Elektrik fiyatlarında düzenli artışlar birçok kişinin alternatif elektrik kaynakları konusunu düşünmesine neden oluyor. Bir tanesi en iyi çözümler V bu durumda- hidroelektrik santral. Bu konuya çözüm arayışı sadece ülke ölçeğini ilgilendirmiyor. Ev için mini hidroelektrik santralleri (yazlık ev) giderek daha sık görebilirsiniz. Bu durumda maliyetler yalnızca inşaat ve Bakım. Böyle bir yapının dezavantajı, inşaatının ancak belirli koşullar altında mümkün olmasıdır. Bir su akışı gereklidir. Ayrıca bahçenizde bu yapının inşası için yerel makamlardan izin alınması gerekmektedir.

Mini hidroelektrik santral diyagramı

• Kanal, ovaların karakteristiğidir. Düşük akışlı nehirlere kurulurlar.
• Sabit olanlar hızlı su akışıyla su nehirlerinin enerjisini kullanır.
• Su akışının düştüğü yerlere kurulan hidroelektrik santraller. Çoğunlukla endüstriyel organizasyonlarda bulunurlar.
• Güçlendirilmiş hortumlar kullanılarak inşa edilen mobil.

Hidroelektrik santral inşaatı için sahadan akan küçük bir dere bile yeterlidir. Merkezi su temini olan evlerin sahipleri umutsuzluğa kapılmamalıdır.

Bir tanesi Amerikan şirketleri Bir evin su temin sistemine kurulabilecek bir istasyon geliştirildi. Su tedarik sistemine, yerçekimi ile hareket eden su akışıyla tahrik edilen küçük bir türbin yerleştirilmiştir. Bu, suyun akış hızını azaltır ancak elektrik maliyetini azaltır. Ayrıca bu kurulum tamamen güvenli.

Mini hidroelektrik santraller bile inşa ediliyor kanalizasyon borusu. Ancak bunların yapımı belirli koşulların yaratılmasını gerektirir. Eğimden dolayı borunun içinden su doğal olarak akmalıdır. İkinci şart ise boru çapının ekipmanın kurulumuna uygun olmasıdır. Ve bu ayrı bir evde yapılamaz.

Mini hidroelektrik santrallerin sınıflandırılması

Mini hidroelektrik santraller (kullanıldıkları evler çoğunlukla özel sektördedir) çoğunlukla çalışma prensibi bakımından farklılık gösteren aşağıdaki tiplerden birine aittir:

• Su çarkı - geleneksel tip uygulanması en kolay olanıdır.
• Pervane. Nehrin yatağının on metreden daha geniş olduğu durumlarda kullanılırlar.
• Çelenk, hafif bir akışla nehirlere kurulur. Su akış hızını arttırmak için ek yapılar kullanılır.
• Darrieus rotoru genellikle endüstriyel işletmelere kurulur.

Bu seçeneklerin yaygınlığı baraj inşaatı gerektirmemelerinden kaynaklanmaktadır.

Su çarkı

Bu klasik görünümÖzel sektör için en popüler olan hidroelektrik santral. Bu tip mini hidroelektrik santraller dönebilen büyük bir çarktır. Bıçakları suya iner. Yapının geri kalanı nehir yatağının üzerinde yer alıyor ve tüm mekanizmanın hareket etmesine neden oluyor. Güç, hidrolik bir tahrik aracılığıyla akım üreten bir jeneratöre iletilir.

Pervane istasyonu

Çerçevedeki dikey konum suyun altına indirilmiş bir rotor ve bir su altı rüzgar türbini var. Bir yel değirmeni, su akışının etkisi altında dönen kanatlara sahiptir. En iyi direnç, iki santimetre genişliğindeki bıçaklar tarafından sağlanır (hızlı bir akışla, ancak hızı saniyede iki metreyi aşmaz).

Bu durumda kanatlar, su basıncından ziyade ortaya çıkan su basıncıyla hareket eder. Ayrıca kanatların hareket yönü akış yönüne diktir. Bu işlem rüzgar santrallerine benzer, sadece su altında çalışır.

Garlyandnaya hidroelektrik santrali

Bu tip mini hidroelektrik santral, nehir yatağı üzerine gerilmiş ve bir destek yatağına sabitlenmiş bir kablodan oluşur. Küçük boyut ve ağırlıktaki türbinler (hidrolik rotorlar) asılır ve üzerine bir çelenk şeklinde sağlam bir şekilde sabitlenir. İki yarım silindirden oluşurlar. Suya indirildiğinde eksenlerin hizalanmasıyla içlerinde bir tork oluşturulur. Bu, kablonun bükülmesine, gerilmesine ve dönmeye başlamasına neden olur. Bu durumda kablo, güç aktarmaya yarayan bir şafta benzetilebilir. Kablonun bir ucu şanzımana bağlanır. Kablonun ve hidrolik pervanelerin dönüşünden elde edilen güç ona iletilir.

Birkaç "çelenk" in varlığı istasyonun gücünün artmasına yardımcı olacaktır. Birbirlerine bağlanabilirler. Bu bile hidroelektrik santralin verimliliğini çok fazla artırmıyor. Bu da böyle bir yapının dezavantajlarından biridir.

Bu türün bir diğer dezavantajı ise başkaları için yarattığı tehlikedir. Bu tür istasyonlar ancak ıssız yerlerde kullanılabilir. Uyarı işaretleri gereklidir.

Rotor Daria

Bu tip özel bir ev için mini hidroelektrik santral, geliştiricisi Georges Darrieus'un adını almıştır. Patentli bu tasarım 1931'de geri döndü. Üzerinde kanatların bulunduğu bir rotordur. Gerekli parametreler her bıçak için ayrı ayrı seçilir. Rotor suyun altına dikey konumda indirilir. Kanatlar, yüzeylerinden akan su nedeniyle oluşan basınç farkından dolayı dönerler. Bu işlem, uçakların havalanmasını sağlayan kaldırma işlemine benzer.

Bu tip hidroelektrik santraller iyi bir verimlilik göstergesine sahiptir. Üç kat avantaj - akışın yönü önemli değil.

Bunun dezavantajları karmaşık bir tasarım ve zor kurulumu içerir.

Mini hidroelektrik santrallerin avantajları

Tasarım türünden bağımsız olarak mini hidroelektrik santrallerin bir takım avantajları vardır:

• Çevre dostudurlar ve atmosfere zararlı maddeler üretmezler.
• Elektrik üretme süreci gürültü yaratmadan gerçekleşir.
• Su temiz kalır.
• Elektrik, günün saatine veya hava koşullarına bakılmaksızın sürekli olarak üretilir.
• Küçük bir dere bile istasyon kurmaya yetiyor.
• Fazla elektrik komşulara satılabilir.
• Çok fazla izin belgesine ihtiyacınız yok.

Kendin yap mini hidroelektrik santrali

Elektrik üretmek için kendiniz inşa edebilirsiniz. Özel bir ev için günde yirmi kilovat yeterlidir. Kendi ellerinizle monte edilmiş bir mini hidroelektrik santral bile bu değerle baş edebilir. Ancak bu sürecin bir takım özelliklerle karakterize edildiği unutulmamalıdır:

• Doğru hesaplamalar yapmak oldukça zordur.
• Elemanların boyutları ve kalınlıkları yalnızca deneysel olarak “gözle” seçilir.
• Ev yapımı yapıların koruyucu unsurları yoktur, bu da sık sık arızalara ve ilgili maliyetlere yol açar.

Bu nedenle bu alanda deneyiminiz ve belirli bir bilginiz yoksa bu tür fikirden vazgeçmek daha iyidir. Hazır bir istasyon satın almak daha ucuz olabilir.

Hala her şeyi kendiniz yapmaya karar verirseniz, nehirdeki suyun akış hızını ölçerek başlamanız gerekir. Sonuçta elde edilebilecek güç buna bağlıdır. Hız saniyede bir metreden azsa, bu konumda bir mini hidroelektrik santralinin inşası haklı gösterilmeyecektir.

Atlanamayacak bir diğer aşama ise hesaplamalardır. İstasyonun inşası için harcanacak maliyetlerin miktarını dikkatli bir şekilde hesaplamak gerekiyor. Sonuç olarak hidroelektrik santralin olmadığı ortaya çıkabilir. en iyi seçenek. O halde diğer alternatif elektrik türlerine dikkat etmelisiniz.

Mini hidroelektrik santrali olabilir optimal çözüm Enerji maliyetlerinden tasarruf açısından. İnşaatı için evin yakınında bir nehir olması gerekir. İstenilen özelliklere göre seçim yapılabilir. uygun seçenek Hidroelektrik santral. Doğru yaklaşımla böyle bir yapıyı kendi ellerinizle bile yapabilirsiniz.

Küçük hidrolik türbinler, geleneksel hidroelektrik santrallerin türbinlerinin aksine, çalışma prensibi açısından oldukça spesifiktir. Bir mikro-hidrolik türbinin çalışma süreci ilginçtir, çünkü yapısının özellikleri belirli bir nesne için hidrolik türbinin parçalarına (kanatlar) akacak su kütlelerinin hacmini sağlayabilir, jeneratörü çalışma durumuna getirebilir. (jeneratör elektrik üretme rolünü oynar).

Su basıncını arttırma süreci, serbest akışta (bu mikro hidroelektrik santralin derivasyon tipi olması şartıyla) veya bir barajda (mini bir termik santral olması şartıyla) “türetme” - su deşarjlarının oluşmasıyla sağlanır. Baraj türü).

Mini hidroelektrik santralinin gücü

Mini hidroelektrik santralin güç seviyesi doğrudan hidrolik özelliklerinin bulunduğu koşullara bağlıdır:

1. Su akışı, belirli bir süre içinde türbinden geçen su kütlelerinin (l) hacmidir. Bu sürenin 1-2 saniye sürmesi adettendir.
2. Su basıncı, su kütlesinin iki zıt noktası arasındaki mesafedir (biri üstte, diğeri altta bulunur). Basıncın bir numarası var karakteristik özellikler Mikro hidroelektrik santral türlerinin bağlı olduğu (yüksek basınç, orta basınç, düşük basınç)

Bir mikro hidroelektrik santralinin çalışmasının özelliği, bölgesel konumu açısından değerlendirilir. Örneğin, basınçlı bir mikro hidroelektrik santral, suyun daha hızlı akmasını sağlayan, belirli bir eğim açısına sahip ahşaptan yapılmış özel bir kanal boyunca su akışlarını yönlendirerek çalışır. Böyle bir hidroelektrik santraldeki su basıncı kanalın uzunluğuna bağlıdır. Daha sonra su, basınçlı boru hattına akar ve ardından alt kısımda bulunan hidrolik üniteye girer. Geri dönüştürülen su daha sonra ekstrüzyon yoluyla kaynağına geri gönderilir.

Mini hidroelektrik santralinin yeri

Hidrolik türbinin konumunun inşaat türüne bağlı olarak farklı olabileceğini unutmamak önemlidir:

1. Yatay konum. Hidrolik türbinin bu konumu, mini hidroelektrik santralin boyutunda doğal bir artışa yol açar (dönme sırasında enerji sisteminin boyutunu da artıran bir türbin şaftı yardımıyla ve ayrıca ölçekte bir değişiklik) Türbin odası). Bununla birlikte, bu tür hidrolik türbinlerin yapımının diğerlerinden daha karmaşık olmadığını, aksine onu basitleştirdiğini belirtmekte fayda var.
2. Dikey düzenleme. Bu tür bir düzenleme hidroelektrik santralin boyutunun azaltılmasına yardımcı olur, eksenel hatların dengesini ve kompaktlığını artırır. Bu yerleşimin inşası daha karmaşıktır çünkü dönme elemanındaki eksenin ayrıntılı dengesine ihtiyaç duyulur. Ayrıca böyle bir durumda, çalışma zemininin tek bir yatay çizgide olacağı ve çalışma alanının zorunlu konumuna daha dikkatli bakmak önemlidir. mukavemet özellikleri böylece tüm yapının ağırlığına dayanabilirler. Dikey konum yapının ekseni üzerindeki baskıyı arttırır.

Mini hidroelektrik santral uygulaması

Genel olarak, küçük hidroelektrik santraller esas olarak konut binalarının uzak bölgelerindeki uygulamaları için kullanılır. Büyük enerji santrallerine ciddi rakip olamazlar, aksine enerji tasarrufu sağlamaya hizmet ederler. Son zamanlarda hem hidroelektrik santralleri hem de güneş pillerini kullanan kişi sayısı arttı. çeşitli ayarlar rüzgar düzenlemesi. Bu makalede açıklanan türbinler yakında bu yenilikçi enerji kaynaklarıyla birleşebilir ve bu da sonuçta yeni enerji kaynaklarının yaratılmasına yol açacaktır. elektrik şemaları ve modeller.

Bu yapılar ne için kullanılabilir?

• özel mülkiyete elektrik sağlamak;
• uzak endüstriyel alanlar için;
• elektrikli şarj istasyonları için;
• geçici kullanım için.

Mini hidroelektrik santrallerin avantajları

Küçük hidroelektrik santrallerin bir takım özel avantajları vardır:

• İki versiyonu mevcuttur: rezervuarın tabanına sabitlenmiş ve ayrıca yüzeyde çalışmanıza izin veren özel kancalarla.
• tesisat 5 kW güce ulaşabilmektedir, hidroelektrik santrallerin güç ve verimliliğini arttırmak amacıyla türbinler modüller halinde kurulmaktadır.
• Hidroelektrik santraller inşaat sürecinde çevreyi olumsuz etkilemez çünkü Bunu oluşturmak için belirli bir akışa yönlendirilen ve kanatları harekete geçiren doğal su kullanılır.

Mini hidroelektrik santraller için türbinler

Şimdi doğrudan mini hidroelektrik santraller için hidrolik türbinlerden ve yapımı için neye ihtiyacımız olduğundan bahsedelim. Hidrolik türbinin özellikleri ve çalışma özellikleri:

1. Türbine verilen suyun sıcaklığı +4 °C'yi geçmelidir.
2. Blok modülünde olması gereken sıcaklık +15 °C ve üzeridir.
3. Kaynağı hidrolik türbinden 1 m uzakta bulunan ses basıncı 80 dB'dir ve daha fazla değildir.
4. Hidrolik türbinin dış yüzeyi, hava sıcaklığının +25°C civarında olması şartıyla +45°C'yi geçmeyecek bir sıcaklığa ısıtılmalıdır.

İdeal koşullar altında iyi dengelenmiş ve çalışan bir hidrolik türbin örneğini ele alalım.

Kanatlara teğetsel su beslemesi sağlayan, orta basınçla basınçla çalışan, radyal, basınçla çalışan bir hidrolik türbinimiz olduğunu varsayalım, şaft yataydır. Bu tip borular “sessiz” borular olarak sınıflandırılır. Uyum sağlama özelliği var çevre, kurulum yeri ve çeşitli yükseklik basınç farklılıkları. Su akışı keskin bir şekilde değişirse türbin, cihazın daha iyi çalışmasını sağlayan iki odacıklı bir torba tasarımı kullanır.

Herhangi bir hidrolik türbinin gövdesi yapısal çelikten yapılmıştır; güçlü ve güvenilirdir. Malzeme ve yapım maliyetleri, geleneksel hidroelektrik santrallerdeki hidrolik türbinlere kıyasla önemli ölçüde azalır. Hidro türbin yapımında kullanılan en yaygın malzeme 90 ila 120 metre yükseklikten düşmeye dayanıklıdır; bazı parçalar bu malzemeden yapılmıştır. paslanmaz çelik(konut, boru hatları).

Yeni nesil hidrolik türbinlerde jeneratör ve pervanenin çok ciddi bir deformasyona ve tadilata uğramadan değiştirilmesi mümkündür. Çalışma sırasında pervane bölgesinden geçen su akışları nedeniyle pervanenin kendi kendini temizleme özelliğine sahip olduğunu belirtmekte fayda var. Jeneratörün ve hidrolik türbinin tasarımı sırasında kavitasyon seviyesini azaltmak için bir takım önlemler alınır. Mevcut hidrolik türbinler bu sorundan yüzde 100 arınmıştır.

Hidrolik türbinin ana kısmı pervanedir. Bıçakların üretimi için malzeme genellikle profil tipi çeliktir. Özellikleri nedeniyle kanatlar, yatakların çalışmasını kolaylaştıran eksenel bir kuvvet oluşturabilir ve çarkların kendileri sürekli dengededir. Pervane ekseninin çalışma süresi konumuna göre belirlenir; daha uzun çalışma için yatak seviyesinde monte edilir.

Mini hidroelektrik santraller için hidrolik türbinlerin özellikleri

1. Yüksek kalitede içme suyu elde etmek amacıyla arıtma sistemlerinde kullanılabilir.
2. Endüstriyel bir jeneratör bağlamak mümkündür.
3. Jeneratör güvenilirliğine yönelik artan gereksinimler.

Teknik planın bazı özellikleri:

1. Yükseklik farkı: 3 - 200 m
2. Su tüketimi: 0,03 - 13 metreküp saniyede
3. Güç: 5 - 3.000 kW
4. Eksenel sektörde bulunan bıçak sayısı: 37
5. Verimlilik: %84 - %87

Elbette, mini hidroelektrik santrallerin ana enerji kaynağı olması pek olası değildir, ancak özellikle tüketimin yoğun olduğu dönemlerde ana güç kaynağı ağındaki yükü azaltmanın bir yolu olarak bunların kullanılması oldukça tavsiye edilir.

Yakındaysa yerleşim Akan küçük bir nehir varsa, üzerine bir mini hidroelektrik santral yerleştirilebilir. Onun yardımıyla ucuz elektrik elde edebilirsiniz. Orada güç kaynağı yoksa, bu bir kır evi için gereklidir.

Bunu yapmak için aşağıdakileri yapmanız gerekir:

1. Nehrin akış hızını ölçün. Göründüğü kadar zor değil. Bunu yapmak için küçük bir kumaş parçası atmanız ve ardından 10 metrelik alan üzerinde yüzmesinin ne kadar sürdüğünü ölçmeniz önerilir. Ölçümler 1 m/s'yi geçmezse, böyle bir mini hidroelektrik santralden verim alınamayacağı için kurulumunun bir anlamı yoktur.
2. Kanalın biraz daraltılması veya baraj yapılması durumunda durum düzeltilebilir. Doğru gezinmek için akış hızı oranının ve elektrik şaftının güç göstergesinin kullanılması önerilir. Yapılan hesaplamalara göre güç nehrin akış hızıyla doğru orantılıdır.

Küçük hidroelektrik santraller günümüzde birçok nedenden dolayı oldukça popülerdir.

Mini hidroelektrik santral türleri hakkında

Günümüzde küçük hidroelektrik gelişmektedir ve bu harika çözüm enerji kaynaklarından tasarruf etmek. Mini hidroelektrik santral için jeneratör bir mağazadan satın alınabilir veya kendiniz yapabilirsiniz.

Küçük hidroelektrik santrallerin üretimi için çeşitli seçenekler vardır:

Taşınabilir hidroelektrik santrallerin kullanımı kolaydır ve tasarımları basittir.

Mini hidroelektrik santrallerin avantajları

Küçük hidroelektrik santrallerin birçok avantajı vardır:

• Mini hidrolik türbin gürültüsüz, sessiz çalışır;
• emisyon yok zararlı maddelerçalışma sırasında atmosfere;
• suyun kalite özelliklerini hiçbir şekilde etkilemez;
• dış koşullara bağlı değildir;
• küçük hidroelektrik santralleri gün boyu sürekli enerji üretir;
• İşi sağlamak için küçük bir akışı bile kullanabilirsiniz;
• fazla enerji varsa satılabilir ve gelir elde edilebilir;
• Hidroelektrik santrallerden enerji üretimi sağlamak için izin alınmasına gerek yoktur.

Bugün Rusya'daki küçük hidroelektrik santraller benzeri görülmemiş bir popülerliğe sahip. Kendiniz yapmak kolaydır veya mağazadan satın alınabilir. Küçük hidroelektrik karlı bir iştir.

Kusurlar

Küçük hidroelektrik santrallerin avantajlarının yanı sıra bazı dezavantajları da bulunmaktadır:

1. Garland küçük bir hidroelektrik santrali başkaları için tehlike oluşturur: hareketli parçalar suyun içinde gizlidir, kablo uzundur.
2. Olumsuz yüksek verimlilik.
3. Rotor Daria. Bu su jeneratörünün üretimi zordur.

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 nedeniyle son zamanlarda Artmaya başladı, yenilenebilir elektrik kaynakları halk arasında giderek daha önemli hale geliyor ve bu da elektriğin neredeyse ücretsiz olarak elde edilmesini mümkün kılıyor. 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 seçmektir doğru malzemeler. İstasyonun maksimum dayanıklılığını sağlamalıdırlar. Gücü kendin yap ev hidro jeneratörleri ile karşılaştırılabilir güneş panelleri ve rüzgar türbinleri çok daha fazla 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 santralinin jeneratörünün dönmesine neden olur.

Pervaneli hidroelektrik santral ise su altında bulunan bir rüzgar türbinidir. dikey rotor. Böyle bir yel değirmeninin kanatlarının genişliği 2 santimetreyi geçmez. Bu genişlik su için yeterlidir, çünkü minimum dirençle maksimum miktarda elektrik üretmenizi sağlayan bu derecelendirmedir. 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.

AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI

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. Bu tür cihazların manuel yapımını düşünürsek, 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. yayınlandı

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, eğer 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 dalın 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.

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.

Güç ev yapımı mini hidroelektrik santral 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.

Su çarkı

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.

Rotor Daria

Bu bir rotordur dikey eksen oluşturmak için kullanılan rotasyon elektrik enerjisi. 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.

Garlyandnaya hidroelektrik santrali

Bir hidroelektrik santral, hafif türbinlerden - nehrin karşısına atılan bir kablo üzerine bir çelenk şeklinde gergin ve sağlam bir şekilde sabitlenmiş hidrolik pervanelerden oluşur. Kablonun bir ucu destek yatağına sabitlenir, diğer ucu ise jeneratör rotorunu döndürür. Bu durumda kablo, dönme hareketi jeneratöre iletilen bir tür şaft görevi görür. Suyun akışı rotorları döndürür, rotorlar ise kabloyu döndürür.

Pervane

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. Böyle bir genişlikte minimum direnç olacaktır. maksimum 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

Kusurlar çelenk hidroelektrik santrali bariz: 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.
Rotor Daria- 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.

En sık ne zaman bina ev yapımı hidroelektrik santraller Pervane ve su çarkının şemaları alındı. Bu seçeneklerin üretimi nispeten basit olduğundan, minimum hesaplama gerektirir ve minimum maliyetle uygulanır, yüksek verimliliğe sahiptir ve yapılandırılması ve çalıştırılması kolaydır.

Su enerjisi kaynağınız yoksa kendi evinizde rüzgar enerjisi santrali yapabilirsiniz.

P en basit 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, tekerlek jantından göbeğe kadar olan uzunlukta ve 2-4 cm genişliğinde olmalıdır. Bu bıçaklar, mevcut herhangi bir yöntemle veya önceden hazırlanmış bağlantı elemanları kullanılarak jant telleri arasına takılır.
İki bıçak kullanıyorsanız bunları karşılıklı yerleştirin. Eklemek istersen Daha bıçakları kullanın, ardından 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 santral, bir çadırı aydınlatabilir ve cep telefonlarını veya diğer cihazları şarj edebilir.