Какой генератор использовать для самодельной гэс: Житель Северной Осетии построил ГЭС и попал под проверки — Российская газета

Содержание

Житель Северной Осетии построил ГЭС и попал под проверки — Российская газета

В Северной Осетии местный житель Эльбрус Налдикаев, который построил рядом со своим домом небольшую частную гидроэлектростанцию (ГЭС) и обеспечивает бесплатной энергией и себя, и весь поселок, не может ее узаконить.

Рядом с его жилищем протекает река Фиагдон - на нее он и установил мини-турбину собственного производства, а к ней подключил генератор. Однако гениальное в своей простоте новшество тут же оказалось вне закона: юридических документов, регламентирующих использование таких ГЭС, нет ни в стране, ни в республике.

Как только частная ГЭС начала работать, в гости к Эльбрусу пришли налоговые инспекторы

Эльбрус Налдикаев по специальности инженер-электрик и работает на одном из промышленных предприятий Владикавказа. До этого он несколько лет прожил в Китае, куда его пригласили работать в качестве специалиста с высокой квалификацией. Но когда контракт закончился, вернулся обратно в Осетию. Тогда у талантливого инженера и появилась идея использовать природные мощности реки Фиагдон для обеспечения бесплатной энергией себя и соседей.

- На реку я поставил обычную пропеллерную турбину, которую изготовил сам, - рассказывает Эльбрус Налдикаев. - Турбина соединена с редуктором, который вращает генератор и уже вырабатывает электричество. Мощность зависит от объема воды, которая проходит через турбину. В том месте, где у меня дом - место относительно равнинное и поэтому перепады высот небольшие, - не более трех метров. Соответственно, через турбину проходит около 1 кубометра воды в секунду, что дает мощность всего в 12 кВт, но этого достаточно, чтобы обеспечивать электроэнергией дом, а излишки я отдаю в общую сеть и питаю поселок. Летом получается, что на свои нужды я трачу примерно 30 процентов сгенерированной энергии, а 70 отдаю в сеть. Зимой - наоборот.

По словам Эльбруса, на строительство этой мини-электростанции потребовалось полгода. Главные финансовые расходы составили вовсе не создание турбины или генератора, а гидротехнические сооружения - надо было провести от реки канал длинной 90 метров и шириной 2,5 метра, забетонировать его. Сама же электростанция занимает площадь всего в 10 квадратных метров. Как только частная ГЭС начала действовать, в гости к Налдикаеву пришли налоговые инспекторы. По их мнению, инженер-изобретатель должен был платить налоги, раз он использует природные ресурсы и вырабатывает электричество. Однако спор быстро удалось уладить: нашелся федеральный закон, который гласит, что частные электростанции мощностью до 100 кВт не облагаются налогами. К тому же электроэнергию, которую генерирует ГЭС, Эльбрус Налдикаев использует только в личных целях для обеспечения дома, а излишки бесплатно отдает в сети поселка.

Заинтересовались изобретением Эльбруса и в МРСК Северного Кавказа. Специалисты электросетевой компании установили счетчики на частной ГЭС, чтобы регистрировать количество вырабатываемой энергии. По мнению инженера, подобные простейшие вещи, как частная ГЭС, в России не приживаются. Одна из главных причин - почти полное отсутствие каких-либо документов, регламентирующих статус человека, у которого есть свои генерирующие мощности, и его взаимоотношения с государственными электросетевыми компаниями.

Кстати

В начале февраля 2019 года Госдума приняла в первом чтении законопроект, разработанный Минэнерго России, "Об электроэнергетике" в части развития микрогенерации. Принятие законопроекта упростит процедуру размещения объектов микрогенерации, предоставит их владельцам возможность продавать излишки вырабатываемой электроэнергии на розничных рынках. К объектам микрогенерации относятся солнечная, ветровая, водная энергия с максимальной мощностью до 15 кВт.

Речь в документе идет в том числе и о небольшой гидроэлектростанции. Как, например, в австрийских Альпах, где практически на каждом водотоке стоит мини-ГЭС. "Актуальной становится формула "сам себе производитель и сам себе потребитель", - пояснил "РГ" профессор кафедры возобновляемых источников энергии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина Константин Ильковский. - Но для обеспечения безопасного функционирования внутридомовых инженерных систем законопроект не предполагает возможности установки систем микрогенерации в многоквартирных жилых домах.

Директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин считает, что этот законопроект про повышение эффективности, чтобы у владельцев частных домохозяйств возникло желание развивать новые источники микрогенерации. Документ необходим, чтобы узаконить деятельность домохозяйств, увлекающихся ВИЭ. По мнению эксперта, инвестиция в покупку ветряка окупится никогда.

При реализации законопроекта может возникнуть ряд сложностей. Например, выдача в сети, которые не готовы к приему электроэнергии от потребителя/производителя электроэнергии. Ведь по сути они должны работать в реверсном режиме. Конфигурация распределительной электросети должна быть изменена очень серьезно.

Кроме того, не решена проблема хранения электроэнергии. Для этого необходимы большие помещения, где были бы установлены накопители.

Подготовила Ольга Бухарова

Автономная мини-гидроэлектростанция (ГЭС) своими руками


Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, позволяющий получать практически бесплатное электричество. Подаренная природой энергия предоставит возможность сэкономить на коммунальных услугах и решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, ими стоит воспользоваться. Они смогут обеспечить электроэнергией участок и дом. А уж если построена гидроэлектростанция своими руками, экономический эффект возрастает в разы.

В представленной статье детально описаны технологии изготовления частных гидротехнических сооружений. Мы рассказали о том, что потребуется для устройства системы и подключения ее к потребителям. У нас вы узнаете о всех вариантах миниатюрных поставщиков энергии, собранных из подручных материалов.

Содержание статьи:

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. пока активно эксплуатируются только на Западе. На территории нашей страны эта перспективная отрасль лишь делает первые робкие шаги.

Галерея изображений

Фото из

Получение электроэнергии при извлечении потенциала воды - одно из перспективных направлений "зеленой" энергетики. Ее плюсы заключаются в использовании неисчерпаемых бесплатных ресурсов планеты с нанесением наименьшего ущерба природной обстановке

К объектам, задействованным в сфере малой гидроэнергетики, относятся мини гидроэлектростанции, вырабатывающие от 3-100 кВт до 25 МВт

Для получения электричества при использовании энергии воды необязательно наличие бурной горной реки или сооружение большой плотины. Достаточно сузить русло небольшой речки или ручья

Турбину небольшой гидроэлектростанции сможет заставить вращаться даже относительно небольшой по объему канал, в который вода поступает из близлежащего водоема или речки

Небольшие ГЭС, устроенные прямо в потоке воды просты, но не позволяют регулировать силу и объем стока. Возможность регулировки обеспечит миниатюрное водохранилище

Наиболее перспективными для организации мини ГЭС являются горные ручьи с характерной разницей высот в русле. Однако подобные условия можно создать и для речки, текущей по равнинной местности

Повысить производительность миниатюрной ГЭС помогут всевозможные водообороты и завихрения, которые можно соорудить искусственно, путем заливки бетонных конструкций

Для увеличения КПД разработчиками малых гидроэлектростанций усовершенствуются турбины. К примеру, обычное колесо с лопастями заменяется многовитковым шнеком

Использование воды для получения электроэнергии

Один из традиционных вариантов малой гидроэнергетики

Сужение канала для извлечения энергии

Устройство направленного на лопасти канала

Приплотинный вариант с небольшим водохранилищем

Разница высоты в русле ручья или речки

Искусственно сооруженное завихрение

Шнековый тип турбины с повышенным КПД

Небольшими частными гидроэлектростанциями могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен мегаватт или мини-ГЭС с максимальной мощностью в 100 кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома. Вот о последних и узнаем подробней.

Гирляндная станция с гидровинтами

Конструкция состоит из цепи роторов, закрепленных на гибком стальном тросе, перетянутом поперек реки. Сам трос исполняет роль вращательного вала, один конец которого фиксируется на опорном подшипнике, а второй – активирует вал генератора.

Каждый гидроротор «гирлянды» способен вырабатывать около 2 кВт энергии, правда, скорость водного потока для этого должна быть не менее 2,5 метров в секунду, а глубина водоема не превышать 1,5 м.

Принцип действия гирляндной ГЭС прост: напор воды раскручивает гидровинты, а те вращают трос и заставляют генератор вырабатывать энергию

Гирляндные станции с успехом использовались еще в середине прошлого века, но роль винтов тогда играли самодельные пропеллеры и даже консервные банки. Сегодня же производители предлагают несколько видов роторов для различных условий эксплуатации.

Они комплектуются лопастями разного размера, изготовленными из листового металла, и позволяют получить максимальный КПД от работы станции.

Но хотя в изготовлении этот гидрогенератор достаточно прост, его эксплуатация предполагает ряд специальных условий, не всегда осуществимых в реальной жизни. Такие сооружения перегораживают русло реки, и вряд ли соседи по берегу, не говоря уже о представителях экологических служб, разрешат использовать энергию потока для ваших целей.

Кроме того, в зимний период установку использовать можно только на незамерзающих водоемах, а в условиях сурового климата – консервировать или демонтировать. Поэтому гирляндные станции возводятся временно и преимущественно в безлюдной местности (например, около летних пастбищ).

Роторные станции мощностью от 1 до 15 кВт/час вырабатывают до 9,3 МВт за месяц и позволяют самостоятельно решить проблему с электрификацией в регионах, отдаленных от централизованных магистралей

Современный аналог гирляндной установки – погружные или наплывные рамные станции с поперечными роторами. В отличие от своей гирляндной предшественницы, эти конструкции не перегораживают всю реку, а задействуют только часть русла, причем установить их можно на понтоне/плоте или вовсе опустить на дно водоема.

Вертикальный ротор Дарье

Ротор Дарье – устройство турбины, которое получило название в честь своего изобретателя в 1931 г. Система состоит из нескольких аэродинамических лопастей, зафиксированных на радиальных балках, и работает за счет перепада давления по принципу «подъемного крыла», который широко задействован в кораблестроительстве и авиации.

Хотя такие установки больше используются для создания ветрогенераторов, они могут работать и с водой. Но в этом случае нужны точные расчеты, чтобы подобрать толщину и ширину лопастей в соответствии с силой водного потока.

Ротор Дарье напоминает «ветряк», только установленный под водой, причем работать он может вне зависимости от сезонных колебаний скорости потока

Для создания локальных гидростанций вертикальные роторы используется редко. Несмотря на неплохие показатели КПД и кажущуюся простоту конструкции, оборудование достаточно сложное в эксплуатации.

Перед началом работы систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Интересное решение в сфере проектирования малых ГЭС с вертикально работающей турбиной предложил австрийский изобретатель Франц Цотлётерер:

Галерея изображений

Фото из

Мини станция водоворотно-гравитационного действия

Сооружение отдельного канала с водоворотом

Турбина в центре вращения

Устройства для сбора вырабатываемой энергии

Веским плюсом водоворотных станций вполне обоснованно считается сохранение рыбных ресурсов.

Работа вертикальной турбины не наносит вреда живым организмам реки. К тому же на стенках сооружений не задерживается тина из-за специфического движения потока воды.

Подводный винтовой пропеллер

По сути, это самый простой воздушный ветряк, только устанавливается он под водой. Размеры лопастей, чтобы обеспечить максимальную скорость вращения и минимум сопротивления, рассчитываются в зависимости от силы движения потока. Например, если скорость течения не превышает 2 м/сек, то ширина лопасти должна быть в пределах 2-3 см.

Подводный пропеллер несложно сделать своими руками, но он подходит только для глубоких и быстрых рек – на мелком водоеме вращающиеся лопасти могут нанести травмы рыбакам, купальщикам, водоплавающим птицам и животным

Такой ветряк устанавливается «навстречу» потоку, но его лопасти работают не за счет давления водного напора, а благодаря возникновению подъемной силы (по принципу самолетного крыла или винта корабля).

Водяное колесо с лопастями

Водяное колесо – один из простейших вариантов гидравлического двигателя, известный еще со времен Римской Империи. Эффективность его работы во многом зависит от типа источника, на котором его установили.

Подливное колесо может вращаться только благодаря скорости потока, а наливное – с помощью напора и веса воды, ниспадающей сверху на лопасти

В зависимости от глубины и русла водотока можно установить различные типы колес:

  • Подливные (или нижнебойные) – подойдут для мелководных рек с быстрым течением.
  • Среднебойные – располагаются в руслах с природными каскадами так, чтобы поток попадал приблизительно на середину вращающегося барабана.
  • Наливные (или верхнебойные) – устанавливаются под плотиной, трубой или в нижней части естественного порога, чтобы ниспадающая вода продолжила путь через вершину колеса.

Но принцип работы у всех вариантов один и тот же: вода попадает на лопасти и приводит в действие колесо, которое заставляет вращаться генератор для миниэлектростанции.

Производители гидрооборудования предлагают готовые турбины, лопасти которых специально адаптированы под определенную скорость водного потока. Но домашние умельцы изготавливают барабанные конструкции по старинке – из подручных материалов.

Ознакомиться с шагами сооружения простейшего варианта мини ГЭС поможет следующая фото-подборка:

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Сужение русло и формирование перепада

Шаг 2: Раскрой деталей для сборки турбины

Шаг 3: Фиксация лопастей в самодельной турбине

Шаг 5: Установка опоры в русле ручья

Шаг 5: Установка турбины на опорную конструкцию

Шаг 6: Подключение генератора и аккумуляторов

Шаг 7: Устройство ременной передачи

Шаг 8: Тестирование устройства после сборки

Возможно, отсутствие оптимизации отразится на показателях КПД, зато себестоимость самодельного оборудования обойдется в разы дешевле покупного аналога. Поэтому водяное колесо наиболее популярный вариант для организации собственной мини-ГЭС.

Условия для установки гидроэлектростанции

Несмотря на заманчивую дешевизну энергии, вырабатываемую гидрогенератором, важно учесть особенности водного источника, ресурсы которого вы планируете задействовать для собственных нужд.

Ведь далеко не каждый водоток подойдет для эксплуатации мини-ГЭС, тем более круглогодичной, поэтому не помешает иметь в резерве возможность подключения к централизованной магистрали.

Несколько «за» и «против»

Основные плюсы индивидуальной гидроэлектростанции очевидны: недорогое оборудование, которое вырабатывает дешевое электричество, да еще и природе не вредит (в отличие от плотин, перекрывающих ток реки). Хотя абсолютно безопасной систему назвать нельзя – все-таки вращающиеся элементы турбин могут нанести травмы жителям подводного мира и даже людям.

Чтобы предупредить несчастные случаи, гидростанцию нужно оградить, а если система полностью скрыта водой – установить на берегу предупреждающий знак

Преимущества мини-ГЭС:

  1. В отличие от других «бесплатных» энергоисточников (солнечных батарей, ветрогенераторов), гидросистемы могут работать вне зависимости от времени суток и погоды. Единственное, что может им помешать – замерзание водоема.
  2. Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.
  3. Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.
  4. Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).
  5. Избыток электричества можно продавать в соседние дома.

Что касается недостатков – серьезной помехой для продуктивной эксплуатации оборудования может стать недостаточная сила течения. В этом случае придется возводить вспомогательные сооружения, что сопряжено с дополнительными затратами.

Если потенциальной энергии расположенной рядом реки при приблизительном расчете не хватит на выработку электричества в объеме, достаточном для практического применения, стоит обратить внимание на . Ветряк послужит эффективным дополнением.

Измерение силы водного потока

Первое, что нужно сделать, чтобы задуматься о виде и способе монтажа станции, – измерить скорость водного потока на облюбованном источнике.

Самый простой способ – опустить на стремнину любой легкий предмет (например, теннисный мячик, кусок пенопласта или рыбацкий поплавок) и засечь секундомером время, за которое он проплывет расстояние до какого-нибудь ориентира. Стандартная дистанция для «заплыва» – 10 метров.

Если водоем находится далековато от дома, можно построить отводной канал или трубопровод, и заодно и позаботиться о перепадах высоты

Теперь нужно пройденное расстояние в метрах разделить на количество секунд – это и будет скорость течения. Но если полученное значение будет меньше 1 м/сек, потребуется возвести искусственные сооружения, чтобы ускорить поток перепадами высот.

Это реально осуществить с помощью разборной плотины или неширокой сливной трубы. Но без хорошего течения от идеи с гидростанцией придется отказаться.

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Разумеется, собрать «на коленке» и возвести махину, предназначенную для обслуживания предприятия или населенного пункта даже из десятка домов – идея из области фантастики. Но соорудить своими руками мини-ГЭС для экономии электричества – вполне реально. Причем задействовать можно как готовые комплектующие, так и подручные материалы.

Поэтому рассмотрим пошагово изготовление наиболее простого сооружения – водяного колеса.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать своими руками мини-ГЭС, нужно подготовить сварочный аппарат, болгарку, дрель и набор вспомогательных инструментов – молоток, отвертку, линейку.

Из материалов понадобятся:

  • Уголки и листовой металл толщиной не менее 5 мм.
  • Трубы из ПВХ или оцинкованной стали для изготовления лопастей.
  • Генератор (можно использовать готовый покупной или сделать самому, как в данном примере).
  • Тормозные диски.
  • Вал и подшипники.
  • Фанера.
  • Полистироловая смола для заливки ротора и статора.
  • Медный провод на 15 мм для самодельного генератора.
  • Неодимовые магниты.

Учтите, что конструкция колеса будет постоянно контактировать с водой, поэтому металлические и деревянные элементы необходимо выбирать с защитой от влаги (или позаботится об их пропитке и покраске самостоятельно). В идеале, фанеру можно заменить пластиком, но деревянные детали проще достать и придать им нужную форму.

Сборка колеса и изготовление сопла

Основой для самого колеса могут стать два стальных диска одинакового диаметра (если есть возможность достать стальной барабан от кабеля – отлично, это намного ускорит процесс сборки).

Но если металла в подручных материалах не нашлось, можно вырезать круги и из водостойкой фанеры, хотя прочность и срок службы даже обработанного дерева не сравнится со сталью. Затем на одном из дисков нужно прорезать круглое отверстие под установку генератора.

После этого изготавливаются лопасти, а их понадобится не меньше 16 шт. Для этого оцинкованные трубы разрезаются вдоль на две или четыре части (зависит от диаметра). Затем места резки и саму поверхность лопастей нужно отшлифовать, чтобы уменьшить потери энергии при трении.

Лопасти устанавливаются под наклоном примерно в 40-45 градусов – это поможет увеличить площадь поверхности, на которую будет воздействовать сила потока

Расстояние между двумя боковыми дисками должно быть максимально приближено к длине лопастей. Чтобы наметить место для расположения будущих ступиц, рекомендуется сделать шаблон из фанеры, на котором будет обозначено место для каждой детали и отверстия для фиксации колеса к генератору. Готовую разметку можно прикрепить на внешней стороне одного из дисков.

Затем круги устанавливаются параллельно друг к другу с помощью стержней со сплошной резьбой, а лопасти привариваются или фиксируются болтами в нужных позициях. Барабан будет вращаться на подшипниках, а в качестве опоры используется рама из уголков или труб небольшого диаметра.

На этом этапе сборку барабана можно считать законченной, осталось оснастить его самодельным генератором и соплом, направляющим поток воды

Сопло предназначено для водных источников каскадного типа – такая установка позволит использовать энергию потока по максимуму. Изготавливается этот вспомогательный элемент путем выгибания листового металла с последующей сваркой швов, а после насаживается на трубу.

Однако если в вашей местности протекает равнинная река без порогов и других высотных препятствий, в этой детали нет необходимости.

Важно, чтобы ширина выходного отверстия сопла соответствовала ширине самого колеса, иначе часть потока будет идти «вхолостую», не попадая на лопасти

Теперь колесо нужно насадить на ось и установить на подпорку из сваренных или скрепленных болтами уголков. Осталось сделать генератор (или установить готовый) и можно отправляться к реке.

Генератор своими руками

Для изготовления самодельного генератора нужно сделать обмотку и заливку статора, для чего понадобятся катушки со 125-ю витками медной проволоки на каждой. После их соединения вся конструкция заливается полиэстеровой смолой.

Каждая фаза состоит из трех последовательно прикрепленных мотков, поэтому соединение можно сделать в форме звезды или треугольника с несколькими наружными выводами

Теперь нужно подготовить фанерный шаблон, совпадающий по размерам с тормозным диском.

На деревянном кольце выполняется разметка и делаются прорези для установки магнитов (в данном случае использовались неодимовые магниты толщиной 1,3 см, шириной 2,5 см и длиной 5 см). Затем полученный ротор также заливается смолой, а после просушки – присоединяется к барабану колеса.

Водяное колесо с ротором из тормозных дисков и генератором из мотков медной проволоки – окрашенное, презентабельное и готовое к эксплуатации

Последним монтируется алюминиевый кожух с амперметром, закрывающий выпрямители. Задача этих элементов – преобразовывать трехфазный ток в постоянный.

После установки колеса в поток небольшой речки с каскадом или отводной трубой, можно рассчитывать на производительность мини-ГЭС в 1,9А * 12В при 110 оборотах за минуту

Чтобы в колесо не попадали листья, песок и другой мусор, принесенный с потоком, желательно поставить перед устройством защитную сетку.

Также можно поэкспериментировать с зазорами между магнитами и катушками с увеличенным количеством витков для увеличения КПД гидростанции.

О всех видах вы узнаете, ознакомившись со статьей, посвященной внедрению в быт “зеленых технологий”.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Видео #2. Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Видео #3. Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь интересными сведениями и полезными рекомендациями, оставляйте тематические фото. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.

Мини- и микро-ГЭС

В этой статье мы расскажем вам популярные конструкции и применение мини- и микро-ГЭС.

Если взглянуть на промышленную энергетику сегодняшнего дня, если обратить внимание на динамику разработок в сфере альтернативной энергетики, то можно легко заметить, что здесь давно сформировался такой стереотип: равнинная река в принципе не пригодна для получения мощности на гидроэлектростанции.

Крупные ГЭС возводятся с применением оборудования, изначально разработанного для получения больших электрических мощностей на крутых перепадах или на горных реках, там где скорость потока воды доходит хотя бы до 2 м/с.

Генераторные установки для таких ГЭС не приспособлены для работы на относительно слабом течении равнинной реки. Для этих целей (для любых рек) продаются разве что походные игрушки для зарядки сотовых телефонов на пару ватт…

Конечно, возводить плотину для последующего строительства на ней промышленной ГЭС — мероприятие дорогое, окупаться будет долго, и вообще нет смысла налаживать традиционную ГЭС на равнинной реке. Если даже на равнинную реку установить обычный движитель, то его эффективность не позволит на малых оборотах получить нормальной мощности, тем более с учетом потерь на редукторе.

Наконец, те формулы, которые говорят что скорость воды менее 2 м/с не подходит для гидроэнергетики, просто не предназначены для применения к малым течениям. Здесь нужны иные формулы и иные подходы к генерации, чем на крупных промышленных ГЭС.

Представьте себе, как гидроустановки малой мощности могли бы обеспечивать электричеством труднодоступные районы нашей страны, и небольшие затраты на их возведение довольно быстро бы окупались. На небольших водотоках можно уже сейчас возводить мини- и микро-ГЭС. Как бы это повлияло на развитие альтернативной энергетики, потенциал которой в России реализован всего на долю процента?

Мини-ГЭС хватит для электроснабжения дачного поселка, усадьбы, хутора, фермерского хозяйства, расположенного недалеко от любой реки, куда однако невозможно проложить нормальную электрическую сеть. Даже на объектах водоснабжения и водоотведения можно в принципе устраивать микро-ГЭС. Мало того, конструкции небольших ГЭС уже давно зреют и созревают в умах неравнодушных, творчески настроенных людей.

Давайте рассмотрим наиболее популярные конструкции самодельных мини-ГЭС. Итак, небольшие малогабаритные ГЭС — это всегда проточные ГЭС мощностью от нескольких сотен Вт до нескольких десятков кВт, использующие энергию свободного течения реки, роторы которых могут быть устроены по разному. Есть три основных типа роторов для мини ГЭС: водяное колесо, гирлянда и пропеллер.

Водяное колесо устанавливают перпендикулярно реке, погружая его менее чем на половину лопатками в воду. Течение вращает колесо, врезаясь в лопатки, а колесо вращает ротор генератора (через карданную, зубчатую или иную передачу). Это наиболее простой и универсальный вид турбины для мини-ГЭС: они наименее громоздки, занимают наименьшую площадь, и обладают наибольшим КПД.

Такие колеса могут быть установлены на реке или даже на небольшом горном ручье. В самодельных моделях часто можно встретить в качестве генератора переделанный на постоянные магниты автомобильный генератор. Мощность колесных моделей достигает единиц киловатт.

Гирляндная ГЭС — это набор длинных тросов с закрепленными на них, один за другим, цилиндрическими роторами, которые переброшены с одного берега реки — на другой. Погруженные в воду роторы вращаются течением реки, приводя во вращение тросы, а тросы вращают ротор генератора через зубчатые передачи.

Такая конструкция достаточно материалоемка и в некотором роде опасна, поскольку перегораживает собой русло реки подобно плотине.

Разновидность данной идеи — роторы с лопатками на вращающейся оси, которая через кардан передает вращение на синхронный генератор. Генераторы такого рода изготавливают на единицы киловатт.

Пропеллер — похож на опрокинутый под воду, установленный в трубу, ветряк с тоненькими лопастями. Толщина лопастей и диаметр трубы зависят от скорости течения в месте монтажа ротора. Вращение здесь передается через редуктор на ротор генератора.

Этот тип турбины оказывается наиболее специализированным, поскольку турбина изготавливается строго под условия течения в месте монтажа, чтобы скорость воды в трубе увеличивалась.

Генераторы данного типа не только изготавливают самостоятельно любители, выпускаются они и промышленностью: одна японская фирма производит такие генераторы мощностью по 250 ватт.

Немаловажно энергетическое оборудование, устанавливаемое на мини-ГЭС. Оно должно работать согласованно с напором и скоростью течения, иметь стабилизацию и электронику с возможностью перехода на ручное управление, оснащенную всеми типами защит, в том числе от аварийных ситуаций.

Ранее ЭлектроВести писали, что в поселке городского типа Великий Бычков (Закарпатская область) намерены возобновить строительство каскада семи малых гидроэлектростанций на реке Шопурка.

По материалам: electrik.info.

Как сделать генератор для домашней ГЭС | by Maxim Zalevski

Сегодня мы будем изучать проект создания генератора для домашней гидроэлектростанции. Гидроэнергетика является одним из основных источников возобновляемой энергии в мире и составляет пятую часть электроэнергии по всему миру.

Читайте также:
Как сделать мини-ГЭС своими руками
Turbulent — новая вихревая мини-ГЭС которая не вредит рыбе и не сбивает силу течения
Blue Freedom — самая маленькая гидроэлектростанция

Есть два способа сделать электрический генератор дома, либо с помощью динамо или построить свой собственный генератор.
Генератор состоит из двух частей:

  • Статор, та часть, которая не двигается и оборудована катушками для сбора электроэнергии.
  • Ротор, движущаяся часть и имеющая магниты, которые индуцируют электричество в катушках.

Создание гидроагрегата.

Первое, что мы делаем, это печать дисков лопастей, которые вы можете найти здесь.

Этот вентиль будет придерживаться куском гофрированного картона, старайтесь избежать комков при вставке. С помощью резака вырезаем ротор и статор.
Мы сделаем небольшое отверстие в центре ротора, используя гвоздь.
Сложите кусок картона 3 х 16 см пополам и намотайте проволку как показано на рисунке. Эта коробка будет нашим проводником к катушкам.

Подготовьте 8 полосок 4 см ленты перед следующей стадией. Раскатайте эмаль медной проволоки через направляющую, чтобы сформировать первую катушку так чтобы было около 200 кругов.

Тщательно зафиксируйте катушки изолентой, чтобы сохранить их форму. Зачистите кончики каждого провода наждачной бумагой (около 1 см от каждого конца). Убедитесь, что часть кабеля полностью заизолированна. Повторите описанные выше шаги, чтобы сделать остальные три катушки.

Сборка бабины

Поместите катушки на диске статора, соблюдая направление, указанное в шаблоне (две катушки, намотанные по часовой стрелке и две против часовой стрелки). Подключите провода так, чтобы ток следовал по пути, указанному стрелками, начиная с катушки против часовой стрелки нижнюю левую сторону. Каждое соединение обязательно заизолируйте.
Проверьте правильно ли выполнены соединения измеряя сопротивление с помощью мультиметра. Если соединения хорошо сделаны, сопротивление должно быть небольшим (<10 Ом).
После того, как вы подтвердили хорошую производительность, закрепите катушки статора с помощью силикона. Дождитеть пока силикон высохнет перед размещением очередной катушки.
Возьмите 4 керамических магнита примерно 18 мм в диаметре. С помощью магнитного компаса определите полярность каждой стороны магнита и пометьте два магнита северных и два южных.
Закрепите силиконом магниты, чередуя полярность (NSNS) как показано на рисунке.

Сборка турбины

Для сборки турбины, мы должны проколоть центр пробки от 3 до 5 см сверлом 1/4 “. Поместите пробку на шаблоне с помощью карандаша и отметьте места, где будут расставлены ложки.

С помощью ножа, просверлите отверствия в отмеченных местах. Нарежьте 8 пластиковых ложек, оставляя сантиметр от ручки. Зафиксируйте ложки в пробке и отрегулируйте угол и глубину каждой ложке таким образом, чтобы они имели один и тот же угол наклона по отношению к пробке. Закрепите все ложки силиконом.
Возьмите пластиковую бутылку 4 л прямоугольной формы, вырежьте ее ножницами или острым ножом, как показано на фото.

С помощью линейки отмерьте центр на одной из боковых сторон. Отметьте эту точку несмываемым маркером. Повторите на противоположной стороне. Пробейте обе стороны сверлом 1/4 на отметке, которую вы сделали.
С помощью ножниц вырежьте 2 трубки ПВХ 1/4 “. Трубка должна проходить через центр пластикового контейнера, статор и вал, как показано на рис.

Дюбель вставляется через турбину и контейнер, как показано на рисунке выше. Турбина расположена внутри контейнера таким образом, чтобы ложки находились ниже узкого места. также регулируем положение винилового шланга так, чтобы они не касались внутренней части контейнера. Теперь поместите вторую трубку после того, как установите статор. Трубки помогают держать все части турбины на месте, когда он крутится. Включаем турбину, чтобы проверить, что турбина не падает внутрь контейнера.
Вставьте ротор на валу. Магниты должны быть около 2 или 3 мм от катушек. Поверните вал, чтобы проверить, что магниты не попали на катушки. Регулирутйе угол наклона диска, если это необходимо.
Если ротор вращается плавно, он фиксирует положение размещения горячего клея на дюбель.
Поместите контейнер рядом с трубой и вращайте турбину с водой. Измеряйте с помощью мультиметра энергию, которую они производят.
Вот некоторые видео-примеры по созданию домашней гидроэлектростанции:

По материалам: Re-Energy

Бесплатное электричество - мини ГЭС своими руками

 

Если у Вашего жилища протекает река или даже небольшой ручей, то с помощью самодельной мини ГЭС Вы можете получить бесплатную электроэнергию. Возможно это будет не очень большое пополнение бюджета, но осознание того, что у Вас есть своя собственная электроэнергия - стоит гораздо дороже. Ну а если, например на даче, нет центрального электроснабжения - то даже небольшие мощности электроэнергии будут просто необходимы. И так, для создания самодельной гидроэлектростанции необходимо как минимум два условия - наличие водяного ресурса и желание.

Если и то и другое присутствует, то  то первое, что нужно сделать – это измерить скорость потока реки. Сделать это очень просто -  бросаете в реку веточку и замерьте время, в течении которого она проплывет 10 метров. Поделив метры на секунды, вы получите скорость течения в м/с. Если скорость меньше 1 м/с, то продуктивной мини ГЭС не получится. В этом случае можно попробовать увеличить скорость потока искусственно заузив русло или сделав небольшую плотину, если имеете дело с не большим ручьем.  

Для ориентира, можно использовать соотношение между скоростью потока в м/с и мощностью снимаемой электроэнергии с вала винта в кВт (диаметр винта 1 метр). Данные экспериментальные, в реальности полученная мощность зависит от многих факторов, но для оценки подойдет.Так:

0.5 м/с – 0.03 кВт,
0.7 м/с – 0.07 кВт,
1 м/с – 0.14 кВт,
1.5 м/с – 0.31 кВт,
2 м/с – 0.55 кВт,
2.5 м/с – 0.86 кВт,
3 м/с -1.24 кВт,
4 м/с – 2.2 кВт и т.д.

Мощность самодельной мини ГЭС пропорциональна кубу скорости потока. Как уже указывалось, если скорость течения  недостаточная, попробуйте ее искусственно увеличить, если это конечно возможно.

Типы мини-ГЭС

Существует несколько основных вариантов самодельных мини гидроэлектростанций.

Водяное колесо

Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды. Колесо погружено в поток меньше чем наполовину. Вода давит на лопасти и вращает колесо. Существуют также колеса-турбины со специальными лопатками, оптимизированными под струю жидкости. Но это достаточно сложные конструкции скорее заводского, чем самодельного изготовления.

Ротор Дарье

Это ротор с вертикальной осью вращения, используемый для генерации электрической энергии. Вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Эта конструкция  была запатентована Жорж Жан-Мари Дарье, французским авиационным инженером в 1931 году. Также часто используется в конструкциях ветрогенераторов.

Гирляндная ГЭС 

Гидроэлектростанция состоит из легких турбин - гидровингроторов, нанизанных и жестко закрепленными в виде гирлянды на тросе, переброшенном через реку. Один конец троса закрепляется в опорном подшипнике, второй - вращает ротор генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращательное движение которого передается к генератору. Поток воды вращает роторы, роторы вращают трос.

Пропеллер

Также заимствован из конструкций ветровых электростанций, такой себе "подводный ветряк" с вертикальным ротором. В отличие от воздушного, подводный пропеллер имеет лопасти минимальной ширины. Для воды достаточно ширины лопасти всего в 2 см. При такой ширине будет минимальное сопротивление и максимальная скорость вращения. Такая ширина лопастей выбиралась для скорости потока 0.8-2 метра в секунду. При больших скоростях, возможно, оптимальны другие размеры. Пропеллер движется не за счет давления воды, а за счет возникновения подъемной силы. Так же как крыло самолета. Лопасти пропеллера движутся поперек потока, а не увлекаются потоком в направлении течения. 

Преимущества и недостатки различных систем самодельной мини ГЭС

Недостатки гирляндной ГЭС очевидны: большая материалоемкость, опасность для окружающих ( длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД. Гирляндная ГЭС – это своего рода небольшая плотина. Целесообразно использовать в безлюдных, удаленных местах с соответствующими предупредительными знаками. Возможно потребуется разрешение властей и экологов. Второй вариант - небольшой ручей у Вас в огороде.
 Ротор Дарье  - сложен в расчете и изготовлении. В начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока - это плюс.

Наибольшее распространение при построении самодельных гидроэлектростанций получили схемы пропеллера и водяного колеса. Так как эти варианты сравнительно просты в изготовлении, требуют минимальных расчетов и реализуются при минимальных затратах, имеют высокий КПД, просты в настройке и эксплуатации.

Если у Вас нет водяного энергоресурса можете самостоятельно сделать домашнюю ветроэлектростанцию.

П

ример простейшей мини-ГЭС

Простейшую гидроэлектростанцию можно быстро соорудить из обычного велосипеда с динамкой для велофары. Из оцинкованного железа или не толстого листового алюминия  надо заготовить несколько лопастей (2-3). Лопасти должны быть длиной от обода колеса до втулки, а шириной 2-4 см. Эти лопасти устанавливаются между спицами любым подручным способом или заранее заготовленными креплениями. 
Если вы используете две лопасти, то установите их напротив друг друга. Если захотите добавить большее количество лопастей, то разделите окружность колеса на число лопастей и установите их через равные промежутки. С глубиной погружения колеса с лопастями в воду можете поэкспериментировать. Обычно его погружают от одной трети до половины.
Вариант походной ветроэлектростанции рассматривался ранее.

Такая микро ГЭС не занимает много места и отлично послужит  велотуристам - главное наличие ручья или речушки  - что обычно и есть в месте разбивки лагеря. Мини ГЭС из велосипеда сможет освещать палатку и заряжать сотовые телефоны или другие гаджеты.


Бесплатное электричество — мини ГЭС своими руками

Если у Вашего жилища протекает река или даже небольшой ручей, то с помощью самодельной мини ГЭС Вы можете получить бесплатную электроэнергию. Возможно это будет не очень большое пополнение бюджета, но осознание того, что у Вас есть своя собственная электроэнергия — стоит гораздо дороже. Ну а если, например на даче, нет центрального электроснабжения — то даже небольшие мощности электроэнергии будут просто необходимы. И так, для создания самодельной гидроэлектростанции необходимо как минимум два условия — наличие водяного ресурса и желание.

Если и то и другое присутствует, то то первое, что нужно сделать – это измерить скорость потока реки. Сделать это очень просто — бросаете в реку веточку и замерьте время, в течении которого она проплывет 10 метров. Поделив метры на секунды, вы получите скорость течения в м/с. Если скорость меньше 1 м/с, то продуктивной мини ГЭС не получится. В этом случае можно попробовать увеличить скорость потока искусственно заузив русло или сделав небольшую плотину, если имеете дело с не большим ручьем.

Для ориентира, можно использовать соотношение между скоростью потока в м/с и мощностью снимаемой электроэнергии с вала винта в кВт (диаметр винта 1 метр). Данные экспериментальные, в реальности полученная мощность зависит от многих факторов, но для оценки подойдет. Так:

  • 0.5 м/с – 0.03 кВт,
  • 0.7 м/с – 0.07 кВт,
  • 1 м/с – 0.14 кВт,
  • 1.5 м/с – 0.31 кВт,
  • 2 м/с – 0.55 кВт,
  • 2.5 м/с – 0.86 кВт,
  • 3 м/с -1.24 кВт,
  • 4 м/с – 2.2 кВт и т.д.

Мощность самодельной мини ГЭС пропорциональна кубу скорости потока. Как уже указывалось, если скорость течения недостаточная, попробуйте ее искусственно увеличить, если это конечно возможно.

Типы мини-ГЭС

Существует несколько основных вариантов самодельных мини гидроэлектростанций.

Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды. Колесо погружено в поток меньше чем наполовину. Вода давит на лопасти и вращает колесо. Существуют также колеса-турбины со специальными лопатками, оптимизированными под струю жидкости. Но это достаточно сложные конструкции скорее заводского, чем самодельного изготовления.


Это ротор с вертикальной осью вращения, используемый для генерации электрической энергии. Вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Эта конструкция была запатентована Жорж Жан-Мари Дарье, французским авиационным инженером в 1931 году. Также часто используется в конструкциях ветрогенераторов.

Гирляндная гидроэлектростанция состоит из легких турбин — гидровингроторов, нанизанных и жестко закрепленными в виде гирлянды на тросе, переброшенном через реку. Один конец троса закрепляется в опорном подшипнике, второй — вращает ротор генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращательное движение которого передается к генератору. Поток воды вращает роторы, роторы вращают трос.


Также заимствован из конструкций ветровых электростанций, такой себе «подводный ветряк» с вертикальным ротором. В отличие от воздушного, подводный пропеллер имеет лопасти минимальной ширины. Для воды достаточно ширины лопасти всего в 2 см. При такой ширине будет минимальное сопротивление и максимальная скорость вращения. Такая ширина лопастей выбиралась для скорости потока 0.8-2 метра в секунду. При больших скоростях, возможно, оптимальны другие размеры. Пропеллер движется не за счет давления воды, а за счет возникновения подъемной силы. Так же как крыло самолета. Лопасти пропеллера движутся поперек потока, а не увлекаются потоком в направлении течения.

Преимущества и недостатки различных систем самодельной мини ГЭС

Недостатки гирляндной ГЭС очевидны: большая материалоемкость, опасность для окружающих ( длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД. Гирляндная ГЭС – это своего рода небольшая плотина. Целесообразно использовать в безлюдных, удаленных местах с соответствующими предупредительными знаками. Возможно потребуется разрешение властей и экологов. Второй вариант — небольшой ручей у Вас в огороде.

Ротор Дарье — сложен в расчете и изготовлении. В начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока — это плюс.

Наибольшее распространение при построении самодельных гидроэлектростанций получили схемы пропеллера и водяного колеса. Так как эти варианты сравнительно просты в изготовлении, требуют минимальных расчетов и реализуются при минимальных затратах, имеют высокий КПД, просты в настройке и эксплуатации.

Пример простейшей мини-ГЭС

Простейшую гидроэлектростанцию можно быстро соорудить из обычного велосипеда с динамкой для велофары. Из оцинкованного железа или не толстого листового алюминия надо заготовить несколько лопастей (2-3). Лопасти должны быть длиной от обода колеса до втулки, а шириной 2-4 см. Эти лопасти устанавливаются между спицами любым подручным способом или заранее заготовленными креплениями.

Если вы используете две лопасти, то установите их напротив друг друга. Если захотите добавить большее количество лопастей, то разделите окружность колеса на число лопастей и установите их через равные промежутки. С глубиной погружения колеса с лопастями в воду можете поэкспериментировать. Обычно его погружают от одной трети до половины.

Вариант походной ветроэлектростанции рассматривался ранее.

Такая микро ГЭС не занимает много места и отлично послужит велотуристам — главное наличие ручья или речушки — что обычно и есть в месте разбивки лагеря. Мини ГЭС из велосипеда сможет освещать палатку и заряжать сотовые телефоны или другие гаджеты.

Источник

Гидроэлектростанция своими руками на приусадебном участке

Самодельная мини гидроэлектростанция, сделанная своими руками: фото с описанием, а также несколько видео где показана работа мини ГЭС.

У автора возле придомового участка протекает небольшой ручей, это натолкнуло его на мысль о постройке мини гидроэлектростанции чтобы иметь возможность получить дополнительную электроэнергию для освещения дома и работы маломощных бытовых приборов.

Далее представлены фото с описанием самоделки.

Первым делом автор построил из камней и бетона на ручье запруду, чтобы создать направленный поток воды на турбину.

Турбина была изготовлена самостоятельно из влагостойкой фанеры толщиной 13 мм.

В результате получилось колесо диаметром 1200 мм и шириной 600 мм, конструкцию дополнительно покрыли водоотталкивающим покрытием.

Крепление под турбину сделано из дубового бруса, вся установка закреплена анкерами к бетонному основанию, отлитому на дне ручья.

В этой самодельной мини ГЭС использован генератор Wind blue Power Permanent Magnet Generator, он способен вырабатывать 12 V уже при 130 оборотах в минуту. Обычный автомобильный генератор сюда не подходит, так как выдает 12 V более чем на 1000 об/мин. Крутящий момент передаётся из турбины на генератор цепной передачей.

По началу турбина вращалась не достаточно быстро и автор решил сделать под запрудой дополнительную ступень, на которой вода собиралась в узкое жерло и с большей силой падала на лопасти колеса.

К генератору подключена пара автомобильных аккумуляторов 12V по 110А и инвертор.

Выходная мощность мини гидроэлектростанции — 50 Вт, на пике выдает до 500 Вт.

На мой взгляд, задумка неплохая, установку можно усовершенствовать, конечно её мощности не хватит для полноценного энергоснабжения дома, но как дополнительный источник бесплатного электричества вполне подойдёт.

Рекомендую посмотреть несколько видео от автора самоделки.

Колесо турбина для генератора.

Самодельная мини ГЭС в работе.

Видео: турбина гидроэлектростанции при полной нагрузке.

Гидроэлектрический генератор: как построить маленький

Гидроэлектрический генератор - лучшее, что можно построить для производства электроэнергии, если поблизости протекает ручей.

Все мы знаем, что ученые находятся в постоянном поиске альтернативных источников энергии, и это происходит потому, что в последние годы количество традиционных источников энергии начало значительно сокращаться.

Они разработали различные системы, которые преобразуют энергию природы в электричество, и многие из этих систем могут быть построены дома в меньшем масштабе, чтобы снизить потребление электроэнергии.После того, как мы увидели, как производить электричество с помощью магнитов или энергии ветра, пора поговорить о людях, которые живут рядом с рекой.

Часто называемый гидро-, микрогидро- или ручным гидрогенератором . , эту систему не очень сложно построить.

Чтобы построить гидроэлектрический генератор, вы должны выполнить следующие шаги:

1. Подготовка дисков

Наш гидроэлектрический генератор будет состоять из двух основных частей:
- Статор (эта часть не движется и снабжена витками провода для сбора электроэнергии)
- Ротор (ротор - это часть, которая движется и имеет несколько мощных магнитов. что вызовет электричество в катушках)
Сначала вам понадобятся шаблоны и картон.Два шаблона, которые содержат схему ротора и статора, необходимо вырезать и прикрепить к передней и задней части картона. После того, как эти шаблоны хорошо приклеены к картону, сделайте отверстие (1 см) в центре диска статора.

2. Присоединение статора

Теперь вам нужно сделать 4 катушки, которые будут прикреплены к картону. Для этого необходимо использовать картон с овальным сечением. Затем начните наматывать провода на этот картон, чтобы получилась плотная катушка (200 витков). Осторожно снимите катушку с овальной части, а затем повторите эту процедуру, чтобы сделать еще три катушки.

Расположите катушки на картоне по шаблонной схеме (их обмотки должны чередоваться по часовой стрелке и против часовой стрелки). Вы должны быть уверены, что электрон будет следовать по пути, указанному стрелками на шаблоне, начиная с левой катушки против часовой стрелки.

Соедините концы катушек и используйте изоляционную ленту, чтобы избежать ошибок. Используйте мультиметр, чтобы проверить электрическое сопротивление (Ом). Если провода подключены правильно, счетчик должен показывать около 10 Ом.

3. Установка ротора

На этом этапе вам нужно прикрепить 4 сильных магнита к шаблону статора. Проверьте магниты, отметьте южный полюс на двух из них и северный полюс на двух оставшихся. Магниты должны быть расположены на шаблоне так, чтобы их полярность чередовалась (Н-С-Н-С).

Тогда вам понадобится пробка и 8 пластиковых ложек. Вы должны укоротить ложки так, чтобы длина ручки не превышала 1 см. Посмотрите на шаблон ротора и вставьте ложки в пробку (глубиной 1 см).

4. Турбина

Проделайте в пробке отверстие диаметром 6 мм (убедитесь, что отверстие находится по центру), снова зафиксируйте геометрическое положение ложек и добавьте немного горячего клея в каждую ложку, чтобы закрепить ее.

5. Корпус генератора и окончательная сборка

Найдите пластиковый резервуар или бутылку, чтобы прикрепить ротор, статор и небольшую турбину. После того, как вы найдете центр бака, проделайте в этом месте отверстие (6 мм) и закрепите статор с его катушками чуть выше отверстия.Затем прикрепите к одному валу турбину и ротор (ложки должны быть обращены к горлышку бутылки, а магниты должны быть близко к катушкам (3 мм между катушками и магнитами)).

Похоже, наш небольшой гидроэлектрический генератор почти готов к работе. Все, что нам сейчас нужно, - это поток воды, чтобы турбина вращалась непрерывно, пока есть вода для ее вращения. Если турбина правильно подключена к генератору, этот поток должен производить достаточно гидроэлектроэнергии, чтобы обеспечивать энергией наши коммунальные предприятия или заряжать аккумуляторы.

Рабочий электрогенератор

Пользователь Youtube TheDamHeroes, вдохновленный разработкой, представленной в этой статье, разместил работающий гидроэлектрический генератор. Посмотрите это в действии ниже:

(Посещали 118,972 раза, сегодня 1 посещали)

Лучшие гидроэлектрические генераторы

Если вы ищете надежную, чистую, мощную электроэнергию, то покупка одного из лучших гидроэлектрических генераторов может быть ответом. Использование энергии движущейся воды вряд ли является новой концепцией.От древних цивилизаций, использующих водяные колеса до огромной плотины Гувера, люди использовали этот источник энергии на протяжении тысячелетий.

Используя современные технологии, вы можете легко стать частью истории (и будущего) с вашим собственным гидроэлектрическим генератором на заднем дворе .

Если вам повезло, что через ваш участок протекает ручей или река , вариантов, доступных вам, очень много. Однако, если на вашей территории нет водоема, не волнуйтесь! Есть возможности использовать энергию движущейся воды, где бы она ни находилась.Это может быть даже труб , которые проходят через ваш дом.

6 лучших гидроэлектрических генераторов

Лучший в целом: Scott Hydroelectric Turbine Generator

  • Вт: 1500 Вт
  • Тип: Гидрогенератор с перекрестным потоком турбины
  • Основные моменты: Отличное качество сборки, низкие эксплуатационные расходы и хорошее энергопотребление при относительно низком напоре
  • Not-So: Эти устройства довольно дорогие и, как правило, предназначены для людей, которые хотят полностью отключиться от сети.

Гидроэлектрические генераторы Скотта - действительно одни из лучших гидроэлектрических генераторов в мире.Они невероятно подходят для потребностей и средств среднего домовладельца.

Эти единицы довольно дорогие , если сравнивать их с другими генераторами аналогичных характеристик. Однако они построены очень хорошо и просты в использовании для начинающего энтузиаста.

Генераторы также могут включать батареи , контроллеры заряда, инверторы и многое другое. Это отлично подходит для тех, кто не знает, что и как получить.

Этот блок включает в себя все, что вам нужно, чтобы начать выкачивать чистую энергию.Это делает этот генератор настоящим победителем в плане удобства и выгодной сделки.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты только хвалят эти генераторы. Их впечатлила простота установки .

Генераторы в основном не требуют технического обслуживания, что является ключевым моментом. Также рецензенты высоко оценили способность генераторов работать с низким напором.

Scott Hydroelectric предлагает своим клиентам услуги и консультации на постоянной основе.Рецензенты много говорили о том, насколько это было полезно для их установок. Это потому, что такая установка может быть сложной для неопытного новичка.

Особенности и соображения

Эти блоки рассчитаны на мощность 1500 Вт , но при правильных условиях способны производить 200 Вт . Этого достаточно для обычного дома.

В генераторе используется турбина с крестообразной головкой. Это отлично подходит для мест с низким расходом воды.Генераторы Скотта хорошо подходят для различных областей и ландшафтов по сравнению с другими генераторами в своем классе.

Гидрогенераторы имеют только два вращающихся компонента. Они работают тихо, , что делает их менее надоедливыми при нахождении рядом с домом.

Генератор поставляется в виде готового, укомплектованного агрегата . Это устраняет большую часть технической работы, которую необходимо выполнить обычному домовладельцу для установки.

Однако рекомендуемые технические характеристики для этого генератора для работы с полной эффективностью - высота напора 25 футов или номинальное давление 9 фунтов на квадратный дюйм .Это может исключить некоторых домовладельцев, которые, к сожалению, не могут оказать такое давление на свою собственность.

Агрегаты производятся и продаются в США. Таким образом, вы можете легко связаться с компанией за советом и помощью, если у вас возникнут какие-либо вопросы по установке.

Посмотреть цену на Ebay

Второе место: водяной турбогенератор SAVEMORE4U

  • Вт: 10 Вт
  • Тип: Внутритрубный микрогидрогенератор
  • Основные моменты: Супер дешевый и простой в установке
  • Не-то: С помощью этого продукта можно произвести очень небольшое количество энергии

Микрогенератор с водяной турбиной SAVEMORE4U разработан для использования в трубопроводе водопроводной системы среднего домохозяйства или на любом участке, где есть трубы подходящего размера.Это устройство обманчиво простое: турбина генератора вращается, когда вода течет по трубе, производя электричество.

Хотя маловероятно, что вы собираетесь удовлетворить потребности своего дома в электроэнергии с помощью только этого небольшого генератора, концепция очень интересна, и рекуперация энергии из таких доступных источников - удобная идея. Стоимость этого продукта довольно низкая, и его довольно легко установить, что делает его жизнеспособным практически для всех, кто хочет быть более экологичным.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом остались довольны изящным маленьким устройством. Тем не менее, у некоторых есть жалобы на то, насколько мал диаметр впускной трубы, которая подается в генератор, поскольку иногда это затрудняет получение достаточного потока.

Некоторые обозреватели также говорили о необходимости приобретения блокирующего диода, чтобы использовать мощность от генератора. Поскольку блок не поставляется с блокирующим диодом , это может быть дополнительной головной болью для источника и установки для тех, кто технически не склонен.

Особенности и соображения

Крошечный генератор может производить очень небольшое количество энергии всякий раз, когда вода течет по трубе, к которой он прикреплен. Простым и эффективным применением было бы подключение нескольких из этих генераторов к трубам с высоким расходом, например к тем, которые ведут к душевым или ирригационным системам.

Это позволит генераторам вносить свой вклад в зарядку аккумуляторного блока, который питает дом, в то время как основные источники могут быть от ветряных или солнечных батарей .

Трубы, обеспечивающие наибольшую мощность, можно найти внутри и вокруг дома, например, душевые трубы, ирригационные линии и водопроводы, входящие в водогрейные котлы или нагреватели. Еще одно применение, которое было предложено, - это установка светильников на садовые шланги для полива хорошо освещенного сада в ночное время.

В конечном счете, это фантастическое маленькое устройство - отличная концепция, которая, вероятно, станет намного более популярной в системах рекуперации энергии, которые находят свое применение в секторе возобновляемых источников энергии .

Узнать цену на Amazon

Лучшее для кемпинга: Портативный источник питания Waterlily USB

  • Вт: 15 Вт
  • Тип: Переносное устройство для кемпинга / походов
  • Основные моменты: Прочное портативное устройство, способное надежно заряжать устройства
  • Не так: Требуется приличный поток воды для правильной зарядки устройств

Waterlily - это компактная переносная гидроэлектрическая турбина , предназначенная в основном для людей на открытом воздухе.Все, что для этого требуется, - это движущийся водоем, например река или ручей. Как только он заработает, вы можете подключить устройство, которое хотите зарядить.

Компания утверждает, что устройство способно генерировать до 360 Вт-часов энергии в день, и это число, над которым не стоит смеяться. Это делает Waterlily лучше, чем солнечная панель мощностью 100 Вт или эквивалентна ей. Если вы заядлый любитель активного отдыха, которому нужна надежная зарядка, это устройство может стать решением ваших проблем с питанием.

Конструкция прочная и долговечная и не похоже, что она сломается после столкновения с несколькими камнями во время сильного течения. Интересным применением этого устройства является буксировка его за лодками, движущимися с малой скоростью, для выработки электроэнергии. Универсальность кувшинки делает ее незаменимой в любой поездке на природу.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты были очень довольны отличным качеством и надежной конструкцией Waterlily .Они также похвалили Waterlily за способность заменять тяжелые батареи, необходимые при поездках на улицу. Это хорошее доказательство того, какое количество энергии способно производить устройство.

Однако некоторые обозреватели отметили, что лопасти турбины требуют довольно сильной силы воды для выработки энергии. Это может затруднить использование в медленно движущихся ручьях или реках. Некоторые обозреватели также упомянули, что габариты и вес устройства были немного громоздкими при рассмотрении возможности переноски устройства в рюкзаке.

Особенности и соображения

Главным преимуществом этого устройства является его портативность и простота использования . Самым сложным из всего этого может быть поиск реки или ручья с достаточным течением, чтобы повернуть лопасти турбины. Однако, если вы путешествуете по местам, где их легко найти, это не должно быть проблемой.

Устройство может поставляться с сухим мешком для дождливой погоды или быстрой воды, которая может разбрызгивать оборудование. Это большое дополнительное преимущество для тех, кто любит экстремальные занятия на свежем воздухе или беспокоится о том, чтобы повредить устройство во время путешествий.

Кувшинка выпускается в двух вариантах: версия USB и версия 12 В . В конечном счете, выбор устройств, которые вы можете заряжать, весьма разнообразен. Хотя он может не заряжать ноутбук, он, безусловно, может работать с телефонами или небольшой электроникой.

Следует отметить важную особенность: «Кувшинка» также может использоваться вне воды в качестве ветряной турбины, если нет воды и погода позволяет это. Кроме того, турбины могут быть проверены вручную, для выработки энергии, если нет ни движущейся воды, ни ветра.

Узнать цену на Amazon

Лучший универсальный комплект: WindZilla PMA Pelton Water Wheel Adapter

  • Вт: 350 Вт
  • Тип: Колесный гидроэлектрический генератор Pelton
  • High Points: Отличный комбинированный пакет по разумной цене для тех, кому требуется средний уровень мощности
  • Не так: Генератору по-прежнему потребуются некоторые технические ноу-хау, и он может быть не в состоянии самостоятельно удовлетворить потребности среднего дома в электроэнергии.

Генераторы WindZilla - это надежных, хорошо сделанных генераторов , которые подходят для питания среднего домашнего пользователя.Что хорошо в этом конкретном устройстве, так это то, что он поставляется с гладким 8-дюймовым колесом Pelton и адаптером, так что он почти готов к работе прямо из коробки.

Колесо Pelton, конструкция отлично подходит для определенных настроек, и удобство отсутствия уже подключенной турбины невозможно переоценить.

Колесо Пелтона отлично подходит для выработки энергии, поскольку это наиболее эффективная конструкция гидроэлектрических генераторов. Фактически, эффективность 90% на самом деле считается довольно низкой для колесной системы Pelton.

Эти системы разработаны для мест, которые могут обеспечивать потоки воды с высоким напором ( высокое давление ), что может сделать их неприменимыми для некоторых свойств. Однако им требуется очень мало воды .

Что говорят рецензенты?

Обозреватели впечатлены эффективностью генератора и его способностью производить достаточную мощность при низких оборотах. Некоторые обозреватели упоминали, что подшипники в генераторе имели слишком большое трение и иногда выходили из строя.Это может вызвать проблемы в долгосрочной перспективе, но детали можно заменить, если они перегорят.

Приспособление для колес Pelton было признано отличным и получило похвалу за свою эффективность при низком давлении . Тот факт, что система поставляется с адаптером и уже прикрепленным колесом Пелтона, был сочтен обозревателями удобным. Фактически, это устраняет иногда обременительный процесс поиска и установки подходящей турбины.

Особенности и соображения

Эта установка WindZilla может использоваться как для производства гидроэлектроэнергии. , так и с ветряной турбиной.Хотя к этому устройству прилагается колесо Пелтона, оно позволяет использовать генератор для эффективного использования энергии ветра, если это потребуется.

Генератор способен производить 12 В при впечатляющих 540 об / мин и 24 В при 1080 об / мин , что делает его идеальным для использования в относительно небольших проектах.

Еще одна приятная особенность, о которой часто забывают, - это монтажная ножка , которая прилагается к устройству. Монтажная лапка позволяет легко прикрутить блок на место и запустить его.

Несмотря на то, что это устройство поставляется со многими необходимыми деталями, вы должны учитывать, что настройка иногда бывает более сложной, чем система колес Пелтона.

Система WindZilla требует создания воды под давлением за счет силы тяжести или каким-либо другим способом. Это может не быть проблемой для некоторых потребителей, которые находятся в нужном стечении обстоятельств, но могут быть неприменимы к другим.

Посмотреть цену на Ebay

Лучшее для больших объектов: гидроэлектрический генератор Jiangsu Naier

  • Вт: 2,000 Вт
  • Тип: Универсальный гидроэлектрический генератор
  • Основные моменты: Имеет потенциал для питания целых домашних хозяйств, если используется правильная установка и присутствуют условия
  • Не-то: Требуются серьезные навыки самостоятельного изготовления и немного технических ноу-хау, чтобы заставить этот генератор производить энергию.

Этот мощный генератор является основным оборудованием, которое вам понадобится, чтобы начать производить серьезную энергию для вашего дома.Чтобы в полной мере использовать возможности этого продукта, вам потребуется доступ к приличному потоку воды на вашем участке.

Когда этот поток воды направляется и используется для толкания турбин, подключенных к генератору, может быть произведено большое количество энергии.

Генераторная установка может быть оснащена множеством различных турбин, которые можно использовать для использования мощности водяной системы, которая у вас есть. Тип настройки, необходимый для получения максимальной отдачи от устройства, будет зависеть от условий вашей собственности.

Однако устройство универсально и может быть адаптировано к широкому диапазону систем . Тот факт, что эти генераторы являются безредукторными, с системами прямого привода, позволяет им иметь фантастический срок службы, который, по заявлению компании, может составлять более 20 лет.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты, кажется, в целом довольны универсальностью и надежностью этого устройства . Компания Jiangsu Naier заработала репутацию производителя высококачественных генераторов, которые имеют большой срок службы и не требуют минимального обслуживания.Хотя эти генераторы обычно используются для выработки энергии ветра, пользователи обнаружили, что эти устройства отлично подходят для применения в гидроэнергетике.

Большинство обозревателей добились успеха, используя конструкцию колеса Пелтона, но возможности генератора на низких оборотах позволяют ему хорошо адаптироваться и к другим конструкциям. В целом рецензенты пришли к единому мнению, что главными достоинствами этих устройств являются надежность и универсальность.

Особенности и соображения

Гидрогенератор Jiangsu Naier Hydro Generator - это 3-фазный генератор с постоянными магнитами , который требует подключения системы, которая использует энергию движущейся воды, которую вы будете использовать.Это может быть что-то простое, например водяное колесо, или более сложная и эффективная система.

Некоторым пользователям может потребоваться помощь профессионала для эффективной установки этого устройства, но если вы думаете, что справитесь с этой задачей, перспектива полного отключения от сети становится еще более реальной при использовании такого генератора.

Эти агрегаты отличаются своей способностью работать в жарких условиях благодаря алюминиевой раме , которая очень эффективно рассеивает тепло.Генератор также примерно на , на 30% легче , чем большинство других устройств своего размера, что упрощает обращение с ним и упрощает работу при настройке. Несмотря на то, что устройство рассчитано на 2000 Вт, максимальная мощность может составлять 2500 Вт.

Посмотреть цену на Aliexpress

Для экономных: портативный микрогидрогенератор WZINTOP

  • Вт: 3,5 Вт
  • Тип: Внутритрубный микрогидрогенератор
  • Основные моменты: Недорогое и незаметное устройство, регенерирующее энергию движущейся воды в вашем доме
  • Не так: Не может производить столько энергии по сравнению с другими микрогидрогенераторами внутри трубы

Невозможно переоценить удобство использования такого микрогенератора.Этот простой генератор можно присоединить к любой трубопроводной системе , в которой будет находиться движущаяся вода, и при прохождении воды через систему можно пассивно производить небольшое количество электроэнергии.

Это позволяет домовладельцам собирать энергию из очень маленьких водных путей на объектах недвижимости, которые в противном случае были бы бесполезны.

Компактный характер устройства позволяет ему генерировать энергию из любого источника воды, при условии, что эта вода может быть направлена ​​по трубе под достаточно приличным давлением, что делает его применение практически безграничным.

Этот продукт относится к тому же классу, что и водяной турбогенератор SAVEMORE4U, хотя WZINTOP уступает по мощности, которую он может производить. Однако он на дешевле и прочнее , чем другие аналогичные модели.

Что говорят рецензенты?

Рецензентам понравилась универсальность продукта. Некоторые обозреватели упомянули, что фитинги нестандартного размера и на меньше, чем кажется на . В связи с этим вам могут потребоваться переходники для подключения этого генератора к водопроводу в зависимости от размера ваших труб.

Несмотря на то, что эта единица лишь ненамного дешевле, чем другие, некоторые обозреватели, которые оснащали большие объекты множеством единиц, обнаружили, что общая экономия значительна при покупке больших партий.

Некоторые обозреватели обнаружили, что агрегаты выдерживали небольшое давление, прежде чем начали вырабатывать энергию. Это, вместе с малым диаметром входной трубы , сделало их непригодными для использования в некоторых системах. Небольшие входные трубы также уменьшили общий поток воды, выходящей из трубы на другом конце для некоторых пользователей.

Особенности и соображения

Устройство представляет собой недорогое решение для рекуперации энергии из движущейся воды, которая уже присутствует в вашем доме. По сути, это устройство с низкими инвестициями и низкой окупаемостью, но, как говорится, каждая мелочь имеет значение при рассмотрении всей свободной энергии вокруг нас, которая может быть использована.

Эти агрегаты способны выдерживать более высокое давление, чем другие в своем классе, и это, вероятно, связано с их более громоздкой и прочной конструкцией.Средний срок службы этих устройств также немного лучше, чем у конкурентов в этом диапазоне.

Немного больший размер этих блоков делает их немного более громоздкими для установки в ограниченном пространстве, где часто встречаются трубы. Из-за этого препятствия, возможно, стоит проверить, хватит ли у вас места и , чтобы разместить эти блоки в трубопроводе.

Узнать цену на Amazon

В начало

Полное руководство покупателя гидроэлектрических генераторов

На что обращать внимание на гидроэлектрический генератор

Перед тем, как выбрать гидроэлектрический генератор, важно сначала обдумать , как и где вы его будете использовать. .В зависимости от вашего использования у каждой модели и типа будет свой набор плюсов и минусов. Эти переменные помогут вам определить, какая модель вам подходит.

Гидроэнергетика - правильный выбор для вас?

Первое и главное требование гидроэнергетики - доступ к воде . Это очевидное требование, которое в большинстве ситуаций делает производство гидроэлектроэнергии зависимым от местоположения.

Вот несколько важных вопросов, которые следует задать себе, прежде чем инвестировать в единицу:

  • У вас есть река или ручей, протекающий через вашу собственность?
  • Будете ли вы ходить в поход по рекам или ручьям?
  • Сколько воды ежедневно проходит по трубам в вашем доме?

Если вам не повезло с рекой или ручьем, протекающим через вашу собственность, для вас все еще есть варианты, например, мини-гидрогенаторы , которые люди могут установить в домашнем водопроводе, или те, которые вы можете просто бросить в реки. пеший поход.

Хотя вы не сможете полностью отключиться от сети, используя некоторые из генераторов меньшего размера, у каждого есть возможность производить собственную гидроэлектроэнергию.

К какому источнику воды у вас есть доступ?

Водоем , к которому у вас есть доступ , будет определять, сколько энергии вы можете произвести. В целом, быстрые реки и ручьи являются наиболее подходящими вариантами. Когда дело доходит до производства приличного количества электроэнергии с помощью гидроэлектрических генераторов, вам нужно прежде всего иметь дело с двумя важными факторами:

Напор - это расстояние по вертикали. Вода на вашем участке может падать, и оно в значительной степени определяет величину давления, которое вы сможете создать с помощью своей установки.По сути, чем больше создается давление, тем больше энергии можно произвести.

Вы рассчитываете напор, измеряя расстояние по вертикали, на которое вода может упасть на вашу территорию.

Один фут высоты падения воды равен 0,434 PSI создаваемого давления. Участки могут иметь классификацию высокого или низкого напора при определении величины давления, которое они могут создать.

Установка или любое место, где высота падения воды составляет менее футов (2 фута), скорее всего, использование гидроэлектрического генератора будет непрактичным.

Вы измеряете расход как галлонов в минуту , и это важный фактор в способности вашего объекта вырабатывать электроэнергию.

Есть много способов измерить поток, но один простой метод - перекрыть поток воды и направить его в емкость, объем которой вам известен. Затем вы можете легко измерить галлонов , которые поступают в контейнер за минуту.

Какую мощность вы хотите производить?

Существует несколько различных типов гидроэлектрических генераторов, и каждый из них имеет разную выходную мощность.Однако общее производство электроэнергии составляет , в зависимости от вашего источника воды .

После того, как вы определили напор и расход вашего источника воды, расчет потенциальной мощности, которую он будет производить, будет следующим:

Уравнение:

P th = ρ x q x g x h

Переменные:

P th = теоретически доступная мощность (Вт)

ρ = плотность (кг / м3) (~ 1000 кг / м3 для воды)

q = расход воды (м3 / с)

г = ускорение свободного падения (9.81 м / с2)

h = высота падения, напор (м)

Вы опытный специалист в области DIY с некоторыми инженерными знаниями?

Гидрогенераторы среднего размера иногда сложно установить, и перенаправление водоема - задача не из легких. Если вы не уверены в своих силах, чтобы развернуть систему и использовать ее в полной мере, этот вариант может оказаться для вас неприемлемым.

Было бы обидно узнать, что у вас нет подходящих условий для производства электроэнергии после того, как вы потратили деньги на дорогостоящий генератор.

Если у вас нет такого опыта, безопаснее всего использовать мини-гидроэлектрический генератор , который можно легко установить на свои трубы. Это менее сложно и требует меньших накладных расходов. В качестве альтернативы вы можете использовать портативную модель , которая вообще не требует установки.

В начало

Критерии отбора

: как мы оценили лучшие гидроэлектрические генераторы

Основываясь на наших заданных критериях, мы сузили конкурентный список вариантов, включив в него 6 лучших систем гидроэлектрических генераторов .

В нашем рейтинге особое внимание уделяется источникам воды, количеству энергии, которое может производить каждый тип устройства, и простоте установки. Мы также приняли во внимание технические ноу-хау среднего домовладельца.

Вт

Различия в количестве энергии, которую может произвести каждый из выбранных генераторов, могут быть большими, но эти генераторы имеют конструкцию с учетом конкретных обстоятельств. В общем, максимальное количество энергии, которое может произвести нормальный домовладелец, составляет 2500 Вт, , а минимальное - 3.5 Вт .

Тип

Вы живете в красивом горном районе, окруженном быстрыми ручьями и водными потоками? Если да, то отлично. Если нет, то тоже ничего. Мы приняли во внимание тот факт, что у большинства людей нет рек или ручьев, протекающих через их владения, и поэтому мы предоставили варианты для всех, независимо от ситуации с вашими источниками воды.

Мы перечислили 5 основных типов гидроэлектрических генераторов:

  • Турбина перекрестного потока
  • Микро внутритрубный
  • Колесо Пелтона
  • Универсальный
  • Портативный
Технические сложности монтажа

Не каждый инженер-электрик может построить генератор с нуля и создать свою собственную мини-плотину Гувера.Вот почему мы выбрали устройства , которые относительно легко установить . Мы также добавили несколько простых юнитов для энтузиастов, которым нравится создавать свои собственные уникальные юниты и которые имеют для этого достаточно опыта.

В начало

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как работают гидроэлектрические генераторы?

Основная предпосылка, лежащая в основе этих генераторов , заключается в том, что они улавливают энергию падающей или находящейся под давлением воды для производства электроэнергии, пригодной для использования. .Вода обладает кинетической энергией, которая приводит в движение какую-то турбину. Движение этих турбин преобразует эту кинетическую энергию в механическую энергию, которая, в свою очередь, преобразуется генератором в электрическую энергию.

В различных системах используются разные установки и системы для максимально эффективного использования этой энергии. Один из простейших примеров - водяное колесо.

Люди веками использовали эти устройства для преобразования энергии вращающегося колеса в измельчение, измельчение или молоток материалов.Наши современные гидроэлектрические генераторы используют те же основные принципы.

У меня на территории есть ручей. Сможет ли он производить гидроэлектроэнергию?

Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно принять во внимание несколько факторов . Во-первых, вам нужно рассчитать напор и поток вашего ручья, используя шаги, которые мы предоставили выше.

После расчета напора вы сможете определить, какое давление имеется в вашем распоряжении для привода турбины гидроэлектрического генератора.К сожалению, для многих людей отсутствие возвышенности над их домами может быть фактором, делающим нецелесообразным создание гидроэлектроэнергии. Минимальная высота над уровнем моря для любой формы производства гидроэлектроэнергии составляет два фута .

Хорошая высота больше примерно 25-футового диапазона , и на этих высотах генераторы высшего уровня будут вырабатывать значительное количество энергии. Вы также можете искусственно поднять и оптимизировать высоту с помощью создания плотин и небольших дамб, если вы действительно серьезно относитесь к своей настройке.

Если ваш поток ниже 300 галлонов в минуту , ваш источник воды может испытывать некоторые трудности с выработкой энергии, если он находится на недостаточной высоте, но поток не так важен, как высота, когда речь идет о большинстве гидроэлектрических систем.

Нужно ли мне покупать дополнительное оборудование?

Да, скорее всего. Чтобы преобразовать производимую вами энергию во что-то полезное, вам может потребоваться приобрести батареи, генераторы переменного тока, трехфазные выпрямители, инверторы и многое другое в зависимости от вашей установки.

Все это можно приобрести отдельно. Производитель или продавец гидроэлектрического генератора должен сообщить вам о любом дополнительном оборудовании, которое вам понадобится.

Повлияет ли на меня засуха?

Если река, протекающая через вашу собственность , сильно колеблется на в течение года, это может существенно повлиять на мощность, которую вы способны производить. Некоторые районы могут производить электроэнергию только в определенное время года.

Города могут ввести ограничений на использование воды во время засухи.Эти ситуации могут создать проблемы для вашей системы производства энергии.

Измерение расхода воды в течение года и Перед установкой генератора необходимо прочитать законы , регулирующие производство гидроэлектроэнергии или использование воды из рек. Вы можете просмотреть соответствующую информацию на веб-сайте местного правительства.

В начало

Гидроэлектростанция питает усадьбу

Узнайте, как поселенцы строят самодельную гидроэлектростанцию, которая питает их усадьбу.

С каким разочарованием мы столкнулись, когда сложили числа. Хотя мы, несомненно, могли бы вырабатывать несколько киловатт, используя самый крутой участок нашего большого ручья, для этого потребуется не менее 1000 футов 8-дюймового трубопровода, а также изготовленное на заказ генераторное оборудование для больших потоков воды. Такая система была далеко за пределами наших финансовых возможностей.

Но со временем мы заметили, что наш ежемесячный счет за электроэнергию редко превышал 750 киловатт-часов. Это означало, что нам требовалась средняя генерирующая мощность всего 1 киловатт (24 часа в сутки X 30 дней = 720 часов).даже с электрической плитой, холодильником, морозильной камерой. водяной насос, водонагреватель и сушилка для белья. Мы также упустили из виду небольшой ручей, изгибающийся с нашей горы, который засевает 360 футов после того, как пересекает нашу территорию. Мы определили, что он легко произведет более киловатта. Гидроэнергетика стала выглядеть более многообещающей.

Уловка заключалась в том, чтобы выяснить, как с помощью нашей самодельной гидроэлектростанции справиться с пиковыми нагрузками на наши жадные по току приборы. Мы остановились на плане установить небольшую гидроэлектрическую систему Harris постоянного тока мощностью 1 л / 2 кВт с батареями и инвертором, способную производить 120 вольт переменного тока, оставив при этом некоторые из наших устройств на 240 В - кухонную плиту, сушилку для одежды и водопровод. помпа - подключена к сети.В качестве резерва на случай, если сеть выйдет из строя, у нас есть меньший водяной насос 28 В постоянного тока, плита и тостер, все из которых могут работать от гидросистемы. Сушилка для белья - это роскошь, без которой мы можем обойтись в крайнем случае.

Первым шагом было проложить трубу с горы, чтобы проверить наши расчеты давления и потока - трудная задача, поскольку падение на 360 футов привело нас к довольно крутой и каменистой местности.

Мы знали, что потеряем некоторое давление из-за трения из-за того, что вода будет течь по внутренним сторонам труб (как правило, чем меньше трубы, тем больше поток и тем больше потери).Мы решили, что сможем свести потери давления к минимуму, если будем использовать 2-дюймовую трубу из ПВХ, но ближе к вершине мы переключились на более легкую 1,5-дюймовую трубу из ПВХ, чтобы сэкономить на транспортировке. Мы также решили использовать стальную трубу для дополнительной прочности там, где система пересекает самый широкий участок основного ручья.

Вместо того, чтобы пытаться прорвать каменистые обнажения, чтобы засыпать трубы из ПВХ, мы решили положить их на землю и полагаться на постоянный поток воды во избежание замерзания. Мы планировали следить за температурой воды и, когда становится слишком холодно, перекрывать трубы, пока не вернется теплая погода.В нашем мягком климате мы обычно можем рассчитывать на гидроэнергетику практически все, кроме нескольких недель в году.

Затем мы взвесили различные системы водозабора; все, что мы выберем, должно быть способно отфильтровывать мусор, удалять пузырьки воздуха и удалять осадок. Это, вероятно, самый важный компонент установки и, безусловно, тот, который потенциально может вызвать наибольшие проблемы. Чтобы проверить это, требуется сложный подъем.

Мы остановились на системе, состоящей из двух частей: ведро и отстойник.Мы поместили ведро под низкий водопад, накрыв его сеткой для фильтрации крупного мусора; сильный поток очищает сетку и не дает более мелким осадкам оседать на дне ведра, отправляя их вместе с водой по трубе в отстойник, расположенный дальше по линии.

(Следует признать, что этот тип системы лучше всего работает с таким чистым потоком, как наша. Тем не менее, для надежности мы установили вторую точку забора воды чуть ниже ведра.)

Для отстойника нам нужно было что-то достаточно большое, чтобы ил мог опускаться на дно, а пузыри подниматься вверх, оставляя только чистую воду для выхода на среднем уровне.Зная, что вертикальный резервуар является лучшим сепаратором, чем горизонтальный резервуар, мы выбрали негабаритный пластиковый контейнер для мусора.

Мы закрыли выход из отстойника к гидрооборудованию сеткой с мелкими ячейками, чтобы предотвратить прохождение крупных частиц, которые могут забить форсунку на конце трубопровода. Пузырьки воздуха и турбулентность перемещают эти частицы к поверхности резервуара, откуда они уносятся вместе с излишками воды. (Отстойник выполняет функцию перелива, поскольку в него поступает гораздо больше воды, чем требуется для гидросистемы.Средний расход в ручье составляет 100 галлонов в минуту, а максимальный, который мы используем для гидросистемы, составляет 30 галлонов в минуту. Четыре переливные трубы ведут от верхней части резервуара обратно к ручью.)

Система установлена, оперативно проведены испытания на давление и расход. Наши измерения показали статическое давление (давление на дне трубопровода, когда вода не течет) в 155 фунтов на квадратный дюйм (psi). При скорости потока 30 галлонов в минуту мы измерили 140 фунтов на квадратный дюйм, как раз для турбины с одним соплом, самой дешевой конструкции.В ожидании прибытия нашего турбогенератора Harris - мощной версии с выходом от 24 до 28 В - мы построили для него защитный деревянный навес рядом с основным ручьем, чтобы упростить удаление сточных вод.

Одно из преимуществ гидроэнергетики перед солнечной - помимо соотношения затрат 10: 1 - состоит в том, что аккумуляторная батарея должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать пиковые нагрузки для пусковых двигателей, а также выдерживать рабочие нагрузки, превышающие мощность генератора. (В случае солнечной батареи батареи должны накапливать энергию в течение ночи и в дождливые дни, в то время как в случае гидроэнергетики вы можете рассчитывать на непрерывное производство электроэнергии.) Мы начали с шести аккумуляторов на 12 В RV, включенных последовательно / параллельно. Однако они требовали чрезмерного обслуживания, поэтому мы перешли на четыре 6-вольтовых батареи для тележек для гольфа, что по-прежнему дало нам 6 киловатт-часов емкости. (Подробнее о батареях см. "The Almighty Battery", MEN, февраль / март 1999 г.)


В гидросистеме нашего типа генератор переменного тока должен постоянно вырабатывать полный ток (в нашем случае 50 ампер), даже когда он нам не нужен, чтобы избежать износа турбины. (Когда турбина не используется для выработки энергии, скорость вращения турбины увеличивается вдвое.) Таким образом, чтобы избежать перезарядки аккумуляторов, мы установили регулятор, который постоянно проверяет их напряжение; когда батареи полностью заряжены, избыточный ток передается на резисторную нагрузку. В качестве резисторов мы решили использовать группу элементов водонагревателя, поместив их вместе с батареями. Таким образом, в холодную погоду избыточная мощность нагревает батареи, увеличивая как их эффективность, так и ожидаемый срок службы.

В ожидании доставки инвертора, который преобразует постоянный ток наших батарей в 120 В переменного тока, мы обратились к проблеме подключения гидроэлектроэнергии к нашему дому.Мы смогли установить распределительную коробку с восемью цепями в стене рядом с нашей существующей коробкой выключателя. Семь цепей, которые мы хотели включить, независимо от источника энергии (сеть или гидроэнергетика), были перемещены в распределительную коробку. Затем водонагреватель был подключен к восьмому контуру, хотя это означало его модификацию, чтобы он работал на 120 В, а не на 240 В. Мы заменили существующие водонагревательные элементы на элементы меньшей мощности, чтобы установка потребляла не более 550 Вт.Даже в этом случае мы все равно можем запустить одну загрузку горячей стиральной машины и наслаждаться двумя неспешными горячими душами каждый день.

Для удобства мы проложили специальный провод между домом и аккумуляторной батареей, который позволяет нам удаленно контролировать напряжение батареи. У нас также есть измеритель переменного тока, который мы можем закрепить на проводе под напряжением 120 В, где он входит в коробку передаточного переключателя, для контроля потребляемого тока.

Как только инвертор прибыл, мы приступили к установке всех элементов управления в углу нашей соседней теплицы вместе с батареями.Поскольку мы хотели иметь возможность запускать двигатели и управлять торговым оборудованием, нам требовался инвертор мощностью не менее 2,5 кВт с хорошей импульсной способностью. Учитывая стоимость, мы купили недорогое модифицированное синусоидальное устройство.

Извлеченные уроки по гидроэнергетике

Вскоре после перехода на гидросистему мы поняли, что сделали несколько важных ошибок, которые необходимо исправить.

С опозданием мы обнаружили, что батареи выделяют водород, и что простая крышка и вентиляция не обязательно предотвратят взрыв расположенного рядом электрического оборудования.Нам нужно было переместить батареи.

Во-вторых, мы обнаружили, что модифицированный синусоидальный инвертор выдает мощность, заметно уступающую чистой синусоидальной мощности, к которой мы привыкли от сети. Многие люминесцентные лампы, которые мы установили, чтобы уменьшить нашу энергетическую нагрузку, не запускались. Компьютер начал сильно ломаться, а мотор видеомагнитофона перегорел так, как ремонтник не мог объяснить.

Что еще хуже, портативный гаусс-метр показал очень высокий уровень излучения электромагнитного поля (ЭМП) в теплице, где мы установили контрольное оборудование, большая часть которого исходит от инвертора.Уровень был достаточно высоким, чтобы сделать теплицу непригодной для проживания во время работы инвертора.

Мы вернули дилеру модифицированный синусоидальный инвертор и заменили его синусоидальным устройством, которое было в два раза дороже, но того стоило. Сейчас невозможно определить, работаем ли мы в сети или на гидроэнергетике, не проверив счетчики.

Еще до того, как появился новый инвертор, мы построили новый навес для всего управляющего оборудования с отдельным отсеком для батарей и водяных нагревательных элементов.Мы расположили здание в стороне от обычного пешеходного движения, чтобы обезопасить его от любых оставшихся электромагнитных помех. (Хотя новый синусоидальный инвертор работает чисто, регулятор батареи и кабели батареи излучают небольшое количество электромагнитного излучения.)

Мы используем нашу самодельную гидроэлектростанцию ​​уже больше года и очень счастливы. Только в одном случае система отключилась из-за разряженных батарей. Мы нагревали горячую воду весь день, плюс работали другие обычные нагрузки - холодильник, морозильная камера и тостер, а также нагрузки от двух вытяжных вентиляторов теплицы, которые, управляемые термостатами, включались автоматически

С тех пор мы добавили переключатель на нагреватель горячей воды, чтобы мы могли отключить его, когда увидим, что батареи разряжены.Мы также подключили этот переключатель так, чтобы тостер и нагреватель горячей воды не могли работать одновременно.

Если бы мы повторили этот проект еще раз, мы бы сделали еще одно изменение. Когда включается холодильник, свет на мгновение тускнеет из-за предельного размера провода, охватывающего 200-футовое расстояние между домом и инвертором. Этот провод должен быть тяжелее, но для его замены сейчас потребуется много копать.

Но в целом проект для нас очень удачный.Мы потратили в общей сложности 4000 долларов, но теперь экономим 50 долларов в месяц на Power Hill. А с двумя электрическими системами - независимо от того, замедляется ли наш ручей до тонкой струйки или выходит из строя сетка из плиток, - наши огни будут гореть.


Первоначально опубликовано: июнь / июль 2000 г.

Пример использования

: строительство собственной гидроэлектростанции мощностью 20 кВт

Микрогидроэнергетика возвращается в производство электроэнергии для домов, ферм и малых предприятий.Эта тенденция поддерживается такими факторами, как благоприятное регулирование, рост цен на энергию и достижения в области автоматизации. И мастера по всему миру ныряют в воду.

Единственное требование для выработки электроэнергии - это доступ к ручью с перепадом уровня воды на два фута и потоком два галлона в минуту. Гидроэлектрическая система не слишком сложна, не сложна в эксплуатации и обслуживании, долговечна и часто более рентабельна, чем любая другая форма возобновляемой энергии.

Хотя мы никогда раньше не создавали такую ​​систему, мы сделали это, используя недорогие компоненты и бесплатную техническую поддержку, предоставляемые AutomationDirect.

В 1980 году мой отец, Арно Фрезе, начал исследовать возможность производства гидроэлектроэнергии на своей территории. Земля расположена рядом с плотиной коммунального озера площадью 64 акра, что обеспечивает доступ к 10-футовой разнице в высоте между озером и нижним бьефом на другой стороне плотины.

Мой отец измерил воду, протекающую по водосбросу, и определил, что в пруду протекает в среднем 40 кубических футов в секунду, что делает его практически осуществимым гидроэнергетическим проектом.В 2004 году мой брат Саймон обнаружил исследования нашего отца и решил двигаться дальше.

В марте 2004 года Саймон начал раскопки. В течение двух лет проект представлял собой сложную, а иногда и разочаровывающую раскопку, требовавшую от нас выкапывать фундамент на 17 футов ниже уровня озера, пока грунтовые воды и грязь непрерывно просачивались в яму. К концу 2006 года подводные части завода были построены, была проложена четырехфутовая алюминиевая труба, проходящая через заднюю часть плотины, и временная перемычка была удалена.Затем мы установили отремонтированную турбину Фрэнсиса мощностью 50 л.с. Тестирование показало, что оптимальная частота вращения турбины составляет 150 об / мин.

Гидроэлектрическая система приводится в действие за счет воды, стекающей из озера, которая протекает через турбину, которая приводит в движение три генератора через систему ремня и шкива. В качестве генераторов используются три однофазных асинхронных двигателя Baldor Electric модели L1177T мощностью 15 л.с.

При работе асинхронного двигателя на скорости выше нормальной вырабатывается электричество. Мощность трех двигателей была подключена к местной электросети через тот же трансформатор, который раньше подавал электроэнергию только в собственность.Счетчик коммунального предприятия теперь поворачивается назад, когда наша установка выдает больше энергии, чем мы потребляем.

8 доступных генераторов своими руками, которые ваша электрическая компания презирает

На всякий случай Джек | Последнее обновление: 15 мая 2017 г.

Невозможно перечислить все причины, по которым вы хотите построить генератор своими руками.

Может быть, вы готовитесь к долгосрочной чрезвычайной ситуации и хотите, чтобы вырабатывал собственную электроэнергию, если сеть выйдет из строя.

Может быть, вы живете в хижине в дикой местности, поддерживаемой землей, поддерживается матерью-природой.

Возможно, вы мечтаете о автономной независимости и самостоятельности.

Может быть, вы хотите сэкономить несколько долларов на счетах за электричество или даже полностью избавиться от них.

Может быть, вам не хочется тратить деньги на что-то вроде генератора энергии Патриота.

Или, может быть, вы хотите сделать это ради чистой радости создания функциональной науки.

Независимо от причины, цель всегда одна и та же; для производства и потребления собственного электричества.

Теперь для того, чтобы жить за пределами сети, не нужно электричество. Вы можете отключиться от сети без него. Без него люди выживали по всему миру десятки тысяч лет.

Можно разбить лагерь и прокормиться без электричества. Вместо лампочек используйте свечи. Забудьте о печи, используйте тепло камина.Вместо духовки используйте дровяную печь и толстые одеяла. Вы можете сделать это с правильным набором книг по выживанию и ноу-хау лесника.

Но электричество значительно облегчает жизнь. И большинство согласятся, что от этого становится лучше.

Например, холодильник и морозильная камера - очень трудные приспособления для жизни в нашем современном обществе.

Но электричество - это инструмент выживания, как и любой другой, просто нематериальный и нематериальный. Но чрезвычайно полезно.

Электричество - это универсальный инструмент, который помогает достичь многих целей, связанных с выживанием. Тепло, свет, готовка, развлечения, общение, строительство.

Приложения бесконечны.

Самое приятное то, что для создания генераторов своими руками не требуется интеллекта Никола Тесла.

Или даже степень в области электротехники.

Вы можете купить генераторы энергии и установить их у себя в собственности. Или вы можете построить свой собственный. Генераторы своими руками - чрезвычайно полезные инструменты.И они могут даже способствовать повышению устойчивости вашего автономного аванпоста.

Создание собственного генератора - это навык, который имеет огромное значение в ситуации «SHTF». Даже если вы не планируете делать генератор своими руками сегодня, просто знание того, «как» - это ценный навык, которым вы должны располагать.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Нажмите здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Принципы производства электроэнергии

Прежде чем мы перейдем к различным генераторам, которые вы можете построить своими руками, давайте рассмотрим общую концепцию.Все электрические генераторы основаны на одних и тех же основных принципах. Итак, это действительно важные концепции, которые необходимо понять.

Каждый раз, когда вы используете электричество, вы используете энергию, пришедшую откуда-то еще. Будь то угольная электростанция, водопровод или ветер, энергия исходит из другого вида энергии.

Вы конвертируете один вид энергии ( ветра, воды, геотермальной энергии, горения) в другой (, электричество, ).

Так как же превратить энергию движущейся воды в электрическую энергию, хранящуюся в батарее?

Независимо от того, какие именно генераторы вы собираетесь построить, эти две детали очень важны: статор и ротор.

Статор - это неподвижная оболочка, в которой находится ротор, который вращается внутри статора. Ротор наполнен магнитами, которые при вращении внутри статора генерируют электрический ток.

Этот ток улавливается встроенными катушками статора и передается в накопитель.

Теперь для хранения электроэнергии, вырабатываемой статором и ротором, вам понадобится аккумулятор.

Существует множество коммерческих батарей, предназначенных исключительно для хранения энергии собственного производства.По сути, чем больше батарея, тем больше энергии вы можете сохранить.

Если вы планируете часто использовать генератор, я бы порекомендовал приобрести большую батарею. Один со значительным потенциалом хранения энергии. Или, что еще лучше, набор батарей, соединенных последовательно.

Если вам нужно просто электричество для зарядки фотоаппарата и фонарика, то идеально подойдут небольшие батарейки.

Теперь можно собрать собственную батарею, но лично я предпочитаю вернуть старую батарею к жизни. Это проще и менее опасно.

Если вы хотите узнать, как восстановить старые батареи, ознакомьтесь с этим курсом по восстановлению батарей EZ.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Нажмите здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Изготовление самодельных генераторов своими руками - 8 лучших решений

Есть несколько способов снять шкуру с кошки.Верно? Если вы хотите сделать электричество своими руками, вы можете смотреть в небо, смотреть на море, смотреть в землю, заглядывать в свой гараж…

Потенциал производства электроэнергии есть повсюду.

Это хорошо, потому что в любой ситуации есть возможность выработки электроэнергии. Вам просто нужно понять, как это использовать.

По этой причине я составил очень краткий, но исчерпывающий список генераторов DIY.

1. Велогенератор:

Я поставил это первым, потому что это очень простая идея.

Поворачивая шестерни ( или колесо ) вашего велосипеда, вы превращаете его в ротор. Таким образом, вы можете одновременно производить электричество и тренироваться.

Нужно вскипятить воду? Нет проблем, потратите двадцать минут на самодельный велосипедный генератор , и вы готовите!

Нужна лампа для чтения? Нажмите на педаль во время чтения, и у вас будет свет, пока вы находитесь на велосипеде!

Очевидно, это требует физического труда. Вы не будете обогревать большой дом с помощью велосипедного генератора.Но если вам нужно электричество для небольших быстрых задач, велосипедный генератор - отличный способ сделать это.

Для этой установки вам даже не понадобится целый велосипед - вы можете собрать велосипедный генератор своими руками, используя старые детали велосипеда. Таким образом, нет необходимости разбирать ваш любимый велосипед.

В следующем видео они используют двигатель беговой дорожки для преобразования энергии ног в электрическое напряжение, вот где вы можете получить двигатель беговой дорожки.

2. Гидроэлектрический генератор:

Я собираюсь пойти дальше и назвать гидроэнергетику ЛУЧШИМ вариантом в этом списке.Потому что надежен, стабилен и чрезвычайно эффективен.

Гидроэлектроэнергия используется тысячи и тысячи лет. Древние греки были первыми приписывают преобразование движущейся воды в измельчение пшеницы. Они не использовали электричество, но они использовали энергию. Они превратили проточную воду в полезное занятие по производству муки.

Какая именно концепция лежит в основе производства гидроэлектроэнергии?

Гидравлические колеса - самый популярный способ получения гидроэнергии.Помещая колесо в движущуюся воду, движение воды передается на прялку. Затем это колесо прикрепляется к ротору. И энергия накапливается статором перед передачей в батарею.

Многие ручьи и реки текут с почти постоянной скоростью. Таким образом, гидроэлектроэнергия вырабатывается круглосуточно - эффективно и рационально.

К сожалению, построить и установить действующую гидроэлектростанцию ​​самому сложно. Не невозможно, но требует большой предусмотрительности, подготовки и планирования.

И, конечно же, рядом нужен проточный водоем. Таким образом, они не зависят от местоположения, что делает их относительно редкими.

3. Энергия ветра:

Ветер является одним из лучших вариантов после гидроэнергетики.

Основная идея та же - большие лопасти улавливают импульс ветра и передают его на ротор / статор.

К сожалению, ветряные турбины представляют проблему для обычного Джо. Обычно они требуют постоянного ухода и обслуживания.

Вот почему большинство крупных ветряных электростанций имеют команду высококвалифицированных инженеров. Их специально обучили управлению этими ветряными турбинами. Но становится легче.

Наиболее важным аспектом установки ветряной турбины является инвестирование в эффективную установку ротора / статора. Установка турбины, позволяющая улавливать как можно больше ветра.

Однако это действительно работает только в ветреных регионах. Ветер не принесет вам никакой пользы, если вы живете в месте, где воздух постоянно неподвижен ( или даже непредсказуемо ).

Если вы хотите, чтобы ваш ветряной электрогенератор окупился, вам нужно много стабильных и надежных ветров.

А вот подробное видео, как превратить старую аккумуляторную дрель в ветряную турбину.

Дополнительным преимуществом энергии ветра и воды является их экологическая устойчивость. Использование этих природных ресурсов (ветер и поток воды ) для выработки электроэнергии не приводит к выбросу загрязняющих веществ в процесс.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Нажмите здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

4. Ручной генератор:

У меня есть фонарик, который не требует зарядки и замены батареек. Это ручной фонарик.

Все, что вам нужно сделать, это повернуть ручку, пока вы не создадите достаточное трение, чтобы привести вещь в действие. Это базовый тип ручного кривошипного генератора, и тот, который вы можете построить, аналогичен ему.

Это электрическое поколение похоже на велосипедный генератор.Он преобразует человеческую энергию в электрическую. Другими словами, вы получаете то, что вкладываете в это.

Если вам нужно экономить калории из-за недостатка еды, ручной генератор - плохой выбор. Но если вы потерялись в море и вам нужно подать сигнал о помощи, очень полезно иметь ручной генератор света.

Это ситуативно - ручные генераторы - не лучший вариант, , но они подойдут в крайнем случае.

Вот видео о том, как превратить старую аккумуляторную дрель в ручной генератор, сделанный своими руками.

5. Компостный теплогенератор

Как насчет выработки тепла из отходов?

Тепло - это не электричество. Однако тепло - это форма энергии, которая очень полезна.

Также интересно иметь возможность использовать компостные материалы ( древесных стружек, обрезки травы, мульчу, сено и т. Д. ) для генерирования большого количества тепла. Тепло, которое можно использовать для обогрева небольшого дома, теплицы, или даже для обогрева гидромассажной ванны.

Единственное предостережение: для циркуляции воды необходимо запустить насос.Таким образом, хотя эта установка создает тепло, для ее работы требуется некоторое количество энергии.

6. Генератор атмосферной энергии

Наша атмосфера полна этой потенциальной электрической энергии, ожидающей использования. Но вот в чем проблема: как использовать эту энергию для использования и потребления?

Можно генерировать небольшие количества «бесплатной» энергии, но ничего из того, что я знаю, не было изобретено для этого в масштабе . Однако это источник энергии, за которым нужно следить, потому что в нашем современном мире постоянно создаются и разрабатываются новые изобретения.

7. Солнечная энергия

Все знают о солнечной энергии, и на самом деле многие дома полностью или частично питаются от солнечной энергии.

Сейчас солнечные лучи свободны, но собирать их и преобразовывать в полезную энергию - нет.

Тем не менее, вы можете значительно сократить расходы на установку солнечной системы, если поймете, как она работает и как построить свою собственную солнечную энергетическую систему.

Если вы хотите правильно настроить систему для самостоятельной работы с солнечной энергией, , посмотрите The Backyard Revolution.

  • Неважно , если у вас нет денег, чтобы потратить на нелепую стандартную систему стоимостью 20 тысяч долларов.
  • Не имеет значения , если у вас нет времени или терпения, чтобы пройти через испытания и ошибки.
  • Неважно , если вы никогда раньше ничего не строили ( даже стул из ИКЕА )

Это просто, легко и дешево - это, возможно, лучший генератор DIY на рынке сегодня!

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

8.Генератор биогаза

Общая идея генератора биогаза довольно проста. Вам просто нужен источник органических отходов, таких как сельскохозяйственных отходов, , навоза, , городских отходов, , растительного материала, сточных вод, , зеленых отходов , или пищевых отходов. Затем вы берете эти органические отходы и помещаете их в большой контейнер или резервуар, называемый варочным котлом.

В варочный котел вы наполняете его органическим материалом и водой в определенном соотношении.

При разложении органических отходов выделяется тепло и газ.

Этот биогаз может затем приводить в действие генератор , который затем преобразует дешевый ( часто бесплатный ) биогаз «отходы» в электричество.

Если это похоже на установку, которую вы хотите построить, попробуйте Liberty Generator.

Применение самодельного электричества для выживания

Очевидно, что электричество облегчает жизнь. Качество человеческой жизни во всем мире резко возросло, когда она стала общим ресурсом.

Но для наглядности вот краткий список применений электричества для выживания:

Тепло

Во-первых, наиболее важное использование электричества для выживания - это способность вырабатывать тепло. Особенно в зимние месяцы и в более прохладных регионах.

Наличие метода быстрого и эффективного обогрева вашего убежища меняет правила игры.

Готовка

С электричеством вам не придется разжигать огонь каждый раз, когда вы хотите приготовить еду. Также не нужно держать под рукой большой запас сухих дров (, хотя я очень рекомендую ).

Но жизнь проще, если использовать конфорки, электрические сковороды, тостеры или мультиварки. Все это значительно упрощает приготовление еды.

Это еще более важно для того, чтобы уметь готовить еду в критической ситуации.

Освещение

Аварийные свечи и газовые фонари вызывают ностальгию и работают в более короткие сроки. Но все мы знаем, что это не самый эффективный или самый действенный способ осветить комнату.

Современные светодиодные электрические лампы потребляют очень мало энергии и служат очень долго. Есть также много вариантов перезаряжаемых фонарей, фонариков и ламп. Это эффективно и безопасно для окружающей среды.

Развлечения

Хотите верьте, хотите нет, но развлечения могут быть столь же ценным средством выживания, как и свежие продукты, потому что они сохраняют ваше рассудок, что бесценно в ситуации выживания.Черт возьми, здравомыслие - ценный ресурс в любой ситуации.

Зарядка мобильного телефона или небольшого радиоприемника может превратить неприятные обстоятельства в сносные.

Конечно, библиотека книг о выживании и игральных карт на выживание также является развлечением без электричества.

Пленка / фотография

Камеры и оборудование для съемки используют электричество, и для работы требуются батарейки. Поэтому, если вам нужно дождаться выстрела, вам, возможно, придется использовать небольшой самодельный генератор энергии для зарядки и питания вашего оборудования.

Мучая врагов

Вы смотрели фильм Одержимые? Ну, в нем Лиам Нисон использует автомобильный аккумулятор, чтобы пытать и допросить похитителей своей дочери. Это довольно жестоко - , но, черт возьми, свою работу он выполняет.

В любом случае, если вам нужна форма «расширенного допроса», электричество ее предлагает.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Нажмите здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .

Последнее слово

Электричество - один из самых эффективных инструментов выживания, когда-либо использовавшихся человеком. Это облегчает жизнь на Земле. Мы используем его для достижения бесконечного количества целей.

И что самое приятное в этом, энергия повсюду - она ​​ждет вас и ваших генераторов DIY.

Извлеките его из ветра или воды, используйте свою физическую силу или перенесите из другого источника энергии.

Если вы поймете концепцию сбора энергии, вы далеко пойдете. Если вы запомните эти принципы, у вас будет возможность построить генератор с нуля практически в любом месте.

Теперь это уверенность в своих силах.


В качестве способа познакомить вас с навыками выживания, мы раздаем наш # 78 Item Complete Prepper Checklist. Нажмите здесь, чтобы получить БЕСПЛАТНУЮ копию .
Помни: готовься, адаптируйся и побеждай,
Джек «На всякий случай»

стр.с. Вы знаете, где ближайший ядерный бункер от вашего дома?

В США есть много абсолютно бесплатных природных ядерных убежищ. И один из них находится рядом с вашим домом.

Щелкните здесь, чтобы увидеть ближайший к вашему дому природный ядерный бункер?

Нажмите на изображение выше, чтобы узнать, где вам нужно укрыться.

БЕСПЛАТНОЕ видео "10 шагов к базовой готовности".

Плюс ежедневные советы по выживанию (отписаться в любой момент).

Рекомендуемая литература

Национальный центр соответствующих технологий

Микрогидроэнергетика

(источник: energy.gov)

Если у вас есть вода, протекающая через вашу собственность, вы можете подумать о строительстве небольшой гидроэнергетической системы для выработки электроэнергии. Системы микрогидроэнергетики обычно вырабатывают до 100 киловатт электроэнергии.Большинство гидроэнергетических систем, используемых домовладельцами и владельцами малого бизнеса, в том числе фермерами и владельцами ранчо, можно квалифицировать как микрогидроэнергетические системы. Но 10-киловаттная микрогидроэнергетическая система обычно может обеспечить достаточно энергии для большого дома, небольшого курорта или фермы для любителей.

Микрогидроэнергетическая система нуждается в турбине, насосе или водяном колесе для преобразования энергии текущей воды в энергию вращения, которая преобразуется в электричество.

На странице Министерства энергетики по планированию системы микрогидроэнергетики есть дополнительная информация.

Как работает микрогидроэнергетическая система

Гидроэнергетические системы используют энергию проточной воды для производства электричества или механической энергии. Хотя есть несколько способов использовать движущуюся воду для производства энергии, для систем микрогидроэнергетики часто используются русловые системы, для которых не требуются большие водохранилища.

В русловых микрогидроэнергетических системах часть речной воды отводится в водопровод - канал, трубопровод или напорный трубопровод (напорный водовод), - который доставляет ее к турбине или водяному колесу.Движущаяся вода вращает колесо или турбину, которая вращает вал. Движение вала можно использовать для механических процессов, таких как перекачивание воды, или его можно использовать для питания генератора переменного тока или генератора для выработки электроэнергии.

Микрогидроэнергетическая система может быть подключена к системе распределения электроэнергии (подключена к сети) или может быть автономной (вне сети).

Компоненты системы микрогидроэнергетики

Русловые микрогидроэнергетические системы состоят из следующих основных компонентов:

  • Водопровод - канал, трубопровод или напорный трубопровод (напорный трубопровод), по которому вода подается
  • Турбина, насос или водяное колесо - преобразует энергию текущей воды в энергию вращения
  • Генератор или генератор - преобразует энергию вращения в электричество
  • Регулятор - управляет генератором
  • Электропроводка - подает электричество.

Имеющиеся в продаже турбины и генераторы обычно продаются в комплекте. Системы, сделанные своими руками, требуют тщательного согласования генератора с турбиной, мощностью и скоростью.

Многие системы также используют инвертор для преобразования электроэнергии постоянного тока низкого напряжения, вырабатываемой системой, в электричество переменного тока на 120 или 240 вольт. (В качестве альтернативы вы можете купить бытовую технику, работающую от постоянного тока.)

Будет ли микрогидроэнергетическая система подключенной к сети или автономной, во многом будет зависеть баланс ее системных компонентов.

Например, некоторые автономные системы используют батареи для хранения электроэнергии, вырабатываемой системой. Однако, поскольку гидроэнергетические ресурсы, как правило, имеют более сезонный характер, чем ветровые или солнечные ресурсы, батареи не всегда могут быть практичными для систем микрогидроэнергетики. Если вы все же используете батареи, их следует размещать как можно ближе к турбине, потому что трудно передавать низковольтную энергию на большие расстояния.

Турбины для систем микрогидроэнергетики

Турбины сегодня широко используются в системах микрогидроэнергетики.Движущаяся вода ударяется о лопасти турбины, как водяное колесо, и вращает вал. Но турбины более компактны с точки зрения выработки энергии, чем водяные колеса. У них также меньше шестерен и требуется меньше материалов для строительства.

Лишь несколько компаний производят турбины для микрогидроэнергетики, и большинство из них - турбины с высоким напором. Может быть трудно найти турбины с низким напором и низким расходом, и, возможно, их придется изготавливать по индивидуальному заказу.

Есть два основных типа турбин: импульсные и реактивные.

Импульсные турбины

Импульсные турбины, которые имеют наименее сложную конструкцию, чаще всего используются для высоконапорных микрогидро-систем. Они полагаются на скорость воды для перемещения турбинного колеса, которое называется бегунком. Наиболее распространенные типы импульсных турбин включают колесо Пелтона и колесо Турго.

  • Колесо Пелтона - использует концепцию реактивной силы для создания энергии. Вода подается в напорный трубопровод с узким соплом на одном конце.Вода разбрызгивается из сопла струей, попадая в ведра с двойными чашками, прикрепленные к колесу. Воздействие струи на изогнутые ковши создает силу, которая вращает колесо с высокой эффективностью 70–90%. Колесные турбины Pelton доступны в различных размерах и лучше всего работают в условиях низкого расхода и высокого напора.
  • Импульсное колесо
  • Turgo - модернизированная версия Pelton. В нем используется та же концепция струйного распыления, но струя Turgo, которая составляет половину размера Pelton, расположена под углом, так что струя попадает в три ведра одновременно.В результате колесо Turgo движется вдвое быстрее. Кроме того, он менее громоздкий, требует небольшого количества шестерен или вообще не требует их и имеет хорошую репутацию в плане бесперебойной работы. Turgo может работать в условиях низкого расхода, но требует среднего или высокого напора.
  • Турбина Джека Кролика - турбина типа «капля в ручье», которая может вырабатывать энергию из ручья, имеющего всего 13 дюймов воды и без напора. Максимальная мощность Jack Rabbit составляет 100 Вт, поэтому в среднем дневная мощность составляет 1,5–2,4 киловатт-часа, в зависимости от вашего сайта.Иногда его называют погружным гидрогенератором Aquair UW.

Реакционные турбины

Реакционные турбины, которые являются высокоэффективными, для производства энергии зависят от давления, а не от скорости. Все лопатки реакционной турбины поддерживают постоянный контакт с водой. Эти турбины часто используются на крупных гидроэнергетических объектах.

Из-за своей сложности и высокой стоимости реактивные турбины обычно не используются для проектов микрогидроэнергетики.Исключение составляет гребная турбина, которая бывает разных конструкций и работает так же, как гребной винт лодки.

Пропеллерные турбины

имеют от трех до шести обычно фиксированных лопастей, установленных под разными углами на рабочем колесе. Колба, трубка и трубка Каплана являются вариациями пропеллерной турбины. Турбина Каплана, которая представляет собой легко адаптируемую систему пропеллера, может использоваться на микрогидроэлектростанциях.

Насосы и водяные колеса

Обычные насосы могут использоваться в качестве замены гидравлических турбин.Когда действие насоса меняется на противоположное, он работает как турбина. Поскольку насосы производятся серийно, их легче найти, чем турбин. Насосы также дешевле. Однако для обеспечения адекватной производительности насоса ваша микрогидроэлектростанция должна иметь довольно постоянный напор и расход. Насосы также менее эффективны и более подвержены повреждениям.

Водяное колесо - самый старый компонент гидроэнергетической системы. Водяные колеса все еще доступны, но они не очень практичны для выработки электроэнергии из-за их низкой скорости и громоздкой конструкции.

Доступ к земле

Хотя большинство разработчиков проекта владеют землей, на которой будет расположен проект, другие должны получить эти права от землевладельцев. Забор системы может быть расположен на земле, принадлежащей государственному или федеральному агентству или другой частной стороне. В других случаях и водозабор, и электростанция могут находиться на земле застройщика проекта, но водопровод, соединяющий их, может пересекать собственность другого человека.

Осуществимость всего проекта должна быть определена до заключения каких-либо договоров купли-продажи или аренды.Кроме того, если известно, что рассматриваемая недвижимость недоступна ни при каких обстоятельствах, следует рассмотреть альтернативные планы.

Определение потенциала площадки

Для определения гидропотенциала участка важна информация о количестве и изменении стока. Вы должны в любое время узнать, сохранялись ли записи потока для потока. Хорошее место для начала расследования - это служба обнаружения водных данных Геологической службы США (USGS), где вы найдете данные о речном стоке в реальном времени и исторические данные о речном стоке, включая списки действующих и прекращенных станций.

Если исторические записи расхода недоступны, вы должны немедленно начать мониторинг стока на участке: возможность строительства небольшой электростанции зависит от того, сколько именно мощности будет выдавать ваш поток. Два наиболее важных фактора, которые следует учитывать, - это поток и напор.

Расход - это количество воды, протекающей через точку в любой момент времени. Эта сумма меняется как сезонно, так и ежегодно, поэтому важно собирать точные данные для каждого сезона полного года.Затем эти данные следует сравнить с информацией USGS из вашего района, чтобы решить, был ли это засушливый год или влажный год. Информацию о снежном покрове в вашем районе можно получить в Службе охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США.

Минимальный расход необходим для точной оценки минимальной продолжительной выходной мощности, которую вы можете ожидать от гидроагрегата. Кроме того, оценка максимального расхода необходима, чтобы гарантировать, что ваша конструкция выдержит пиковое затопление.

Напор - это вертикальное расстояние в футах от поверхности питающей воды до места выхода воды из турбины.Головка оказывает давление, которое может быть преобразовано в полезную мощность, поэтому чем дальше падает вода, тем больше энергии доступно.

Считается, что низкий напор составляет менее 60 футов; высота головы 60 футов и более. Хотя есть исключения, 10 футов напора обычно является минимумом, необходимым для выработки энергии.

После того, как вы определили чистый напор и средний расход для вашего объекта, вы можете рассчитать выходную мощность вашего потока.

Определение потребности в энергии

Главный вопрос при проектировании осуществимости заключается в том, будет ли площадка вырабатывать достаточно энергии для удовлетворения ваших потребностей в энергии.Следует оценивать два типа оценок энергии - пиковое потребление и общее потребление. Пиковое потребление - это максимальная мощность, необходимая в любой момент времени. При использовании в домашних условиях пиковый спрос возникает, когда все электрические нагрузки включены одновременно. Общее потребление - это количество киловатт-часов, использованных за определенный период. Коммунальные предприятия обычно используют меру киловатт-часов в месяц.

Система, способная обеспечить полное потребление, не обязательно покроет потребности в пиковой мощности; потребление или мощность, возможно, придется отрегулировать.Если ваши потребности в электроэнергии больше, чем ваш потенциальный источник энергии, вы можете рассмотреть возможность хранения электроэнергии в батареях или покупки дополнительной электроэнергии у коммунального предприятия для удовлетворения пиковых потребностей. Свяжитесь с ближайшим к вам коммунальным предприятием, чтобы обратиться за помощью на раннем этапе процесса.

Гидравлические колеса и водяные турбины - два основных типа гидроэнергетических машин. Водяные колеса - это традиционные устройства, используемые для преобразования энергии текущей и падающей воды в механическую энергию. Они используются для измельчения зерна, а также для работы на пилах, токарных станках, сверлильных станках и насосах.Обычно водяные колеса большого диаметра и медленно вращаются, они хорошо работают в ручьях с большими колебаниями потока. Решетки и решетки для мусора обычно не нужны, потому что палки, камни и грязь будут стекать по колесу в потоке воды. Водяные колеса можно использовать для производства электроэнергии, хотя большой диаметр и медленное вращение требуют, чтобы вращающийся вал приводил в движение гораздо более высокие обороты.

Поскольку водяные колеса работают на малых скоростях, они значительно менее эффективны, чем водяные турбины в производстве электроэнергии.Гидравлические колеса также громоздки, и в более суровых климатических условиях их приходится размещать в больших конструкциях, чтобы избежать образования льда зимой.

Водяные турбины вращаются на высоких скоростях, используются для выработки электроэнергии и могут достигать 70-80 процентов эффективности при производстве механической или электрической энергии. В то время как водяные колеса используют воду, переносимую в открытый желоб или канал, турбины получают энергию от воды, переносимой по напорным трубопроводам. Гидравлические турбины - сложное оборудование, и их необходимо тщательно устанавливать.

Кроме того, обломки, такие как камни, палки и песок, могут мешать работе лопастей, поэтому требуется решетка для мусора или сетка, чтобы предотвратить прохождение этого материала через турбину.

Компоненты системы

Типичная микрогидравлическая система состоит из нескольких компонентов. Водозаборная конструкция контролирует расход воды, которая будет использоваться. Напорный водовод или лоток переносит воду от водозаборного сооружения к турбине. Электростанция содержит водяную турбину, генератор и средства управления.

Расчет затрат

После того, как известны напор, расход и производительность системы, вы можете связаться с поставщиками оборудования для получения точных данных о затратах. Нет смысла связываться с этими людьми до того, как станут известны подробности сайта, поскольку стоимость оборудования будет значительно варьироваться в зависимости от сайта.

Стоимость сильно различается в зависимости от сайта и размера системы.

Соображения по охране окружающей среды

Одни только водяные колеса и водяные турбины оказывают незначительное воздействие на окружающую среду.Однако для большинства гидросистем требуется плотина для обеспечения постоянного источника воды. Строительство плотины на реке или ручье может оказать долгосрочное воздействие на окружающую среду. Водоток изменяется, и уровень грунтовых вод обычно поднимается за плотиной и опускается вниз по течению от сооружения. Вы создаете пруд или озеро там, где раньше существовала речная экосистема, поэтому может накапливаться ил, и вы, возможно, создали идеальную среду для размножения комаров.

Движение рыбы может быть заблокировано, если лестница не используется.Подъездные дороги могут способствовать эрозии и нарушать ландшафт. В целом, чем больше плотина, тем сильнее воздействие на окружающую среду. Если вы предвидите экологические последствия установки гидростанции, вы можете свести нарушение водотока к абсолютному минимуму. Имейте в виду, что вам, возможно, придется радикально изменить свой дизайн для работы с вашей местной экосистемой или, в некоторых случаях, полностью отказаться от гидроэнергетического проекта.

Разрешение и лицензирование

Прежде чем вы начнете строить свой поток, вы должны знать о нормативных конфликтах, с которыми вы можете столкнуться.Существует множество институциональных и юридических барьеров, и ваш проект будет идти гораздо легче, если эти потенциальные проблемы будут выявлены в начале графика, чтобы вы могли предпринять необходимые действия.

Несмотря на то, что многие агентства обладают потенциальными полномочиями по выдаче разрешений или проверок, для проектов малой гидроэнергетики, вероятно, потребуется лишь несколько разрешений. Тем не менее время, необходимое для получения всех разрешений и лицензий, может составлять основную часть продолжительности проекта, поэтому для вас важно начать процесс получения разрешений на ранних этапах разработки вашего участка.

Требования к местным разрешениям

Прежде всего, вам следует связаться с местными правительственными учреждениями, чтобы определить местные требования к разрешению. Местные городские и окружные отделы планирования и общественных работ могут сообщить вам, какие разрешения необходимы. Все местные разрешения или требования должны быть удовлетворены до выдачи федеральных лицензий на гидроэнергетику. При создании объектов, влияющих только на собственность застройщика, проблем не возникает.

Государственные разрешительные требования

Застройщику гидроэнергетики необходимо получить ряд разрешений.Лучшим источником информации об этих разрешениях является Департамент экологических разрешений Департамента качества окружающей среды вашего штата и информация о качестве воды.

Сколько гидроэнергии я могу получить

Если вы имеете в виду энергии (это то, что вы продаете), прочтите «Сколько энергии я могу произвести с помощью гидротурбины?».
Если вы имеете в виду мощность , читайте дальше.

Мощность - это скорость производства энергии. Мощность измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Энергия - это то, что используется для работы, и измеряется в киловатт-часах (кВтч) или мегаватт-часах (МВтч).

Проще говоря, максимальная выходная мощность гидроэлектроэнергии полностью зависит от того, какой напор и поток доступны на площадке, поэтому крошечная микрогидро-система может производить всего 2 кВт, тогда как большая гидроэнергетическая система может легко производить сотни мегаватт (МВт). Чтобы представить это в контексте, система гидроэлектроэнергии мощностью 2 кВт может удовлетворить годовые потребности в электроэнергии двух средних домов в Великобритании, тогда как система мощностью 200 МВт может обеспечить 200 000 средних домов в Великобритании.

Если вы не возражаете против уравнений, самый простой способ объяснить, сколько энергии вы могли бы произвести, - это взглянуть на уравнение для расчета гидроэнергетики:

P = m x g x H нетто x η

Где:

п.
мощность, измеренная в ваттах (Вт).
м
массовый расход в кг / с (численно то же, что и расход в литрах / сек, потому что 1 литр воды весит 1 кг)
г
гравитационная постоянная, равная 9,81 м / с 2
H нетто
чистый напор. Это общий напор, физически измеренный на площадке, за вычетом потерь напора. Для простоты потери напора можно принять равными 10%, поэтому H нетто = H брутто x 0,9
η
произведение КПД всех компонентов, которыми обычно являются турбина, система привода и генератор

Для типичной небольшой гидросистемы КПД турбины будет 85%, КПД привода 95% и КПД генератора 93%, поэтому общий КПД системы будет:


0.85 x 0,95 x 0,93 = 0,751, т. Е. 75,1%

Следовательно, если у вас относительно низкий общий напор 2,5 метра и турбина, которая может выдерживать максимальный расход 3 м 3 / с, максимальная выходная мощность системы будет:

Сначала преобразуйте напор брутто в напор нетто, умножив его на 0,9, так:

H нетто = H брутто x 0,9 = 2,5 x 0,9 = 2,25 м


Затем преобразуйте расход в м 3 / с в литры / секунду, умножив его на 1000, так:

3 м 3 / с = 3000 литров в секунду


Помните, что 1 литр воды весит 1 кг, поэтому м численно совпадает с расходом в литрах в секунду, в данном случае 3000 кг / с.

Теперь вы готовы рассчитать мощность гидроэлектростанции:

.

Мощность (Вт) = м x г x В нетто x η = 3,000 x 9,81 x 2,25 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Теперь сделайте то же самое для гидроэлектростанции с высоким напором, где общий напор составляет 50 метров, а максимальный расход через турбину составляет 150 литров / секунду.

В данном случае H нетто = 50 x 0,9 = 45 м и расход в литрах в секунду равен 150, отсюда:

Мощность (Вт) = m x g x H net x η = 150 x 9.81 x 45 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Здесь интересно то, что два совершенно разных участка, один с чистым напором 2,25 метра, а другой 45 метров, могут генерировать точно такое же количество энергии, потому что участок с низким напором имеет гораздо больший поток (3000 литров в секунду ) по сравнению с местом с высоким напором всего 150 л / с.

Это ясно показывает, как две основные переменные при расчете выходной мощности гидроэнергетики от гидроэнергетической системы - это напор и поток, а выходная мощность пропорциональна напору, умноженному на поток.

Конечно, две системы в приведенном выше примере будут очень разными физически. Для узла с низким напором потребуется физически большой винт Архимеда или турбина Каплана внутри машзала размером с большой гараж, потому что он должен быть физически большим, чтобы выпускать такой большой объем воды с относительно низким давлением (напором) через него. . Для установки с высоким напором потребуется только небольшая турбина Pelton или Turgo размером с холодильник, потому что она должна отводить только 5% расхода системы с низким напором и при гораздо более высоком давлении.

Интересно, что в реальном мире напоры и потоки в приведенном выше примере не так уж далеки от реальности, потому что места с высоким напором, как правило, находятся в истоках рек на возвышенностях, поэтому земля имеет крутой уклон, что позволяет создавать высокие напоры. должны быть созданы, но водосборный бассейн водотока относительно невелик, поэтому скорость потока мала. Тот же самый верховой поток в 20 км ниже по течению слился бы с бесчисленными небольшими притоками и превратился бы в гораздо большую реку с более высоким расходом, но прилегающая территория теперь была бы низменными сельскохозяйственными угодьями со скромным уклоном.Было бы возможно иметь только низкий напор через плотину, чтобы избежать риска затопления окружающей земли, но скорость потока в низменной реке была бы намного больше, чтобы компенсировать это.

В Великобритании имеется ряд всех типов гидроэлектростанций с высоким, средним и низким напором. В Англии больше мест с низкой головой, в Шотландии - с высокой, а в Уэльсе - смесь всего, но все же со значительными возможностями для средней и высокой ставки.

Мощность и выработка энергии можно максимизировать, очищая входной экран от мусора, что обеспечивает максимальный напор системы.Этого можно добиться автоматически с помощью нашего инновационного экрана GoFlo Traveling, произведенного в Великобритании нашей дочерней компанией. Откройте для себя преимущества установки путевого экрана GoFlo на вашу гидроэнергетическую систему в этом тематическом исследовании: Максимальное использование преимуществ гидроэнергетических технологий с помощью инновационной технологии путевых экранов GoFlo.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *