물 흐름의 힘은 사실상 무료로 전기를 얻을 수 있는 재생 가능한 천연 자원입니다. 자연이 기부한 에너지는 절약의 기회를 제공합니다 유용충전 장비 문제를 해결합니다.

집 근처에 시냇물이나 강이 흐르고 있다면 그것을 활용하는 것이 좋습니다. 그들은 현장과 집에 전기를 공급할 수 있습니다. 그리고 자신의 손으로 수력 발전소를 건설하면 경제적 효과가 크게 높아집니다.

제시된 기사에서는 민간 유압 구조물의 제조 기술에 대해 자세히 설명합니다. 시스템을 구축하고 이를 소비자와 연결하기 위해 필요한 것이 무엇인지에 대해 이야기를 나눴습니다. 여기에서는 스크랩 자재로 조립된 소형 에너지 공급업체를 위한 모든 옵션에 대해 알아봅니다.

수력 발전소는 물의 이동 에너지를 전기로 변환할 수 있는 구조물입니다. 지금까지 그들은 서구에서만 적극적으로 이용되고 있습니다. 우리나라에서는 이 유망 산업이 이제 막 소심한 첫 걸음을 내딛고 있습니다.

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집 근처에 강이나 작은 개울이 흐르고 있다면 집에서 만든 미니 수력 발전소의 도움으로 무료로 전기를 얻을 수 있습니다. 아마도 이것은 예산에 그다지 큰 추가 비용은 아니지만 자신의 전기 비용이 훨씬 더 많이 든다는 사실을 깨닫는 것입니다. 예를 들어 dacha에 중앙 전원 공급 장치가 없다면 소량의 전기라도 필요할 것입니다. 따라서 수제 수력 발전소를 만들려면 수자원의 가용성과 욕구라는 최소한 두 가지 조건이 필요합니다.

둘 다 존재하는 경우 가장 먼저 해야 할 일은 강의 흐름 속도를 측정하는 것입니다. 이것은 매우 간단합니다. 나뭇가지를 강에 던지고 나뭇가지가 10m 떠다니는 시간을 측정합니다. 미터를 초로 나누면 현재 속도가 m/s로 표시됩니다. 속도가 1m/s 미만이면 생산적인 미니 수력 발전소가 작동하지 않습니다. 이 경우 인위적으로 수로를 좁히거나 작은 하천을 다루는 경우 작은 댐을 만들어 유속을 높이는 방법을 시도해 볼 수 있습니다.

참고로 m/s 단위의 유속과 kW 단위(나사 직경 1미터)의 프로펠러 샤프트에서 제거된 전기 전력 사이의 관계를 사용할 수 있습니다. 데이터는 실제로 실험적이며 결과적인 검정력은 여러 요인에 따라 달라지지만 평가에 적합합니다. 그래서:

• 0.5m/s – 0.03kW,
• 0.7m/s – 0.07kW,
• 1m/s – 0.14kW,
• 1.5m/s – 0.31kW,
• 2m/s – 0.55kW,
• 2.5m/s – 0.86kW,
• 3m/s -1.24kW,
• 4m/s – 2.2kW 등

수제 미니 수력 발전소의 전력은 유속의 세제곱에 비례합니다. 이미 언급한 바와 같이, 유속이 불충분할 경우, 가능하다면 인위적으로 유속을 높이십시오.

소형 수력 발전소의 종류

수제 미니 수력 발전소에는 몇 가지 주요 옵션이 있습니다.


이것은 물 표면에 수직으로 블레이드가 장착된 바퀴입니다. 바퀴가 흐름에 절반도 안 잠겨 있습니다. 물이 블레이드를 누르고 바퀴를 회전시킵니다. 액체 흐름에 최적화된 특수 블레이드가 장착된 터빈 휠도 있습니다. 하지만 그거면 충분해 복잡한 디자인그보다 더 많은 공장 집에서 만든.

이것은 로터입니다. 수직축생성하는 데 사용되는 회전 전력. 블레이드의 압력 차이로 인해 회전하는 수직 로터입니다. 복잡한 표면 주위의 액체 흐름으로 인해 압력 차이가 발생합니다. 이 효과는 수중익선이 들리는 것과 비행기 날개가 들리는 것과 유사합니다. 이 디자인은 1931년 프랑스 항공 엔지니어인 Georges Jean-Marie Darrieux에 의해 특허를 받았습니다. 풍력 터빈 설계에도 자주 사용됩니다.

화환수력 발전소는 가벼운 터빈(수력 프로펠러)으로 구성되며, 강을 가로질러 던져진 케이블에 화환 형태로 단단히 고정되어 있습니다. 케이블의 한쪽 끝은 지지 베어링에 고정되고 다른 쪽 끝은 발전기 로터를 회전시킵니다. 이 경우 케이블은 일종의 샤프트 역할을 하며 회전 운동이 발전기로 전달됩니다. 물의 흐름은 로터를 회전시키고, 로터는 케이블을 회전시킵니다.

또한 풍력 발전소의 설계에서 빌려온 일종의 "수중 풍력 터빈"입니다. 수직 로터. 공기 프로펠러와 달리 수중 프로펠러는 블레이드 폭이 최소입니다. 물의 경우 칼날 너비가 2cm이면 충분합니다. 이 너비이면 저항이 최소화됩니다. 최대 속도회전. 이 블레이드 폭은 초당 0.8-2m의 유속을 위해 선택되었습니다. 더 빠른 속도에서는 다른 크기가 최적일 수 있습니다. 프로펠러는 수압에 의해 움직이는 것이 아니라 양력의 발생에 의해 움직입니다. 마치 비행기 날개처럼 말이죠. 프로펠러 블레이드는 흐름 방향으로 끌리지 않고 흐름을 가로질러 움직입니다.

다양한 수제 미니 수력 발전소 시스템의 장점과 단점

화환 수력 발전소의 단점은 명백합니다. 높은 재료 소비, 다른 사람에 대한 위험(긴 수중 케이블, 물 속에 숨겨진 로터, 강 차단), 낮은 효율성입니다. Garland 수력 발전소는 일종의 작은 댐입니다. 적절한 경고 표시가 있는 사람이 살지 않는 외딴 지역에서 사용하는 것이 좋습니다. 당국과 환경 운동가의 허가가 필요할 수 있습니다. 두 번째 옵션은 정원의 작은 개울입니다.

Daria 로터는 계산 및 제조가 어렵습니다. 일을 시작하기 전에 긴장을 풀어야 합니다. 하지만 로터축이 수직으로 위치해 있어 별도의 기어 없이 물 위에서도 동력을 빼낼 수 있다는 점이 매력적이다. 이러한 로터는 흐름 방향이 변경되면 회전합니다. 이는 장점입니다.

공사중 가장 흔히 발생하는 집에서 만든 수력 발전소프로펠러와 물레방아의 개략도를 받았습니다. 이러한 옵션은 상대적으로 제조가 간단하므로 최소한의 계산만 필요하며 다음과 같이 구현됩니다. 최소 비용, 가지다 고효율, 설정 및 작동이 쉽습니다.

간단한 미니 수력 발전소의 예

가장 간단한 수력 발전소는 동적 헤드라이트가 장착된 일반 자전거로 신속하게 건설할 수 있습니다. 여러 개의 블레이드(2-3)는 아연 도금 철 또는 얇은 알루미늄 시트로 준비되어야 합니다. 블레이드는 휠 림에서 허브까지의 길이여야 하며 너비는 2-4cm여야 합니다. 이 블레이드는 사용 가능한 방법이나 미리 준비된 패스너를 사용하여 스포크 사이에 설치됩니다.

두 개의 블레이드를 사용하는 경우 서로 반대쪽에 배치하십시오. 추가하고 싶다면 더그런 다음 바퀴의 둘레를 블레이드 수로 나누어 동일한 간격으로 설치하십시오. 물속에 블레이드를 사용하여 바퀴를 담그는 깊이를 실험해 볼 수 있습니다. 일반적으로 1/3~1/2 정도 잠겨 있습니다.

이동식 풍력 발전소 옵션은 이전에 고려되었습니다.

이러한 소형 수력 발전소는 많은 공간을 차지하지 않으며 자전거 운전자에게 완벽하게 서비스를 제공할 것입니다. 가장 중요한 것은 일반적으로 캠프가 설치되는 장소인 개울이나 개울이 있다는 것입니다. 자전거로 만든 미니 수력 발전소는 텐트를 밝히고 휴대폰이나 기타 장치를 충전할 수 있습니다.

수력 발전소는 물의 힘을 사용하여 전기 에너지를 생성합니다. 자체 제작 스테이션은 중앙 전력망과의 거리 문제를 해결하거나 전기 절약에 도움이 됩니다.

수력발전소의 장점과 단점

수력 발전소는 다른 유형의 대체 에너지원에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

• 날씨와 시간에 의존하지 않습니다. 이를 통해 예측 가능한 속도로 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다.
• 소스(강 또는 하천)의 전력을 조정할 수 있습니다. 이렇게하려면 댐으로 수로를 좁히거나 수위의 차이를 제공하는 것으로 충분합니다.
• 유압 설비에서는 소음이 발생하지 않습니다.
• 많은 유형의 저전력 발전소에는 설치 허가가 필요하지 않습니다.

수제 수력 발전소의 단점은 추운 날씨에 일할 수 없다는 것입니다. 또한 수중 환경은 공격적이므로 스테이션 부품은 방수 및 내구성이 있어야 합니다.

대체 에너지원으로 사용하기 위한 소형 수력 발전소를 설계할 때 자신의 집다음 요소가 결정적이어야 합니다.

• 집에서 강이 가까운 거리. 집에서 멀리 떨어진 곳에 직접 만든 스테이션을 설치하는 것은 의미가 없습니다. 설치 거리가 멀수록 전송 중에 에너지의 일부가 손실되므로 효율이 낮아집니다. 또한, 도난이나 손상으로부터 수력 발전소를 보호하는 것이 더욱 어렵습니다.
• 충분한 유속 또는 증가 가능성. 스테이션의 전력이 증가합니다. 기하학적 진행물의 속도가 증가하면서.

속도를 알아보는 것은 쉽습니다. 거품 조각이나 테니스 공을 물에 던지고 일정 거리를 헤엄치는 데 걸리는 시간을 측정해 보세요. 그런 다음 미터를 초로 나누면 속도를 알 수 있습니다. 최소 충분한 유속 집에서 만든 수력 발전소- 1m/초.

강이나 하천의 유량이 이 값보다 낮으면 작은 댐이나 좁은 파이프를 사용하여 유량을 증가시킵니다. 그러나 이러한 옵션은 추가적인 어려움을 초래할 수 있습니다. 댐 건설에는 당국의 허가와 이웃의 동의가 필요합니다.

DIY 미니 수력 발전소

수력 발전소의 설계는 매우 복잡하므로 작은 역만 직접 건설하면 전기를 절약하거나 평범한 가정에 에너지를 공급할 수 있습니다. 다음은 수제 수력 발전소 구현의 두 가지 예입니다.

자전거로 미니 수력 발전소를 만드는 방법

이 버전의 수력 발전소는 자전거 여행에 이상적입니다. 작고 가볍지만 하천이나 강둑에 설치된 소규모 캠프에 에너지를 공급할 수 있습니다. 생성된 전기는 저녁 조명 및 모바일 장치 충전에 충분합니다.

스테이션을 설치하려면 다음이 필요합니다.

• 자전거의 앞바퀴.
• 자전거 라이트에 전원을 공급하는 데 사용되는 자전거 발전기입니다.
• 수제 칼날. 알루미늄 시트에서 미리 잘라냅니다. 블레이드의 너비는 2~4cm여야 하며, 길이는 휠 허브에서 림까지여야 합니다. 블레이드의 수에는 제한이 없습니다. 서로 동일한 거리에 배치해야 합니다.

그러한 스테이션을 시작하려면 바퀴를 물에 담그는 것으로 충분합니다. 침수 깊이는 대략 휠의 1/3에서 절반까지 실험적으로 결정됩니다.

영구적으로 사용할 수 있는 더욱 강력한 스테이션을 구축하려면 더 많은 내구성이 뛰어난 재료. 수생 환경에 대한 노출로부터 보호하기가 더 쉬운 금속 및 플라스틱 요소가 가장 적합합니다. 그러나 그들은 또한 적합하다 나무 부품, 특수용액에 담그고 방수도료로 칠하면 됩니다.

스테이션에는 다음 요소가 필요합니다.

• 강철 케이블 드럼(직경 2.2m). 로터 휠은 그것으로 만들어집니다. 이를 위해 드럼을 조각으로 자르고 30cm 거리에서 다시 용접합니다. 블레이드(18개)는 드럼의 잔해로 만들어집니다. 그들은 45도 각도로 반경에 용접됩니다. 전체 구조를 지지하기 위해 프레임은 앵글이나 파이프로 만들어집니다. 바퀴는 베어링 위에서 회전합니다.
• 바퀴에 설치 체인 감속기(기어비는 4이어야 합니다). 드라이브와 발전기의 축을 더 쉽게 결합하고 진동을 줄이기 위해 회전은 오래된 자동차의 카르단을 통해 전달됩니다.
• 발전기에 적합 비동기 모터. 여기에 계수가 약 40인 또 다른 기어 감속기를 추가해야 합니다. 그런 다음 삼상 발전기 3000rpm이고 총 감속비가 160이면 회전 수는 20rpm으로 떨어집니다.
• 모든 전기 품목을 방수 용기에 넣으십시오.

설명된 출발 물질은 매립지나 친구에게서 쉽게 찾을 수 있습니다. 그라인더로 강철 드럼을 절단하고 용접하는 데 전문가에게 비용을 지불할 수 있습니다(또는 모든 작업을 직접 수행). 결과적으로 최대 5kW 용량의 수력 발전소의 비용은 적습니다.

물에서 전기를 생산하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 줄서기가 더 힘들어요 자율 시스템자체 수력 발전소를 기반으로 한 전원 공급 장치를 사용하여 스테이션을 작동 상태로 유지하고 주변 사람과 동물의 안전을 보장합니다.

수력 발전소는 물의 힘을 사용하여 전기 에너지를 생성합니다. 자체 제작 스테이션은 중앙 전력망과의 거리 문제를 해결하거나 전기 절약에 도움이 됩니다.

수력발전소의 장점과 단점

수력 발전소는 다른 유형의 대체 에너지원에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

• 날씨와 시간에 의존하지 않습니다. 이를 통해 예측 가능한 속도로 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다.
• 소스(강 또는 하천)의 전력을 조정할 수 있습니다. 이렇게하려면 댐으로 수로를 좁히거나 수위의 차이를 제공하는 것으로 충분합니다.
• 유압 설비에서는 소음이 발생하지 않습니다.
• 많은 유형의 저전력 발전소에는 설치 허가가 필요하지 않습니다.

수제 수력 발전소의 단점은 추운 날씨에 일할 수 없다는 것입니다. 또한 수중 환경은 공격적이므로 스테이션 부품은 방수 및 내구성이 있어야 합니다.

가정의 대체 에너지원으로 사용하기 위해 소형 수력 발전소를 설계할 때 다음 요소가 결정적이어야 합니다.

• 집에서 강이 가까운 거리. 집에서 멀리 떨어진 곳에 직접 만든 스테이션을 설치하는 것은 의미가 없습니다. 설치 거리가 멀수록 전송 중에 에너지의 일부가 손실되므로 효율이 낮아집니다. 또한, 도난이나 손상으로부터 수력 발전소를 보호하는 것이 더욱 어렵습니다.
• 충분한 유속 또는 증가 가능성. 스테이션의 전력은 유속이 증가함에 따라 기하급수적으로 증가합니다.

속도를 알아보는 것은 쉽습니다. 거품 조각이나 테니스 공을 물에 던지고 일정 거리를 헤엄치는 데 걸리는 시간을 측정해 보세요. 그런 다음 미터를 초로 나누면 속도를 알 수 있습니다. 자가 수력 발전소의 최소 충분한 유속은 1m/s입니다.

강이나 하천의 유량이 이 값보다 낮으면 작은 댐이나 좁은 파이프를 사용하여 유량을 증가시킵니다. 그러나 이러한 옵션은 추가적인 어려움을 초래할 수 있습니다. 댐 건설에는 당국의 허가와 이웃의 동의가 필요합니다.

DIY 미니 수력 발전소

수력 발전소의 설계는 매우 복잡하므로 작은 역만 직접 건설하면 전기를 절약하거나 평범한 가정에 에너지를 공급할 수 있습니다. 다음은 수제 수력 발전소 구현의 두 가지 예입니다.

자전거로 미니 수력 발전소를 만드는 방법

이 버전의 수력 발전소는 자전거 여행에 이상적입니다. 작고 가볍지만 하천이나 강둑에 설치된 소규모 캠프에 에너지를 공급할 수 있습니다. 생성된 전기는 저녁 조명 및 모바일 장치 충전에 충분합니다.

스테이션을 설치하려면 다음이 필요합니다.

• 자전거의 앞바퀴.
• 자전거 라이트에 전원을 공급하는 데 사용되는 자전거 발전기입니다.
• 수제 칼날. 알루미늄 시트에서 미리 잘라냅니다. 블레이드의 너비는 2~4cm여야 하며, 길이는 휠 허브에서 림까지여야 합니다. 블레이드의 수에는 제한이 없습니다. 서로 동일한 거리에 배치해야 합니다.

그러한 스테이션을 시작하려면 바퀴를 물에 담그는 것으로 충분합니다. 침수 깊이는 대략 휠의 1/3에서 절반까지 실험적으로 결정됩니다.

영구적으로 사용할 수 있는 보다 강력한 스테이션을 건설하려면 보다 내구성 있는 재료가 필요합니다. 수생 환경에 노출되지 않도록 보호하기 쉬운 금속 및 플라스틱 요소가 가장 적합합니다. 그러나 목재 부품을 특수 용액에 담그고 방수 페인트로 칠하면 적합합니다.

스테이션에는 다음 요소가 필요합니다.

• 강철 케이블 드럼(직경 2.2m). 로터 휠은 그것으로 만들어집니다. 이를 위해 드럼을 조각으로 자르고 30cm 거리에서 다시 용접합니다. 블레이드(18개)는 드럼의 잔해로 만들어집니다. 그들은 45도 각도로 반경에 용접됩니다. 전체 구조를 지지하기 위해 프레임은 앵글이나 파이프로 만들어집니다. 바퀴는 베어링 위에서 회전합니다.
• 휠에 체인 기어가 설치되어 있습니다(기어비는 4이어야 함). 드라이브와 발전기의 축을 더 쉽게 결합하고 진동을 줄이기 위해 회전은 오래된 자동차의 카르단을 통해 전달됩니다.
• 발전기에는 비동기식 모터가 적합합니다. 여기에 계수가 약 40인 또 다른 기어 감속기를 추가해야 합니다. 그런 다음 총 감속 계수가 160이고 초당 3000회전하는 3상 발전기의 경우 회전 수가 분당 20회전으로 감소합니다.
• 모든 전기 품목을 방수 용기에 넣으십시오.

설명된 출발 물질은 매립지나 친구에게서 쉽게 찾을 수 있습니다. 그라인더로 강철 드럼을 절단하고 용접하는 데 전문가에게 비용을 지불할 수 있습니다(또는 모든 작업을 직접 수행). 결과적으로 최대 5kW 용량의 수력 발전소의 비용은 적습니다.

물에서 전기를 생산하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 자체 수력 발전소를 기반으로 자율적인 전력 공급 시스템을 구축하고, 발전소를 정상 작동 상태로 유지하며, 주변 사람과 동물의 안전을 보장하는 것이 더 어렵습니다.

나는 항상 집 주변을 흐르는 개울에서 전기를 얻고 싶었습니다. 약 3년 전 저는 더 큰 터빈 휠이 작동하는지 확인하기 위해 임시 터빈을 설치했습니다.

이 휠의 데모 버전은 오래된 자동차 스탠드로 제작되었습니다. 연마 휠그리고 나무 팔레트블레이드로.

오래된 테이프를 발전기로 사용했습니다 DC Ametec 구동 모터에서. 모든 것을 완벽하게 준비하기 위해 미니 오토바이 체인과 70 및 9개의 톱니 톱니(바퀴 회전 및 엔진 작동용)를 사용했습니다. 모든 품목의 가격은 약 £30였습니다.

최대 25와트를 생산하고 약 1년 동안 작동했는데, 주로 Ametec 모터와 휠 크기의 한계로 인해 더 큰 터빈을 만들게 되었습니다.

우선 시냇물의 수위가 대략 내 가슴 정도까지 오도록 댐을 만들어야 했습니다. 여름이 끝날 때까지 기다리지 않고 배수펌프를 이용해 물을 빼내고 시멘트로 댐을 만들었습니다.

터빈 휠은 현지에서 제작되었습니다. 건설 회사조선에서 클래딩과 데크를 만드는 데 사용되는 내구성이 뛰어난 다층 소재로 제작되었으며 두께는 13mm입니다. 같은 재료로 칼날을 만들었어요. 마지막으로 디스크와 블레이드의 수명을 연장하기 위해 특수 발수성 화합물을 코팅했습니다.

나는 참나무 통나무로 터빈의 기초를 만들었습니다. 참나무는 매우 단단한 것으로 판명되었으므로 통나무를 돌 프레임에 볼트로 고정하는 동안 참나무를 만지작거려야 했습니다. 우리는 구멍을 뚫어야 했고, 이를 위해 터빈을 묶어서 균형을 맞추고 모든 치수를 조정하고 볼트를 조여야 했습니다.

휠을 설치한 후 다음 단계는 드라이브와 발전기의 문제를 해결하는 것이었습니다.

처음에는 미니모토 제품의 드라이브를 사용했지만, 톱니 간격으로 인해 작은 체인이 미끄러지기 시작하여 베어링 공급업체로부터 3/8 피치 체인과 스프라켓을 구입하기로 결정했습니다. 발전기는 Windblue Power PMG(영구자석 발전기)에서 공급되었습니다. 150rpm에서 12V를 생산할 수 있습니다. 그것은 개조된 자동차 발전기로 자주 사용됩니다. 기존 발전기는 3000rpm에서만 12V를 생성합니다. 나는 이 엔진을 미국에서 배송비 포함 £135에 주문했습니다.

바퀴가 너무 느리게 회전했기 때문에 댐 아래에 계단식 쟁반을 만들어야 했는데, 그 쟁반의 좁은 입구에 물이 모여 더 큰 힘으로 블레이드 위로 쏟아졌습니다.

게다가 망했어 강철 케이블단면적이 1cm인 메인 프레임 슬랫을 사용하고 가능한 경우 1피트 길이의 앵커 볼트로 베이스를 강화하여 댐이 갑자기 부서지거나 강한 돌풍이 있을 경우 장치가 손상되지 않도록 보호합니다.

터빈에는 4x55AH 브랜드의 새 배터리가 장착되어 있습니다. 그들의 도움으로 나는 끊임없이 노트북을 재충전합니다. 또한 차고와 집 조명용으로 2x110Ah Hawker 군용 견인 납 배터리 2개도 구입했습니다. 두 가지 다른 유형의 배터리에 대한 전압 공급은 서로 다른 전선에서 나옵니다.

저는 이 시스템을 약 1년 동안 사용해 왔습니다. 출력 전력- 50W, 최대 출력은 500W입니다. 물의 감소와 홍수로 인한 주요 흐름의 막힘으로 인해 터빈이 몇 번 멈췄습니다. 그래서 - 일년 내내공장.

번역: 야로슬라프 니콜라예비치