Roată de apă pentru un generator. Hidrocentrală de casă de la o mașină de spălat veche

Puterea debitului de apă este regenerabilă resursă naturală, a cărui utilizare vă va permite să primiți energie electrică practic gratuită, să economisiți la utilități sau să rezolvați problema reîncărcării echipamentelor.

Dacă în apropierea casei tale curge un pârâu sau un râu, o centrală hidroelectrică făcută de tine, din materiale vechi, este o adevărată ieșire. Dar mai întâi, să vedem ce opțiuni pot exista pentru minicentrale hidroelectrice și cum funcționează acestea.

Centrale hidroelectrice în scop neindustrial

Centralele hidroelectrice sunt structuri care pot transforma energia mișcării apei în energie electrică. Acestea pot fi baraje pe râuri mari, care generează de la zece până la câteva sute de megawați, sau minicentrale hidroelectrice cu o putere maximă de 100 kW, ceea ce este suficient pentru nevoile unei locuințe private. Să aflăm mai multe despre acesta din urmă.

Stație de ghirlande cu șuruburi hidraulice

Designul constă dintr-un lanț de rotoare montate pe un flexibil cablu de otel, întins peste râu. Cablul în sine joacă rolul unui arbore de rotație, al cărui capăt este fixat pe rulmentul suport, iar celălalt activează arborele generatorului.

Fiecare rotor hidraulic al „ghirlandei” este capabil să genereze aproximativ 2 kW de energie, cu toate acestea, viteza de curgere a apei pentru aceasta trebuie să fie de cel puțin 2,5 metri pe secundă, iar adâncimea rezervorului nu trebuie să depășească 1,5 m.

Principiul de funcționare al unei centrale hidroelectrice cu ghirlande este simplu: presiunea apei învârte șuruburile hidraulice, care rotesc cablul și obligă generatorul să producă energie.

Stațiile cu ghirlande au fost folosite cu succes la mijlocul secolului trecut, dar rolul elicelor a fost jucat apoi de elicele de casă și chiar conserve de conserve. Astăzi, producătorii oferă mai multe tipuri de rotoare pt diverse conditii operare. Sunt echipate cu lame de diferite dimensiuni, din tablă, și vă permit să obțineți o eficiență maximă din funcționarea stației.

Dar, deși acest hidrogenerator este destul de simplu de fabricat, funcționarea lui necesită o serie de condiții speciale care nu sunt întotdeauna fezabile în viata reala. Astfel de structuri blochează albia râului și este puțin probabil ca vecinii de-a lungul malului, ca să nu mai vorbim de reprezentanți servicii de mediu, îți va permite să folosești energia fluxului în scopurile tale.

În plus, în perioada de iarna Instalația poate fi folosită numai pe rezervoare care nu îngheață, iar în climate aspre poate fi păstrată sau demontată. Prin urmare, stațiile de ghirlande sunt ridicate temporar și în principal în zonele pustii (de exemplu, lângă pășunile de vară).

Stațiile rotative cu o capacitate de la 1 la 15 kW/oră generează până la 9,3 MW pe lună și vă permit să rezolvați în mod independent problema electrificării în regiunile îndepărtate de autostrăzile centralizate

Un analog modern al unei instalații de ghirlande este stațiile de cadru submersibile sau plutitoare cu rotoare transversale. Spre deosebire de predecesorul lor de ghirlande, aceste structuri nu blochează întregul râu, ci folosesc doar o parte din albia râului și pot fi instalate pe un ponton/plută sau chiar coborâte pe fundul rezervorului.

Rotor vertical Daria

Rotorul Darrieus este un dispozitiv cu turbină care a primit numele inventatorului său în 1931. Sistemul este format din mai multe pale aerodinamice fixate pe grinzi radiale și funcționează prin presiune diferențială folosind principiul „aripii de ridicare”, care este utilizat pe scară largă în construcțiile navale și aviație.

Deși astfel de instalații sunt folosite mai ales pentru a crea generatoare eoliene, ele pot funcționa și cu apă. Dar în acest caz, sunt necesare calcule precise pentru a selecta grosimea și lățimea palelor în conformitate cu puterea fluxului de apă.

Rotorul Daria seamănă cu o „moară de vânt”, instalată doar sub apă și poate funcționa indiferent de fluctuații sezoniere debitul

Rotoarele verticale sunt rareori folosite pentru a crea centrale hidroelectrice locale. În ciuda indicatorilor de eficiență buni și a simplității aparente a designului, echipamentul este destul de complex de operat, deoarece înainte de a începe lucrul, sistemul trebuie „întors”, dar numai înghețarea rezervorului poate opri o stație de funcționare. Prin urmare, rotorul Darrieus este utilizat în principal în întreprinderile industriale.

Elice subacvatice „moara de vânt”

De fapt, aceasta este cea mai simplă moară de vânt cu aer, doar că este instalată sub apă. Dimensiunile paletelor, pentru a asigura viteza maxima de rotatie si rezistenta minima, se calculeaza in functie de forta debitului. De exemplu, dacă viteza actuală nu depășește 2 m/sec, atunci lățimea lamei ar trebui să fie de 2-3 cm.

O elice subacvatică este ușor de realizat cu propriile mâini, dar este potrivită numai pentru râuri adânci și rapide - într-un corp de apă puțin adânc, palele rotative pot provoca răni pescarilor, înotătorilor, păsărilor de apă și animalelor.

O astfel de moară de vânt este instalată „spre” flux, dar paletele sale nu funcționează datorită presiunii presiunii apei, ci datorită generării forței de ridicare (cum ar fi aripa unui avion sau elicea unei nave).

Roata de apa cu lame

O roată cu apă este una dintre cele mai simple versiuni ale unui motor hidraulic, cunoscută încă din vremea Imperiului Roman. Eficiența funcționării acestuia depinde în mare măsură de tipul de sursă pe care este instalat.

Roata de turnare se poate roti numai datorită vitezei debitului, iar roata de umplere se poate roti doar cu ajutorul presiunii și greutății apei care cade de sus pe lame.

În funcție de adâncimea și patul cursului de apă, pot fi instalate diferite tipuri de roți:

• Scufundat (sau cu curgere de jos) - potrivit pentru râuri de mică adâncime cu curenți repezi.
• Debit mediu - situat în canale cu cascade naturale, astfel încât debitul să cadă aproximativ în mijlocul tamburului rotativ.
• Flood (sau montat în partea de sus) - instalat sub un baraj, țeavă sau la baza unui prag natural, astfel încât apa care cade să-și continue drumul peste vârful roții.

Dar principiul de funcționare pentru toate opțiunile este același: apa cade pe lame și antrenează o roată, ceea ce face ca generatorul pentru minicentrala să se rotească.

Producătorii de echipamente hidraulice oferă turbine gata făcute, ale căror pale sunt special adaptate la o anumită viteză a curgerii apei. Dar meseriașii de acasă fac structuri de tambur în mod vechi - din materiale vechi.

Amenajarea propriei centrale hidroelectrice este una dintre cele mai rentabile și mai ecologice modalități de a furniza resurse energetice casei tale, fermă sau baza turistica

Poate că lipsa optimizării va afecta indicatorii de eficiență, dar costul echipamentelor de casă va fi de câteva ori mai ieftin decât un analog achiziționat. Prin urmare, o roată cu apă este cea mai populară opțiune pentru organizarea propriei mini-hidrocentrale.

Condiții pentru instalarea unei centrale hidroelectrice

În ciuda ieftinității tentante a energiei generate de un hidrogenerator, este important să țineți cont de caracteristicile sursei de apă ale cărei resurse intenționați să le folosiți pentru propriile nevoi. La urma urmei, nu orice curs de apă este potrivit pentru funcționarea unei minihidrocentrale, mai ales pe tot parcursul anului, așa că nu strica să ai în rezervă posibilitatea racordării la o linie principală centralizată.

Câteva argumente pro și contra

Principalele avantaje ale unei centrale hidroelectrice individuale sunt evidente: echipamente ieftine care generează energie electrică ieftină și, de asemenea, nu dăunează naturii (spre deosebire de barajele care blochează curgerea unui râu). Deși sistemul nu poate fi numit absolut sigur, elementele rotative ale turbinelor pot provoca totuși răni locuitorilor lumii subacvatice și chiar oamenilor.

Pentru prevenirea accidentelor, centrala hidroelectrică trebuie să fie împrejmuită, iar dacă sistemul este complet ascuns de apă, trebuie instalat un semn de avertizare pe mal.

Avantajele minicentralelor hidroelectrice:

1. Spre deosebire de alte surse de energie „gratuite” ( panouri solare, generatoare eoliene), sistemele hidraulice pot funcționa indiferent de ora din zi și de vreme. Singurul lucru care îi poate opri este înghețarea rezervorului.
2. Pentru a instala un hidrogenerator, nu este necesar să existe un râu mare - aceleași roți de apă pot fi folosite cu succes chiar și în pâraiele mici (dar rapide!).
3. Instalațiile nu sunt evidențiate substanțe nocive, nu polueaza apa si functioneaza aproape silentios.
4. Pentru a instala o minihidrocentrală cu o capacitate de până la 100 kW, nu este nevoie să vă înregistrați documentare de autorizare(deși totul depinde autoritatile localeși tipul de instalare).
5. Excesul de energie electrică poate fi vândut la casele vecine.

În ceea ce privește dezavantajele, puterea curentului insuficientă poate deveni un obstacol serios în calea funcționării productive a echipamentului. În acest caz, vor trebui ridicate structuri auxiliare, ceea ce presupune costuri suplimentare.

Măsurarea puterii debitului de apă

Primul lucru pe care trebuie să-l faceți pentru a vă gândi la tipul și metoda de instalare a stației este să măsurați viteza debitului apei la sursa preferată. Cea mai ușoară modalitate este de a reduce oricare obiect de lumină(de exemplu, o minge de tenis, o bucată de spumă de polistiren sau un plutitor de pescuit) și folosiți un cronometru pentru a măsura timpul necesar pentru a înota distanța până la un reper. Distanța standard pentru „înot” este de 10 metri.

Dacă rezervorul este situat departe de casă, puteți construi un canal de deviere sau o conductă și, în același timp, puteți avea grijă de diferențele de înălțime.

Acum trebuie să împărțiți distanța parcursă în metri la numărul de secunde - aceasta va fi viteza curentului. Dar dacă valoarea rezultată este mai mică de 1 m/sec, va fi necesară ridicarea unor structuri artificiale pentru a accelera fluxul din cauza modificărilor de cotă. Acest lucru se poate face cu ajutorul unui baraj pliabil sau a unei conducte de scurgere înguste. Dar fără un debit bun, ideea unei hidrocentrale va trebui abandonată.

Producția de hidrocentrală bazată pe o roată de apă

Desigur, asamblarea și construirea unui colos proiectat să servească o întreprindere sau o așezare de chiar și o duzină de case este o idee din domeniul science-fiction. Dar construirea unei mini-hidrocentrale cu propriile mâini pentru a economisi energie electrică este foarte posibilă. Mai mult, puteți folosi atât componente gata făcute, cât și materiale improvizate.

Prin urmare, vom lua în considerare pas cu pas fabricarea celei mai simple structuri - o roată de apă.

Materiale și instrumente necesare

Pentru a face o mini centrală hidroelectrică cu propriile mâini, trebuie să vă pregătiți aparat de sudura, râșniță, burghiu și un set de instrumente auxiliare - ciocan, șurubelniță, riglă.

Materiale de care veți avea nevoie:

• Colțuri și tablă cu o grosime de cel puțin 5 mm.
• Tevi din PVC sau otel zincat pentru confectionarea lamelor.
• Generator (puteți folosi unul gata făcut sau îl puteți face singur, ca în acest exemplu).
• Discuri de frana.
• Arborele și rulmenții.
• Placaj.
• Rășină de polistiren pentru turnarea rotorului și a statorului.
• Sârmă de cupru de 15 mm pentru un generator de casă.
• Magneți de neodim.

Vă rugăm să rețineți că structura roții va fi în permanență în contact cu apa, astfel încât elementele metalice și din lemn trebuie selectate cu protecție împotriva umezelii (sau aveți grijă de impregnare și vopsire singur). În mod ideal, placajul poate fi înlocuit cu plastic, dar piesele din lemn sunt mai ușor de obținut și modelate în forma dorită.

Ansamblu roți și fabricare duze

Baza roții în sine poate fi două discuri de oțel de același diametru (dacă este posibil să obțineți tamburul de oțel din cablu - grozav, acest lucru va accelera foarte mult procesul de asamblare).

Dar dacă metalul nu se găsește în materialele disponibile, puteți tăia cercuri din placaj impermeabil, deși rezistența și durata de viață a lemnului tratat nu pot fi comparate cu oțelul. Apoi trebuie să tăiați o gaură rotundă pe unul dintre discuri pentru instalarea generatorului.

După aceasta, lamele sunt realizate și vor fi necesare cel puțin 16 bucăți. Pentru a face acest lucru, țevile galvanizate sunt tăiate pe lungime în două sau patru părți (în funcție de diametru). Apoi zonele de tăiere și suprafața lamelor în sine trebuie lustruite pentru a reduce pierderile de energie din cauza frecării.

Lamele sunt instalate la un unghi de aproximativ 40-45 de grade - acest lucru va ajuta la creșterea suprafeței care va fi afectată de forța de curgere

Distanța dintre cele două discuri laterale trebuie să fie cât mai apropiată de lungimea lamelor. Pentru a marca locația viitoarelor butuci, se recomandă realizarea unui șablon din placaj, care va marca locația pentru fiecare piesă și orificiul pentru fixarea roții la generator. Marcajele finite pot fi atașate la exteriorul unuia dintre discuri.

Cercurile sunt apoi instalate paralel între ele folosind tije filetate solide, iar lamele sunt sudate sau înșurubate în pozițiile dorite. Tamburul se va roti pe rulmenți, iar ca suport se folosește un cadru format din unghiuri sau țevi de diametru mic.

Duza este proiectată pentru surse de apă de tip cascadă - o astfel de instalație vă va permite să utilizați energia de curgere la maximum. Acest element auxiliar este realizat prin îndoirea tablei, urmată de sudarea cusăturilor și apoi montat pe o țeavă.

Cu toate acestea, dacă zona dvs. are un râu plat, fără repezi sau alte obstacole de mare altitudine, acest detaliu nu este necesar.

Este important ca lățimea ieșirii duzei să corespundă cu lățimea roții în sine, altfel o parte a fluxului va merge „în gol” și nu va ajunge la lame.

Acum roata trebuie montată pe ax și montată pe un suport format din colțuri sudate sau șuruburi. Tot ce rămâne este să faci un generator (sau să instalezi unul gata făcut) și poți merge la râu.

Generator de bricolaj

Pentru a face un generator de casă, trebuie să înfășurați și să umpleți statorul, pentru care veți avea nevoie de bobine cu 125 de spire de sârmă de cupru pe fiecare. După conectarea acestora, întreaga structură este umplută cu rășină poliesterică.

Fiecare fază este alcătuită din trei schele atașate în serie, astfel încât legătura se poate face sub formă de stea sau triunghi cu mai multe fire externe

Acum trebuie să pregătiți un șablon de placaj care se potrivește cu dimensiunea discului de frână. Marcajele sunt realizate pe inelul de lemn și sunt realizate fante pentru instalarea magneților (in în acest caz, S-au folosit magneți de neodim de 1,3 cm grosime, 2,5 cm lățime și 5 cm lungime). Apoi, rotorul rezultat este, de asemenea, umplut cu rășină, iar după uscare, este atașat de tamburul roții.

Roată de apă cu un rotor din discuri de frână și un generator din bobine de sârmă de cupru - vopsită, prezentabilă și gata de utilizare

Ultimul lucru de instalat este o carcasă de aluminiu cu un ampermetru care acoperă redresoarele. Sarcina acestor elemente este de a transforma curentul trifazat în curent continuu.

După instalarea roții în debitul unui râu mic cu o cascadă sau conductă de evacuare, puteți conta pe o performanță mini-hidroelectrică de 1,9A * 12V la 110 rpm

Pentru a preveni pătrunderea în roată a frunzelor, nisipului și altor resturi aduse odată cu curgerea, este indicat să plasați o plasă de protecție în fața dispozitivului.

De asemenea, puteți experimenta golurile dintre magneți și bobine cu un număr crescut de spire pentru a crește eficiența stației hidraulice.

Video util pe această temă

Un exemplu de instalație hidraulică funcțională cu un generator de casă bazat pe un motor trifazat:

Minicentrală hidroelectrică, proiectată pe principiul unei roți de apă:

O stație bazată pe o roată de bicicletă este o opțiune interesantă pentru rezolvarea problemei alimentării cu energie în vacanță departe de civilizație:

După cum puteți vedea, construirea unei mini-centrale de apă cu propriile mâini nu este atât de dificilă. Dar, deoarece majoritatea calculelor și parametrilor componentelor sale sunt determinați „ochi”, ar trebui să fiți pregătit pentru posibile defecțiuni și costurile asociate.

Dacă simți o lipsă de cunoștințe și experiență în acest domeniu, ar trebui să ai încredere în specialiști care vor face totul calculele necesare, vă va sfătui echipamentul optim pentru cazul dumneavoastră și îl va instala eficient.

sovet-ingenera.com

Minihidrocentrale pentru casă privată, cabană

Creșterile regulate ale prețurilor la energie electrică îi fac pe mulți oameni să se gândească la problema surselor alternative de energie electrică. Una dintre cele mai bune soluții în acest caz este o centrală hidroelectrică. Căutarea unei soluții la această problemă nu privește doar dimensiunea țării. Din ce în ce mai des poți vedea minihidrocentrale pentru casă (dacha). Costurile în acest caz vor fi doar pentru construcție și întreținere. Dezavantajul unei astfel de structuri este că construcția sa este posibilă numai în anumite condiții. Este necesar un debit de apă. În plus, construcția acestei structuri în curtea dumneavoastră necesită permisiunea autorităților locale.

Schema minicentralei hidroelectrice

Principiul de funcționare a unei centrale hidroelectrice pentru casă este destul de simplu. Diagrama structurii arată astfel. Apa cade pe turbină, determinând rotirea palelor. Ei, la rândul lor, antrenează sistemul hidraulic din cauza diferenței de cuplu sau de presiune. Puterea primită este transferată de la acesta la un generator electric, care produce energie electrică.

În prezent, o schemă de centrală hidroelectrică este cel mai adesea echipată cu un sistem de control. Acest lucru permite designului să funcționeze automat. Dacă este necesar (de exemplu, un accident), este posibil să treceți la control manual.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Merită să înțelegem că minicentralele hidroelectrice nu pot produce mai mult de trei mii de kilowați. Aceasta este puterea maximă a unei astfel de structuri. Valoarea exactă va depinde de tipul de centrală hidroelectrică și de proiectarea echipamentului utilizat.

În funcție de tipul debitului de apă, se disting următoarele tipuri de stații:

• Canal, caracteristic câmpiei. Sunt instalate pe râuri cu debite reduse.
• Cele staționare folosesc energia râurilor de apă cu curgere rapidă a apei.
• Centrale hidroelectrice instalate în locurile în care debitul de apă scade. Ele se găsesc cel mai adesea în organizațiile industriale.
• Mobile, care sunt construite folosind furtunuri ranforsate.

Pentru construirea unei centrale hidroelectrice este suficient chiar și un mic pârâu care curge prin amplasament. Proprietarii de case cu alimentare centrală cu apă nu ar trebui să dispere.

Una dintre companiile americane a dezvoltat o stație care poate fi încorporată în sistemul de alimentare cu apă al unei locuințe. În sistemul de alimentare cu apă este construită o mică turbină, care este condusă de fluxul de apă care se mișcă prin gravitație. Acest lucru reduce debitul de apă, dar reduce costul energiei electrice. Pe lângă asta această instalație complet sigur.

Chiar și minihidrocentralele sunt instalate în conductele de canalizare. Dar construcția lor necesită crearea unor condiții. Apa prin conductă ar trebui să curgă natural din cauza pantei. A doua cerință este ca diametrul conductei să fie adecvat pentru instalarea echipamentului. Și acest lucru nu se poate face într-o casă separată.

Clasificarea minihidrocentralelor

Minicentralele hidroelectrice (casele în care sunt utilizate sunt în mare parte din sectorul privat) aparțin cel mai adesea unuia dintre următoarele tipuri, care diferă prin principiul de funcționare:

• Roata de apă este de tip tradițional, care este cel mai ușor de implementat.
• Elice. Sunt folosite în cazurile în care râul are o albie mai mare de zece metri lățime.
• Ghirlanda este instalată pe râuri cu curgere blândă. Pentru a crește viteza de curgere a apei, se folosesc structuri suplimentare.
• Rotorul Darrieus este de obicei instalat în întreprinderile industriale.

Prevalența acestor opțiuni se datorează faptului că nu necesită construirea unui baraj.

Roata de apa

Acest aspect clasic Centrală hidroelectrică, care este cea mai populară pentru sectorul privat. Minihidrocentralele de acest tip sunt o roată mare care se poate roti. Lamele sale coboară în apă. Restul structurii este situat deasupra albiei râului, determinând mișcarea întregului mecanism. Puterea este transmisă printr-o acţionare hidraulică la un generator care produce curent.

Stația de elice

Pe cadru în poziție verticală există un rotor și o moară de vânt subacvatică, care este coborâtă sub apă. O moară de vânt are pale care se rotesc sub influența curgerii apei. Cea mai bună rezistență o asigură lamele de doi centimetri lățime (cu un flux rapid, a căror viteză, însă, nu depășește doi metri pe secundă).

În acest caz, lamele sunt antrenate de forța de ridicare rezultată, și nu de presiunea apei. Mai mult, direcția de mișcare a palelor este perpendiculară pe direcția curgerii. Acest proces este similar cu centralele eoliene, doar că funcționează sub apă.

Centrala hidroelectrică Garlyandnaya

Acest tip de minihidrocentrală este alcătuită dintr-un cablu întins peste albia râului și asigurat într-un lagăr suport. Turbinele de dimensiuni și greutate mici (rotoare hidraulice) sunt atârnate și fixate rigid pe ea sub formă de ghirlande. Ele constau din doi semicilindri. Datorită alinierii axelor atunci când sunt coborâte în apă, se creează un cuplu în ele. Acest lucru face ca cablul să se îndoaie, să se întindă și să înceapă să se rotească. În această situație, cablul poate fi comparat cu un arbore care servește la transmiterea puterii. Unul dintre capetele cablului este conectat la cutia de viteze. Puterea de la rotația cablului și a elicelor hidraulice îi este transmisă.

Prezența mai multor „ghirlande” va ajuta la creșterea puterii stației. Ele pot fi conectate între ele. Nici măcar acest lucru nu crește foarte mult eficiența acestei hidrocentrale. Acesta este unul dintre dezavantajele unei astfel de structuri.

Un alt dezavantaj al acestei specii este pericolul pe care îl creează pentru alții. Acest tip de stație poate fi folosit doar în locuri pustii. Sunt necesare semne de avertizare.

Rotor Daria

O minihidrocentrală pentru o casă privată de acest tip poartă numele dezvoltatorului ei, Georges Darrieus. Acest design a fost brevetat în 1931. Este un rotor pe care sunt amplasate paletele. Parametrii necesari sunt selectați individual pentru fiecare lamă. Rotorul este coborât sub apă în poziție verticală. Lamele se rotesc din cauza diferenței de presiune rezultată din curgerea apei pe suprafața lor. Acest proces este similar cu liftul care face ca avioanele să decoleze.

Acest tip de centrală hidroelectrică are un indicator bun de eficiență. Avantaj triplu - direcția curgerii nu contează.

Dezavantajele acestui tip de centrală includ un design complex și o instalare dificilă.

Avantajele minicentralelor hidroelectrice

Indiferent de tipul de proiectare, minicentralele hidroelectrice au o serie de avantaje:

• Sunt prietenoase cu mediul și nu produc substanțe dăunătoare atmosferei.
• Procesul de generare a energiei electrice are loc fără a crea zgomot.
• Apa rămâne curată.
• Electricitatea este generată în mod constant, indiferent de ora din zi sau de condițiile meteo.
• Chiar și un mic flux este suficient pentru a înființa o stație.
• Excesul de energie electrică poate fi vândut vecinilor.
• Nu aveți nevoie de multe documente de autorizare.

Minicentrală hidroelectrică bricolajă

Puteți construi singur o stație de apă pentru a genera electricitate. Pentru o casă privată, douăzeci de kilowați pe zi sunt de ajuns. Chiar și o minicentrală hidroelectrică asamblată cu propriile mâini poate face față acestei valori. Dar trebuie amintit că acest proces este caracterizat de o serie de caracteristici:

• Este destul de dificil să faci calcule precise.
• Dimensiunile și grosimea elementelor sunt selectate „cu ochi”, doar experimental.
• Structurile de casă nu au elemente de protecție, ceea ce duce la defecțiuni frecvente și costuri asociate.

Prin urmare, dacă nu aveți experiență și anumite cunoștințe în acest domeniu, este mai bine să renunțați la acest gen de idee. Poate fi mai ieftin să cumpărați o stație gata făcută.

Dacă tot decideți să faceți totul singur, atunci trebuie să începeți prin a măsura viteza debitului apei în râu. La urma urmei, puterea care poate fi obținută depinde de aceasta. Dacă viteza este mai mică de un metru pe secundă, atunci nu se va justifica construcția unei minihidrocentrale în această locație.

O altă etapă care nu poate fi omisă sunt calculele. Este necesar să se calculeze cu atenție suma costurilor care vor intra în construcția stației. Ca rezultat, se poate dovedi că energia hidroelectrică nu este cea mai bună opțiune. Atunci ar trebui să acordați atenție altor tipuri de electricitate alternativă.

O minihidrocentrală poate fi soluția optimă pentru economisirea costurilor cu energia. Pentru construcția sa, în apropierea casei trebuie să existe un râu. În funcție de caracteristicile dorite, puteți selecta o opțiune de centrală hidroelectrică potrivită. Cu abordarea corectă, puteți chiar să realizați o astfel de construcție cu propriile mâini.

fb.ru

Electricitate gratuită - minicentrală hidroelectrică bricolajă

Dacă în apropierea casei dvs. curge un râu sau chiar un mic pârâu, atunci cu ajutorul unei mini-hidrocentrale de casă puteți obține electricitate gratuită. Poate că aceasta nu va fi o adăugare foarte mare la buget, dar conștientizarea că aveți propria energie electrică costă mult mai mult. Ei bine, dacă, de exemplu, la o clădire, nu există o sursă centrală de alimentare, atunci chiar și cantități mici de energie electrică vor fi pur și simplu necesare. Și astfel, pentru a crea o centrală hidroelectrică de casă, sunt necesare cel puțin două condiții - disponibilitatea unei resurse de apă și dorința.

Dacă ambele sunt prezente, atunci primul lucru de făcut este să măsori viteza debitului râului. Acest lucru este foarte simplu de făcut - aruncați o crenguță în râu și măsurați timpul în care plutește 10 metri. Împărțirea metrilor la secunde vă oferă viteza actuală în m/s. Dacă viteza este mai mică de 1 m/s, atunci o minicentrală hidroelectrică productivă nu va funcționa. În acest caz, puteți încerca să creșteți viteza curgerii prin îngustarea artificială a canalului sau realizarea unui mic baraj dacă aveți de-a face cu un pârâu mic.

Ca ghid, puteți folosi relația dintre viteza de curgere în m/s și puterea electrică scoasă de la arborele elicei în kW (diametru șurub 1 metru). Datele sunt experimentale în realitate, puterea rezultată depinde de mulți factori, dar sunt potrivite pentru evaluare.

0,5 m/s – 0,03 kW, 0,7 m/s – 0,07 kW, 1 m/s – 0,14 kW, 1,5 m/s – 0,31 kW, 2 m/s – 0,55 kW, 2,5 m/s – 0,86 kW, 3 m /s -1,24 kW, 4 m/s – 2,2 kW etc.

Puterea unei minicentrale hidroelectrice de casă este proporțională cu cubul vitezei curgerii. După cum sa indicat deja, dacă viteza de curgere este insuficientă, încercați să o creșteți artificial, dacă acest lucru este, desigur, posibil.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Există mai multe opțiuni principale pentru minicentrale hidroelectrice de casă.

Roata de apa

Aceasta este o roată cu palete montate perpendicular pe suprafața apei. Roata este mai puțin de jumătate scufundată în flux. Apa apasă pe lame și rotește roata. Există și roți de turbină cu palete speciale optimizate pentru curgerea lichidului. Dar acestea sunt modele destul de complexe, mai mult făcute din fabrică decât de casă.

Rotor Daria

Este un rotor cu axă verticală folosit pentru a genera energie electrică. Un rotor vertical care se rotește din cauza diferenței de presiune pe paletele sale. Diferența de presiune este creată din cauza fluxului de lichid în jurul suprafețelor complexe. Efectul este asemănător cu suspensia unui hidrofoil sau cu ridicarea aripii unui avion. Acest design a fost brevetat de Georges Jean-Marie Darrieux, un inginer aeronautic francez în 1931. De asemenea, adesea folosit în proiectarea turbinelor eoliene.

Centrala hidroelectrică Garlyandnaya

O centrală hidroelectrică este formată din turbine ușoare - elice hidraulice, înșirate și fixate rigid sub formă de ghirlande pe un cablu aruncat peste râu. Un capăt al cablului este fixat în rulmentul suport, celălalt rotește rotorul generatorului. În acest caz, cablul joacă rolul unui fel de arbore, a cărui mișcare de rotație este transmisă generatorului. Fluxul de apă rotește rotoarele, rotoarele rotesc cablul.

Elice

De asemenea, împrumutat din proiectele de centrale eoliene, un fel de „turbină eoliană subacvatică” cu rotor vertical. Spre deosebire de o elice pneumatică, o elice subacvatică are pale de lățime minimă. Pentru apă, o lățime a lamei de numai 2 cm este suficientă Cu o astfel de lățime va fi o rezistență minimă viteza maxima rotaţie. Această lățime a palelor a fost aleasă pentru o viteză de curgere de 0,8-2 metri pe secundă. La viteze mai mari, alte dimensiuni pot fi optime. Elicea se mișcă nu datorită presiunii apei, ci datorită generării de portanță. Exact ca aripa unui avion. Paletele elicei se deplasează peste flux, mai degrabă decât să fie târâte în direcția fluxului.

Avantajele și dezavantajele diferitelor sisteme de minicentrale hidroelectrice de casă

Dezavantajele unei hidrocentrale cu ghirlande sunt evidente: consum mare de materiale, pericol pentru ceilalți (cablu subacvatic lung, rotoare ascunse în apă, blocarea râului), eficiență scăzută. Hidrocentrala Garland este un fel de mic baraj. Se recomandă utilizarea în zone nelocuite, îndepărtate, cu semne de avertizare adecvate. Poate fi necesar permisiunea autorităților și a ecologistilor. A doua opțiune este un mic pârâu în grădina dvs. Rotorul Daria este greu de calculat și fabricat. Înainte de a începe lucrul, trebuie să-l relaxați. Dar este atractiv pentru că axa rotorului este amplasată vertical și puterea poate fi luată peste apă, fără angrenaje suplimentare. Un astfel de rotor se va roti cu orice schimbare a direcției fluxului - acesta este un plus.

Cele mai răspândite modele pentru construcția de hidrocentrale de casă sunt elicea și roata de apă. Deoarece aceste opțiuni sunt relativ simple de fabricat, necesită calcule minime și sunt implementate cu costuri minime, au eficiență ridicată, sunt ușor de configurat și de operat.

Dacă nu aveți o sursă de energie de apă, vă puteți face propria centrală eoliană acasă.

Un exemplu de minicentrală hidroelectrică simplă

Cea mai simplă centrală hidroelectrică poate fi construită rapid dintr-o bicicletă obișnuită cu un far dinamic. Mai multe lame (2-3) trebuie pregătite din fier galvanizat sau tablă subțire de aluminiu. Lamele trebuie să aibă lungimea de la janta roții până la butuc și 2-4 cm lățime. Aceste lame sunt instalate între spițe folosind orice metodă disponibilă sau folosind elemente de fixare pre-preparate. Dacă utilizați două lame, așezați-le unul față de celălalt. Dacă doriți să adăugați mai multe lame, împărțiți circumferința roții la numărul de lame și instalați-le la intervale egale. Puteți experimenta adâncimea de scufundare a roții cu palete în apă. Este de obicei scufundat între o treime și jumătate. Opțiunea unei centrale eoliene de călătorie a fost luată în considerare mai devreme.

O astfel de microcentrală hidroelectrică nu ocupă mult spațiu și va deservi perfect bicicliștii - principalul lucru este prezența unui pârâu sau pârâu - care este de obicei locul în care este amenajată tabăra. O minicentrală hidroelectrică de pe o bicicletă va putea să lumineze un cort și să se încarce telefoane mobile sau alte gadget-uri.

bazila.net

Centrală hidroelectrică de bricolaj pe propriul teren

Minihidrocentrală de casă, realizată cu propriile mâini: o fotografie cu o descriere, precum și mai multe videoclipuri care arată funcționarea unei minicentrale hidroelectrice.

Autorul are un mic pârâu care curge în apropierea casei sale, asta i-a dat ideea de a construi o minicentrală hidroelectrică pentru a putea obține energie electrică suplimentară pentru iluminarea casei și operarea aparatelor electrocasnice de putere redusă.

Turbina a fost realizată independent din placaj rezistent la umiditate de 13 mm grosime.

Rezultatul a fost o roată cu un diametru de 1200 mm și o lățime de 600 mm, structura a fost acoperită suplimentar cu un strat hidrofug.

Suportul turbinei este realizat din cherestea de stejar, intreaga instalatie este asigurata cu ancore la baza de beton, aruncat în partea de jos a pârâului.

Această mini centrală hidroelectrică de casă folosește un generator cu magnet permanent de putere albastră, este capabil să genereze 12 V la doar 130 rpm. Un generator auto obișnuit nu este potrivit aici, deoarece produce 12 V la mai mult de 1000 rpm. Cuplul este transmis de la turbină la generator printr-o transmisie în lanț.

La început, turbina nu s-a rotit suficient de repede și autorul a decis să facă o treaptă suplimentară sub baraj, la care apa s-a adunat într-o gură îngustă și a căzut cu o forță mai mare pe palele roții.

La generator sunt conectate o pereche de baterii auto de 12V 110A și un invertor.

Puterea de ieșire a unei minicentrale hidroelectrice este de 50 W, la vârf produce până la 500 W.

În opinia mea, ideea nu este rea, instalația poate fi îmbunătățită, desigur, puterea sa nu este suficientă pentru a alimenta complet casa cu energie, dar este destul de potrivită ca sursă suplimentară de electricitate gratuită.

Roata de turbina pentru generator.

Mini hidrocentrala de casa la serviciu.

Video: turbină hidroelectrică la sarcină maximă.

Produse de casă populare din această secțiune

Generator de gaz de bricolaj...

Incarcator solar pentru telefon cu propriul...

Cum se face un generator eolian vertical...

Cum se conectează o baterie solară...

Cum să faci palete pentru un generator eolian...

Colectori solari pentru casa...

Colector solar realizat din sticle...

Minicentrala termica: generator per element...

Generator eolian DIY...

Colector solar din conserve: desene, fotografii...

Cum să faci un generator eolian: fotografii, videoclipuri...

Cum să faci un panou solar pentru a-ți încărca telefonul...

sam-stroitel.com

Minihidrocentrala de bricolaj – este reala?

Deoarece tarifele la energie electrică au început recent să crească, sursele regenerabile de energie electrică devin din ce în ce mai importante în rândul populației, permițându-le să primească energie electrică aproape gratuit. Printre astfel de surse cunoscute omenirii, merită evidențiate panourile solare, generatoarele eoliene și centralele hidroelectrice de acasă. Dar acestea din urmă sunt destul de complexe, pentru că trebuie să lucreze în condiții foarte agresive. Deși asta nu înseamnă că este imposibil să construiești o minihidrocentrală cu propriile mâini.

Pentru a face totul corect și eficient, principalul lucru este să alegeți materialele potrivite. Acestea trebuie să asigure durabilitatea maximă a stației. Hidrogeneratoarele de casă, a căror putere este comparabilă cu cea a panourilor solare și a turbinelor eoliene, pot produce o cantitate mult mai mare de energie. Dar deși multe depind de materiale, totul nu se termină aici.

Tipuri de minicentrale hidroelectrice

Există un număr mare de variante diferite de minicentrale hidroelectrice, fiecare dintre ele având propriile avantaje, caracteristici și dezavantaje. Se disting următoarele tipuri de aceste dispozitive:

• ghirlandă;
• elice;
• Daria rotor;
• roată de apă cu lame.

O centrală hidroelectrică cu ghirlande este formată dintr-un cablu pe care sunt atașate rotoarele. Un astfel de cablu este tras peste râu și scufundat în apă. Debitul de apă din râu începe să rotească rotoarele, care la rândul lor rotesc cablul, la un capăt al cărui lagăr se află, iar la celălalt - un generator.

Următorul tip este o roată de apă cu lame. Se instalează perpendicular pe suprafața apei, scufundând mai puțin de jumătate. Pe măsură ce fluxul de apă acționează asupra roții, acesta se rotește și determină să se rotească generatorul pentru minicentrala hidroelectrică pe care este atașată această roată.

Roată clasică de apă - una veche bine uitată

În ceea ce privește centrala hidroelectrică cu elice, este vorba de o turbină eoliană situată sub apă cu rotor vertical. Lățimea palelor unei astfel de mori de vânt nu depășește 2 centimetri. Această lățime este suficientă pentru apă, deoarece acest rating vă permite să produceți cantitatea maximă de energie electrică cu o rezistență minimă. Adevărat, această lățime este optimă numai pentru viteze de curgere de până la 2 metri pe secundă.

În ceea ce privește alte condiții, parametrii paletelor rotorului se calculează separat. Și rotorul Darrieus este un rotor poziționat vertical care funcționează pe principiul presiunii diferențiale. Totul se întâmplă în mod similar cu o aripă de avion, care este afectată de portanță.

Avantaje și dezavantaje

Dacă luăm în considerare o centrală hidroelectrică cu ghirlande, atunci aceasta are o serie de deficiențe evidente. În primul rând, cablul lung folosit în proiectare reprezintă un pericol pentru alții. Rotoarele ascunse sub apă reprezintă, de asemenea, un mare pericol. Ei bine, în plus, merită remarcat indicatorii de eficiență scăzută și consumul ridicat de materiale.

În ceea ce privește dezavantajele rotorului Darrieus, pentru ca dispozitivul să înceapă să genereze electricitate, acesta trebuie mai întâi rotit. Adevărat, în acest caz, puterea este luată direct deasupra apei, așa că indiferent de modul în care se modifică debitul de apă, generatorul va genera electricitate.

Toate cele de mai sus sunt factori care fac turbinele hidraulice pentru minicentrale hidroelectrice și roți de apă mai populare. Dacă luăm în considerare construcția manuală a unor astfel de dispozitive, acestea nu sunt atât de complicate. Și în plus, la costuri minime, astfel de minicentrale hidroelectrice sunt capabile să ofere indicatori de eficiență maximă. Deci criteriile de popularitate sunt evidente.

De unde să începem construcția

Construcția unei minicentrale hidroelectrice cu propriile mâini ar trebui să înceapă cu măsurarea indicatorilor de viteză ai debitelor râului. Acest lucru se face foarte simplu: doar marcați o distanță de 10 metri în amonte, luați un cronometru, aruncați un cip în apă și notați timpul necesar pentru a acoperi distanța măsurată.

În cele din urmă, dacă împărțiți 10 metri la numărul de secunde luate, obțineți viteza râului în metri pe secundă. Este demn de luat în considerare că nu are rost să construim minicentrale hidroelectrice în locurile în care viteza de curgere nu depășește 1 m/s.

Dacă rezervorul este departe, puteți construi un canal de ocolire

Dacă trebuie să vă dați seama cum sunt realizate minicentrale hidroelectrice în zonele în care viteza râului este scăzută, atunci puteți încerca să creșteți debitul organizând o diferență de înălțime. Acest lucru se poate face prin instalarea unei conducte de scurgere în rezervor. În acest caz, diametrul țevii va afecta direct viteza de curgere a apei. Cu cât diametrul este mai mic, cu atât curgerea este mai rapidă.

Această abordare face posibilă organizarea unei minihidrocentrale chiar dacă în apropierea casei trece un mic pârâu. Adică pe el este organizat un baraj pliabil, sub care se instalează direct o minihidrocentrală pentru alimentarea casei și a electrocasnicelor.

energiemir.biz

Generator de apă din aer subțire » Produse de casă utile

Design, principiul de funcționare al unui generator de apă Generatorul de apă este un cadru piramidal cu o umplutură care absoarbe umezeala. Cadrul piramidal este format din patru stâlpi, ipostaze. 3, sudate la baza poz. 4, din coltar metalic. O plasă metalică este sudată în spațiul dintre colțurile bazei, poz. 15: de jos până la bază folosind tampoane poz. 6, este atașată o tavă din polietilenă, poz. 5 cu o gaură în mijloc. Spațiu interior Cadrul din plasă este strâns (dar fără a deforma pereții) umplut cu material care absoarbe umezeala. Din exterior, o cupolă transparentă de ipostaze este plasată pe cadrul piramidal. 1, care se fixează cu patru brancardiere, poz. 8 si amortizor poz. 14.

Generatorul de apă are două cicluri de funcționare: absorbția umidității din aer de către umplere; evaporarea umidității din umplutură cu condensarea sa ulterioară pe pereții domului. La apus, cupola transparentă este ridicată pentru a asigura accesul aerului la umplutură; umplutura absoarbe umezeala pe tot parcursul noptii. Dimineața domul este coborât și etanșat cu un amortizor; Soarele evaporă umezeala din umplutură, aburul se adună în partea superioară a piramidei, condensul curge pe pereții domului pe tavă și, printr-o gaură din acesta, umple recipientul cu apă.

Realizarea unui generator de apă Pregătirile pentru realizarea unui generator de apă încep cu colectarea umpluturii. Resturile de hârtie de ziar sunt folosite ca umplutură; Hârtia de ziar ar trebui să fie îndepărtată de fontul de imprimare pentru a evita înfundarea apei rezultate cu compuși de plumb. Munca de colectare a hârtiei va dura mult timp, timp în care sunt fabricate elementele rămase ale generatorului de apă. Baza este sudată din colțuri metalice cu dimensiunile raftului de 35x35 mm, patru suporturi poz. 10 din aceleași colțuri și opt console pos. 13. Suporturile sunt legate între ele prin tije de oțel poz. 17 lungime 930 mm; diametru 10 mm. Pe rafturile de colț este sudată o plasă metalică cu dimensiunea celulei de 15x15 mm. diametru plasă de sârmă 1,5-2 mm. Patru suprapuneri, poz., sunt tăiate din bandă de oțel. 6. Folosind găurile din plăcuțe, găurile cu un diametru de 4,5 mm sunt găurite în colțurile bazei și filete sunt tăiate pentru șuruburile VM 5 Apoi baza este instalată în locul destinat pentru apă caldă în terenul de grădină , gradina de legume etc. Locația trebuie aleasă astfel încât apa caldă să nu fie umbrită de copaci și clădiri.

După alegerea unui loc de susținere a bazei, aceasta se fixează în pământ mortar de ciment. Este permisă sudarea plăcuțelor de susținere cu diametrul de 100 mm de la o tablă de oțel de 2 mm grosime la suporturi. După aceasta, patru rafturi sunt sudate alternativ în colțurile pătratului de bază, astfel încât secțiunile de rafturi lungi de 30 mm să fie în centrul bazei la o înălțime de aproximativ 1,5 m Rafturile sunt întărite cu bare transversale, care sunt sudate rafturi din interior.

Materialul traverselor este același cu cel al suporturilor. Apoi se decupează o tavă din folie de polietilenă de 1 mm grosime, poz. 5; Marginile paletului, care vor fi sub căptușeli, sunt înfipte pentru a întări punctul de atașare. O gaură rotundă cu diametrul de 70 mm este tăiată în centrul tigaii pentru a scurge apa. Marginile găurilor pot fi, de asemenea, întărite prin sudarea unui strat suplimentar de polietilenă. Apoi, pe stâlpi este fixat un cadru de plasă, care este o plasă de pescuit cu ochiuri fine, cu dimensiunea celulei de 15x15 mm. Plasa este legată de stâlpii și marginile paletului cu plasă metalică folosind bandă de bumbac, astfel încât plasa să fie întinsă strâns între stâlpi. De asemenea, este recomandabil să legați plasa de barele transversale, împărțind volumul intern al piramidei în două compartimente. Înainte de a lega plasa de stâlpul din față, compartimentele (începând din partea de sus) ale cadrului de plasă rezultat sunt umplute strâns cu resturi mototolite de hârtie de ziar. Umplerea trebuie făcută astfel încât să nu rămână spațiu liber în interiorul piramidei, iar proeminența pereților din plasă să fie minimă. Apoi încep să facă o cupolă transparentă. Este realizat din folie de polietilenă, a cărei tăiere se efectuează conform desenului, poz. 1 și sudate cu un fier de lipit de-a lungul planurilor A, A1. Efectuați cusătura fără supraîncălzire, astfel încât polietilena să nu devină fragilă la locul de sudare. Pentru a preveni deteriorarea integrității cupolei din vârful piramidei, acesta este acoperit cu un fel de „capac” din polietilenă - fragment B conform desenului poz. 1. Apoi, după ce ați plasat mai întâi fragmentul B pe piramidă, așezați cu atenție cupola pe cadru. După ce ați îndreptat cupola, sudați marginile planurilor C împreună: se obține un fel de „fustă”. Un inel este realizat dintr-un tub de cauciuc, poz. 9, care este pus pe piramidă. Patru frânghii cu cârlige sunt legate de inel, ipostaze. 11. Partea inferioară a domului transparent („fustă”) este presată strâns pe colțurile bazei cu un amortizor. Amortizor - un inel de bandă de cauciuc de 5000 mm lungime, 50 mm lățime, realizat dintr-un bandaj de cauciuc. Dacă nu există polietilenă în zona necesară pentru dom, aceasta este sudată din mai multe fragmente de polietilenă. Pentru sudarea polietilenei, se recomandă utilizarea unui fier de lipit cu o putere de 40-65 W, în vârful căruia este fixat un disc metalic de 3-5 mm grosime în canelura de pe axă.

Funcționarea generatorului de apă La apus, cupola transparentă este ascunsă până la nivelul traverselor și fixată în această poziție cu bretele, punând cârlige pe tijele poz. 17. Pe timpul nopții, hârtia va absorbi umezeala și, dimineața, domul este coborât, fixându-și marginea inferioară de bază cu un amortizor. În timpul zilei, soarele va încălzi piramida, umiditatea din hârtie se va evapora și, pe măsură ce aburul se răcește, se va condensa pe pereți în apă, care curge în jos. Apa este colectată prin plasarea unui recipient sub orificiul din tigaia din polietilenă. La apusul soarelui ciclul se repetă. Se recomandă schimbarea hârtiei în GV în fiecare sezon pentru iarnă, domul trebuie depozitat în interior. De asemenea, se recomandă schimbarea domului după pierderea transparenței pereților acestuia. În timpul funcționării, este necesar să se monitorizeze integritatea domului.

www.freeseller.ru

Cum să faci o minicentrală hidroelectrică cu propriile mâini / Produse și structuri durabile...

Dacă în apropierea casei tale există un râu mic, poți folosi un astfel de generator pentru a genera energie curată. Această schemă a fost dezvoltată de un inovator american și a asamblat o minicentrală hidroelectrică în doar trei zile.

Cele mai comune surse alternative de energie sunt generatoarele eoliene, dar depind foarte mult de condițiile meteorologice. În absența vântului sau a fluxului slab al vântului, acestea sunt ineficiente. Pentru funcționarea normală a unor astfel de generatoare, zonele în care viteza medie anuală a vântului nu este mai mică de 5-6 m/s și mai mare sunt bune.

În Rusia nu sunt multe zone cu vânturi intense, stepele și coasta Mării Negre din Kuban, coasta Orientului Îndepărtat și până la o duzină de zone nelocuite sau mici.

ÎN banda de mijloc, în munții din Caucaz, Urali, Altai și alte regiuni unde există râuri mici, dar cu mișcare rapidă, afluenți, pâraie, oamenii uită de posibilitatea de a folosi generatoare hidroelectrice.

Nu este rațional să refuzi să le folosești; aceasta este o sursă garantată de energie electrică, deoarece un râu cu un nivel și un debit stabil este mult mai fiabil decât un vânt schimbător.

Calculul puterii și alegerea designului

În esență, partea electrică a unui generator eolian nu este diferită de un hidrogenerator, principiul este similar pentru a converti energia mecanică de rotație în energie electrică.

Diferența este forță motrice vânt sau apă, dispozitivele de acționare vor fi fundamental diferite. În loc de elice, generatoarele hidraulice folosesc roți de tip tambur cu pale.

Nu este dificil să asamblați un generator hidraulic cu propriul dvs., dacă cresc de la locul potrivit dacă aveți un generator eolian, tot ce rămâne este să proiectați și să montați o acționare hidraulică pentru a-l roti.

În astfel de cazuri, pentru ca generatorul să se rotească la viteza dorită, este adesea necesară utilizarea cutiilor de viteze pentru a schimba forța și viteza de rotație, care depind de debitul de apă.

Se calculează că puterea roții de umplere este semnificativ mai mare decât cea a roții de umplere.

Prin urmare, în funcție de condițiile dvs., utilizați designul roții de umplere ori de câte ori este posibil. Cu toate acestea, o astfel de roată are și dezavantajele sale:

• rotește-l mai încet
• necesită construirea unor structuri suplimentare

Fotografia de mai sus folosește o roată de umplere cu acționare directă pe un generator de discuri cu magnet permanent de casă, al cărui design va fi discutat mai jos.

Elementele vehiculului pot fi utilizate în proiectarea mecanismelor de acționare:

• discuri
• stele
• angrenaje
• lanțuri și curele

În unele cazuri, se folosesc chiar și cutii de viteze de la mopede și motociclete, iar lamele sunt sudate pe discurile roților mari ale tractorului.

Opțiuni pentru generatoarele utilizate și conexiunile de sarcină

Generatoarele pot fi utilizate pentru automobile, autobuze sau, cel mai bun dintre toate, generatoarele de tractor cu viteză redusă cu magneți permanenți.

Sunt mai fiabile, mai ușor de operat și reparat și nu au perii.

1. generator G250-G1 2. releu-regulator P362 3. baterie auto 4. ampermetru 5 si 6 intrerupatoare 7 siguranta 8 alimentare cu combustibil.

În funcție de condițiile și capacitățile dvs., puteți utiliza generatoare de 24V.

1. Generator G-228 2. regulator de tensiune 11.3702 3. Baterii de 12V conectate in serie 4. Ampermetru pentru masurarea curentului de incarcare 5 si 6 comutatoare 7. sarcina.

În chiar caz simplu puteți folosi baterii 6ST-75, dar pentru fiabilitate este bineînțeles mai bine să instalați baterii de pornire litiu-ion noi. Desigur, sunt mai scumpe, dar mai ușoare ca greutate decât cele cu plumb-acid, mai mici ca dimensiuni, mai mari ca capacitate A/H, o durată de viață mult mai lungă și superioare celor cu plumb din toate punctele de vedere.

Acest lucru este decis de fiecare pentru ei înșiși, în funcție de scopul generatorului, condițiile de funcționare și capacitățile financiare.

Dacă urmează să folosiți un hidrogenerator pentru alimentarea aparatelor electrocasnice destinate să alimenteze o rețea industrială 220/50Hz, va trebui să utilizați convertoare de tensiune și curent.

Aceste dispozitive convertesc curentul continuu al bateriei de 12 sau 24 V în curent alternativ de 220 V. Acestea vin în diferite capacități; trebuie să alegi în funcție de curent ce sarcină maximă vei folosi.

Ele sunt conectate conform diagramei de mai sus în loc de sarcină, cel mai simplu convertor de putere redusă poate fi asamblat singur.

Acest circuit a fost testat de ani de zile, funcționează ca un ceas, este simplu și nu necesită configurare. Dezavantajul este că are o putere redusă de 100W.

Folosiți lămpi fluorescente economice de 13-15 W sau lămpi LED de 5-10 W sunt suficiente pentru a ilumina o casă privată, un garaj și chiar o curte pe timp de noapte. Lămpile de 15 W sunt la fel de luminoase ca și lămpile cu incandescență de 80 W.

Dacă aveți nevoie de mai multă putere pentru a opera pe deplin rețeaua electrică, puteți cumpăra convertoare industriale. Există un sortiment mare de 12/220V la vânzare; 24/220V; 48/220V, putere de până la 5 kW sau mai mult.

Invertorul Pulso IMU-800 convertește curentul continuu de 12V în curent alternativ de 220V/50Hz. putere maxima de iesire 800W. Este suficient
suficient pentru iluminat, conectarea unui televizor, frigider pentru fiare de călcat și cazane, vor fi necesare invertoare mai puternice;

Asamblarea unui generator de magnet de casă

Mulți oameni fac un generator hidroelectric cu propriile mâini, folosind metoda de asamblare a unui generator folosind magneți de neodim. Puteți lua hub-ul ca bază pe care va fi atașată întreaga structură. roata de masina cu disc de frana.

Asamblate din fabrică, fiabile și bine echilibrate, sunt atașate la partea rotativă discuri cu magneți permanenți, între care se va fixa discul cu înfășurările rotorului.

Avantajul unui generator cu magnet permanent este că câmpul magnetic este controlat, acest lucru se realizează:

• spațiu minim între rotor și stator
• printr-un disc conductiv magnetic, liniile electrice ale tuturor magneților sunt interconectate

Prin urmare, discurile rotorului rotativ trebuie să fie conductoare magnetic cu un material diferit, puterea generatorului va fi redusă la jumătate. Desenăm discurile în 12 sectoare identice, apoi lipim magneți cu un diametru de 25 mm și o grosime de 5 mm uniform de-a lungul perimetrului discului în fiecare sector cu super lipici.

Polii magneților alternează printr-unul (S-N-S-N....) și așa mai departe într-un cerc. Puteți crește numărul de magneți și înfășurări, vor fi mai mulți poli, acest lucru vă va permite să obțineți mai multă putere la viteze mai mici.

Dar în cazul nostru, 12 magneți, înfășurări cu fir de 08-1 mm, câte 100 de spire fiecare, generează suficientă putere pentru a încărca o baterie de pornire de 12 V.

O roată cu diametrul de 5 m, care se rotește cu o viteză de 150 rpm, produce un curent de cel puțin 1A la 200 rpm, curentul de încărcare ajunge la 4A, este suficient;

Schema de conectare a înfășurării

Diametrul discului il facem de 30-35 cm, in functie de marimea butucului pe care l-ati ales.

În versiunea noastră, magneții sunt rotunzi, dar este mai bine să instalați unul dreptunghiular de 35x25x5mm, cu cât fluxul magnetic este mai mare și, prin urmare, cu atât puterea generatorului este mai mare.

În același timp, înfășurările statorului sunt realizate ovale, de dimensiunea magneților. La instalarea statorului, magneții trebuie să coincidă cu centrul înfășurărilor.

Grosimea discului statorului cu înfășurări trebuie să fie aceeași cu grosimea discurilor cu magneți. Așezăm înfășurările pe un disc de placaj și le conectăm în serie între ele, conform circuitului stea specificat.

După conectarea și izolarea contactelor, firele sunt așezate cu grijă de-a lungul diametrului interior, astfel încât să nu atingă părțile rotative ale structurii. Apoi sunt umplute cu rășină epoxidică. Pentru fiabilitate, puteți acoperi suprafața turnată cu fibră de sticlă, apăsați-o puțin, apoi săturați încă o dată cu generozitate fibra de sticlă cu rășină epoxidică deasupra.

Astfel de măsuri elimină deteriorarea mecanică a înfășurărilor și pătrunderea umezelii. După uscare, asamblam plăcile generatorului pe platforma butucului.

Prin orificiile de montare, punem primul disc pe șuruburile lungi ale discului rotativ al butucului, fixând magneții spre exterior cu piulițe de strângere.

În continuare, se pune discul statorului cu înfășurări și, în sfârșit, se pune al doilea disc cu magneți în interior. Discurile sunt fixate cu piulițe de tensionare, astfel încât distanța dintre ele să fie uniformă pe întregul plan și să nu depășească 3 mm. După asamblare, rotiți pentru a verifica vibrațiile și curățarea și reglați dacă este necesar.

Când asamblați un generator de hidrogen cu propriile mâini acasă, trebuie să înțelegeți că conectarea directă a generatorului la roată simplifică designul, dar nu este întotdeauna cazul. conditii ideale furnizarea unui flux de apă către roată.

În unele locuri este necesar să se utilizeze scheme de transmisie a cuplului printr-un sistem de arbori suplimentari, angrenaje sau transmisii cu curele, acest lucru reduce puterea.

Pentru cei care nu vor să facă o mulțime de lăutari, găurire și lipire, există absolut opțiuni simple puteți cumpăra un generator chinezesc de încredere, cu acționare manuală sau, mai degrabă, cu picior. Astfel de generatoare sunt utilizate în simulatoarele de ciclism, combină afacerile cu plăcerea și sunt convenabile în situații de urgență.

Generatoarele NJB-800-12 sunt foarte practice, au un design frumos și sunt compacte.

La o viteză de rotație de 250 rpm, puterea de ieșire este de 500W, la 500 rpm, 800W. 12V.

Este convenabil să-l transportați în portbagajul unei mașini la un camping pentru utilizare resurse de apă Trebuie doar să atașați lamele la roată.

Totul este bun, dar există un dezavantaj: costă aproape 30 de mii de ruble, nu toată lumea își poate permite. Dacă aveți o sursă de apă potrivită, tehnologiile moderne vă permit să realizați singur un hidrogenerator de încredere, cel mai important element din acest proiect este dorința dvs. Cum să faci un generator manual pe video:

În acest loc vom încerca să facem noua noastră centrală hidroelectrică. Anterior, s-au făcut deja încercări de creare a acestui iaz centrala hidroelectrica de casa de la o roată de veveriță cu transmisie prin curea la un generator (apropo, se arată în fotografia de la sfârșitul articolului), care a furnizat un curent de aproximativ 1 Amperi, acesta a fost suficient pentru a alimenta mai multe becuri și un radio în micul nostru cabana de vanatoare. Această centrală a funcționat cu succes mai bine de 2 ani și am decis să creăm o versiune mai puternică a unei centrale hidroelectrice similare în locul acestui mini-baraj.

Pentru a fabrica o minicentrală hidroelectrică de baraj pe m veți avea nevoie de:

Resturi și colțuri din tablă;
- Discuri de roți (utilizate din carcasa unui generator Onan defect);
- Generator (a fost realizat din doua discuri cu diametrul de 11 inci de la franele cu disc Dodge);
- Arborele de antrenare și rulmenții par să fie și ele de la Dodge, nu ne amintim exact, așa că le-am scos cu propriile mâini din alt produs de casă;
- sârmă de cupru cu secțiunea transversală de aproximativ 15 mm;
- niste placaj;
- magneți;
- rasina de polistiren pentru umplerea rotorului si statorului.

Procesul de fabricație

Facem lamele roții motoare din 4 inchi tăiate în 4 părți teava de otel.

Am realizat un șablon care ne-a ajutat să așezăm gaura. Suprafețele laterale ale roții sunt discuri cu diametrul de 12 inci.

Realizam un sablon cu care marcam gaurile pentru butuci (5 bucati), precum si pozitia unghiului paletelor. Într-o astfel de roată, dacă te uiți din lateral, apa se lovește de sus, pe la ora 10, trece prin mijlocul roții și iese jos, la ora 5, deci apa lovește roata de două ori. Am revizuit număr mare fotografii și a încercat să simuleze lățimea și unghiul lamelor. În fotografia de mai sus există marcaje pentru marginile lamelor și găuri pentru atașarea roții la generator. Roata are 16 lame.

Șablonul a fost lipit de unul dintre discuri - viitoarea suprafață laterală a roții am prins ambele discuri împreună. Fotografia de mai sus arată forarea unor găuri mici pentru poziționarea lamelor.

Creăm un spațiu de 10 inci între discuri folosind știfturi solide filetate și le aliniem cât mai atent posibil înainte de a instala lamele.

Procesul de sudare a roților este prezentat în fotografia de mai sus. Este foarte important ca lamele să fie realizate din țeavă de oțel galvanizat. Înainte de sudare, este necesar să îndepărtați zincul de pe marginile lamelor, deoarece la sudare, metalul galvanizat emite gaz toxic, pe care încercăm să-l evităm.

Roata finită a viitoarei noastre hidrocentrale, fără generator. Pe cealaltă parte a roții (opus generatorului), există un orificiu cu diametrul de 4 inci în discul lateral - pentru ușurința de înșurubare a generatorului și, de asemenea, pentru curățare, astfel încât să puteți ajunge înăuntru și să scoateți bețe și alte resturi pe care apa le poate transporta înăuntru.

Duza are aceeași lățime (10 inchi) ca și roata și aproximativ 1 inch înălțime la capătul de unde iese apa. Zona duzei este puțin mai mică decât conducta de 4 inci pe care este montată duza. În fotografia de mai sus, îndoim o foaie de metal cu propriile mâini pentru o duză.

Punem roata pe ax, hidrocentrala noastra este aproape gata, ramane doar sa facem si sa montam generatorul. Întreaga structură este mobilă. Putem muta duza înainte, înapoi, în sus, în jos. Roata și generatorul se pot deplasa înainte și înapoi.

Fabricarea unui generator pentru centrala noastră hidroelectrică.>

Facem înfășurarea statorului și o pregătim pentru turnare. Înfășurarea este formată din 9 bobine, fiecare bobină este formată din 125 de spire de sârmă de cupru cu o secțiune transversală de 1,5 mm. Fiecare fază este formată din 3 bobine conectate în serie, am scos 6 capete, astfel încât să putem face fie o conexiune în stea, fie în delta.

Și acesta este statorul după umplere. (Folosim rășină de poliester pentru a-l umple) Diametrul său este de 14 inchi (35,5 cm), grosimea este de 0,5 inci 1,3 cm.

Facem un șablon din placaj - pentru marcarea magneților.

Fotografia prezintă un șablon și unul dintre discurile de frână (viitorul rotor).

Aranjam 12 magneti de 2,5 x 5 cm si 1,3 cm grosime conform sablonului pregatit.

Umplem rotorul cu rășină poliesterică, iar când rășina se usucă, rotorul este gata de utilizare.

Așa arată centrala noastră hidroelectrică aproape finalizată, cu un generator.

Fotografie din cealaltă parte. Sub capacul din aluminiu se află două redresoare de punte dintr-un trifazat AC la permanent. Scala ampermetrului – până la 6A. În această condiție, când spațiul de aer dintre rotoarele magnetice este redus la limită, mașina produce 12,5 volți la 38 rpm.

În rotorul magnetic din spate, există 3 șuruburi de reglare pentru a regla spațiul de aer, astfel încât generatorul să se poată roti mai repede după cum este necesar, în speranța de a găsi optimul.

În timpul liber, 17 persoane au participat la crearea hidrocentralei.

Să începem să facem elemente de fixare, pentru a face acest lucru, curățăm mai întâi toată rugina de pe tablă și colțuri, grundum și vopseau, desigur, acest lucru nu este necesar, dar este mai frumos în acest fel și va arăta comercializabil.

Generatorul nostru cu roată de apă este gata, nu mai rămâne decât să-l instalezi!

Ar fi frumos să construim un paravan pentru generator care să se rotească odată cu roata, dar nu am găsit niciodată un material potrivit. Prin urmare, am decis să facem acest lucru mai târziu, dacă hidrocentrala începe să funcționeze.

O altă fotografie a generatorului cu o roată de apă. Duza nu a fost inca instalata, este in spatele corpului si o vom monta in curand.

Fotografia arată locul unde vrem să-l punem. O țeavă de 4 inci iese din partea de jos a barajului, aproximativ o cădere de 3 picioare. Luăm doar o mică parte din debitul de apă.

Acesta este al nostru veche microhidrocentrala, care a lucrat 2 ani, inclusiv iarna. A fost suficient pentru 1 amperi (12 wați) sau cam asa ceva. Aceasta este o roată de veveriță, cu o curea de transmisie la motor de la un streamer de computer de la Ametek. Tensiunea curelei este esențială pentru funcționarea cu succes și trebuie ajustată frecvent. Sperăm că am construit ceva mai bun decât asta.

Aici este centrala noastră hidroelectrică în loc, o înființăm. În sfârșit, ajungem la parametrii prevăzuți teoretic: cel mai bun rezultat se obține atunci când apa intră timp de 10 ore janta, și pleacă în jurul orei 5.

Funcționează! Ieșirea este de aproximativ 2 Amperi (1,9 mai exact). Nu este posibilă creșterea curentului. Ajustările nu sunt ușor de făcut - fiecare mișcare a roții necesită o mișcare corespunzătoare a duzei și invers. De asemenea, putem schimba întrefierul și conexiunea de la stea la deltă. Rezultatul este clar mai bun pentru stea - puterea este mai mare decât pentru triunghi la aceeași viteză. Am ajuns să mergem cu un lanț cu spațiu liber de 1,25 inci (destul de mult).

Mașina poate fi făcută puțin mai ieftină folosind magneți mai puțin puternici și un spațiu de aer mai mic... sau poate produce mai mult curent cu aceiași magneți, mai puțin spațiu și bobine cu mai multe spire. Vom face asta într-o zi. Între timp, roata produce 160 rpm la ralanti, 110 rpm sub sarcină, producând 1,9 A x 12V.
Ne-am distrat foarte mult, a fost foarte distractiv, iar minihidrocentrala funcționează bine. Mai avem nevoie de un ecran pentru generator - râul este plin de nisip magnetit! La fiecare câteva ore trebuie să curățați rotoarele magnetice de acumularea de nisip. Trebuie fie să instalați un ecran, fie să atașați un cuplu magneți puternici la intrarea în conductă.

Pe baza materialelor de pe site-ul: Otherpower.com

Centralele hidroelectrice folosesc puterea apei pentru a genera energie electrică. Stațiile realizate singur rezolvă problema distanței față de rețelele electrice centralizate sau ajută la economisirea energiei electrice.

Avantajele și dezavantajele centralelor hidroelectrice

Centralele hidroelectrice au următoarele avantaje față de alte tipuri de surse alternative de energie:

• Ele nu depind de vreme și de ora zilei (spre deosebire de). Acest lucru permite producerea mai multor energie la un ritm previzibil.
• Puterea sursei (râu sau pârâu) poate fi reglată. Pentru a face acest lucru, este suficient să îngustați canalul cu un baraj sau să oferiți o diferență de înălțime a apei.
• Instalatiile hidraulice nu fac niciun zgomot (spre deosebire).
• Multe tipuri de stații de putere mică nu necesită autorizații de instalare.

Dezavantajele centralelor hidroelectrice de casă includ incapacitatea de a lucra pe vreme rece. În plus, mediul acvatic este agresiv, astfel încât părțile stației trebuie să fie impermeabile și durabile.

La proiectarea minicentralelor hidroelectrice pentru utilizare ca sursă alternativă energie pentru propria casă Următorii factori ar trebui să fie decisivi:

• Apropierea râului de casă. Nu are rost să instalezi o stație de casă departe de casă. Cu cât instalația este mai îndepărtată, cu atât eficiența acesteia este mai mică, deoarece o parte din energie se va pierde în timpul transmisiei. În plus, este mai dificil să vă protejați centrala hidroelectrică de furt sau deteriorări.
• Viteza de curgere suficientă sau posibilitatea de a o mări. Puterea stației crește exponențial odată cu creșterea vitezei apei.

Este ușor să afli viteza. Aruncați o bucată de spumă sau o minge de tenis în apă și cronometrați timpul necesar pentru a înota o anumită distanță. Apoi împărțiți contoarele la secunde și veți ști viteza. Viteza minimă suficientă a apei pentru o centrală hidroelectrică de casă este de 1 m/s.

Dacă debitul râului sau al pârâului dvs. este sub această valoare, atunci acesta va fi mărit printr-un mic baraj sau o conductă de îngustare. Dar aceste opțiuni pot cauza dificultăți suplimentare. Construirea unui baraj necesită permisiunea autorităților, precum și acordul vecinilor.

Minicentrală hidroelectrică bricolajă

Proiectarea unei centrale hidroelectrice este destul de complexă, așa că va fi posibilă doar construirea unei stații mici pe cont propriu, care va economisi energie electrică sau va furniza energie unei gospodării modeste. Mai jos sunt două exemple de implementare a unei centrale hidroelectrice de casă.

Cum să faci o minicentrală hidroelectrică dintr-o bicicletă

Această versiune a centralei hidroelectrice este ideală pentru excursii cu bicicleta. Este compact și ușor, dar poate furniza energie unei mici tabere amenajate pe malurile unui pârâu sau râu. Electricitatea rezultată va fi suficientă pentru iluminatul de seară și pentru încărcarea dispozitivelor mobile.

Pentru a instala stația veți avea nevoie de:

• Roata din față de la o bicicletă.
• Un generator de biciclete care este folosit pentru alimentarea luminilor pentru biciclete.
• Lame de casă. Sunt decupate în prealabil din tablă de aluminiu. Lățimea lamelor ar trebui să fie de la doi până la patru centimetri, iar lungimea trebuie să fie de la butucul roții până la janta. Pot exista orice număr de lame, acestea trebuie plasate la aceeași distanță una de cealaltă.

Pentru a lansa o astfel de stație, este suficient să scufundați roata în apă. Adâncimea de scufundare se determină experimental, aproximativ de la o treime până la jumătate din roată.

Pentru a construi o stație mai puternică pentru utilizare permanentă, vor fi necesare materiale mai durabile. Elementele din metal și plastic, care sunt mai ușor de protejat de expunerea la mediul acvatic, sunt cele mai potrivite. Dar piesele din lemn sunt potrivite și dacă le înmuiați într-o soluție specială și le vopsiți cu vopsea impermeabilă.

Stația necesită următoarele elemente:

• Tambur de cablu de oțel (2,2 metri în diametru). Roata rotorului este făcută din el. Pentru a face acest lucru, tamburul este tăiat în bucăți și sudat din nou la o distanță de 30 de centimetri. Lamele (18 bucăți) sunt realizate din resturile tamburului. Sunt sudate la o rază la un unghi de 45 de grade. Pentru a susține întreaga structură, un cadru este realizat din unghiuri sau țevi. Roata se rotește pe rulmenți.
• Un angrenaj cu lanț este instalat pe roată (raportul de transmisie ar trebui să fie de patru). Pentru a facilita aducerea axelor motorului și generatorului împreună, precum și pentru a reduce vibrațiile, rotația este transmisă prin cardanul din mașina veche.
• Potrivit pentru generator motor asincron. La acesta ar trebui adăugat un alt reducător de viteze cu un coeficient de aproximativ 40. Apoi, pentru un generator trifazat cu 3000 de rotații pe secundă cu un coeficient de reducere total de 160, numărul de rotații va scădea la 20 de rotații pe minut.
• Puneți toate articolele electrice într-un recipient impermeabil.

Materiile prime descrise pot fi găsite cu ușurință într-o groapă de gunoi sau de la prieteni. Puteți plăti specialiști pentru tăierea unui tambur de oțel cu o râșniță și pentru sudare (sau faceți totul singur). Drept urmare, o centrală hidroelectrică cu o capacitate de până la 5 kW va costa o sumă mică.

Generarea de energie electrică din apă nu este atât de dificilă. Este mai dificil să construiești un sistem autonom de alimentare cu energie electrică bazat pe o centrală hidroelectrică de casă, să menții stația în stare de funcționare și să asigure siguranța oamenilor și animalelor din jurul acesteia.

Puterea curgerii apei este o resursă naturală regenerabilă care vă permite să obțineți energie electrică practic gratuită. Energia donată de natură va oferi o oportunitate de a economisi la utilități și de a rezolva problema reîncărcării echipamentelor.

Dacă în apropierea casei dvs. curge un pârâu sau un râu, merită să profitați de el. Ei vor putea furniza energie electrică șantierului și casei. Și dacă construiești o hidrocentrală cu propriile mâini, efectul economic crește semnificativ.

Articolul prezentat descrie în detaliu tehnologiile de fabricație a structurilor hidraulice private. Am vorbit despre ceea ce este necesar pentru a configura sistemul și a-l conecta la consumatori. Aici veți afla despre toate opțiunile pentru furnizorii de energie în miniatură asamblați din materiale vechi.

Centralele hidroelectrice sunt structuri care pot transforma energia mișcării apei în energie electrică. până acum sunt exploatate activ doar în Occident. La noi, această industrie promițătoare face doar primii pași timizi.

Galerie de imagini