Evin yakınında baraj veya dere bulunan bir gölet varsa, mükemmel bir ücretsiz ek enerji kaynağı yapabilirsiniz. Makale, kendi elinizle bir su çarkına dayalı bir hidroelektrik santrali nasıl yapabileceğinizin bir örneğini ele alacaktır. Bu şekilde üretilen bir elektrik santrali, küçük bir akışa kurulduğunda 6 A'ya kadar bir akım iletebilir, kurulum 2 A'lık bir sonuç gösterdi. Bu, alıcıyı ve birkaç ampulü açmak için yeterlidir. Güç, su akışının ne kadar güçlü olduğuna bağlıdır.

Malzemeler ve araçlar:
- sacın köşeleri ve kenarları;
- tekerlek oluşturmak için diskler (sıra dışı olan Onan jeneratör kasasından kullanılır);
- jeneratör (iki adet 28 cm Dodge fren diskinden yapılmıştır);
- mil ve yataklar da Dodge'dan alındı;
- yaklaşık 15 mm kesitli bakır tel;
- Neodim mıknatıslar;
- kontrplak;
- polistiren reçinesi (stator ve rotoru doldurmak için gereklidir).

Adım bir. Bir tekerlek oluşturun
Tekerleği oluşturmak için iki çelik diske ihtiyacınız olacak. Bu durumda, çapları 28 cm'dir (11 inç). Diskin, bıçakların nereye takılacağının açıkça görülebilmesi için işaretlenmesi gerekir. Bıçakları yapmak için 4 inçlik bir boru alınır ve uzunlamasına 4 parçaya kesilir. Tekerleğin toplam 16 bıçağı vardır. Diskleri sabitlemek için dört cıvata ile birlikte çekilirler. Ardından bıçakları istediğiniz pozisyonlara ayarlayabilirsiniz. Kaynakla kaynatılırlar. Diskler arasındaki boşluk 10 inç, yani tekerleğin uzunluğu 10 inç.

Artık aksa bir tekerlek takabilirsiniz ve hidroelektrik santralinin mekanik kısmı neredeyse hazır. Jeneratörü monte etmek ve kurmak için kalır.
Nozulun yüksekliği ayarlanabilir, bu da duruma göre su akışını kontrol etmenizi sağlar.

Son olarak bobinler polietilen reçine ile doldurulur ve bitmiş stator dışarı çıkar. 14 "çapında ve 0,5" kalınlığındadır.

Alüminyum kapağın altında üç fazlı alternatif akımdan doğru akıma doğru yapılmış redresörler bulunmaktadır. Ampermetre ölçeği 6 A'ya kadar bir aralığa sahiptir. Mıknatıslar arasındaki en küçük boşluk ile cihaz, 38 rpm'de 12 Volt çıkış verir.

Jeneratörün arkasında, hava boşluğunu ayarlamanıza izin veren iki trim vidası vardır. Böylece jeneratör için en uygun parametreleri seçebilirsiniz.

Adım dört. Jeneratörün montajı ve kurulumunun son aşaması
Tüm bağlantı elemanları ve su çarkı boyanmalıdır. İlk olarak, cihazın daha güzel görünmesini sağlayacaktır. İkincisi, boya metali su kaynağının yakınında hızla görünecek olan pastan koruyacaktır. Jeneratörü, sıçramaları saptıran koruyucu bir kanatla donatmak güzel olurdu, ancak yazar doğru malzemeye sahip değildi.

Başlamak için, küçük hidroelektrik santrallerinin çalışma prensibi ve türlerine karar verelim. Nehrin akımı veya düşen su akışı, türbin kanatlarını ve bir elektrik jeneratörüne bağlı olan hidrolik boru hattını döndürür - ikincisi ve elektrik üretir. Modern kompakt hidroelektrik santraller, acil bir durumda anında manuel moda geçme özelliği ile otomatik kontrole sahiptir. Modern santral hidroelektrik santrallerinin tasarımları, ekipmanın kurulumu sırasında inşaat işlerinin üretimini en aza indirmeye izin verir.

Mini hidroelektrik santral çeşitleri

Mini enerji santralleri, 1 ila 3000 kW kapasiteli üretim cihazlarını içerir. Prensip olarak, TPP şunlardan oluşur:

1. türbinler (su girişi);
2. üreten birim;
3. kontrol sistemleri.

Mini hidroelektrik santraller, üretim için kullanılan su kaynaklarının türüne göre:

• Kanal. Bu tür istasyonlar, rezervuarlı küçük düz nehirler üzerine inşa edilmiştir.
• Dağ. Hızlı bir dağ akıntısının enerjisini kullanan sabit istasyonlar.
• Sanayi. Sanayi işletmelerinde su akış farklarını kullanan istasyonlar.
• Mobil. Su akışı için güçlendirilmiş manşonlar kullanan istasyonlar.

Baraj tipi istasyonlar çok güçlüdür ancak barajın yapımı pahalıdır ve bu durumda izinsiz yapılamaz. Ülkemizdeki yetkililerle iletişim kurmak sadece kendinize hayatı zorlaştırmak değil, aynı zamanda iyi niyetlerin uygulanmasını sorgulamaktır, bu yüzden bu girişimden hemen vazgeçeceğiz.

Mini hidroelektrik santrali nasıl çalışır?

Bir hidroelektrik santralinin çalışmasının şematik bir diyagramı çeşitli seçeneklerden seçilebilir:

• Garland hidroelektrik santrali. Nehrin bir kıyısından diğerine, üzerine rotorları gerilmiş bir kablo su altına döşenir. Akım, rotorları ve buna bağlı olarak kablonun kendisini döndürür. Kablonun bir ucu yatakta, diğer ucu jeneratöre bağlıdır.
• Pervane. Dar kanatlı ve dikey rotorlu bir rüzgar türbinine benzeyen su altı yapısı. Yüksek dönüş hızında sadece 20 mm genişliğe sahip bir bıçak minimum direnç sağlayacaktır. Bu genişlikte bir kanat saniyede 0,8–2,0 m akış hızında seçilir.
• Su tekerleği. Kısmen akıntıya batırılmış ve su yüzeyine dik açı yapan bir çark. Su akışı, çarkı döndürerek bıçaklara baskı yapar.
• Rotor Darya. Karmaşık kanat yüzeylerine sahip dikey rotor. Kanatların etrafından akan sıvı, dönmenin meydana gelmesi nedeniyle farklı basınçlar oluşturur.

Fotoğraf, su çarkına dayalı bir mini hidroelektrik santralini göstermektedir.

Bir mini hidroelektrik santralinin potansiyel kapasitesi nasıl değerlendirilir?

Mini bir hidroelektrik santrali inşa etmeden önce, güvenebileceğiniz gücü kendi ellerinizle belirlemeniz gerekir. 1 m pervane çapına sahip milden kW cinsinden su debisi ile alınabilecek güç arasında bir referans ilişkisi vardır.

Akış hızı, bir çipin suya atıldığında belirli bir mesafe kat etmesi için geçen süre ölçülerek belirlenir. Basit hesaplamalar yaptıktan sonra, akış hızını saniyede metre cinsinden elde ederiz. Bu durumda hız 1 m / s'den az ise, o zaman bir hidroelektrik santralinin inşası ekonomik olarak uygun olmayacaktır.

2,5 m / s akış hızında, güç 0,86 kw, 3 m / s - 1,24 kw, 4 m / s - 2,2 kw olacaktır. İlişki, ilişki ile tanımlanır: hidroelektrik santralinin gücü, su akış hızının küpü ile orantılıdır. Önerilen yapının sahasındaki akış hızı düşükse, akış yüksekliklerinde bir fark için bir cihazla veya rezervuarın çıkışına değişken çaplı bir drenaj borusu takarak artırmayı deneyebilirsiniz. Çıkış borusu çapı ne kadar küçük olursa, akış hızı o kadar yüksek olur.

Evde mini hidroelektrik santrali nasıl yapılır

Küçük bir ev yapımı hidroelektrik santralinin çalışma prensibi, farlı ve dinamolu (jeneratörlü) bir bisiklet örneğinde anlaşılabilir.

1. Çatı kaplama demirinden, bisiklet tekerleğinin yarıçapına (merkezi göbekten tekerlek jantına olan mesafe) eşit uzunlukta ve 3-4 cm genişliğinde üç bıçak yapıyoruz.
2. Bıçakları, sabitlemek için bıçağın kenarını konuşmacıların etrafına bükerek, tekerleğin konuşmacıları arasına yerleştiriyoruz. Bıçaklar, aralarında aynı açıları koruyarak eşit olarak hizalanmalıdır.
3. Tekerleği bıçaklarla hızlı bir nehre, tekerlek çapının üçte biri ila yarısı kadar derinliğe daldırıyoruz. Üretilen elektrik, örneğin bir çadırı aydınlatmak için yeterli olacaktır.

Mini hidroelektrik santral inşaatı için seçeneklerden birinin çizimi

Bir örnek, hurda malzemelerden 3-5 kW kapasiteli bir çiftlik için küçük bir hidroelektrik santralidir:

1. Rotor, 2,2 m çapında eski bir metal kablo tamburundan yapılabilir, bir öğütücü kullanarak ve yarıçapa 45 derecelik bir açıyla kaynak yaparak, 18 bıçak kaynak yapmanız gerekir. Rotor yataklar üzerinde döner. Destek - metal boru veya köşe.
2. Rotorda, dişli oranı (iletim oranı) 4 olan bir zincir redüktörü takmanız gerekir. Ayrıca, dönüş VAZ 2101 kardan mili üzerinden iletilecektir. Kardan kullanılması titreşimi ve tahrik ve jeneratörün hizalanmasını azaltacaktır. şaftı kullanırken kritik olmayacaktır.
3. Bir yükseltme donanımına (faktör - 40) ve üç fazlı bir jeneratöre ihtiyacınız olacak. Jeneratörün dönüş hızı yaklaşık 3000 rpm'dir. İki dişli kutusunun toplam küçültme oranı 40 x 4 = 160'tır. Jeneratörün nem ve güvenlikten korunması için bir örtü ile kapatılmalıdır. Su çarkının tasarım dönüşü dakikada yaklaşık 20 devir olmalıdır.
4. Asenkron bir motor bir jeneratöre uyarlanabilir ve kontrol ünitesi herhangi bir küçük makineden alınabilir. Rotordan çiftlik binalarına kadar bir VVG NG 2x4 kablo uzunluğuna ihtiyacınız olacak.

sonuçlar

Toplam üretim maliyetleri yaklaşık 10-15 bin ruble olacak. Ana gider kalemi, bir kaynakçının ve yapının yapılmasına ve birleştirilmesine yardımcı olan bir işçinin maaşıdır.

Bu tür ekipmanların ana avantajları, düşük elektrik maliyeti, çevre güvenliği, tükenmez enerji kaynağı ve tasarımın basitliğidir.

Doğal kaynaklardan bedava enerji elde etmeye her zaman ilgi duymuşumdur. Ve bir şekilde, geçen bir su akışından elektrik üretecek basit bir mini enerji santrali yapma fikrim vardı.

Her şey eski bir çamaşır makinesinin tamburunu su çarkı olarak kullanma fikriyle başladı - minyatür bir ev yapımı hidroelektrik santrali.

Projede daha fazla iyileştirme

• Su basıncını artırmak için bir mini baraj inşa edin. Aynı zamanda balıkların ikinci derede bırakabilmesi için nehri tamamen bloke etmek planlanmamıştır.
• Barajın altına, suyun ev yapımı bir türbine akacağı bir boru takın. Boruya, konveyör lastik banttan yapılmış bir kasa yerleştirin. Borudan su akışını engelleyerek mekanizmalara servis verebilirsiniz.
• Türbinin, bir su çarkının yaklaşık iki katı güç sağladığı tahmin edilmektedir. Ayrıca su çarkının bir türbin ile değiştirilmesi kışın donma sorununu ortadan kaldırmalıdır.
• Su akışı türbini döndürecek ve torku jeneratöre aktaracaktır. Türbin, masif ahşaptan yapılmış iki yatak üzerinde tutulacaktır. Düzenli yağlama ile uzun süre dayanırlar. Baskı pulu, mekanizmayı yanal harekete karşı tutacaktır.
• Bükülmeleri gereken açıyı hesaplayarak metal bıçaklar yapın (hidroelektrik santralinin gücü bu parametreye bağlıdır). Bıçakların çıkmalarını önlemek için lastik contalar kullanılarak vidalanması gerekecektir.
• Torku iletmek için boruya monte edilmiş bir şaft kullanın.
• Jeneratörü takın. Jeneratöre, şafta monte edilenden daha küçük bir kasnak koyun. Bu, jeneratörün verimli çalışması için gerekli olan RPM'yi artıracaktır.

Elektrik tarifeleri son zamanlarda artmaya başladığından, yenilenebilir elektrik kaynakları nüfus arasında giderek daha önemli hale geliyor ve elektriğin pratik olarak ücretsiz elde edilmesini sağlıyor. İnsanlığın bildiği bu tür kaynaklar arasında, güneş panelleri, rüzgar jeneratörleri ve ev hidroelektrik santralleri vurgulanmaya değer. Ancak ikincisi oldukça zordur, çünkü çok agresif koşullarda çalışmak zorundadırlar. Bu, kendi elinizle bir mini hidroelektrik santral inşa etmenin imkansız olduğu anlamına gelmese de.

Her şeyi doğru ve verimli bir şekilde yapmak için asıl şey doğru malzemeleri seçmektir. İstasyonun maksimum dayanıklılığını sağlamalıdırlar. Gücü güneş panelleri ve rüzgar türbinlerininkiyle karşılaştırılabilir olan, kendi kendine yapılan ev tipi hidro jeneratörler, çok daha büyük miktarda enerji üretebilir. Ancak çoğu malzemeye bağlı olsa da, burada bitmiyor.

Mini hidroelektrik santral çeşitleri

Her biri kendi avantajları, özellikleri ve dezavantajları olan çok sayıda farklı mini hidroelektrik santral varyasyonu vardır. Bu cihazların aşağıdaki türleri ayırt edilir:

• çelenk;
• pervane;
• Darrieus rotoru;
• bıçaklı su çarkı.

Garland hidroelektrik santrali, rotorların sabitlendiği bir kablodan oluşur. Böyle bir ip nehir boyunca çekilir ve suya daldırılır. Nehirdeki su akışı, rotorları döndürmeye başlar, bu da bir ucunda bir yatak bulunan kabloyu ve diğerinde bir jeneratörü büker.

Bir sonraki tip, bıçaklı bir su çarkıdır. Su yüzeyine dik olarak monte edilir, yarısından daha azına daldırılır. Su akışı çarkı etkilediği için döner ve bu çarkın sabitlendiği mini hidroelektrik santrali için jeneratörün dönmesini sağlar.

Pervaneli hidroelektrik santraline gelince, su altında bulunan dikey rotorlu bir rüzgar türbinidir. Genişlik 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. Ve Darrieus rotoru, diferansiyel basınç ilkesine göre çalışan dikey olarak konumlandırılmış bir rotordur. Asansörden etkilenen bir uçak kanadında da her şey aynı şekilde gerçekleşir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Bir çelenk hidroelektrik santralini düşünürsek, bir takım bariz eksiklikleri vardır. Birincisi, yapımında kullanılan uzun kablo başkaları için tehlikelidir. Su altına gizlenmiş rotorlar da büyük tehlike arz etmektedir. Ek olarak, düşük verimlilik oranlarına ve yüksek malzeme tüketimine dikkat etmek önemlidir.

Darrieus rotorunun dezavantajlarına gelince, cihazın elektrik üretmeye başlaması için önce bükülmemiş olması gerekir. Doğru, bu durumda, PTO doğrudan suyun üzerinde gerçekleştirilir, bu nedenle su akışı nasıl değişirse değişsin, jeneratör elektrik üretecektir.

Yukarıdakilerin tümü, mini hidro türbini ve su çarkını daha popüler hale getiren faktörlerdir. Bu tür cihazların manuel yapımını düşünürsek, o kadar zor değiller. Ayrıca, minimum maliyetle, bu tür mini hidroelektrik santralleri maksimum verimlilik göstergeleri sunabilmektedir. Bu yüzden popülerlik kriterleri açıktır.

İnşaata nereden başlamalı

Kendi elinizle bir mini hidroelektrik santralinin inşası, nehirlerin akışının hız göstergelerini ölçmekle başlamalıdır. Bu çok basit bir şekilde yapılır: akıntıya karşı 10 metrelik bir mesafe işaretleyin, bir kronometre alın, suya bir çip atın ve ölçülen mesafeyi kat etmesi için geçen süreyi not edin.

Sonuçta, 10 metre harcanan saniye sayısına bölünürse, nehrin hızını metre/saniye olarak bulursunuz. Debinin 1 m/s'yi geçmediği yerlerde mini hidroelektrik santraller kurmanın bir anlamı olmadığı unutulmamalıdır.

Nehir hızının düşük olduğu bir bölgede mini hidroelektrik santrallerin nasıl yapıldığını çözmeniz gerekiyorsa, yükseklik farkı düzenleyerek akışta bir artış elde etmeye çalışabilirsiniz. Bu, hazneye bir drenaj borusu takılarak yapılabilir. Bu durumda borunun çapı suyun debisini doğrudan etkileyecektir. Çap ne kadar küçük olursa, akış o kadar hızlı olur.

Bu yaklaşım, evin yakınında küçük bir dere aksa bile bir mini hidroelektrik santrali düzenlemenizi sağlar. Yani, üzerine doğrudan ev ve ev aletlerine güç sağlamak için bir mini hidroelektrik santralinin kurulduğu katlanabilir bir baraj düzenlenmiştir.

Bir sonraki adım, prototipi serbest akışlı (1964 modeli) garland hidroelektrik santrali V. Blinov olan inşaattır.

Söz konusu hidroelektrik santraller, ortak (belki esnek, kompozit) bir çalışma şaftına gerilmiş, Savonius rotorlarından yapılmış oldukça orijinal bir türbine sahip serbest akışlıdır. Kurulumları için barajlara ve diğer büyük ölçekli hidrolik yapılara ihtiyaç duymazlar. Sığ suda bile tam verimlilikle çalışabilirler, bu da yapının basitliği, kompaktlığı ve güvenilirliği ile birleştiğinde, bu hidroelektrik santrallerini, arazileri küçük su yollarının yakınında bulunan çiftçiler ve bahçıvanlar için çok umut verici hale getirir (nehirler, akarsular ve oluklar).

Barajların aksine, serbest akışlı hidroelektrik santrallerinin sadece akan suyun kinetik enerjisini kullandığı bilinmektedir. Gücü belirlemek için burada bir formül var:

N = 0,5 * p * V3 * F * n (1),

N - çalışma milindeki güç (W),
- p - su yoğunluğu (1000 kt/m3),
- V, nehir akışının hızıdır (m / s),
- F, hidrolik makinenin çalışma gövdesinin (m2) aktif (batık) kısmının kesit alanıdır,
- n - enerji dönüşümünün verimliliği.

Formül 1'den görülebileceği gibi, 1 m / s nehir hızında, hidrolik makinenin aktif kısmının enine kesitinin bir metrekaresi, ideal olarak (n = 1 olduğunda), sadece 500'e eşit bir güce sahiptir. W. Bu değer endüstriyel kullanım için açıkça küçüktür, ancak bir çiftçinin veya yaz sakininin yan çiftliği için oldukça yeterlidir. Ayrıca, birkaç "hidroelektrik çelenk" in paralel çalışmasıyla artırılabilir.

Ve bir incelik daha. Nehrin farklı yerlerinde hızı farklıdır. Bu nedenle, bir mini hidroelektrik santralinin inşaatına başlamadan önce, özetlenen basit bir metodoloji kullanarak nehrinizin enerji potansiyelini belirlemek gerekir. Sadece ölçüm şamandırasının kat ettiği mesafenin ve geçiş süresine bölünmesinin bu bölümdeki ortalama akış hızına karşılık geleceğini hatırlayalım. Ayrıca not edilmelidir: bu parametre mevsime bağlı olarak değişecektir.

Bu nedenle, ortalama (mini HES'in planlanan işletme süresi için) nehir akış hızına göre tasarım hesaplaması yapılmalıdır.

1. Kendi kendine yapılan garland mini hidroelektrik santralleri için Savonius rotorları:

a, b - bıçaklar; 1 - enine, 2 - uç.

Ardından, hidrolik makinenin aktif kısmının boyutunu ve türünü belirlemeniz gerekir. Tüm mini hidroelektrik santralinin üretimi mümkün olduğunca basit ve basit olması gerektiğinden, en uygun dönüştürücü türü, son tasarımın Savonius rotorudur. Suya tam daldırma ile çalışırken, F değeri, rotor D'nin çapının L uzunluğu ile ürününe ve n = 0,5'e eşit alınabilir. Uygulama için kabul edilebilir bir doğrulukla dönme sıklığı f, aşağıdaki formülle belirlenir:

f = 48V / 3.14D (rpm) (2).

Hidroelektrik santralini en kompakt hale getirmek için, hesaplama sırasında verilen güç, güç kaynağı mini HES tarafından sağlanması gereken gerçek yük ile ilişkilendirilmelidir (çünkü, bir rüzgar türbininden farklı olarak, akım sağlanacaktır). burada sürekli olarak tüketicinin ağına). Kural olarak, bu elektrik aydınlatma, TV, radyo, buzdolabı için kullanılır. Ayrıca, sadece ikincisi gün boyunca sürekli olarak çalışmaya dahil edilir. Elektrikli cihazların geri kalanı çoğunlukla akşamları çalışır. Buna dayanarak, bir mini hidroelektrik santralinden şarj edilen bir akümülatör yardımıyla tepe yükünü kapsayan 250-300 W'lık bir "hidroelektrik çelenkinden" maksimum güce odaklanmanız tavsiye edilir.

Hidroelektrik santralinin çalışma milinden jeneratörün kasnağına tork aktarımı genellikle bir ara şanzıman kullanılarak gerçekleştirilir. Bununla birlikte, mikro hidroelektrik santralinin yapımında kullanılan jeneratör 750 rpm'den daha düşük bir çalışma hızına sahipse, kesinlikle bu unsur hariç tutulabilir. Ancak, çoğu zaman doğrudan iletişimden vazgeçmek gerekir. Gerçekten de, yerli olarak üretilen jeneratörlerin ezici çoğunluğu için, gücün "teslimatının" başlangıcındaki dönüş çalışma hızı 1500-3000 rpm aralığındadır. Bu, hidroelektrik santralinin şaftlarının ve elektrik jeneratörünün ek koordinasyonunun gerekli olduğu anlamına gelir.

Pekala, şimdi, ön teorik kısım bittiğinde, her birinin kendine has özellikleri olan belirli yapıları ele alacağız.

Burada, örneğin, birbirine göre 90 ° döndürülmüş (kendi kendine çalıştırmayı kolaylaştırmak için) ve enine tipte rijit bir şekilde bağlanmış Savonius rotorları olan iki koaksiyel yatay düzenlemeye sahip yarı sabit serbest akışlı bir mini HES vardır. Ayrıca, bu kendi kendine yapılan hidroelektrik santralinin ana parçaları ve montajları, en uygun fiyatlı ve "itaatkar" yapı malzemesi olarak ahşaptan yapılmıştır.

Önerilen mini hidroelektrik santrali suya daldırılabilir. Yani, destek çerçevesi altta akarsu boyunca bulunur ve gergi halatları veya direklerle güçlendirilir (örneğin, yürüyüş yolları, bir tekne iskelesi vb. varsa). Bu, yapının su yolunun kendisi tarafından taşınmasını önlemek için yapılır.

incir. 2. Enine rotorların yatay düzenine sahip dalgıç mini hidroelektrik santrali:
1 - taban direği (çubuk 150x100, 2 adet), 2 - alt travers (tahta 150x45, 2 adet), 3 - orta travers (çubuk 150x120, 2 adet), 4 - yükseltici (yuvarlak ahşap ile 100, 4 adet çap.), 5 üst direk (levha 150x45, 2 adet), 6 - üst travers (levha 100x40, 4 adet), 7 - ara mil (paslanmaz çelik, çapı olan çubuk 30), 8 - kasnak bloğu, 9 - sabit jeneratör akımı, 10 - porselen makaralı ve iki çekirdekli yalıtımlı tel ile "gander", 11 - taban plakası (tahta 200x40), 12 - tahrik kasnağı, 13 - ahşap yatak ünitesi ( 2 adet), 14 - "hidroelektrik çelenk" rotoru (D600, L1000, 2 adet), 15 disk (20-40 mm kalınlığındaki levhalardan bir kalkan içine indirilmiş, 3 adet); metal sabitleme elemanları (köşeler, aşırı disklerin göbekleri dahil) geleneksel olarak gösterilmemiştir.

Tabii ki, mini hidroelektrik santral sahasındaki nehrin derinliği, destek çerçevesinin yüksekliğinden daha az olmalıdır. Aksi takdirde elektrik jeneratörüne su girmesini önlemek (imkansız değilse de) çok zordur. Peki, mini hidroelektrik santralinin kurulacağı yerin derinliği 1,5 m'den fazlaysa veya yıl boyunca büyük ölçüde değişen yüksek bir akış hızı ve akış hızı varsa (bu arada, bu oldukça tipiktir). karla beslenen su yolları için), o zaman bu yapının şamandıralarla donatılması önerilir. Bu aynı zamanda bir nehre kurulduğunda hareket etmeyi de kolaylaştıracaktır.

Mini hidroelektrik santralinin destek çerçevesi, çivi ve tel (kablolar) ile sabitlenmiş ahşap, tahta ve küçük kütüklerden yapılmış dikdörtgen bir çerçevedir. Yapının metal kısımları (çiviler, cıvatalar, kelepçeler, köşebentler vb.) mümkünse paslanmaz çelikten veya diğer korozyona dayanıklı alaşımlardan yapılmalıdır.

Eh, böyle bir mini hidroelektrik santralinin çalışması genellikle Rusya'da sadece mevsimsel olduğundan (çoğu nehrin donması nedeniyle), o zaman operasyon süresinin sona ermesinden sonra, karaya çekilen tüm yapı dikkatli bir incelemeye tabidir. Çürük ahşap elemanlar, paslı, alınan önlemlere rağmen metal aksamlar zamanında değiştirilir.

Mini hidroelektrik santralimizin ana ünitelerinden biri, iki sabit şekilde sabitlenmiş (ve çalışma şaftı üzerinde tek bir bütün oluşturan) rotorlardan oluşan bir "hidroelektrik çelenk"tir. Diskleri 20-30 mm kalınlığındaki levhalardan kolaylıkla yapılabilir. Bunu yapmak için, bir pusula kullanarak onlardan bir kalkan yaptıktan sonra, 600 mm çapında bir daire oluştururlar. Daha sonra ortaya çıkan eğriye göre levhaların her biri kesilir. Boşlukları iki şerit üzerinde bir araya getirdikten sonra (gerekli sertliği sağlamak için), gerekli disk sayısına göre her şeyi üç kez tekrarlarlar.

Bıçaklara gelince, bunların çatı demirinden yapılması tavsiye edilir. Ve daha iyisi - tarımsal gübrelerin ve diğer agresif malzemelerin genellikle depolandığı ve taşındığı, boyut olarak uygun ve yarıya (eksen boyunca) kesilmiş silindirik paslanmaz çelik kaplardan (variller). Son çare olarak, bıçaklar ahşaptan da yapılabilir. Ancak ağırlıkları (özellikle suda uzun süre kaldıktan sonra) büyük ölçüde artacaktır. Ve şamandıralarda mini hidroelektrik santralleri oluştururken bu akılda tutulmalıdır.

"Hidroelektrik çelenk" uçlarında sivri destekler takılıdır. Temel olarak, bunlar geniş bir flanşa ve bir uç kama yoluna sahip kısa silindirlerdir. Flanş, karşılık gelen rotor diskine dört cıvata ile bağlanmıştır.

Sürtünmeyi azaltmak için orta traverslerde yataklar bulunur. Ve sıradan bilyalı veya makaralı rulmanlar suda çalışmaya uygun olmadığından, ev yapımı ahşap olanları kullanırlar. Her birinin tasarımı, sivri desteğin geçişi için bir deliğe sahip iki kelepçe ve ek plakalardan oluşur. Ayrıca orta yatak kovanları, ağaç lifleri mile paralel olacak şekilde konumlandırılmıştır. Ek olarak, geçme plakaların yanal yer değiştirmeye karşı sağlam bir şekilde sabitlenmesini sağlamak için özel önlemler alınır. Bu, sıkma cıvataları ile yapılır.

Şekil 3. Düz yatak tertibatı:
1 - sıkma braketi (St3, şerit 50x8, 4 adet), 2 - orta çerçeve traversi, 3 - sıkma eki (sert ahşaptan, 2 adet), 4 değiştirilebilir ek (sert ahşaptan, 2 adet) , 5 - Somunlu ve Grover rondelalı M10 cıvata (4 takım), 6 - İki somunlu ve pullu M8 saç tokası (2 adet).

Otomobillerden herhangi biri, söz konusu mikro hidroelektrik santralinde elektrik jeneratörü olarak kullanılıyor. 12-14 V DC verirler ve hem pil hem de elektrikli cihazlarla kolayca kenetlenirler. Bu makinelerin gücü yaklaşık 300 watt'tır.

Dikey bir "çelenk" düzenlemesi ve bir jeneratör ile taşınabilir bir mini hidroelektrik santralinin tasarımı da kendi kendine üretim için oldukça kabul edilebilir. Geliştirme yazarının görüşüne göre, böyle bir hidroelektrik santrali en az malzeme yoğun olanıdır. Nehir yatağındaki konumunu sabitleyen tesisatın destekleyici yapısı içi boş bir çelik çubuktur (örneğin, boru bölümlerinden). Uzunluğu, su yolunun dibinin doğasına ve akımın hızına göre seçilir. Ayrıca, dibe sürülen çubuğun keskin ucu, mini hidroelektrik santralinin stabilitesini ve kesintisiz akışını garanti edecek şekilde. Streç işaretlerinin ek kullanımı da mümkündür.
Rotorun aktif yüzeyini formül (1) ile belirledikten ve mini hidroelektrik santral sahasındaki nehrin derinliğini ölçtükten sonra, burada kullanılan Savonius rotorlarının çapını hesaplamak kolaydır. Yapıyı basit ve kendi kendine çalıştırmayı sağlamak için, birincinin kanatlarının ikinciye göre (dönme ekseni boyunca) 90 ° ofset olacak şekilde bağlı iki rotordan bir "hidroelektrik çelenk" yapılması tavsiye edilir. Ayrıca işin verimini artırmak için gelen akışın olduğu taraftaki yapı, kılavuz kanat rolü oynayan bir kalkan ile donatılmıştır. Eh, çalışma mili, üst ve alt yatakların düz yataklarına monte edilmiştir. Prensip olarak, bir mini hidroelektrik santralinin kısa çalışma süresiyle (örneğin, bir kamp gezisinde), büyük çaplı bilyalı rulmanlar da kullanılabilir. Ancak suda kum veya silt varsa her kullanımdan sonra bu ünitelerin temiz suyla durulanması gerekecektir.

Pirinç. 4. Dikey uç tip rotorlu Mini HPP:
1 - destek çubuğu, 2 - alt yatak takımı, 3 - "hidroelektrik çelenk" diski (3 adet), 4 - rotor (D600, 2 adet), 5 - üst yatak takımı, 6 - çalışma mili, 7 - şanzıman, 8 - elektrik jeneratörü, 9 - porselen merdane ve iki çekirdekli yalıtımlı tel ile "gander", 10 - jeneratör montaj kelepçesi, 11 - hareketli kılavuz koruyucu; a, b - bıçaklar: destek çubuğunun üst ucundaki uzantılar geleneksel olarak gösterilmez.

Desteklerin çubuğa sabitlenmesi, "hidroelektrik çelenk" in ağırlığına ve onu parçalara ayırma ihtiyacına bağlı olarak cıvatalanır ve kaynaklanır. Hidrolik makinenin çalışma milinin üst ucu, aynı zamanda (en basit ve teknolojik olarak en gelişmiş olarak) bir kayışın kullanılabileceği çarpanın giriş milidir.

Elektrik jeneratörü yine bir otomobilden alındı. Bir kelepçe ile destek çubuğuna takmak kolaydır. Ve jeneratörden gelen tellerin kendileri güvenilir su yalıtımına sahip olmalıdır. Çizimlerde, ara şanzımanın kesin geometrik oranları, sahip olduğunuz belirli jeneratörün parametrelerine bağlı olduğundan, geleneksel olarak gösterilmemiştir. İletim için kayışlar, eski bir araba kamerasından 20 mm genişliğinde kayışlara kesilerek ve ardından demetler halinde bükülerek yapılabilir.

Küçük köylerin güç kaynağı için, V. Blinov tarafından tasarlanan, 300-400 mm çapında, esnek bir kabloya sabitlenmiş, Savonius namlu biçimli rotor zincirinden başka bir şey olmayan bir çelenk mini HES uygundur. nehir. Kablonun bir ucu mafsallı desteğe, diğeri ise basit bir çoğaltıcı aracılığıyla jeneratör miline bağlanır. 1.5-2.0 m / s'lik bir akış hızında, rotor zinciri 90 rpm'ye kadar çıkıyor. Ve "hidroelektrik çelenk" unsurlarının küçük boyutları, bu mikro hidroelektrik santralini bir metreden daha az derinliğe sahip nehirlerde çalıştırmayı mümkün kılar.

1964 yılına kadar V. Blinov'un, en büyüğü Porozhki köyü (Tver bölgesi) yakınlarında inşa edilmiş bir hidroelektrik santrali olan kendi tasarımına sahip birkaç taşınabilir ve sabit mini hidroelektrik santrali yaratmayı başardığını söylemeliyim. Buradaki bir çift çelenk, toplam gücü 3,5 kW olan iki standart otomatik traktör jeneratörü çalıştırdı.

MK 10 1997 I. Dokunin