집 근처에 댐이나 개울이있는 연못이 있으면 무료 추가 에너지의 훌륭한 원천을 만들 수 있습니다. 이 기사에서는 손으로 수차를 기반으로 수력 발전소를 만드는 방법에 대한 예를 고려할 것입니다. 이러한 방식으로 제조 된 발전소는 최대 6A의 전류를 전달할 수 있으며, 작은 흐름에 설치할 때 설치 결과 2A가 표시되었습니다. 이것은 수신기와 전구 몇 개를 켜는 데 충분합니다. 힘은 물의 흐름이 얼마나 강한 지에 달려 있습니다.

재료 및 도구 :
-판금 모서리 및 트림;
-바퀴를 만드는 디스크 (오난 발전기 케이스에서 사용됨, 고장난)
-발전기 (28cm Dodge 브레이크 디스크 2 개로 구성)
-샤프트와 베어링도 Dodge에서 가져 왔습니다.
-단면적이 약 15mm 인 구리선;
-네오디뮴 자석;
-합판;
-폴리스티렌 수지 (고정자와 회 전자를 채우는 데 필요).

1 단계. 바퀴 만들기
바퀴를 만들려면 두 개의 강철 디스크가 필요합니다. 이 경우 지름은 28cm (11 인치)입니다. 디스크는 블레이드를 설치할 위치를 명확하게 표시해야합니다. 칼날을 만들기 위해 4 인치 파이프를 취해 세로로 4 조각으로 자릅니다. 휠에는 총 16 개의 블레이드가 있습니다. 디스크를 고정하기 위해 4 개의 볼트로 함께 당겨집니다. 그런 다음 블레이드를 원하는 위치로 설정할 수 있습니다. 그들은 용접으로 용접됩니다. 디스크 사이의 간격은 10 인치이며 이는 휠 길이가 10 인치임을 의미합니다.

이제 차축에 바퀴를 설치할 수 있으며 수력 발전소의 기계 부품이 거의 준비되었습니다. 발전기를 조립하고 설치하는 것이 남아 있습니다.
노즐의 높이를 조절할 수있어 상황에 따라 물의 흐름을 조절할 수 있습니다.

마지막으로 코일은 폴리에틸렌 수지로 채워지고 완성 된 고정자가 나옵니다. 지름은 14 ", 두께는 0.5"입니다.

알루미늄 덮개 아래에는 3 상 교류에서 직류로 만들어진 정류기가 있습니다. 전류계 눈금의 범위는 최대 6A입니다. 자석 사이의 간격이 가장 작기 때문에 장치는 38rpm에서 12 볼트를 출력합니다.

발전기 뒷면에는 에어 갭을 조정할 수있는 두 개의 트림 나사가 있습니다. 따라서 생성기에 가장 적합한 매개 변수를 선택할 수 있습니다.

4 단계. 발전기 조립 및 설치의 마지막 단계
모든 패스너와 물레 방아는 도색되어야합니다. 첫째, 장치가 더 예쁘게 보일 것입니다. 둘째, 페인트는 금속을 녹으로부터 보호하여 수원 근처에 빠르게 나타납니다. 발전기에 스플래시를 반사하는 보호 날개를 장착하는 것이 좋지만 저자는 올바른 재료를 가지고 있지 않았습니다.

우선 운영 원리와 소수력 발전소의 종류를 결정 해보자. ㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ 강의 흐름이나 떨어지는 물의 흐름은 터빈 블레이드와 수력 파이프 라인을 회전시켜 발전기에 연결되어 전기를 생성합니다. 현대식 소형 수력 발전소는 비상시 수동 모드로 즉시 전환 할 수있는 자동 제어 기능을 갖추고 있습니다. 현대 플랜트 수력 발전소의 설계는 장비 설치 중에 건설 작업의 생산을 최소화 할 수 있습니다.

미니 수력 발전소의 종류

미니 발전소에는 1 ~ 3000kW 용량의 발전 장치가 포함됩니다. 원칙적으로 TPP는 다음으로 구성됩니다.

1. 터빈 (물 섭취);
2. 생성 유닛;
3. 제어 시스템.

발전에 사용되는 수자원의 유형에 따라 미니 수력 발전소는 다음과 같습니다.

• 채널. 이러한 역은 저수지가있는 작고 평평한 강에 지어졌습니다.
• 산. 빠른 산류의 에너지를 사용하는 고정 스테이션.
• 산업. 산업 기업의 물 흐름 차이를 사용하는 역.
• 변하기 쉬운. 물 흐름을 위해 강화 슬리브를 사용하는 스테이션.

댐 유형의 스테이션은 매우 강력하지만 댐 건설은 비용이 많이 들고이 경우 허가 없이는 할 수 없습니다. 우리나라의 공무원들과 소통하는 것은 삶을 어렵게 만드는 것뿐만 아니라 최선의 의도의 실행에 의문을 제기하는 것이므로 우리는 즉시이 벤처를 포기할 것입니다.

미니 수력 발전소 작동 원리

HPP 작업의 개략도는 여러 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.

• 갈랜드 수력 발전소. 강의 한 둑에서 다른 둑까지 로터가 연결된 케이블이 물 속에 놓여 있습니다. 전류는 로터와 그에 따라 케이블 자체를 회전시킵니다. 케이블의 한쪽 끝은 베어링에 있고 다른 쪽 끝은 발전기에 연결됩니다.
• 추진자. 좁은 블레이드와 수직 로터가있는 수중 풍력 터빈과 같은 구조입니다. 높은 회전 속도에서 너비가 20mm에 불과한 블레이드는 최소한의 저항을 제공합니다. 이 폭의 블레이드는 초당 0.8–2.0m의 유속에서 선택됩니다.
• 물레 방아. 외륜이 하천에 부분적으로 잠기고 수면과 직각을 이루고 있습니다. 물의 흐름이 블레이드를 눌러 바퀴를 회전시킵니다.
• 로터 다리아. 블레이드 표면이 복잡한 수직 로터. 블레이드 주위로 흐르는 액체는 회전이 발생하는 다른 압력을 생성합니다.

사진은 수차를 기반으로 한 미니 수력 발전소입니다.

미니 수력 발전소의 잠재적 용량을 평가하는 방법

미니 수력 발전소를 짓기 전에 자신의 손으로 믿을 수있는 전력을 결정해야합니다. 물 유량과 나사 직경이 1m 인 샤프트에서 제거 할 수있는 전력 (kW) 사이에는 기준 관계가 있습니다.

유속은 칩이 물에 던져졌을 때 일정한 거리를 이동하는 데 걸리는 시간을 측정하여 결정됩니다. 간단한 계산을 통해 초당 미터 단위의 유량을 얻습니다. 이 경우 속도가 1m / s 미만이면 수력 발전소 건설이 경제적으로 저렴합니다.

2.5m / s의 유속에서 전력은 0.86kW, 3m / s-1.24kW, 4m / s-2.2kW입니다. 관계는 관계로 설명됩니다. 수력 발전소의 전력은 물 흐름 속도의 입방체에 비례합니다. 제안 된 공사 현장의 유량이 낮은 경우 유량 높이 차이를위한 장치를 사용하거나 저수지 출구에 가변 직경의 배수관을 설치하여 유량을 증가시킬 수 있습니다. 출구 파이프 직경이 작을수록 유량이 높아집니다.

집에서 미니 수력 발전소를 만드는 방법

작은 집에서 만든 수력 발전소의 작동 원리는 헤드 라이트와 발전기 (발전기)가있는 자전거의 예에서 이해할 수 있습니다.

1. 루핑 아이언에서 우리는 길이가 자전거 바퀴의 반경 (중앙 허브에서 바퀴 림까지의 거리)과 같고 너비가 3-4cm 인 3 개의 블레이드를 만듭니다.
2. 우리는 바퀴의 스포크 사이에 블레이드를 설치하고 고정을 위해 스포크 주위의 블레이드 가장자리를 구부립니다. 블레이드는 동일한 각도를 유지하면서 균일하게 정렬되어야합니다.
3. 우리는 바퀴 직경의 1/3에서 절반의 깊이까지 빠른 강에 블레이드로 바퀴를 담근다. 예를 들어, 생성 된 전기는 텐트를 밝히기에 충분할 것입니다.

미니 수력 발전소 건설 옵션 중 하나 그리기

예를 들어 스크랩 재료에서 3-5kW 용량의 농장을위한 소규모 수력 발전소가 있습니다.

1. 로터는 직경 2.2m의 오래된 금속 케이블 드럼으로 만들 수 있습니다. 그라인더를 사용하고 반경에 45도 각도로 용접하면 18 개의 블레이드를 용접해야합니다. 로터는 베어링에서 회전합니다. 지원-금속 파이프 또는 모서리.
2. 로터에는 기어비 (기어비) 4의 체인 감속기를 설치해야합니다. 또한 VAZ 2101 카르 단 샤프트를 통해 회전이 전달됩니다. 카르 단 샤프트를 사용하면 진동과 드라이브의 정렬이 감소합니다. 샤프트를 사용할 때 발전기는 중요하지 않습니다.
3. 스텝 업 기어 (팩터-40)와 3 상 발전기가 필요합니다. 발전기의 회전 속도는 약 3000rpm입니다. 두 기어 박스의 총 감속비는 40 x 4 \u003d 160입니다. 발전기는 습기와 안전으로부터 보호하기 위해 케이스로 덮어야합니다. 물레 방아의 디자인 회전은 분당 약 20 회전이어야합니다.
4. 비동기 모터는 발전기에 맞게 조정할 수 있으며 제어 장치는 모든 소형 기계에서 가져올 수 있습니다. 로터에서 농장 건물까지 VVG NG 2x4 케이블 길이가 필요합니다.

결과

총 제조 비용은 약 10-15,000 루블입니다. 비용의 주요 항목은 구조물을 만들고 조립하는 데 도움을주는 용접공과 작업자의 급여입니다.

이러한 장비의 주요 장점은 저렴한 전기 비용, 환경 안전, 무한한 에너지 원 및 설계의 단순성입니다.

나는 항상 천연 자원에서 자유로운 에너지를 얻는 것에 매료되었습니다. 그리고 어떻게 든 지나가는 물줄기에서 전기를 생산할 수있는 간단한 소형 발전소를 만드는 아이디어가있었습니다.

그것은 모두 오래된 세탁기의 드럼을 소형 수제 수력 발전소 인 물레 방아로 사용한다는 아이디어로 시작되었습니다.

프로젝트의 추가 개선

• 수압을 높이기 위해 미니 댐을 만드십시오. 동시에 물고기가 두 번째 개울에 떠날 수 있도록 강을 완전히 막을 계획은 없습니다.
• 물이 수제 터빈으로 흐르는 댐 아래에 파이프를 설치하십시오. 파이프에 컨베이어 고무 밴드로 만든 케이싱을 배치합니다. 파이프를 통한 물의 흐름을 차단하여 메커니즘을 서비스 할 수 있습니다.
• 계산에 따르면 터빈은 수차의 약 두 배의 힘을 제공합니다. 또한 수차를 터빈으로 교체하면 겨울철 동결 문제를 해결할 수 있습니다.
• 물의 흐름은 터빈을 회전시켜 발전기에 토크를 전달합니다. 터빈은 단단한 나무로 만든 두 개의 베어링에 고정됩니다. 정기적 인 윤활로 오래 지속됩니다. 스러스트 와셔는 측면 이동에 대해 메커니즘을 유지합니다.
• 구부려 야하는 각도를 계산하여 금속 블레이드를 만드십시오 (수력 발전소의 전력은이 매개 변수에 따라 다릅니다). 블레이드가 빠지지 않도록 고무 개스킷을 사용하여 블레이드를 조여야합니다.
• 튜브 조립 샤프트를 사용하여 토크를 전달하십시오.
• 발전기를 설치하십시오. 샤프트에 장착 된 것보다 작은 발전기에 풀리를 놓습니다. 이것은 발전기의 효율적인 작동에 필요한 RPM을 증가시킵니다.

최근 전기 요금이 증가하기 시작하면서 재생 가능 에너지 원이 인구 사이에서 점점 더 중요 해지고있어 전기를 실질적으로 무료로 얻을 수 있습니다. 인류에게 알려진 이러한 소스 중 태양 전지판, 풍력 발전기 및 가정용 수력 발전소를 강조 할 가치가 있습니다. 그러나 후자는 매우 공격적인 조건에서 일해야하기 때문에 매우 어렵습니다. 이것이 자신의 손으로 미니 수력 발전소를 짓는 것이 불가능하다는 것을 전혀 의미하지는 않지만.

모든 것을 정확하고 효율적으로 수행하려면 올바른 재료를 선택하는 것이 가장 중요합니다. 그들은 스테이션의 최대 내구성을 보장해야합니다. 태양열 패널과 풍력 터빈에 필적하는 전력을 가진자가 제작 수력 발전기는 훨씬 더 많은 양의 에너지를 생산할 수 있습니다. 그러나 많은 것이 재료에 달려 있지만 거기서 끝나지 않습니다.

다양한 미니 수력 발전소

미니 수력 발전소에는 다양한 변형이 있으며 각 발전소에는 고유 한 장점, 특징 및 단점이 있습니다. 다음 유형의 이러한 장치가 구별됩니다.

• 화환;
• 추진자;
• darrieus 로터;
• 블레이드가있는 워터 휠.

화환 수력 발전소는 로터가 고정 된 케이블로 구성됩니다. 이러한 로프는 강을 건너 물에 잠기 게됩니다. 강의 물의 흐름은 로터를 회전시키기 시작하여 케이블을 뒤 틀고 한쪽 끝에 베어링이 있고 다른 한쪽에는 발전기가 있습니다.

다음 유형은 블레이드가있는 물레 방아입니다. 수면에 수직으로 설치되며 절반 이하로 잠 깁니다. 물의 흐름이 바퀴에 작용하기 때문에 바퀴가 회전하여이 바퀴가 고정 된 미니 수력 발전 소용 발전기를 회전시킵니다.

프로펠러 수력 발전소는 수직 로터가있는 수중에 위치한 풍력 터빈입니다. 너비는 2cm를 초과하지 않습니다. 이러한 폭은 최소 저항으로 최대 전기량을 생산할 수있는 등급이기 때문에 물에 충분합니다. 사실,이 폭은 초당 최대 2 미터의 유속에만 최적입니다.

다른 조건과 마찬가지로 로터 블레이드의 매개 변수는 별도로 계산됩니다. 그리고 Darrieus 로터는 차압 원리로 작동하는 수직 위치 로터입니다. 리프트의 영향을받는 비행기 날개에서 모든 것이 같은 방식으로 발생합니다.

장점과 단점

화환 수력 발전소를 고려하면 몇 가지 명백한 단점이 있습니다. 첫째, 건설에 사용되는 긴 케이블은 다른 사람들에게 위험합니다. 물 속에 숨겨진 로터도 큰 위험에 처해 있습니다. 또한 낮은 효율과 높은 재료 소비에 주목할 가치가 있습니다.

Darrieus 로터의 단점에 관해서는 장치가 전기를 생성하기 시작하려면 먼저 비틀림을 풀어야합니다. 사실,이 경우 동력 인출 장치는 물 바로 위에서 수행되므로 물의 흐름이 어떻게 변하더라도 발전기가 전기를 생성합니다.

위의 모든 것은 미니 수력 터빈과 수차를 더 인기있게 만드는 요인입니다. 그러한 장치의 수동 구성을 고려하면 그렇게 어렵지 않습니다. 또한 최소한의 비용으로 이러한 소형 수력 발전소는 최대 효율 지표를 제공 할 수 있습니다. 따라서 인기의 기준은 분명합니다.

건설을 시작하는 곳

자신의 손으로 미니 수력 발전소를 건설하려면 강 흐름의 속도 표시기를 측정해야합니다. 이것은 매우 간단합니다. 상류에서 10 미터 거리를 표시하고 스톱워치를 들고 물에 칩을 던지고 측정 된 거리를 커버하는 데 걸리는 시간을 기록합니다.

궁극적으로 10 미터를 소요 된 시간 (초)으로 나누면 강의 속도 (초당 미터)를 얻을 수 있습니다. 유속이 1m / s를 넘지 않는 곳에 소형 수력 발전소를 건설하는 것은 의미가 없다는 것을 명심해야합니다.

강의 속도가 낮은 지역에서 미니 수력 발전소가 어떻게 만들어 지는지 알아 내야한다면 높이 차이를 정리하여 흐름을 증가시킬 수 있습니다. 이것은 저수지에 배수관을 설치하여 수행 할 수 있습니다. 이 경우 파이프 직경은 물의 유량에 직접적인 영향을 미칩니다. 직경이 작을수록 흐름이 빨라집니다.

이 접근 방식을 사용하면 작은 흐름이 집 근처에 흐르는 경우에도 미니 수력 발전소를 구성 할 수 있습니다. 즉, 접을 수있는 댐이 그 위에 구성되고, 그 아래에는 미니 수력 발전소가 직접 설치되어 집과 가전 제품에 전력을 공급합니다.

다음 라인은 V. Blinov의 자유 흐름 (1964 년 모델) 화환 HPP의 프로토 타입 인 구조물입니다.

문제의 수력 발전소는 자유 흐름이며, 소위 Savonius 로터로 만든 다소 독창적 인 터빈이 공통 (유연하고 복합적인) 작업 샤프트에 연결되어 있습니다. 설치를 위해 댐 및 기타 대규모 유압 구조가 필요하지 않습니다. 그들은 얕은 물에서도 완전한 효율성으로 작업 할 수 있으며, 구조의 단순성, 콤팩트 함 및 신뢰성과 결합되어이 수력 발전소는 토지가 작은 개울 (강, 강, 개울과 그루브).

댐과 달리 자유 흐름 수력 발전소는 흐르는 물의 운동 에너지 만 사용하는 것으로 알려져 있습니다. 검정력을 결정하기위한 공식이 있습니다.

N \u003d 0.5 * p * V3 * F * n (1),

N-작업 샤프트의 전원 (W),
-p-물 밀도 (1000 kt / m3),
-V-강 유속 (m / s),
-F-유압 기계 작동 몸체의 활성 (잠수) 부분의 단면적 (m2),
-n-에너지 변환 효율.

공식 1에서 알 수 있듯이 1m / s의 강 속도에서 유압 기계의 활성 부분 단면적 1 평방 미터, 이상적으로 (n \u003d 1 일 때) 500에 불과한 전력을가집니다. W. 이 값은 산업용으로는 분명히 작지만 농부 나 여름 거주자의 보조 농장에는 충분합니다. 또한 여러 "수력 화환"의 병렬 작동으로 증가 할 수 있습니다.

그리고 또 하나의 미묘함. 강의 다른 부분에서 속도가 다릅니다. 따라서 미니 수력 발전소 건설을 시작하기 전에 간단한 방법론을 사용하여 강의 에너지 잠재력을 결정해야합니다. 측정 플로트가 이동 한 거리를 통과 시간으로 나눈 거리가이 섹션의 평균 유속과 일치한다는 점만 기억하십시오. 또한주의해야합니다.이 매개 변수는 계절에 따라 변경됩니다.

따라서 설계 계산은 평균 (mini-HPP 운영 계획 기간 동안) 하천 유량에 따라 이루어져야합니다.

그림 1. 자체 제작 화환 미니 수력 발전 소용 Savonius 로터 :

a, b-블레이드; 1-가로, 2-끝.

다음으로 유압 기계의 활성 부품 크기와 유형을 결정해야합니다. 전체 미니 수력 발전소는 제조가 가능한 한 간단하고 복잡하지 않아야하므로 가장 적합한 유형의 변환기는 최종 설계의 Savonius 로터입니다. 물에 완전히 담근 상태에서 작업 할 때 F 값은 로터 직경 D의 길이 L과 n \u003d 0.5의 곱과 동일합니다. 실습에 허용되는 정확도의 회전 빈도 f는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

f \u003d 48V / 3.14D (rpm) (2).

수력 발전소를 가장 콤팩트하게 만들려면 계산 중에 주어진 전력이 실제 부하와 상관되어야하며, 그 전력 공급은 mini-HPP에 의해 제공되어야합니다 (풍력 터빈과 달리 전류가 공급되므로 여기에서 소비자의 네트워크에 지속적으로). 일반적 으로이 전기는 조명, TV, 라디오, 냉장고에 사용됩니다. 또한 후자만이 낮 동안 지속적으로 작업에 포함됩니다. 나머지 전기 제품은 주로 저녁에 작동합니다. 이를 바탕으로 소형 수력 발전소에서 충전 된 축전지의 도움으로 최대 부하를 처리하는 250-300W 정도의 "수력 화환"하나의 최대 전력에 초점을 맞추는 것이 좋습니다.

수력 발전소의 작동 축에서 발전기의 풀리로 토크를 전달하는 것은 일반적으로 중간 변속기를 사용하여 수행됩니다. 그러나 엄밀히 말하면 마이크로 수력 발전소 건설에 사용되는 발전기의 작동 회전 속도가 750 rpm 미만인 경우이 요소는 제외 될 수 있습니다. 그러나 직접 연결은 종종 중단되어야합니다. 실제로 국내에서 생산되는 대부분의 발전기의 경우, 전력 "전달"시작시 회전의 작동 속도는 1500-3000 rpm 범위 내에 있습니다. 이는 수력 발전소의 축과 발전기의 추가 조정이 필요함을 의미합니다.

자, 이제 예비 이론 부분이 끝나면 특정 구성을 고려할 것입니다. 각 구성에는 고유 한 장점이 있습니다.

예를 들어, 2 개의 동축이 수평으로 배열 된 반 고정형 자유 흐름 미니 HPP는 서로에 대해 90 ° 회전하고 (자체 시동을 용이하게하기 위해) 견고하게 연결된 횡 방향 Savonius 로터입니다. 또한이 자체 제작 수력 발전소의 주요 부품과 어셈블리는 가장 접근하기 쉽고 "순종적인"건축 자재로 목재로 만들어졌습니다.

제안 된 미니 수력 발전소는 잠수 가능합니다. 즉,지지 프레임은 바닥의 수로를 가로 질러 위치하며 가이 로프 또는 기둥으로 보강됩니다 (예 : 보도, 보트 선착장 등이있는 경우). 이것은 수로 자체에 의한 구조물의 이월을 피하기 위해 수행됩니다.

그림 2. 가로 로터가 수평으로 배열 된 수중 미니 수력 발전소 :
1-베이스 스파 (바 150x100, 2 개), 2-하단 크로스 멤버 (보드 150x45, 2 개), 3-중간 크로스바 (바 150x120, 2 개), 4-라이저 (원형 목재 직경 100, 4 개.), 5 개의 상부 스파 (보드 150x45, 2 개.), 6-상부 크로스 멤버 (보드 100x40, 4 개.), 7-중간 샤프트 (스테인레스 스틸, 직경이 30), 8-풀리 블록, 9-일정한 발전기 전류, 10-자기 롤러 및 2 코어 절연 와이어가있는 "gander", 11-베이스 플레이트 (보드 200x40), 12-구동 풀리, 13-목재 베어링 어셈블리 ( 2 개), 14- "수력 화환"로터 (D600, L1000, 2 개), 15 개 디스크 (20-40mm 두께의 실드로 쓰러진 보드에서 3 개); 금속 고정 요소 (브레이스, 외부 디스크의 허브 포함)는 일반적으로 표시되지 않습니다.

물론 미니 수력 발전소 부지의 강 깊이는 지지대 높이보다 낮아야한다. 그렇지 않으면 물이 발전기에 들어가는 것을 피하는 것이 매우 어렵습니다 (불가능하지는 않더라도). 음, 미니 수력 발전소가 위치해야하는 장소의 깊이가 1.5m 이상이거나 일년 내내 크게 변하는 높은 유속과 유속이 있다면 눈이 내리는 수로의 경우)이 구조에는 플로트를 장착하는 것이 좋습니다. 이렇게하면 강에 설치할 때 쉽게 이동할 수 있습니다.

미니 수력 발전소의지지 프레임은 목재, 판자 및 작은 통나무로 만든 직사각형 프레임으로 못과 와이어 (케이블)로 고정되어 있습니다. 구조의 금속 부품 (못, 볼트, 클램프, 앵글 등)은 가능하면 스테인리스 강 또는 기타 부식 방지 합금으로 만들어야합니다.

음, 그러한 미니 수력 발전소의 운영은 종종 러시아에서 계절에 따라 (대부분의 강이 얼기 때문에) 운영 기간이 만료되면 해안으로 당겨진 전체 구조가 신중한 검사를받습니다. 썩은 나무 요소, 녹슬었던 예방 조치에도 불구하고 금속 부품은 적시에 교체됩니다.

미니 수력 발전소의 주요 장치 중 하나는 단단히 고정 된 (작업 축에서 단일 전체를 구성하는) 로터 2 개로 구성된 "수력 화환"입니다. 그들의 디스크는 20-30mm 두께의 보드로 쉽게 만들 수 있습니다. 이를 위해 나침반을 사용하여 방패를 만든 후 직경 600mm의 원이 만들어집니다. 그런 다음 각 보드가 결과 곡선에 따라 절단됩니다. 필요한 강성을 제공하기 위해 두 개의 스트립에서 블랭크를 함께 두드린 후 필요한 디스크 수에 따라 모든 것을 세 번 반복합니다.

블레이드는 루핑 아이언으로 만드는 것이 좋습니다. 그리고 더 나은-농업용 비료 및 기타 공격적인 재료가 일반적으로 저장되고 운반되는 적절한 크기의 원통형 스테인레스 스틸 용기 (배럴)에서 (축을 따라) 반으로 자릅니다. 최후의 수단으로 블레이드를 목재로 만들 수도 있습니다. 그러나 그들의 무게는 (특히 물에 오래 머무른 후) 크게 증가 할 것입니다. 그리고 이것은 플로트에 미니 수력 발전소를 만들 때 염두에 두어야합니다.

"수력 화환"의 끝에 스파이크 지지대가 부착되어 있습니다. 사실, 이들은 넓은 플랜지와 끝 키홈이있는 짧은 실린더입니다. 플랜지는 4 개의 볼트로 해당 로터 디스크에 부착됩니다.

마찰을 줄이기 위해 중간 크로스 멤버에 베어링이 제공됩니다. 그리고 일반 볼 또는 롤러 베어링은 수중 작업에 적합하지 않기 때문에 수제 목재를 사용합니다. 각각의 디자인은 스파이크 지지대의 통과를위한 구멍이있는 두 개의 클램프와 인서트로 구성됩니다. 더욱이, 중간 베어링 쉘은 목재 섬유가 샤프트에 평행하도록 배치됩니다. 또한 인서트 보드가 측면 변위에 대해 견고하게 고정되도록 특별한 조치가 취해집니다. 이것은 조임 볼트를 사용하여 수행됩니다.

그림 3. 슬리브 베어링 어셈블리 :
1-크림 핑 브래킷 (St3, 스트립 50x8, 4 개), 2-중간 프레임 크로스 멤버, 3-크림 핑 인서트 (단단한 목재로 제작, 2 개), 4 개의 교체 가능한 인서트 (단단한 목재로 제작, 2 개) , 5-너트와 그로버 와셔가있는 M10 볼트 (4 세트), 2 개의 너트와 와셔가있는 6-M8 헤어핀 (2 개).

모든 자동차는 고려되는 마이크로 수력 발전소에서 발전기로 사용됩니다. 12-14V DC를 제공하고 배터리와 전기 제품 모두에 쉽게 도킹 할 수 있습니다. 이 기계의 전력은 약 300 와트입니다.

"화환"과 발전기를 수직으로 배치 한 휴대용 미니 수력 발전소의 설계도 자체 생산에 적합합니다. 개발 저자의 의견에 따르면 이러한 수력 발전소는 재료 집약도가 가장 낮습니다. 강바닥에 위치를 고정하는 설비의지지 구조는 중공 강철 막대입니다 (예 : 파이프 섹션). 길이는 수로 바닥의 특성과 흐름의 속도에 따라 선택됩니다. 더욱이, 막대의 날카로운 끝이 바닥으로 내려 가면 미니 수력 발전소의 안정성과 중단없는 흐름을 보장 할 수 있습니다. 스트레치 마크를 추가로 사용할 수도 있습니다.
식 (1)에 의해 로터의 활성 표면을 결정하고 미니 수력 발전소 부지에서 강의 깊이를 측정하면 여기에 사용 된 Savonius 로터의 직경을 쉽게 계산할 수 있습니다. 구조를 간단하고 자동으로 시작하려면 첫 번째 블레이드가 두 번째 (회전 축을 따라)에 대해 90 ° 오프셋되도록 연결된 두 개의 로터의 "수력 화환"을 만드는 것이 좋습니다. 또한 작업의 효율성을 높이기 위해 유입 흐름 측면의 구조에는 가이드 베인 역할을하는 쉴드가 장착되어 있습니다. 글쎄, 작업 샤프트는 상부 및 하부 베어링의 플레인 베어링에 장착됩니다. 원칙적으로 미니 수력 발전소 (예 : 캠핑 여행)의 작동 시간이 짧기 때문에 직경이 큰 볼 베어링도 사용할 수 있습니다. 그러나 물에 모래 나 미사가 있으면 매번 사용한 후에는 깨끗한 물로 헹구어 야합니다.

무화과. 4. 수직 엔드 타입 로터가있는 미니 HPP :
1-지지대, 2-하부 베어링 어셈블리, 3- "수력 화환"디스크 (3 개), 4-로터 (D600, 2 개), 5-상부 베어링 어셈블리, 6-작동 샤프트, 7-변속기, 8-발전기, 9-도자기 롤러 및 2 심 절연 전선이있는 "간더", 10-발전기 장착 클램프, 11-이동식 가드 가이드; a, b-블레이드 : 지지대 상단의 확장은 일반적으로 표시되지 않습니다.

지지대를 막대에 고정하는 것은 "수력 화환"의 무게와 부품으로 분해해야하는 필요성에 따라 볼트로 고정되고 용접됩니다. 유압 기계의 작동 샤프트의 상단은 동시에 승수의 입력 샤프트이며 (가장 간단하고 기술적으로 가장 진보 된) 벨트를 사용할 수 있습니다.

발전기는 다시 자동차에서 가져옵니다. 클램프로 지지대에 쉽게 부착 할 수 있습니다. 그리고 발전기에서 나오는 전선 자체는 신뢰할 수있는 방수 기능이 있어야합니다. 그림에서 중간 변속기의 정확한 기하학적 비율은 사용자가 보유한 특정 발전기의 매개 변수에 따라 달라지기 때문에 일반적으로 표시되지 않습니다. 글쎄, 변속기 용 벨트는 20mm 너비의 벨트로 자르고 묶음으로 비틀어 오래된 자동차 카메라로 만들 수 있습니다.

작은 마을의 전원 공급을 위해 V. Blinov가 설계 한 화환 미니 수력 발전소가 적합합니다. 이는 직경이 300-400 mm 인 Savonius 배럴 모양의 로터 체인에 불과하며 유연한 케이블에 고정되어 있습니다. 강을 건너. 케이블의 한쪽 끝은 관절 형 지지대에 연결되고 다른 쪽 끝은 간단한 승수를 통해 발전기 샤프트에 연결됩니다. 1.5-2.0m / s의 유속에서 로터 체인은 최대 90rpm을 구성합니다. 그리고 "수력 화환"요소의 작은 치수 덕분에이 마이크로 수력 발전소를 수심 1 미터 미만의 강에서 운영 할 수 있습니다.

1964 년까지 V. Blinov는 자신이 디자인 한 여러 개의 휴대용 및 고정식 미니 수력 발전소를 만들 수 있었는데 그중 가장 큰 발전소는 Porozhki (트 베리 지역) 마을 근처에 지어진 수력 발전소였습니다. 여기에 한 쌍의 화환이 총 3.5kW의 회전 전력을 가진 두 개의 표준 자동 트랙터 발전기를 구동했습니다.

MK 10 1997 I. 도쿠 닌