Les augmentations régulières des prix de l’électricité amènent de nombreuses personnes à réfléchir à la question des sources alternatives d’électricité. L'un des meilleures solutions V dans ce cas- centrale hydroélectrique. La recherche d’une solution à ce problème ne concerne pas seulement l’échelle du pays. De plus en plus souvent, vous pouvez voir des mini-centrales hydroélectriques pour la maison (datcha). Les coûts dans ce cas concerneront uniquement la construction et entretien. L'inconvénient d'une telle structure est que sa construction n'est possible que sous certaines conditions. Un débit d'eau est nécessaire. De plus, la construction de cette structure dans votre cour nécessite l'autorisation des autorités locales.

Schéma d'une mini-centrale hydroélectrique

• Chenal, caractéristique des plaines. Ils sont installés sur des rivières à faible débit.
• Les stationnaires utilisent l’énergie des rivières à écoulement rapide.
• Centrales hydroélectriques installées dans des endroits où le débit d'eau diminue. On les retrouve le plus souvent dans les organisations industrielles.
• Mobiles, construits à l'aide de tuyaux renforcés.

Pour la construction d'une centrale hydroélectrique, même un petit ruisseau traversant le site suffit. Les propriétaires de maisons dotées d’un approvisionnement central en eau ne devraient pas désespérer.

L'un des Entreprises américaines Une station a été développée et peut être intégrée au système d'approvisionnement en eau d'une maison. Une petite turbine est intégrée au système d'approvisionnement en eau, qui est entraînée par le débit d'eau se déplaçant par gravité. Cela réduit le débit d’eau, mais réduit le coût de l’électricité. En plus cette installation totalement sûr.

Même des mini-centrales hydroélectriques sont construites tuyau d'égout. Mais leur construction nécessite la création de certaines conditions. L'eau qui traverse le tuyau doit s'écouler naturellement en raison de la pente. La deuxième exigence est que le diamètre du tuyau soit adapté à l’installation de l’équipement. Et cela ne peut pas se faire dans une maison séparée.

Classification des mini-centrales hydroélectriques

Les mini-centrales hydroélectriques (les maisons dans lesquelles elles sont utilisées appartiennent pour la plupart au secteur privé) appartiennent le plus souvent à l'un des types suivants, qui diffèrent par le principe de fonctionnement :

• Roue à eau - type traditionnel, qui est le plus simple à mettre en œuvre.
• Hélice. Ils sont utilisés dans les cas où la rivière a un lit de plus de dix mètres de large.
• La guirlande est installée sur les rivières à faible débit. Pour augmenter la vitesse du débit de l'eau, des structures supplémentaires sont utilisées.
• Le rotor Darrieus est généralement installé dans les entreprises industrielles.

La prédominance de ces options est due au fait qu’elles ne nécessitent pas la construction d’un barrage.

Roue à eau

Ce look classique Centrale hydroélectrique, la plus appréciée du secteur privé. Les mini-centrales hydroélectriques de ce type sont une grande roue qui peut tourner. Ses pales descendent dans l'eau. Le reste de la structure est situé au-dessus du lit de la rivière, provoquant le déplacement de l’ensemble du mécanisme. La puissance est transmise via un entraînement hydraulique à un générateur qui produit du courant.

Station d'hélice

Sur le cadre dans position verticale il y a un rotor et une éolienne sous-marine descendue sous l'eau. Un moulin à vent possède des pales qui tournent sous l’influence du débit d’eau. La meilleure résistance est assurée par des pales de deux centimètres de large (avec un débit rapide dont la vitesse ne dépasse cependant pas deux mètres par seconde).

Dans ce cas, les pales sont entraînées par la pression de l’eau qui en résulte plutôt que par celle-ci. De plus, la direction de déplacement des pales est perpendiculaire à la direction d'écoulement. Ce processus est similaire aux centrales éoliennes, sauf qu’il fonctionne sous l’eau.

Centrale hydroélectrique de Garlyandnaya

Ce type de mini-centrale hydroélectrique est constitué d'un câble tendu sur le lit de la rivière et fixé dans un palier de support. Des turbines de petite taille et de petit poids (rotors hydrauliques) y sont suspendues et fixées rigidement sous forme de guirlande. Ils sont constitués de deux demi-cylindres. En raison de l'alignement des axes lors de la descente dans l'eau, un couple y est créé. Le câble se plie, s’étire et commence à tourner. Dans cette situation, le câble peut être comparé à un arbre qui sert à transmettre de la puissance. L'une des extrémités du câble est reliée à la boîte de vitesses. La puissance issue de la rotation du câble et des hélices hydrauliques lui est transmise.

La présence de plusieurs « guirlandes » contribuera à augmenter la puissance de la station. Ils peuvent être connectés les uns aux autres. Même cela n’augmente pas beaucoup l’efficacité de cette centrale hydroélectrique. C'est l'un des inconvénients d'une telle structure.

Un autre inconvénient de cette espèce est le danger qu’elle crée pour les autres. Ce genre de station ne peut être utilisé que dans des endroits déserts. Des panneaux d'avertissement sont requis.

Rotor Daria

Une mini-centrale hydroélectrique destinée à une maison privée de ce type porte le nom de son promoteur, Georges Darrieus. Breveté cette conceptionétait de retour en 1931. Il s'agit d'un rotor sur lequel se trouvent les pales. Les paramètres requis sont sélectionnés individuellement pour chaque lame. Le rotor est abaissé sous l'eau en position verticale. Les pales tournent en raison de la différence de pression résultant de l’eau qui coule sur leur surface. Ce processus est similaire à la portance qui fait décoller les avions.

Ce type de centrale hydroélectrique présente un bon indicateur d'efficacité. Triple avantage : le sens du flux n'a pas d'importance.

Les inconvénients incluent une conception complexe et une installation difficile.

Avantages des mini-centrales hydroélectriques

Quel que soit le type de conception, les mini-centrales hydroélectriques présentent de nombreux avantages :

• Ils sont respectueux de l’environnement et ne produisent pas de substances nocives pour l’atmosphère.
• Le processus de production d’électricité se déroule sans créer de bruit.
• L'eau reste propre.
• L'électricité est produite en permanence, quelle que soit l'heure de la journée ou les conditions météorologiques.
• Même un petit ruisseau suffit pour installer une station.
• L'excédent d'électricité peut être vendu aux voisins.
• Vous n'avez pas besoin de beaucoup de documents d'autorisation.

Mini centrale hydroélectrique à faire soi-même

Vous pouvez le construire vous-même pour produire de l'électricité. Pour une maison privée, vingt kilowatts par jour suffisent. Même une mini-centrale hydroélectrique assemblée de vos propres mains peut supporter cette valeur. Mais il ne faut pas oublier que ce processus se caractérise par un certain nombre de caractéristiques :

• Il est assez difficile de faire des calculs précis.
• Les dimensions et l'épaisseur des éléments sont sélectionnées « à l'œil nu », uniquement expérimentalement.
• Les structures faites maison ne comportent pas d'éléments de protection, ce qui entraîne des pannes fréquentes et les coûts associés.

Par conséquent, si vous n'avez pas d'expérience et certaines connaissances dans ce domaine, il vaut mieux abandonner ce genre d'idée. Il peut être moins coûteux d'acheter une station prête à l'emploi.

Si vous décidez néanmoins de tout faire vous-même, vous devez commencer par mesurer la vitesse d'écoulement de l'eau dans la rivière. Après tout, la puissance pouvant être obtenue en dépend. Si la vitesse est inférieure à un mètre par seconde, alors la construction d'une mini-centrale hydroélectrique à cet endroit ne sera pas justifiée.

Une autre étape à ne pas manquer sont les calculs. Il est nécessaire de calculer soigneusement le montant des coûts nécessaires à la construction de la gare. En conséquence, il se peut que la centrale hydroélectrique ne soit pas meilleure option. Ensuite, vous devriez faire attention aux autres types d’électricité alternative.

Une mini-centrale hydroélectrique peut devenir solution optimale en termes d’économies d’énergie. Pour sa construction, il doit y avoir une rivière à proximité de la maison. En fonction des caractéristiques souhaitées, vous pouvez sélectionner option appropriée Centrale hydroélectrique. Avec la bonne approche, vous pouvez même réaliser une telle construction de vos propres mains.

Les petites turbines hydrauliques sont très particulières dans leur principe de fonctionnement, contrairement aux turbines des centrales hydroélectriques classiques. Le processus de fonctionnement d'une turbine micro-hydraulique est intéressant dans la mesure où les propriétés de sa structure peuvent fournir pour un objet spécifique le volume de masses d'eau qui s'écouleront vers les parties de la turbine hydraulique (aubes), mettre le générateur en état de fonctionnement (le générateur joue le rôle de production d'électricité).

Le processus d'augmentation de la pression de l'eau est assuré par la formation de « dérivation » - des rejets d'eau en écoulement libre (à condition que cette microcentrale hydroélectrique soit de type dérivation) ou un barrage (à condition qu'il s'agisse d'une mini centrale thermique de le type de barrage).

Puissance de la mini centrale hydroélectrique

Le niveau de puissance d'une mini centrale hydroélectrique dépend directement des conditions dans lesquelles se situent ses propriétés hydrauliques :

1. Le débit d'eau est le volume de masses d'eau (l) qui traverse la turbine pendant un certain temps. Il est d'usage de prendre 1 à 2 secondes pour cette période.
2. La pression de l'eau est la distance entre deux points opposés de la masse d'eau (l'un est situé en haut, l'autre en bas). La pression a un numéro traits caractéristiques, dont dépendent les types de microcentrales hydroélectriques (haute pression, moyenne pression, basse pression)

La particularité du fonctionnement d'une micro centrale hydroélectrique s'apprécie du point de vue de sa localisation territoriale. Par exemple, une microcentrale hydroélectrique sous pression fonctionne en détournant les flux d’eau à travers un canal spécial en bois, situé à un certain angle d’inclinaison, ce qui permet à l’eau de s’écouler plus rapidement. La pression de l'eau dans une telle centrale hydroélectrique dépend de la longueur du canal. Ensuite, l'eau s'écoule dans la canalisation sous pression, après quoi elle pénètre dans l'unité hydraulique située dans la partie inférieure. L'eau recyclée est ensuite refoulée vers sa source par extrusion.

Localisation de la mini centrale hydroélectrique

Il est important de noter que la position de la turbine hydraulique peut être différente selon le type de construction :

1. Position horizontale. Cette position de la turbine hydraulique entraîne une augmentation naturelle de la taille de la mini centrale hydroélectrique elle-même (à l'aide d'un arbre de turbine, qui augmente également la taille du système énergétique lors de la rotation, ainsi qu'un changement d'échelle de la salle des machines). Cependant, il convient de noter que la construction de telles turbines hydrauliques n'est pas plus compliquée que d'autres, mais au contraire la simplifie.
2. Disposition verticale. Ce type d'agencement contribue à réduire la taille de la centrale hydroélectrique et améliore l'équilibre des lignes axiales et sa compacité. Ce placement est plus complexe à construire, car il nécessite un équilibre détaillé de l'axe dans l'élément de rotation. Dans une telle situation également, il est important de faire plus attention à la position obligatoire du sol de travail, lorsqu'il sera sur une ligne horizontale et que son caractéristiques de résistance afin qu'ils soient capables de supporter le poids de l'ensemble de la structure. La position verticale augmente la pression sur l'axe de la structure.

Application de la mini centrale hydroélectrique

En général, les petites centrales hydroélectriques sont principalement utilisées pour leur application dans les zones éloignées des bâtiments résidentiels. Elles ne peuvent pas constituer de concurrents sérieux pour les grandes centrales électriques, mais servent plutôt à garantir des économies d'énergie. Récemment, le nombre de personnes utilisant à la fois des centrales hydroélectriques, des batteries solaires et divers paramètres régulation du vent. Les turbines décrites dans cet article pourraient bientôt ne faire qu'un avec ces sources d'énergie innovantes, ce qui débouchera à terme sur la création de nouvelles schémas électriques et des modèles.

A quoi peuvent servir ces structures ?

• fournir de l'électricité aux propriétés privées;
• pour les zones industrielles éloignées ;
• pour les bornes de recharge électriques ;
• pour un usage temporaire.

Avantages des mini centrales hydroélectriques

Les petites centrales hydroélectriques présentent de nombreux avantages particuliers :

• ils sont disponibles en deux versions : fixés au fond du réservoir, et également avec des crochets spéciaux qui permettent d'effectuer des travaux en surface
• l'installation peut atteindre une puissance de 5 kW, afin d'augmenter la puissance et l'efficacité des centrales hydroélectriques, les turbines sont installées sous forme de modules
• Les centrales hydroélectriques n'ont pas d'impact négatif sur l'environnement pendant le processus de construction, car Pour le créer, on utilise de l'eau naturelle, qui est dirigée vers un certain débit et met les pales en mouvement.

Turbines pour mini centrales hydroélectriques

Parlons maintenant directement des turbines hydrauliques pour mini-centrales hydroélectriques et de ce dont nous avons besoin pour leur construction. Caractéristiques et caractéristiques de fonctionnement de la turbine hydraulique :

1. La température de l'eau fournie à la turbine doit dépasser +4 °C.
2. La température qui doit régner dans le module de bloc est de +15 °C et plus.
3. La pression acoustique, dont la source est située à 1 m de la turbine hydraulique, est de 80 dB et pas plus.
4. La surface extérieure de la turbine hydraulique doit être chauffée à une température ne dépassant pas +45°C, à condition que la température de l'air soit d'environ +25°C.

Prenons l'exemple d'une turbine hydraulique bien équilibrée et fonctionnant dans des conditions idéales.

Supposons que nous disposions d'une turbine hydraulique à flux continu, radiale, entraînée par pression avec une pression moyenne, qui fournit une alimentation tangentielle en eau aux aubes, l'arbre est horizontal. Ces types de canalisations sont classées comme « silencieuses ». Ils ont la particularité de s'adapter à environnement, l'emplacement d'installation et diverses différences de pression d'altitude. Si le débit d'eau change brusquement, la turbine utilise une conception de sac à deux chambres, ce qui améliore le fonctionnement de l'appareil.

Le corps de toute turbine hydraulique est en acier de construction ; il est solide et fiable. Les coûts des matériaux et de la construction sont considérablement réduits par rapport aux turbines hydrauliques des centrales hydroélectriques conventionnelles. Le matériau le plus couramment utilisé pour construire une turbine hydroélectrique résistera à des chutes de 90 à 120 mètres, certaines pièces sont fabriquées à partir de acier inoxydable(logements, canalisations).

Dans les turbines hydrauliques de nouvelle génération, il est possible de remplacer le générateur et la roue sans déformation ni altération importantes. Il convient de noter que la roue a la propriété de s'autonettoyer en raison des flux d'eau qui traversent la zone de la roue pendant son fonctionnement. Lors de la conception du générateur et de la turbine hydraulique elle-même, un certain nombre de mesures sont prises pour réduire le niveau de cavitation. Les turbines hydrauliques actuelles sont totalement exemptes de ce problème.

La partie principale d'une turbine hydraulique est la roue. Le matériau pour la fabrication des lames est souvent de l'acier profilé. En raison de leurs propriétés, les pales peuvent créer une force axiale, facilitant le travail des roulements, et les roues elles-mêmes sont en équilibre constant. La durée de fonctionnement de l'axe de la roue est déterminée par sa position ; pour un fonctionnement plus long, il est installé au niveau du roulement.

Caractéristiques des turbines hydrauliques pour mini centrales hydroélectriques

1. Peut être utilisé dans les systèmes de purification pour obtenir une eau potable de haute qualité.
2. Il est possible de connecter un générateur industriel.
3. Exigences accrues en matière de fiabilité du générateur.

Quelques caractéristiques du plan technique :

1. Dénivelé : 3 - 200 m
2. Consommation d'eau : 0,03 - 13 mètres cubes par seconde
3. Puissance : 5 - 3 000 kW
4. Nombre de pales situées sur le secteur axial : 37
5. Efficacité : 84 % - 87 %

Bien entendu, il est peu probable que les mini-centrales hydroélectriques deviennent la principale source d'énergie, mais leur utilisation est tout à fait conseillée comme moyen de réduire la charge sur le réseau d'alimentation électrique principal, notamment pendant les périodes de pointe de consommation.

Si à proximité règlement S'il y a une petite rivière qui coule, une mini-centrale hydroélectrique peut y être implantée. Avec son aide, vous pouvez obtenir de l'électricité à moindre coût. Ceci est nécessaire pour un chalet s'il n'y a pas d'alimentation électrique.

Pour ce faire, vous devez procéder comme suit :

1. Mesurez la vitesse du débit de la rivière. Ce n'est pas aussi difficile qu'il y paraît. Pour ce faire, il est recommandé de jeter un petit morceau de tissu puis de mesurer le temps qu'il met pour qu'il flotte sur une surface de 10 mètres. Si les mesures ne dépassent pas 1 m/s, alors une telle mini-centrale hydroélectrique ne sera pas efficace, il ne sert donc à rien de l'installer.
2. La situation peut être corrigée si le canal est un peu rétréci ou si un barrage est construit. Pour naviguer correctement, il est recommandé d'utiliser le rapport entre la vitesse d'écoulement et l'indicateur de puissance de l'arbre électrique. D'après les calculs effectués, la puissance est directement proportionnelle à la vitesse du débit de la rivière.

Les petites centrales hydroélectriques sont aujourd’hui très populaires pour plusieurs raisons.

À propos des types de mini-centrales hydroélectriques

La petite hydraulique se développe aujourd’hui, et cela excellente solutionéconomiser les ressources énergétiques. Un générateur pour une mini-centrale hydroélectrique peut être acheté dans un magasin ou vous pouvez le fabriquer vous-même.

Il existe plusieurs options pour fabriquer des petites centrales hydroélectriques :

Les centrales hydroélectriques portables sont faciles à utiliser et leur conception est simple.

Avantages des mini-centrales hydroélectriques

Les petites centrales hydroélectriques présentent de nombreux avantages :

• La mini-turbine hydraulique fonctionne silencieusement, sans bruit ;
• pas d'émissions substances nocives dans l'atmosphère pendant le fonctionnement ;
• n'affecte en rien les caractéristiques qualitatives de l'eau ;
• ne dépend pas des conditions extérieures ;
• les petites centrales hydroélectriques produisent de l'énergie en continu tout au long de la journée ;
• Pour assurer le travail, vous pouvez utiliser même un petit flux ;
• s’il y a un surplus d’énergie, il peut être vendu et générer des revenus ;
• Il n’est pas nécessaire d’obtenir un permis pour assurer la production d’énergie à partir de centrales hydroélectriques.

Aujourd'hui, les petites centrales hydroélectriques en Russie jouissent d'une popularité sans précédent. Ils sont faciles à réaliser soi-même ou peuvent être achetés en magasin. La petite hydroélectricité est une activité rentable.

Défauts

Outre leurs avantages, les petites centrales hydroélectriques présentent certains inconvénients :

1. Une petite centrale hydroélectrique en guirlande présente un danger pour les autres : les pièces mobiles sont cachées dans l'eau, le câble est long.
2. Pas haute efficacité.
3. Rotor Daria. Ce générateur d'eau est difficile à fabriquer.

Écologie de la consommation. Science et technologie : Les générateurs hydroélectriques domestiques à faire soi-même sont comparables en puissance aux panneaux solaires et aux éoliennes, mais produisent un volume d'électricité beaucoup plus important.

Depuis que les tarifs de l'électricité en dernièrement a commencé à se développer, les sources d'électricité renouvelables deviennent de plus en plus importantes parmi la population, permettant d'obtenir de l'électricité presque gratuitement. Parmi les sources connues de l'humanité, il convient de souligner les panneaux solaires, les éoliennes et les centrales hydroélectriques domestiques. Mais ces derniers sont assez complexes, car ils doivent travailler dans des conditions très agressives. Bien que cela ne signifie pas qu'il est impossible de construire une mini-centrale hydroélectrique de vos propres mains.

Pour tout faire correctement et efficacement, l'essentiel est de choisir les bons matériaux. Ils doivent assurer une durabilité maximale de la station. Des générateurs hydroélectriques domestiques à faire soi-même, dont la puissance est comparable à celle des panneaux solaires et les éoliennes peuvent produire beaucoup plus d’énergie. Mais même si beaucoup dépend des matériaux, tout ne s’arrête pas là.

VARIÉTÉS DE MINI-CENTRALES HYDROÉLECTRIQUES

Il existe un grand nombre de variantes de mini-centrales hydroélectriques, chacune ayant ses propres avantages, caractéristiques et inconvénients. On distingue les types suivants de ces appareils :

• guirlande;
• hélice;
• Rotor Daria ;
• roue hydraulique avec pales.

Une centrale hydroélectrique à guirlande est constituée d'un câble sur lequel sont fixés des rotors. Un tel câble est tiré à travers la rivière et immergé dans l'eau. L'écoulement de l'eau dans la rivière commence à faire tourner les rotors, qui à leur tour font tourner le câble, à une extrémité duquel se trouve un roulement et à l'autre, un générateur.

Le type suivant est une roue hydraulique à pales. Il est installé perpendiculairement à la surface de l’eau, immergé à moins de la moitié. Lorsque le flux d'eau agit sur la roue, il tourne et fait tourner le générateur de la mini-centrale hydroélectrique sur laquelle cette roue est fixée.

Quant à la centrale hydroélectrique à hélice, il s'agit d'une éolienne située sous l'eau avec rotor vertical. La largeur des pales d'un tel moulin à vent ne dépasse pas 2 centimètres. Cette largeur est suffisante pour l'eau, car c'est cette cote qui permet de produire le maximum d'électricité avec une résistance minimale. Certes, cette largeur n'est optimale que pour des vitesses d'écoulement allant jusqu'à 2 mètres par seconde.

Comme pour les autres conditions, les paramètres des pales du rotor sont calculés séparément. Et le rotor Darrieus est un rotor positionné verticalement qui fonctionne selon le principe de la pression différentielle. Tout se passe de la même manière avec une aile d’avion, qui est affectée par la portance.

AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS

Si l’on considère une centrale hydroélectrique Garland, elle présente un certain nombre de défauts évidents. Premièrement, le long câble utilisé dans la conception présente un danger pour les autres. Les rotors cachés sous l’eau représentent également un grand danger. Eh bien, en outre, il convient de noter les faibles indicateurs d’efficacité et la consommation élevée de matériaux.

Quant aux inconvénients du rotor Darrieus, pour que l'appareil commence à produire de l'électricité, il faut d'abord le faire tourner. Certes, dans ce cas, l'énergie est prélevée directement au-dessus de l'eau, donc quelle que soit la modification du débit d'eau, le générateur produira de l'électricité.

Tous les facteurs ci-dessus sont des facteurs qui rendent les turbines hydrauliques pour les mini-centrales hydroélectriques et les roues hydrauliques plus populaires. Si l'on considère la construction manuelle de tels appareils, ils ne sont pas si compliqués. Et en plus, quand coûts minimaux ces mini-centrales hydroélectriques sont capables de produire des indicateurs d'efficacité maximale. Les critères de popularité sont donc évidents.

PAR OÙ COMMENCER LA CONSTRUCTION

La construction d'une mini-centrale hydroélectrique de vos propres mains devrait commencer par mesurer les indicateurs de vitesse du débit des rivières. Cela se fait très simplement : il suffit de marquer une distance de 10 mètres en amont, de prendre un chronomètre, de jeter une puce à l'eau et de noter le temps qu'il lui faut pour parcourir la distance mesurée.

En fin de compte, si vous divisez 10 mètres par le nombre de secondes prises, vous obtenez la vitesse de la rivière en mètres par seconde. Il convient de noter qu’il ne sert à rien de construire des mini-centrales hydroélectriques dans des endroits où la vitesse d’écoulement ne dépasse pas 1 m/s.

Si vous avez besoin de comprendre comment sont réalisées les mini-centrales hydroélectriques dans les zones où la vitesse de la rivière est faible, vous pouvez alors essayer d'augmenter le débit en organisant un dénivelé. Cela peut être fait en installant un tuyau de vidange dans le réservoir. Dans ce cas, le diamètre du tuyau affectera directement la vitesse d'écoulement de l'eau. Plus le diamètre est petit, plus le débit est rapide.

Cette approche permet d'organiser une mini-centrale hydroélectrique même s'il y a un petit ruisseau qui passe à proximité de la maison. C'est-à-dire qu'un barrage pliable y est organisé, en dessous duquel une mini-centrale hydroélectrique est installée directement pour alimenter la maison et appareils électroménagers. publié

S'il y a une rivière ou même un petit ruisseau qui coule près de chez vous, alors avec l'aide d'une mini centrale hydroélectrique artisanale, vous pouvez obtenir de l'électricité gratuitement. Ce ne sera peut-être pas un ajout très important au budget, mais la prise de conscience que vous avez votre propre électricité coûte beaucoup plus cher. Eh bien, si, par exemple, dans une datcha, il n'y a pas d'alimentation électrique centrale, même de petites quantités d'électricité seront tout simplement nécessaires. Ainsi, pour créer une centrale hydroélectrique artisanale, au moins deux conditions sont requises : la disponibilité d'une ressource en eau et le désir.

Si les deux sont présents, la première chose à faire est de mesurer la vitesse du débit de la rivière. C'est très simple à faire : jetez une brindille dans la rivière et mesurez le temps pendant lequel elle flotte sur 10 mètres. En divisant les mètres par secondes, vous obtenez la vitesse actuelle en m/s. Si la vitesse est inférieure à 1 m/s, une mini centrale hydroélectrique productive ne fonctionnera pas. Dans ce cas, vous pouvez essayer d'augmenter la vitesse d'écoulement en rétrécissant artificiellement le canal ou en créant un petit barrage si vous avez affaire à un petit ruisseau.

A titre indicatif, vous pouvez utiliser le rapport entre la vitesse d'écoulement en m/s et la puissance électrique extraite de l'arbre d'hélice en kW (diamètre de vis 1 mètre). Les données sont expérimentales ; en réalité, la puissance résultante dépend de nombreux facteurs, mais elle se prête à une évaluation.

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, etc.

Pouvoir mini centrale hydroélectrique faite maison proportionnelle au cube de la vitesse d'écoulement. Comme déjà indiqué, si la vitesse d'écoulement est insuffisante, essayez de l'augmenter artificiellement, si cela est bien entendu possible.

Types de mini-centrales hydroélectriques

Il existe plusieurs options principales pour les mini centrales hydroélectriques artisanales.

Roue à eau

Il s'agit d'une roue à pales montées perpendiculairement à la surface de l'eau. La roue est à moins de la moitié immergée dans le flux. L'eau appuie sur les pales et fait tourner la roue. Il existe également des roues de turbine dotées d'aubes spéciales optimisées pour l'écoulement du liquide. Mais ça suffit conceptions complexes plus fabriqué en usine que fait maison.

Rotor Daria

Il s'agit d'un rotor avec axe vertical rotation utilisée pour générer énergie électrique. Un rotor vertical qui tourne en raison de la différence de pression sur ses pales. La différence de pression est créée en raison de l’écoulement du liquide autour de surfaces complexes. L’effet est similaire à la portance d’un hydroptère ou à la portance d’une aile d’avion. Cette conception a été brevetée par Georges Jean-Marie Darrieux, ingénieur aéronautique français en 1931. Également souvent utilisé dans la conception d'éoliennes.

Centrale hydroélectrique de Garlyandnaya

Une centrale hydroélectrique est constituée de turbines légères - des hélices hydrauliques, enfilées et fixées rigidement en forme de guirlande sur un câble lancé à travers la rivière. Une extrémité du câble est fixée dans le palier de support, l'autre fait tourner le rotor du générateur. Dans ce cas, le câble joue le rôle d'une sorte d'arbre dont le mouvement de rotation est transmis au générateur. Le flux d'eau fait tourner les rotors, les rotors font tourner le câble.

Hélice

Egalement empruntée aux conceptions des centrales éoliennes, une sorte d'«éolienne sous-marine» à rotor vertical. Contrairement à une hélice aérienne, une hélice sous-marine a des pales de largeur minimale. Pour l'eau, une largeur de lame de seulement 2 cm est suffisante. Avec une telle largeur, la résistance et la résistance seront minimes. vitesse maximale rotation. Cette largeur de pales a été choisie pour une vitesse d'écoulement de 0,8 à 2 mètres par seconde. À des vitesses plus élevées, d’autres tailles peuvent être optimales. L'hélice ne se déplace pas à cause de la pression de l'eau, mais à cause de la génération d'une force de levage. Tout comme une aile d'avion. Les pales de l'hélice se déplacent à travers le flux plutôt que d'être entraînées dans la direction du flux.

Avantages et inconvénients de divers systèmes de mini-centrales hydroélectriques faits maison

Défauts Centrale hydroélectrique de Garlandévident : consommation de matière élevée, danger pour autrui (câble sous-marin long, rotors cachés dans l'eau, blocage de la rivière), faible rendement. La centrale hydroélectrique de Garland est une sorte de petit barrage. Il est conseillé de l'utiliser dans des zones inhabitées et isolées avec des panneaux d'avertissement appropriés. L’autorisation des autorités et des environnementalistes peut être requise. La deuxième option est un petit ruisseau dans votre jardin.
Rotor Daria- difficile à calculer et à fabriquer. Avant de commencer le travail, vous devez le dérouler. Mais c'est intéressant car l'axe du rotor est situé verticalement et la puissance peut être prélevée au-dessus de l'eau, sans engrenages supplémentaires. Un tel rotor tournera avec tout changement de direction d'écoulement - c'est un plus.

Le plus courant quand bâtiment centrales hydroélectriques artisanales reçu des schémas de l'hélice et de la roue hydraulique. Étant donné que ces options sont relativement simples à fabriquer, nécessitent des calculs minimes et sont mises en œuvre à un coût minime, ont une efficacité élevée et sont faciles à configurer et à utiliser.

Si vous ne disposez pas d'une ressource énergétique en eau, vous pouvez créer votre propre centrale éolienne à domicile.

P. un exemple de la mini-centrale hydroélectrique la plus simple

La centrale hydroélectrique la plus simple peut être rapidement construite à partir d'un vélo ordinaire équipé d'un phare dynamique. Plusieurs lames (2-3) doivent être préparées en fer galvanisé ou en fine tôle d'aluminium. Les pales doivent avoir la longueur allant de la jante au moyeu et une largeur de 2 à 4 cm. Ces pales sont installées entre les rayons en utilisant n'importe quelle méthode disponible ou à l'aide de fixations pré-préparées.
Si vous utilisez deux lames, placez-les l'une en face de l'autre. Si vous souhaitez ajouter plus lames, puis divisez la circonférence de la roue par le nombre de lames et installez-les à intervalles égaux. Vous pouvez expérimenter la profondeur d'immersion de la roue à pales dans l'eau. Il est généralement immergé entre un tiers et la moitié.
L’option d’une centrale éolienne itinérante a été envisagée plus tôt.

Une telle micro centrale hydroélectrique ne prend pas beaucoup de place et conviendra parfaitement aux cyclistes - l'essentiel est la présence d'un ruisseau ou d'un ruisseau - qui est généralement l'endroit où est installé le camp. Une mini centrale hydroélectrique à partir d'un vélo peut éclairer une tente et recharger des téléphones portables ou d'autres gadgets.