци могат да бъдат направени от вътрешна гума на стара кола, като я нарежете на ленти с ширина 20 mm и след това я усучете на снопове. За захранване на малки села е подходяща гирляндна мини-водноелектрическа централа, проектирана от В. Блинов, която не е нищо повече от верига от бъчвообразни ротори Savonius с диаметър 300-400 mm, прикрепени към опънат гъвкав кабел през реката. Единият край на кабела е прикрепен към шарнирната опора, а другият чрез обикновен мултипликатор към вала на генератора. При скорост на потока 1,5-2,0 m/s веригата от ротори достига до 90 rpm. А малкият размер на елементите на „хидроенергийния гирлянд“ позволява да се работи с тази микрохидроелектрическа централа на реки с дълбочина по-малка от един метър. Трябва да се каже, че преди 1964 г. В. Блинов успява да създаде няколко преносими и стационарни мини водноелектрически централи по собствен дизайн, най-голямата от които е водноелектрическа централа, построена близо до село Порожки (Тверска област). Чифт гирлянди тук задвижват два стандартни автомобилни и тракторни генератора с обща мощност 3,5 kW. MK 10 1997 И. Докунин |
Прочети: |
---|
Популярен:
Афоризми и цитати за самоубийство |
Нов
- Лицето на зимата Поетични цитати за деца
- Урок по руски език "мек знак след съскащи съществителни"
- Щедрото дърво (притча) Как да измислим щастлив край на приказката Щедрото дърво
- План на урока за света около нас на тема „Кога ще дойде лятото?
- Източна Азия: страни, население, език, религия, история Като противник на псевдонаучните теории за разделянето на човешките раси на по-нисши и по-висши, той доказа истината
- Класификация на категориите годност за военна служба
- Малоклузия и армията Малоклузията не се приема в армията
- Защо сънувате мъртва майка жива: тълкувания на книги за сънища
- Под какви зодиакални знаци са родените през април?
- Защо мечтаете за буря на морските вълни?