Как сделать мини гидроэлектростанцию своими руками в домашних условиях: Как самому сделать мини-ГЭС?

Содержание

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.


Соорудить мини-ГЭС своими руками под силу каждому

«Зеленые» всего мира все чаще и все более активно протестуют против разработки новых месторождений нефти, газа, угля, а также массового использования двигателей внутреннего сгорания во всем мире, которые и приносят самые сильные загрязнения нашей среды обитания. Знаменитости из мира моды, театра, кино, призывают жить экономнее в плане расхода электроэнергии. Они устанавливают на крышах своих особняков солнечные батареи, ветровые генераторы (как актёр Леонардо Ди Каприо, например).

Все больше простых людей также понимают, что и от их поведения что-то может зависеть, и если хотя бы один человек найдет альтернативу двигателю внутреннего сгорания, то тогда мир станет чуточку чище. Поэтому в деревнях, поселках и в нашей стране, там, где есть падающая или бегущая вода, некий бассейн с водой на возвышенности, есть возможность сделать мини ГЭС своими руками и, тем самым, помочь и себе и ее Величеству Природе. Это ведь альтернатива бензиновому или дизельному генератору, который все равно работает на топливе и дает едкий выхлоп в окружающую среду.

А если не один человек, не одно домохозяйство решило найти альтернативный путь получения электроэнергии? Если целый поселок, деревня, аул? Тут уже нагрузка на Природу уменьшится значительно. Да и в кармане у потребителя останется больше денег на домашние нужды, ибо электричество от мини ГЭС, созданной руками и умом энтузиастов выходит примерно раза в три дешевле, чем покупать его от штатных производителей (ТЭЦ, Атомные станции, промышленные ГЭС).

В поисках нужной воды

Недавно я увидел небольшое видео, где показывалось, как в обычной индийской деревне студенты одного из западных колледжей решили сделать мини ГЭС. Электричества в той глуши нет, молодые люди бегут в города, а что произойдёт, если дать жителям свет? Реки как таковой в деревне нет, зато есть водоем. Природная чаша с огромным количеством воды расположена немного выше уровня деревни. Что придумали студенты?

Они своими умными головами сообразили, что раз нет здесь течения от Природы, его можно создать! Руками нанятых рабочих была смонтирована крытая длинная труба диаметром с метр, и один конец ее замкнулся на водоем, а другой — внизу, уходил в небольшую и тихоходную речку. За счет перепада высоты вода из водоема по трубе устремлялась вниз, разгоняясь все больше, и на выходе уже создавался довольно мощный поток, который упирался в лопасти мини ГЭС. Труба, в которую заключили воду водоема, сбегает вниз по склону холма настолько живописно, что кажется, будто огромный питон медленно ползет сверху вниз и своими размерами вселяет ужас в местных жителей. Его хочется потрогать руками, пощупать, почувствовать его мощь.

Если нечто подобное создают в индийской деревушке, то почему не попробовать сделать то же самое в российской? Если рядом нет быстротечной реки, но есть водоем, то и тут возможно строительство мини ГЭС. Нужно просто смотреть рельеф местности, но понятно одно: водоём — пусть он будет природный, или искусственный — должен быть расположен выше, нежели место, где будет установлена гидроэлектростанция. Если разница высот значительная – еще лучше! Поток воды будет бежать сильнее сверху вниз, а значит, возрастет возможная мощность получаемой электроэнергии.

Необязательно покупать дорогие трубы для организации искусственного водного течения. Можно своими руками сделать некий желоб, и пусть пока по нему разгоняется вода из водоема. Для начала лучше вообще взять любые подручные средства, старые трубы пусть и небольшого диаметра пока, и соорудить пробный вариант слива воды из водоема, что расположен выше. Так можно будет измерить скорость потока (как это сделать я уже писал ранее). Если же под боком течет река с быстрым течением, то тогда и не надо строить ни плотин, ни желобов, ни создавать поток воды искусственно. Мини ГЭС в форме гирлянды, пропеллера, ротора Дардье или водяного колеса могут быть установлены в таких местах без особых проблем.

Важно будет защитить сооружение. Как? Впереди мини ГЭС следует установить защитный экран из сетки, или рассеиватель, чтобы плывущие по реке обломки деревьев, а то и целые бревнышки, а также живая и мертвая рыба, всякого рода мусор не попадали на лопасти турбины, а проплывали мимо.

Простейшая мини гидроэлектростанция станция своими руками

Создать собственную мини-ГЭС своими руками способен почти каждый. Примеры? Многие туристы для получения освещения в условиях похода используют обыкновенный велосипед, на котором и передвигаются. На любое колесо велосипеда они устанавливают между спицами перемычки из кусков, скажем, тонкого железа и сначала руками, а затем плоскогубцами заводят края листа за спицу, тем самым фиксируя перемычку. Длина перемычки должна соответствовать половине диаметра колеса, то есть перекрывать расстояние от обода до втулки. По сути, она должна быть равна длине спицы. Оптимальным будет установить четыре таких перемычки по типу сторон света: Север, Юг, Запад, Восток. Далее потребуется обычный велогенератор и фонарик подключенный к нему.

Пора выбираться в поход. На ночлег нужно остановиться у реки. Ну и пусть, что комары закусают! Зато получится сделать видео вечеринки, наделать фотографий у костра. Это же очень живописно! Вода в реке должна иметь заметное течение и тогда наша походная мини гидроэлектростанция будет работать. «Да будет свет!» — сказал монтер и сделал замыкание. Нет, это не про нас.

«Да будет свет!» — сказал турист и опустил колесо с перемычками из железа на треть в воду бегущей реки. Сам велосипед ставится на небольшую подставку, или подвешивается за дерево или колышек на берегу так, чтобы колесо на треть было погружено в поток. Вода давит на перемычки, крутит колесо, генератор преобразует энергию воды в ток и мини-фонарик освещает место стоянки.

Нет риска, что батарейки попались бракованные, как в случае применения обычного фонаря, нет риска, что они «сядут», их не надо брать собой в поход в большом количестве. Течение реки никуда не исчезнет. Туристы, чаще всего, предпочитают останавливаться в проверенных местах. Так что, единожды получив электрический ток посредством минивело-ГЭС на месте ночлега, они будут помнить это место и постараются коротать темное время суток именно здесь.

Трудности согласования

Однако, зажечь одну свечу, образно говоря, это одно, а вот зажечь тысячи, дать людям свет, как то сделал Прометей, это совсем иное дело. Компактная гидроэлектростанция как источник электричества своим появлением в обыденном применении может нарушить устоявшуюся картину и состояние дел.

Крупнейшие монополии привыкли, что именно они производят электроэнергию для малых поселений, сбытовые дочерние структуры привыкли получать деньги за доставку товара – КВт\час потребителю. Куда в эту схему вписать мини — ГЭС? Да еще не подконтрольную монополистам? Сразу скажу, что согласовать такой проект с местными властями в России будет непросто, как впрочем, и всякое иное новое дело. Но результат стоит затраченных усилий.

В целом под компактной (мини) гидроэлектростанцией подразумевается такая станция, что выдает мощность до 100 квт. Народные умельцы, работая руками и головой, могут достаточно легко соорудить сию полезную штуку у себя в поселке или деревне, даже в частном домовладении. Но только если имеются соответствующие природные условия и желание что-то создать НОВОЕ, сэкономить денег, то есть в будущем меньше платить за электричество.

Если вы посмотрите видео, или фото некоторых мини- ГЭС, то увидите, что подчас они выглядят весьма странно. Но ведь для современников Леонардо Да Винчи его махолеты с огромными крыльями тоже казались по меньшей мере странными, а своими дерзкими опытами и идеями великий итальянец и вовсе наводил ужас на многих людей своего времени. Ну и что? Людей тех мы не помним. А чертежи и творения Леонардо будут жить в веках. Стройте мини-ГЭС своими руками, экспериментируйте, дерзайте! Природа и потомки скажут вам лишь «Спасибо»!

Михаил Берсенев

В Таджикистане тоже есть умельцы, не хуже индийских:

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.

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

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

▶▷▶▷ электрогенератор для дома своими руками

▶▷▶▷ электрогенератор для дома своими руками
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:24-04-2019

электрогенератор для дома своими руками - Электрогенератор Для Дома Своими Руками - Image Results More Электрогенератор Для Дома Своими Руками images Электрогенератор своими руками в домашних условиях: чертежи и generatorexpertsruelektrogeneratorysvoimi_rukami-2html Cached С чего начать и что потребуется? Для того, чтобы собрать небольшой асинхронный генератор своими руками , потребуются такие конструктивные детали: Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими руками stroysvoy-domrusobiraem-i-podklyuchaem-elektrogenera Cached Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими руками Электрогенератор Как сделать правильно электрогенератор своими руками generatorvoltruehlektrogeneratorgramotno-delaem-ehle Cached Генератор электрического тока своими руками все за и против Что представляет собой, их виды и принцип действия Паровой электрогенератор: для котельных и дома, своими руками generatorexpertsrualternativnye-istochnikiparovye-ele Cached Кроме того, если изучить принцип действия, а также конструктивные особенности подобных паровых генераторов, можно попытаться реализовать их своими руками , с помощью определенных средств Ветрогенератор для частного дома своими руками из sad24rupostrojkiinventarvetrogenerator Cached Ветрогенератор можно сделать своими руками , используя наработки народных умельцев Фото и Электрогенератор своими руками - видео обзор готовых onlineelektrikrueoborudovaniegeneratoriiz-chego Cached Как собрать солнечную батарею своими руками Как собрать простейший преобразователь с 12 на 220 вольт своими руками Как можно сделать светомузыку из светодиодной ленты своими руками Как Электрогенератор своими руками: можно ли его сделать stroisovetyorgelektrogenerator-svoimi-rukami Cached И действительно, довольно часто такие ветрогенераторы для дома , сделанные своими руками , просто не оправдывают себя Более радужные показатели имеют многолопастные конструкции Изготовление водородного генератора своими руками oventilyaciiruventilyaciyakondicionirovanie Cached Электролизер для автомобиля Своими руками собрать такое устройство не так уж и сложно Помогут в этом чертежи с пошаговыми инструкциями Сделай сам электрогенератор Своими руками fbruarticle30412sdelay-sam-elektrogenerator-svoimi Cached Вертикальный ветряк своими руками (5 кВт) Елена Микаелян; Ветряной генератор для дома : отзывы Ветряной генератор для дома своими руками Илья Филатов Как сделать электрогенератор своими руками, разбираем подробно generatorvoltruehlektrogeneratorkak-sdelat-ehlektro Cached Рыночные условия продажи генераторов не очень выгодные и не каждому доступны Предлагаем собрать генератор своими руками , используя имеющийся подручные средства Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox - the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 1,530,000

  • Итак, сейчас вы можете приобрести электрогенератор одного из трех видов: Как вы уже и сами видите, в
  • случае выбора электрогенератора для собственных нужд (использование как резервного источника энергии в загородном. .. Другими словами с помощью электрогенераторов происходит работа многих производств
  • и в загородном... Другими словами с помощью электрогенераторов происходит работа многих производственных, электромонтажных процессов, а также элементарных, но достаточно необходимых, к примеру, директору магазина, в котором выключили электричество, а электрогенератор даёт возможность освещать... Выгодные цены на генераторы(электрогенераторы) для дома и дачи. Купить генератор в интернет-магазине Enter.ru с доставкой. Бензиновый электрогенератор: цена, конструкция . Состоит из бензинового двигателя и генератора, соединённых между собой валом. Просим нас извинить, сейчас у нас идут. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Мы откроемся в ближайшее время. Благодарим вас за терпение и снова ждем у нас. Сайт для женщин quot;Ева.руquot;: форумы, конкурсы, доски объявлений. Красота, беременность, дети, дом, здоровье, рецепты, любовь. Новости, форумы, доска объявлений, справочная информация. Описание объектов недвижимости, стоимость аренды. Расписание транспорта. Электрогенераторы: бесперебойная энергия для вашего дома. Укладываем ламинат своими руками. Электрогенератор Huter DY4000L , как и вся продукция компании Huter прошел многочисленные проверки в лабораториях на современных стендах. Главная Каталог товаров Товары для ремонта Генераторы Генераторы HUTER Электрогенератор HUTER DY4000L. 02.11.2013г под закрытие магазина приобрела телефон samsung galaxy s4 (его смотрела только на демонстрационном) продавец вставил батарейку включил и со своих рук показал, что телефон включается(quot;работаетquot;), уложил... Работаю над статьями quot; Курган Пэйна-компостная система отопления quot;, quot; каскадный электрогенератор-прототип quot; Ветрогенератор из тракторного генератора Г700.04.01 Небольшая самодельная солнечная панель 50 Вт Сборка солнечной панели на силиконовом герметике Полная электрификация дома...

а также элементарных

рецепты

  • потребуются такие конструктивные детали: Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими руками stroysvoy-domrusobiraem-i-podklyuchaem-elektrogenera Cached Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими руками Электрогенератор Как сделать правильно электрогенератор своими руками generatorvoltruehlektrogeneratorgramotno-delaem-ehle Cached Генератор электрического тока своими руками все за и против Что представляет собой
  • разбираем подробно generatorvoltruehlektrogeneratorkak-sdelat-ehlektro Cached Рыночные условия продажи генераторов не очень выгодные и не каждому доступны Предлагаем собрать генератор своими руками
  • используя наработки народных умельцев Фото и Электрогенератор своими руками - видео обзор готовых onlineelektrikrueoborudovaniegeneratoriiz-chego Cached Как собрать солнечную батарею своими руками Как собрать простейший преобразователь с 12 на 220 вольт своими руками Как можно сделать светомузыку из светодиодной ленты своими руками Как Электрогенератор своими руками: можно ли его сделать stroisovetyorgelektrogenerator-svoimi-rukami Cached И действительно

электрогенератор для дома своими руками Видео ГЕНЕРАТОР для дома своими руками Temnaya FAZA YouTube сент г Генератор на вольт своими руками Temnaya FAZA YouTube июл г Генератор своими руками как его сделать дома? Дима изобретатель YouTube янв г Все результаты Электрогенератор своими руками в домашних условиях чертежи generatorexpertsruelektrogeneratorysvoimi_rukamihtml Похожие Собрать генератор электрогенератор , используя уже готовые детали не электросети способны полноценно обеспечивать электричеством дома , Вариант изготовления электрогенератора своими руками показан на видео Сделать или купить? Как работает С чего начать и что Как сделать электрогенератор своими руками, разбираем подробно generatorvoltruehlektrogeneratorkaksdelatehlektrogeneratorsvoimisilamihtml Похожие Рейтинг , голосов Предлагаем собрать генератор своими руками , используя имеющийся подручные Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме Электрогенератор своими руками видео обзор готовых onlineelektrikru Электрооборудование Генераторы Похожие Из чего можно собрать электрогенератор своими руками поэтому у каждого хозяина загородного дома в кладовке найдется один старый экземпляр Собираем и подключаем электрогенераторы для дома своими stroysvoydomrusobiraemipodklyuchaemelektrogeneratorydlyadomasvoimiru Похожие Перейти к разделу Электрогенераторы для дома своими руками способы реализации Для загородного дома или своими руками займемся Генератор своими руками на вольт Теперь отключения света дек г Я покажу как собрать простой, но достаточно мощный, генератор на вольт Потребуется коллекторный мотор, можно другой на Самодельные генераторы на физических принципах Альтерн энергия Если у вас есть загородный дом или вы часто выбираетесь за пределы города отдыхать, вам просто Ручной электрогенератор своими руками Генератор своими руками инструкция, как сделать простой electrikmasterrugeneratorsvoimirukami Генератор своими руками лучшие идеи и советы, как изготовить Электрогенераторы это дополнительный источник энергии для дома В случае Асинхронный генератор своими руками схемы, принцип работы Главная Электрооборудование Генератор Рейтинг , голоса апр г Асинхронный электрогенератор обеспечивает быстрый поворот ротора, скорость С целью обеспечения автономного питания дома или квартиры, или как Как сделать водородный генератор своими руками ? Самодельный генератор Все способы своими руками янв г Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Конструкция Электрогенератор своими руками из подручных средств boldprojectruelektrikaelektrogeneratorsvoimirukamihtml Похожие янв г как собрать электрогенератор в домашних условиях обеспечит электрикой среднестатистический загородный дом стандартных размеров Именно по этой причине наш электрогенератор своими руками Как сделать бензогенератор своими руками на вольт и что для obinstrumenteru янв г Сделай бензогенератор своими руками на и отдыхай в свое удовольствие Владельцы гаражей, дачных участков, частных домов при условии, Следует помнить, что даже самый недорогой генератор из электрогенератор своими руками в домашних условиях видео Мастерим своими руками домашний электрогенератор с возложенной на него задачей обеспечением дома электроэнергией, необходимо четко Генератор на вольт своими руками фото, описание, видео samstroitelcomgeneratornavoltsvoimirukamihtml Рейтинг , голоса нояб г Хочу представить свою самоделку генератор на вольт своими руками Решил собрать генератор на вольт для хозяйственно Как собрать мощный самодельный генератор электроэнергии velofunru Мастерская Свет Похожие Это продолжение статьи о сборке мощного электрического генератора своими руками Для сборки мощного самодельного генератора электроэнергии Генератор для дома какой лучше выбрать электрогенератор для Рейтинг , голоса Для частного дома лучше брать один вариант, а для дачи оптимальным будет доме своими руками более простая задача, нежели подобрать себе Самодельная электростанция Electrikinfo electrikinfomainmastersamodelnayayelektrostanciyahtml Похожие Руководство по изготовлению самодельного электрогенератора ВТе , кто часто установки такого рода можно использовать и для отопления дома генератора был не значительный рукой на ощупь мене градусов Генератор своими руками на вольт Делаем генератор из Как сделать электрогенератор своими руками , разбираем подробно Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме залог Электростанция на дровах своими руками, паровой двигатель Зеленая энергетика Как сделать электростанцию на дровах своими руками отличным вариантом для владельцев дачных участков и загородных домов генераторной установки, и за счет вращения генератор вырабатывает электроэнергию Выбираем генератор для загородного дома Блоги Mastergrad wwwmastergradcom Блоги февр г Электростанции для загородного дома подбирают всегда Производители не рекомендуют выбирать генератор с Многие считают полезным делать для дома больше своими руками , ведь это и полезно для Электрогенератор своими руками Электрика в квартире, ремонт Автономка Просматривая в Интернете различные статьи по теме Электрогенератор своими руками , наткнулся на очень интересную и познавательную, как я Самодельная походная электростанция Как сделать мини wwwideamasterruPohodnaya_elektrostanciyahtml Похожие Как сделать мини генератор своими руками Карманный фонарик стал Если вы забудете лопасти дома , не отчаивайтесь Их можно выстругать из Бензогенератор своими руками Stanokguru Оборудование Аккумуляторы и блоки питания Рейтинг голос Изготовление бензогенератора своими руками , назначение, устройство и принцип Самодельный бензиновый генератор плюсы и минусы При проживании в загородном доме он сможет обеспечить электропитание Электрогенератор на В, сделанный своими руками принцип Всё об электроэнергии Генераторы Особенности изготовления электрогенератора в домашних условиях Разновидности и Электрогенератор , сделанный своими руками порядок сборки Схемы и методы подключения резервного генератора к сети дома Генератор своими руками, как сделать электрический генератор wwwbestgeneratorrusvoimirukamihtml Похожие окт г Генераторы и электростанции Генератор своими руками Мечтаете о независимой электроэнергии в своем доме ? Сегодня это ЕТЭС Электрогенератор своими руками etesruarticleselectrogeneratorsamhtml Похожие Электрогенератор своими руками случаев хорошо иметь свою домашнюю электростанцию, которая обеспечила бы дом аварийным освещением Электрогенератор своими руками в домашних условиях Ветровой Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками ? Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме залог Водородный генератор своими руками для отопления дома, схема Топливо Как изготовить в домашних условиях водородный генератор для отопления Принцип действия аппарата и целесообразность его использования для Электрогенератор своими руками можно ли его сделать Электрогенератор своими руками целесообразность его использования в такие ветрогенераторы для дома , сделанные своими руками , просто не Водородный генератор для отопления частного дома, его xteplo xteploruotoplenieoborudovanievodorodnyjgeneratordlyachastnogodomahtml Похожие Также эти агрегаты используются для обогрева помещения с помощью теплых полов, которые в настоящее время легко собрать своими руками Как собрать и подключить генератор своими руками samistroimruremontdomaelektrikageneratorsvoimirukami Как собрать и подключить генератор своими руками ? электростанций;; они могут обеспечивать автономное электропитание дома и участка Как сделать электрогенератор своими руками? stroykanewscom Фото и видео апр г Добавлено пользователем Innovative Practice Сделать электрогенератор в домашних условиях трудно, но возможно Бензогенератор своими руками Строительный портал Strportru strportruelektrooborudovaniesvetosveshcheniebenzogeneratorsvoimirukami Похожие Бензогенератор обеспечивает электропитание всего дома при отказе Компактные габариты устройства позволяют использовать генератор даже в можно поэкспериментировать и изготовить бензогенератор своими руками Генератор из бензопилы своими руками чертежи из Дружбы andreynoakru Инструмент Похожие июн г Как соединить генератор и бензопилу своими руками ? пары лампочек в доме мощности самодельного электрогенератора должно Ветряной генератор своими руками инструкция по сборке Создание уюта Полезные советы Похожие Высокая стоимость электроэнергии или отсутствие электропитания стимулируют умельцев создавать ветряной генератор для дома своими руками Электрогенератор на дровах Генераторы Для того чтобы собрать печь на дровах своими руками , необходимо обеспечить электроэнергией частный дом или небольшое производство Аппарат Как выбрать генератор для загородного дома Критерии выбора recnrukakvybratgeneratordlyazagorodnogodoma Похожие Канализация в доме своими руками Как выбрать генератор для загородного дома Полезные советы Залогом уюта Содержание Основные виды и типы генераторов; Генератор Какой выбрать; Выбираем генератор для дома Как сделать ветряную электростанцию своими руками Rmntru янв г Как сделать ветряную электростанцию своими руками Создавая домашний ветряной генератор , не стоит делать упор на получение Устройство ВЭУ именно с целью обеспечения дома теплом и горячей Автономная минигидроэлектростанция ГЭС своими руками Экоэнергия Экодом мар г Как сделать гидроэлектростанцию своими руками и инструменты; Сборка колеса и изготовление сопла; Генератор своими руками мощностью в кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома Солнечный генератор своими руками Совет Инженера Экоэнергия Солнечные батареи мар г Как сделать солнечный генератор своими руками в домашних условиях Для создания солнечного генератора дома своими руками Термоэлектрический генератор для дачи своими руками ydachadacharusvoimitermoelektricheskijgeneratordlyadachisvoimirukamiht Как сделать термоэлектрический генератор своими руками Главная вариант самодельного источника электроэнергии для дома может быть Ветрогенератор своими руками как сделать самодельный tytmasterruvetrogeneratorsvoimirukami Ветрогенератор своими руками для дома чертежи, поэтапное описание основными составными частями любого являются генератор , лопасти, мачта , Ветряной генератор для дома и дачи видео, как сделать tutproremontruvetryanoygeneratordlyadomaidachivideokaksdelathtml Как сделать ветряной генератор для дома и дачи своими руками Виды и особенности устройства ветряков Инструкция, как самостоятельно сделать Схема подключения генератора к сети дома своими руками Перейти к разделу Подключение к сети электрогенератора Мы рассмотрели подключение генератора к дому на примере бензинового и с Автономная система электроснабжения своими руками Генераторы и электростанции Похожие апр г Достал из багажника малошумный генератор на квт Завёл его, генератор часдругой дрындрындрын Заряжает некие батареи Малышкрепыш инверторный генератор Как построить дом stroitelsamruмалышкрепышинверторныйгенераторdenzelxp дек г Это мой первый инверторный генератор Дом своими руками это ооочень долго Генератор для дачи просто необходим Ветряной генератор своими руками для дома устройство Дачные приспособления Генераторы Рейтинг , голосов При желании можно собрать простой ветряной генератор и установить его на Решив собрать ветряной генератор для дома своими руками , следует Водородный генератор своими руками схема, конструкция Топливо Рейтинг , голосов Как сделать генератор водорода в домашних условиях применения установки для отопления частного дома , заправки авто и в качестве сварочного аппарата Чтобы своими руками сделать показанную на схеме конструкцию Ветрогенератор своими руками ветряк и генератор thewallsru Необычные решения Ветрогенератор своими руками ветряк и генератор , электрогенератор на в, как сделать генерацию для дома ProTop Необычные Картинки по запросу электрогенератор для дома своими руками Другие картинки по запросу электрогенератор для дома своими руками Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Реклама Генератор sdmo Первый генераторный салон Реклама wwwgenru В наличии, огромный выбор моделей Сезонные акции Скидки Звоните Широкий ассортимент Сервисный центр Быстрая поставка и монтаж Весь каталог О нас Проекты Доставка Вместе с электрогенератор для дома своими руками часто ищут мощный генератор своими руками генератор своими руками вольт мини генератор своими руками как сделать генератор из электродвигателя бензиновый генератор своими руками как сделать маленький генератор как получит от автомобильного генератор вольт генератор вольт без двигателя Навигация по страницам

Итак, сейчас вы можете приобрести электрогенератор одного из трех видов: Как вы уже и сами видите, в случае выбора электрогенератора для собственных нужд (использование как резервного источника энергии в загородном. .. Другими словами с помощью электрогенераторов происходит работа многих производственных, электромонтажных процессов, а также элементарных, но достаточно необходимых, к примеру, директору магазина, в котором выключили электричество, а электрогенератор даёт возможность освещать... Выгодные цены на генераторы(электрогенераторы) для дома и дачи. Купить генератор в интернет-магазине Enter.ru с доставкой. Бензиновый электрогенератор: цена, конструкция . Состоит из бензинового двигателя и генератора, соединённых между собой валом. Просим нас извинить, сейчас у нас идут. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Мы откроемся в ближайшее время. Благодарим вас за терпение и снова ждем у нас. Сайт для женщин quot;Ева.руquot;: форумы, конкурсы, доски объявлений. Красота, беременность, дети, дом, здоровье, рецепты, любовь. Новости, форумы, доска объявлений, справочная информация. Описание объектов недвижимости, стоимость аренды. Расписание транспорта. Электрогенераторы: бесперебойная энергия для вашего дома. Укладываем ламинат своими руками. Электрогенератор Huter DY4000L , как и вся продукция компании Huter прошел многочисленные проверки в лабораториях на современных стендах. Главная Каталог товаров Товары для ремонта Генераторы Генераторы HUTER Электрогенератор HUTER DY4000L. 02.11.2013г под закрытие магазина приобрела телефон samsung galaxy s4 (его смотрела только на демонстрационном) продавец вставил батарейку включил и со своих рук показал, что телефон включается(quot;работаетquot;), уложил... Работаю над статьями quot; Курган Пэйна-компостная система отопления quot;, quot; каскадный электрогенератор-прототип quot; Ветрогенератор из тракторного генератора Г700.04.01 Небольшая самодельная солнечная панель 50 Вт Сборка солнечной панели на силиконовом герметике Полная электрификация дома...

Гидрогенератор своими руками или самодельная гидроэлектростанция. Домашняя гидроэлектростанция, сделанная своими руками. Как сделать мини-ГЭС из велосипеда

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.

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, использование которого позволит получать практически бесплатное электричество, сэкономить на коммунальных услугах или решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, гидроэлектростанция своими руками из подручных материалов – реальный выход из положения. Но прежде рассмотрим, какие могут быть варианты мини-ГЭС и как они работают.

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. Это могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен магаватт 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, так как перед началом работу систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Подводный пропеллер-«ветряк»

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.

Обустройство собственной гидростанции – один из самых бюджетных и экологичных способов обеспечения энергетическими ресурсами дачи, фермерского хозяйства или туристической базы

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.

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.


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.

Полезное видео по теме

Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

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.

sovet-ingenera.com

Мини-гидроэлектростанции для частного дома, дачи

Регулярный рост цен на электроэнергию заставляет многих задумываться над вопросом альтернативных источников получения электричества. Одно из лучших решений в данном случае – гидроэлектростанция. Поиски решения данного вопроса касаются не только масштабов страны. Все чаще можно увидеть мини-гидроэлектростанции для дома (дачи). Затраты в таком случае будут только на строительство и техническое обслуживание. Минус подобного сооружения в том, что его возведение возможно только в определенных условиях. Необходимо наличие водяного потока. К тому же возведение данной конструкции у себя во дворе требует разрешения местных органов власти.

Схема мини-гидроэлектростанции

Принцип работы гидроэлектростанции для дома достаточно прост. Схема сооружения выглядит следующим образом. На турбину падает вода, заставляя вращаться лопасти. Они, в свою очередь, за счет крутящего момента или перепада давления приводят в движение гидропривод. От него передается полученная мощность на электрогенератор, который и вырабатывает электричество.

В настоящее время схема ГЭС чаще всего укомплектовывается системой управления. Это позволяет конструкции работать в автоматическом режиме. В случае необходимости (к примеру, аварии) имеется возможность перехода на ручное управление.

Разновидности мини-ГЭС

Стоит понимать, что мини-гидроэлектростанции позволяют получать не более трех тысяч киловатт. Это максимальная мощность подобного сооружения. Точное значение будет зависеть от типа ГЭС и конструкции используемого оборудования.

В зависимости от вида водяного потока выделяют следующие типы станций:

  • Русловые, характерные для равнин. Они устанавливаются на реках с несильным потоком.
  • Стационарные используют энергию водных рек с быстрым потоком воды.
  • ГЭС, устанавливающиеся в местах перепада водного потока. Встречаются чаще всего в промышленных организациях.
  • Мобильные, которые строятся с применением армированного рукава.

Для строительства ГЭС достаточно даже небольшого ручья, протекающего по участку. Владельцы домов с центральным водоснабжением не должны отчаиваться.

Одной из американских компаний разработана станция, которую можно встраивать в водоснабжающую систему дома. В водопровод встраивается турбина маленьких размеров, которая приходит в движение за счет потока воды, двигающегося самотеком. Это снижает скорость потока воды, но снижает себестоимость электроэнергии. К тому же данная установка полностью безопасна.

Устраиваются даже мини-гидроэлектростанции в канализационной трубе. Но их строительство требует создания определенных условий. Вода по трубе должна стекать естественным образом за счет уклона. Второе требование – диаметр трубы должен быть подходящим для устройства оборудования. А это невозможно сделать в отдельно стоящем доме.

Классификация мини-ГЭС

Мини-гидроэлектростанции (дома, в которых они используются, в большинстве относятся к частному сектору) чаще всего относятся к одному из следующих типов, которые различаются принципом работы:

  • Водяное колесо – традиционный тип, который наиболее прост в исполнении.
  • Пропеллер. Используют в тех случаях, когда река имеет русло шириной более десяти метров.
  • Гирлянда устанавливается на реках с несильным потоком. Для усиления скорости течения воды используют дополнительные сооружения.
  • Ротор Дарье устанавливается обычно на промышленных предприятиях.

Распространенность этих вариантов обусловлена тем, что они не требуют строительства плотины.

Водяное колесо

Это классический вид ГЭС, который наиболее популярен для частного сектора. Мини-гидроэлектростанции данного типа представляют собой большое колесо, способное вращаться. Его лопасти опускаются в воду. Вся остальная часть конструкции находится над руслом, заставляя двигаться весь механизм. Мощность передается через гидропривод генератору, вырабатывающему ток.

Пропеллерная станция

На раме в вертикальном положении располагается ротор и подводный ветряк, опускаемый под воду. Ветряк имеет лопасти, которые вращаются под воздействием потока воды. Лучшее сопротивление оказывают лопасти шириной два сантиметра (при быстром потоке, скорость которого, тем не менее, не превышает двух метров в секунду).

В данном случае лопасти приводятся в движение за счет возникающей подъемной силы, а не за счет давления воды. Причем направление движения лопастей перпендикулярно направлению течения потока. Этот процесс похож на работу ветровых электростанций, только работает под водой.

Гирляндная ГЭС

Данного типа мини-гидроэлектростанции представляют собой трос, натянутый над руслом и закрепленный в опорном подшипнике. На нем в виде гирлянды навешены и жестко закреплены турбины небольшого размера и веса (гидровингроторы). Они состоят из двух полуцилиндров. За счет совмещения осей при опускании в воду в них создается крутящий момент. Это приводит к тому, что трос изгибается, натягивается и начинает вращаться. В данной ситуации трос можно сравнивать с валом, который служит для передачи мощности. Один из концов троса соединен с редуктором. На него и передается мощность от вращения троса и гидровингроторов.

Повысить мощность станции поможет наличие нескольких «гирлянд». Их можно соединить между собой. Даже это не сильно повышает КПД данной ГЭС. Это один из минусов подобного сооружения.

Еще один недостаток данного вида – создаваемая им опасность для окружающих. Подобного рода станции допустимо использовать только в безлюдных местах. Наличие предупредительных знаков обязательно.

Ротор Дарье

Мини-гидроэлектростанция для частного дома данного вида названа так в честь ее разработчика - Жоржа Дарье. Запатентована данная конструкция была еще в 1931 году. Представляет собой ротор, на котором находятся лопасти. Для каждой из лопастей в индивидуальном порядке подбираются нужные параметры. Ротор опускается под воду в вертикальном положении. Лопасти вращаются за счет перепада давления, возникающего под действием протекания по их поверхности воды. Этот процесс подобен подъемной силе, заставляющей самолеты взлетать.

Данный вид ГЭС имеет хороший показатель КПД. Втрое преимущество – направление потока не имеет значение.

Из недостатков данного вида электростанций можно выделить сложную конструкцию и непростой монтаж.

Преимущества мини-ГЭС

Независимо от вида конструкции мини-гидроэлектростанции обладают рядом преимуществ:

  • Экологически безопасны, не вырабатывают вредных для атмосферы веществ.
  • Процесс получения электричества проходит без образования шума.
  • Вода остается чистой.
  • Электричество вырабатывается постоянно, вне зависимости от времени суток или погодных условий.
  • Для обустройства станции достаточно даже небольшого ручья.
  • Излишек электроэнергии можно продать соседям.
  • Не нужно много разрешающей документации.

Мини-гидроэлектростанция своими руками

Построить водяную станцию для получения электроэнергии можно самостоятельно. Для частного дома достаточно двадцати киловатт в сутки. С таким значением справится даже мини-ГЭС, собранная своими руками. Но при этом следует помнить, что данный процесс характеризуется рядом особенностей:

  • Точные расчеты провести достаточно трудно.
  • Размеры, толщина элементов выбирается «на глаз», только опытным путем.
  • Самодельные сооружения не имеют защитных элементов, что приводит к частым поломкам и связанным с этим затратам.

Поэтому если нет опыта и определенных знаний в данной сфере, лучше отказаться от идеи подобного рода. Дешевле может оказаться приобретение уже готовой станции.

Если все же решаетесь делать все своими руками, то начинать необходимо с измерения скорости потока воды в реке. Ведь от этого зависит мощность, которую можно получить. Если скорость будет меньше одного метра в секунду, то строительство мини-гидроэлектростанции в данном месте не оправдает себя.

Еще один этап, который нельзя опускать – это расчеты. Необходимо тщательно рассчитать размер затрат, которые уйдут на строительство станции. В результате может оказаться, что гидроэлектростанция – не лучший вариант. Тогда стоит обратить внимание на другие виды альтернативной электроэнергии.

Мини-гидроэлектростанция может стать оптимальным решением в вопросе экономии затрат на электроэнергию. Для ее строительства необходимо наличие реки недалеко от дома. В зависимости от желаемых характеристик можно подобрать подходящий вариант ГЭС. При правильном подходе выполнить подобное сооружение можно даже своими руками.

fb.ru

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.

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.

bazila.net

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.

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.

Колесо турбина для генератора.

Самодельная мини ГЭС в работе.

Видео: турбина гидроэлектростанции при полной нагрузке.

Популярные самоделки из этой рубрики

Бензогенератор своими руками...

Солнечное зарядное устройство для телефона своими...

Как сделать вертикальный ветрогенератор...

Как подключить солнечную батарею...

Как сделать лопасти для ветрогенератора...

Солнечные коллекторы для дома...

Солнечный коллектор из бутылок...

Тепловая мини электростанция: генератор на элемент...

Ветрогенератор своими руками...

Солнечный коллектор из банок: чертежи, фото...

Как сделать ветрогенератор: фото, видео...

Как сделать солнечную батарею для зарядки телефона...

sam-stroitel.com

Мини-ГЭС своими руками - это реально?

Поскольку тарифы на электроэнергию в последнее время начали расти, все большую актуальность среди населения приобретают возобновляемые источники электроэнергии, позволяющие получать электричество практически бесплатно. Среди известных человечеству подобных источников стоит выделить солнечные батареи, ветрогенераторы, а также домашние гидроэлектростанции. Но последние являются достаточно сложными, ведь работать им приходится в очень агрессивных условиях. Хотя это вовсе не говорит, что мини-ГЭС своими руками соорудить невозможно.

Чтобы сделать все правильно и качественно, главное – подобрать правильные материалы. Они должны обеспечивать максимальную долговечность работы станции. Создаваемые своими руками домашние гидрогенераторы, мощность которых сравнима с аналогичной у солнечных батарей и ветряков, могут производить гораздо больший объем энергии. Но хотя от материалов и зависит многое, на них все не заканчивается.

Разновидности мини-гидроэлектростанций

Существует большое количество разнообразных вариаций мини-ГЭС, каждая из которых имеет свои преимущества, особенности и недостатки. Выделяют следующие виды этих устройств:

  • гирляндную;
  • пропеллерную;
  • ротор Дарье;
  • водяное колесо с лопастями.

Гирляндная ГЭС состоит из троса, на котором закреплены роторы. Такой трос перетягивают через реку и погружают в воду. Поток воды в реке начинает вращать роторы, которые в свою очередь крутят трос, на одном конце которого расположен подшипник, а на втором – генератор.

Следующий вид – это водяное колесо с лопастями. Его устанавливают перпендикулярно водной глади, погружая меньше чем наполовину. Поскольку поток воды воздействует на колесо, оно вращается, и заставляет крутиться генератор для мини-ГЭС, на котором закреплено это колесо.


Классическое водяное колесо - хорошо забытое старое

Что касается пропеллерной ГЭС, то представляет она собой ветряк, расположенный под водой с вертикальным ротором. Ширина лопастей у такого ветряка не превышает 2 сантиметров. Подобной ширины для воды хватает, ведь именно такой номинал позволяет производить максимальное количество электроэнергии при минимальном сопротивлении. Правда, эта ширина оптимальна только для скорости потока до 2 метров в секунду.

Что касается других условий, то параметры лопастей ротора рассчитывают отдельно. А ротор Дарье является вертикально расположенным ротором, действует который по принципу перепада давления. Все происходит аналогично с крылом самолета, на который воздействует подъемная сила.

Преимущества и недостатки

Если рассматривать гирляндную ГЭС, то у нее имеется ряд очевидных недочетов. Во-первых, длинный трос, используемый в конструкции, представляет опасность для окружающих. Также большую опасность представляют скрытые под водой роторы. Ну а вдобавок, стоит отметить низкие показатели КПД и большую материалоемкость.

Что касается недостатков ротора Дарье, то чтобы устройство начало вырабатывать электроэнергию, его нужно предварительно раскрутить. Правда, при этом отбор мощности производится прямо над водой, так что как бы ни изменился поток воды, генератор будет вырабатывать электричество.

Все вышеперечисленное является факторами, которые делают более популярными гидротурбину для мини-ГЭС и водяные колеса. Если рассматривать ручное сооружение подобных устройств, то они не так уж и сложны. А в добавок, при минимальных затратах такие мини-ГЭС способны выдавать максимальные показатели КПД. Так что критерии популярности очевидны.

С чего начинать строительство

Возведение мини-ГЭС своими руками стоит начинать с измерения скоростных показателей течения рек. Это делается очень просто: достаточно отметить вверх по течению расстояние в 10 метров, взять в руки секундомер, бросить щепку в воду, и засечь время, за которое она пройдет отмеренную дистанцию.

В конечном итоге, если 10 метров разделить на количество затраченных секунд, получится скорость реки в метрах в секунду. Стоит учитывать, что нет толку сооружать мини-ГЭС в местах, в которых скорость потока не превышает 1 м/с.


Если водоем находится далеко, можно соорудить обходной канал

Если нужно разобраться, как делают мини-ГЭС в местности, где небольшая скорость реки, то можно попытаться добиться увеличения потока путем организации перепада высот. Сделать это можно через установку сливной трубы в водоем. При этом диаметр трубы будет непосредственно влиять на скорость потока воды. Чем меньше будет диаметр, тем быстрее будет течение.

Подобный подход позволяет организовать мини-ГЭС даже в том случае, если возле дома будет проходить небольшой ручеек. То есть на нем организовывается разборная плотина, ниже которой производится монтаж непосредственно мини-гидроэлектростанции для питания дома и бытовых приборов.

energomir.biz

Генератор воды из воздуха » Полезные самоделки

Устройство, принцип действия генератора водыГенератор воды представляет собой пирамидальный каркас с влагопоглощающим наполнителем. Пирамидальный каркас образован четырьмя стойками поз. 3, приваренными к основанию поз. 4 , выполненного из металлического уголка. В пространство между уголками основания вварена металлическая сетка поз. 15: снизу к основанию при помощи накладок поз. 6 крепится полиэтиленовый поддон поз. 5 с отверстием посередине. Внутреннее пространство сетчатого каркаса плотно (но без деформации стенок) заполняется влагопоглощающим материалом. Снаружи на пирамидальный каркас надевается прозрачный купол поз. 1, который фиксируется при помощи четырех растяжек поз. 8 и амортизатора поз. 14.

Генератор воды имеет два рабочих цикла: поглощение влаги из воздуха наполнителем; выпаривание влаги из наполнителя с последующей ее конденсацией на стенках купола. С заходом солнца прозрачный купол поднимают, чтобы обеспечить доступ воздуха к наполнителю; наполнитель поглощает влагу всю ночь. Утром купол опускается и герметизируется амортизатором; солнце выпаривает влагу из наполнителя, пар собирается в верхней части пирамиды, конденсат стекает по стенкам купола на поддон и через отверстие в нем наполняет водой подставленную емкость.

Изготовление Генератора водыПодготовку к изготовлению генератора воды начинают со сбора наполнителя. В качестве наполнителя используются обрезки газетной бумаги; бумагу от газет нужно брать свободную от типографского шрифта во избежание засорения получаемой воды соединениями свинца. Работа по сбору бумаги займет немало времени, вот за это время изготавливаются остальные элементы генератора воды. Основание сваривается из металлических уголков с размерами полок 35х35 мм, снизу к нему привариваются четыре опоры поз. 10 из таких же уголков и восемь кронштейнов поз. 13. Кронштейны соединяются между собой стальными прутками поз. 17 длиной 930 мм; диаметр 10 мм. Сверху на полки уголков приваривается металлическая сетка с размером ячеек 15х15 мм. диаметр проволоки сетки 1,5-2 мм. Из стальной ленты вырезаются четыре накладки поз. 6. По отверстиям в накладках сверлятся отверстия диаметром 4,5 мм в уголках основания и нарезается резьба под винты ВМ 5. Затем основание устанавливают на место определенное для ГВ на садовом участке, огороде и т.д. Место нужно выбирать так, чтобы ГВ не затенялся деревьями и постройками.

После выбора места опоры основания фиксируется в земле цементным раствором. Допускается к опорам приварить опорные пятаки диаметром 100 мм из стального листа толщиной 2 мм. После этого в углы квадрата основания привариваются поочередно четыре стойки таким образом, чтобы участки стоек длиной 30 мм оказались в центре основания на высоте примерно 1,5 м. Стойки усиливаются поперечинами, которые привариваются к стойкам изнутри.

Материал поперечин такой же как у стоек. Затем из полиэтиленовой пленки толщиной 1 мм вырезается поддон поз. 5; края поддона, которые окажутся под накладками, подворачивают для усиления места крепления. В центре поддона вырезают круглое отверстие диаметром 70 мм - для стока воды. Края отверстий также можно усилить путем приваривания дополнительной накладки из полиэтилена. Далее производят фиксацию на стойках сетчатого каркаса, представляющего собой мелкоячеистую рыболовную сеть с размером ячеек 15х15 мм. Сеть подвязывается к стойкам и краям поддона из металлической сетки при помощи х/б тесьмы так, чтобы сеть была туго натянута между стоек. Желательно также подвязать сеть и к поперечинам, поделив внутренний объем пирамиды на два отсека. Перед подвязкой сети к передней стойке, отсеки (начиная с верхнего) получившегося сетчатого каркаса плотно заполняется скомканными обрезками газетной бумаги. Заполнение производить так, чтобы не оставалось свободного места внутри пирамиды и выступание сетчатых стенок было минимальным. Затем приступают к изготовлению прозрачного купола. Он выполнен из полиэтиленовой пленки, раскрой которой производится согласно чертежа поз. 1 и сваривается паяльником по плоскостям А, А1. Шов выполнять без перегрева, чтобы полиэтилен не становился ломким в месте сварки. Для предотвращения нарушения целостности купола в вершине пирамиды ее накрывают своеобразной полиэтиленовой «шапочкой» - фрагмент В по чертежу поз. 1. Затем, предварительно надев фрагмент В на пирамиду, аккуратно надевают на каркас купол. Расправив купол, сваривают между собой края плоскостей С: получается своеобразная «юбочка». Из резиновой трубки изготавливается кольцо поз. 9, которое надевается на пирамиду. К кольцу привязывают четыре растяжки с крюками поз. 11. Низ прозрачного купола («юбочка») плотно прижимается к уголкам основания амортизатором. Амортизатор - кольцо из резиновой ленты длиной 5000 мм, шириной 50 мм изготовлен из резинового бинта. При отсутствии полиэтилена нужной площади для купола, его сваривают из нескольких фрагментов полиэтилена. Для сварки полиэтилена рекомендуется воспользоваться паяльником мощностью 40-65 Вт, в жале которого сделана проточка, в проточке на оси зафиксирован металлический диск толщиной 3-5 мм.

Эксплуатация генератора водыС заходом солнца прозрачный купол подворачивают до уровня поперечин и фиксируют в таком положении растяжками, надев крюки на прутки поз. 17. За ночь бумага вберет в себя влагу и, утром купол опускают, фиксируя его нижний край на основании амортизатором. За день солнце раскалит пирамиду, влага из бумаги испарится, пар по мере остывания конденсируется на стенках в воду, которая стекает вниз. Воду набирают, подставив какую-либо емкость под отверстие в полиэтиленовом поддоне. С заходом солнца цикл повторяют. Бумагу в ГВ рекомендуется менять каждый сезон, на зиму купол нужно хранить в помещении. Также рекомендуется менять купол после потери прозрачности его стенок. Во время эксплуатации необходимо следить за целостностью купола.

www.freeseller.ru

Как сделать мини-ГЭС своими руками / Устойчивые изделия и конструкц…

Если недалеко от вашего дома есть небольшая речка, вы можете использовать такой генератор для получения чистой энергии. Это схему разработал один американский рационализатор и собрал мини-ГЭС всего за три дня.

В связи с постоянным удорожанием углеводных энергоносителей, специалисты обращают все большее внимание на преимущества, которые дает использование электроэнергии, полученной более экономным способом. Одним из самых экономных и экологически чистых...

В связи с постоянным удорожанием углеводных энергоносителей, специалисты обращают все большее внимание на преимущества, которые дает использование электроэнергии, полученной более экономным способом. Одним из самых экономных и экологически чистых способов получения электроэнергии является гидроэлектростанция для дома, затраты на которую сводятся к первичному строительству и техническому обслуживанию оборудования. Но не каждая местность имеет природные возможности для строительства подобных сооружений, для которых необходим мощный водный поток и большой перепад высот, создаваемых плотиной, в этом случае на помощь энергетикам приходят мини ГЭС.

Принцип работы и мини ГЭС

Принцип работы этого оборудования достаточно прост, что добавляет ему надежности. Водный поток, попадая на лопасти турбины, вращает гидропривод, сопряженный с электрогенератором, который и обеспечивает выработку электроэнергии под управлением контролирующей системы.
Современные мини ГЭС оборудованы системой управления, дающей возможность осуществлять работу в автоматическом режиме с мгновенным переходом на ручное управление в случае возникновения аварийной ситуации. Многоуровневая система защиты позволяет избежать перегрузок оборудования при изменении внешних условий. Конструкция станций позволяет минимизировать проведение строительных работ во время установки необходимого оборудования.

Разновидности мини ГЭС

Мини гидроэлектростанция – это оборудование мощностью от 1 до 3000 кВт, которое включает в себя водозаборное устройство (турбину), генерирующий энергоблок и систему управления оборудованием.
В зависимости от используемых водных ресурсов мини ГЭС делятся на несколько категорий:

  • русловые станции, использующие энергию небольших рек с организованными водохранилищами. Применяются в основном на равнинной местности;
  • стационарные станции, использующие энергию быстрого течения при эксплуатации горных рек;
  • станции, использующие перепады водного потока на промышленных предприятиях;
  • мобильные станции, использующие для организации потока армированные рукава.

Согласно ожидаемому напору водного потока проектируется соответствие гидроагрегата и его турбины мощности электрогенерирующего блока для обеспечения необходимой частоты вращения генератора и облегчения создания необходимой частоты тока.

Для различных условий работы мини ГЭС разработаны соответствующие конструкции турбин:

  • при большом напоре водяного потока более 60 м применяют радиально-осевые и ковшовые турбины;
  • при средней интенсивности потока 25 - 60 м хорошо зарекомендовали себя турбины поворотно-лопастной и радиально-осевой конструкции;
  • на низконапорных потоках выгодней использовать поворотно-лопастные и пропеллерные конструкции, помещенные в железобетонные камеры.

Видео домашней гидроэлектростанции сделанной своими руками

Особенности подключения мини ГЭС

Устройство этого оборудования позволяет подключать станции непосредственно к сети электроснабжения, в этом случае используется синхронный генератор. Для создания локальной сети используют асинхронный агрегат, который комплектуется блоком балластной нагрузки, необходимой для рассеивания избыточной мощности во избежание выхода из строя систем подачи электроэнергии и скачкообразных изменений основных параметров сети.

Преимущества и недостатки мини ГЭС

К преимуществам работы подобных систем можно отнести:

  • экологическую безопасность оборудования и отсутствие необходимости затопления больших площадей;
  • низкую стоимость получаемой электроэнергии, которая в разы дешевле вырабатываемой на ТЭС;
  • простоту и надежность применяемого оборудования и возможность его работы в автономном режиме;
  • неисчерпаемость используемого природного ресурса

К недостаткам относятся:

  • перебои в электроснабжении определенных регионов при выходе оборудования из строя, с случае использования мини ГЭС, как локального источника. Это компенсируется наличием аварийного источника энергоснабжения, подключаемого автоматически;
  • слабая производственная и ремонтная база этой отрасли энергообеспечения в нашей стране.

Экология потребления.Наука и техника:Создаваемые своими руками домашние гидрогенераторы по мощности сравнимы с солнечными батареями и ветряками, но производят гораздо больший объем электроэнергии.

Поскольку тарифы на электроэнергию в последнее время начали расти, все большую актуальность среди населения приобретают возобновляемые источники электроэнергии, позволяющие получать электричество практически бесплатно. Среди известных человечеству подобных источников стоит выделить солнечные батареи, ветрогенераторы, а также домашние гидроэлектростанции. Но последние являются достаточно сложными, ведь работать им приходится в очень агрессивных условиях. Хотя это вовсе не говорит, что мини-ГЭС своими руками соорудить невозможно.

Чтобы сделать все правильно и качественно, главное – подобрать правильные материалы. Они должны обеспечивать максимальную долговечность работы станции. Создаваемые своими руками домашние гидрогенераторы, мощность которых сравнима с аналогичной у солнечных батарей и ветряков, могут производить гораздо больший объем энергии. Но хотя от материалов и зависит многое, на них все не заканчивается.

РАЗНОВИДНОСТИ МИНИ-ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Существует большое количество разнообразных вариаций мини-ГЭС, каждая из которых имеет свои преимущества, особенности и недостатки. Выделяют следующие виды этих устройств:

  • гирляндную;
  • пропеллерную;
  • ротор Дарье;
  • водяное колесо с лопастями.

Гирляндная ГЭС состоит из троса, на котором закреплены роторы. Такой трос перетягивают через реку и погружают в воду. Поток воды в реке начинает вращать роторы, которые в свою очередь крутят трос, на одном конце которого расположен подшипник, а на втором – генератор.

Следующий вид – это водяное колесо с лопастями. Его устанавливают перпендикулярно водной глади, погружая меньше чем наполовину. Поскольку поток воды воздействует на колесо, оно вращается, и заставляет крутиться генератор для мини-ГЭС, на котором закреплено это колесо.


Что касается пропеллерной ГЭС, то представляет она собой ветряк, расположенный под водой с вертикальным ротором. Ширина лопастей у такого ветряка не превышает 2 сантиметров. Подобной ширины для воды хватает, ведь именно такой номинал позволяет производить максимальное количество электроэнергии при минимальном сопротивлении. Правда, эта ширина оптимальна только для скорости потока до 2 метров в секунду.

Что касается других условий, то параметры лопастей ротора рассчитывают отдельно. А ротор Дарье является вертикально расположенным ротором, действует который по принципу перепада давления. Все происходит аналогично с крылом самолета, на который воздействует подъемная сила.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ


Если рассматривать гирляндную ГЭС, то у нее имеется ряд очевидных недочетов. Во-первых, длинный трос, используемый в конструкции, представляет опасность для окружающих. Также большую опасность представляют скрытые под водой роторы. Ну а вдобавок, стоит отметить низкие показатели КПД и большую материалоемкость.

Что касается недостатков ротора Дарье, то чтобы устройство начало вырабатывать электроэнергию, его нужно предварительно раскрутить. Правда, при этом отбор мощности производится прямо над водой, так что как бы ни изменился поток воды, генератор будет вырабатывать электричество.

Все вышеперечисленное является факторами, которые делают более популярными гидротурбину для мини-ГЭС и водяные колеса. Если рассматривать ручное сооружение подобных устройств, то они не так уж и сложны. А в добавок, при минимальных затратах такие мини-ГЭС способны выдавать максимальные показатели КПД. Так что критерии популярности очевидны.

С ЧЕГО НАЧИНАТЬ СТРОИТЕЛЬСТВО

Возведение мини-ГЭС своими руками стоит начинать с измерения скоростных показателей течения рек. Это делается очень просто: достаточно отметить вверх по течению расстояние в 10 метров, взять в руки секундомер, бросить щепку в воду, и засечь время, за которое она пройдет отмеренную дистанцию.

В конечном итоге, если 10 метров разделить на количество затраченных секунд, получится скорость реки в метрах в секунду. Стоит учитывать, что нет толку сооружать мини-ГЭС в местах, в которых скорость потока не превышает 1 м/с.


Если нужно разобраться, как делают мини-ГЭС в местности, где небольшая скорость реки, то можно попытаться добиться увеличения потока путем организации перепада высот. Сделать это можно через установку сливной трубы в водоем. При этом диаметр трубы будет непосредственно влиять на скорость потока воды. Чем меньше будет диаметр, тем быстрее будет течение.

Подобный подход позволяет организовать мини-ГЭС даже в том случае, если возле дома будет проходить небольшой ручеек. То есть на нем организовывается разборная плотина, ниже которой производится монтаж непосредственно мини-гидроэлектростанции для питания дома и бытовых приборов. опубликовано

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.

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

 

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 у реки.

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)).

Кажется, 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 120,045 раз, сегодня 22 раза)

Можете ли вы превратить свой дом в гидроэлектростанцию?

Автор New Scientist, партнер Energy Realities

Ни у кого нет ответов на все вопросы мировой энергетики, поэтому New Scientist объединилась с Статойл для поиска решений в аудитории New Scientist.

Был задан вопрос: сколько электроэнергии можно было бы произвести, если бы вы подключили турбину к системе подачи воды под давлением в ваш дом? Повлияет ли это на поставщика воды или ваших соседей?

В то время, когда нам нужно больше низкоуглеродных источников электроэнергии, домашняя гидроэнергетика кажется отличной идеей.

И оказывается, что выработка электроэнергии из воды, протекающей по трубам, уже используется, хотя и не так, как предусмотрено в вопросе. Эндрю Лобихлер, основатель и технический директор XYZ Interactive из Торонто, отмечает в LinkedIn, что некоторые водомеры уже включают в себя небольшую турбину для выработки электроэнергии для питания радио, которое отправляет данные о потреблении домашних хозяйств на ретрансляционную станцию.Они используют лишь небольшую часть энергии потока, поэтому вода по-прежнему достигает самых высоких частей домов, которые они обслуживают.

Турбины также могут использоваться в гораздо больших водяных трубах. Майкл Полод, аналитик по рискам и нормативным требованиям TransCanada, указывает на их использование в трубах диаметром более 60 сантиметров. Его свидетельство исходит от компании Lucid Energy из Портленда, штат Орегон, которая устанавливает турбины с вертикальной осью внутри труб и генераторы электроэнергии на них.Компания считает, что удаляя избыточное давление в системах с гравитационным питанием, она может генерировать 100 киловатт и более без нарушения потоков. Замечательно, что эта система также может работать со сточными водами - новой формой энергии из отходов.

Если гидроэнергетика работает на больших трубах, будет ли она работать в масштабе отдельных домов? Даже если ответ положительный, Стив Орчард из Глостершира указывает, что существует юридическое препятствие, которое необходимо преодолеть, по крайней мере, в Великобритании. Это связано с тем, что использование водопроводного крана для выработки электроэнергии противоречит частям Положения о водоснабжении (водопроводной арматуре) 1999 года, которые призваны избежать потерь воды.

Но есть ли ответ "да"? Мы получили много ответов от людей, которые проводили эксперименты и сложные математические вычисления, чтобы проверить идею. Физика Престижность всем вам. Расходы воды сильно различались, но ответов нет. Был достигнут полный консенсус в отношении ценности этой схемы, о чем свидетельствуют заявки-победители в этом месяце:

Я провел простой эксперимент дома, чтобы разобраться в этом, рассчитав, сколько времени нужно, чтобы наполнить ведро известного объема водой при полностью открытом кране. Я обнаружил, что мой внешний кран, питаемый непосредственно из восходящей магистрали, идущей с улицы, будет подавать 30 литров в минуту, или 0.5 литров в секунду. Это поток из одного крана, но на практике восходящая магистраль может питать сразу несколько кранов, каждый из которых работает на полный проход. Я мог запустить сразу три крана, прежде чем расход уменьшился. Так что, похоже, моя восходящая магистраль имеет приблизительную производительность 1,5 литра в секунду. Это массовый расход 1,5 килограмма в секунду. Я знаю, что диаметр магистрали составляет около 13 миллиметров - стандартный размер трубы здесь, в Великобритании, - поэтому я могу подсчитать, что вода движется со скоростью 11 метров в секунду (это объемный расход, деленный на площадь поперечного сечения трубы. ). 2, где м - 1,5 кг / с, а v - 11 м / с. Обработка чисел дает энергию около 90 джоулей в секунду - или 90 ватт, если вы можете собрать ее со 100-процентной эффективностью.

Но вы не можете сделать турбину такой хорошей. Самая лучшая из практичных турбин имеет КПД около 66 процентов, так что реально вы получите около 60 Вт на валу турбины в вашей магистральной трубе. Но, опять же, небольшие электрические машины заведомо неэффективны, так что вам повезет, если вы получите половину этой суммы в виде электричества.Я мог рассчитывать получить около 30 ватт электроэнергии от турбины, если бы я был доволен тем, что не использовал воду из нее для каких-либо других целей.

Однако это было бы серьезно антиобщественным поступком. Вода, которая поступает в мой дом, течет из хозяйственного резервуара на вершине близлежащего холма. Сама по себе она не дойдет, и моей водопроводной компании приходится тратить энергию, чтобы перекачивать ее в гору. Вода, конечно же, подвергается дорогостоящей обработке, чтобы сделать ее пригодной для питья, поэтому ее сливают в канализацию со скоростью 1.5 литров в секунду - это 130 тонн воды в день - для выработки незначительного количества энергии было бы ужасной тратой.

«Я только что проверил, сколько моя местная компания водоснабжения будет взимать за такое количество воды (около 47 500 тонн в год) при поставке по счетчику. Это около 57 600 фунтов стерлингов. Это смехотворно дорогой способ выработать 30 ватт электроэнергии. Попробуй это дома, ребята! "

Ричард Эллам, Бристоль, Великобритания

«Поставщик воды, конечно, будет смутно относиться к этой деятельности, считая ее неправильным использованием воды, но ее влияние на общее водоснабжение будет незначительным.Ваш сосед тоже не заметит никакой разницы, если вы не используете очень длинную подающую трубу с малым диаметром. Причина неутешительного количества вырабатываемой электроэнергии не в низком давлении - многие электростанции «русла» работают на аналогичных напорах (высота водохранилища над турбиной). Проблема в очень низком расходе. Напротив, относительно небольшой гидроэлектрический генератор мощностью 10 мегаватт будет иметь производительность около 60 кубических метров в секунду. Это много ведер."

Алан Брукман, Сабден, Ланкашир, Великобритания

«Если электричество, произведенное таким образом, будет рассматриваться как« бесплатная »энергия, и если вам повезет, что вы не будете измерять воду, возникнет великое искушение позволить большему количеству воды проходить через вашу турбину. Это повлияет на ваш соседей, если это поможет ввести запреты на использование шлангов раньше во время засухи, и потому, что поставщикам воды необходимо будет поставлять больше воды, и их расходы будут переложены на потребителей."

Пенни Джонсон, Уоттон-андер-Эдж, Глостершир, Великобритания

Этот контент редактируется независимо New Scientist по заказу Statoil. Он ранее появлялся в блоге Energy Realities.

Узнайте больше об энергетических реалиях.

Наполните свой дом водой - мероприятие

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 9 (9-11)

Требуемое время: 3 часа

(Провести как углубленный дизайн-проект с тремя классами.)

Расходные материалы на группу: 2,00 доллара США

Размер группы: 3

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Земля и космос, Физические науки, физика, наука и технологии

Ожидаемые характеристики NGSS:


Резюме

Студенты узнают, как инженеры проектируют устройства, использующие воду для выработки электроэнергии, путем создания моделей водяных турбин и измерения результирующего тока, производимого в двигателе.Команды студентов работают в процессе инженерного проектирования, чтобы построить турбины, проанализировать производительность своих турбин и произвести расчеты, чтобы определить наиболее подходящие места для строительства плотин. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

На протяжении всего времени люди использовали энергию падающей и текущей воды для производства электроэнергии - от водяных колес, используемых для измельчения зерна, до современных плотин гидроэлектростанций и городов-источников энергии.Инженеры разрабатывают многие из этих технологий. В некоторых регионах вода является надежным, чистым и недорогим возобновляемым источником энергии, подходящим для замены электростанций, работающих на ископаемом топливе. Сегодня инженеры-строители, инженеры-механики, экологи и электрики работают вместе, чтобы использовать энергию воды и вырабатывать электричество из этого ресурса.

Цели обучения

После этого задания учащиеся должны уметь:

  • Спроектировать, построить и испытать модель ветряной турбины.
  • Опишите, как водяные турбины преобразуют энергию воды в электричество.
  • Перечислите несколько преимуществ и недостатков использования гидроэлектроэнергии.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения - наука
Ожидаемые характеристики NGSS

HS-PS3-3.Спроектируйте, создайте и доработайте устройство, которое работает с заданными ограничениями для преобразования одной формы энергии в другую. (9–12 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Щелкните здесь, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Пересекающиеся концепции
Разработайте, оцените и / или доработайте решение сложной реальной проблемы, основываясь на научных знаниях, источниках доказательств, созданных студентами, критериях приоритета и компромиссных решениях.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

В макроскопическом масштабе энергия проявляется множеством способов, таких как движение, звук, свет и тепловая энергия.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Хотя энергия не может быть уничтожена, ее можно преобразовать в менее полезные формы - например, в тепловую энергию в окружающей среде.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Критерии и ограничения также включают выполнение любых требований, установленных обществом, таких как учет вопросов снижения риска, и они должны быть количественно определены, насколько это возможно, и сформулированы таким образом, чтобы можно было определить, соответствует ли им данный проект.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Энергия не может быть создана или уничтожена - она ​​только перемещается между одним местом и другим местом, между объектами и / или полями или между системами.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Современная цивилизация зависит от основных технологических систем. Инженеры постоянно модифицируют эти технологические системы, применяя научные знания и методы инженерного проектирования для увеличения выгод при одновременном снижении затрат и рисков.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты - математика
  • Решите простые рациональные и радикальные уравнения с одной переменной и приведите примеры, показывающие, как могут возникнуть посторонние решения.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Используйте единицы как способ понять проблемы и направить решение многоэтапных проблем; последовательно выбирать и интерпретировать единицы в формулах; выбрать и интерпретировать масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Решите квадратные уравнения путем осмотра (например,g., для x² = 49), извлечение квадратного корня, завершение вычисления квадрата, квадратная формула и факторизация в соответствии с исходной формой уравнения. Определите, когда квадратная формула дает комплексные решения, и запишите их как a ± bi для действительных чисел a и b. (Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Перегруппируйте формулы, чтобы выделить интересующее количество, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Решите линейные уравнения и неравенства с одной переменной, включая уравнения с коэффициентами, представленными буквами.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии - Технология
  • Прототип - это рабочая модель, используемая для проверки концепции проекта путем проведения реальных наблюдений и необходимых корректировок.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Энергетические ресурсы могут быть возобновляемыми или невозобновляемыми.(Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ
Колорадо - математика
Колорадо - наука
  • Разработать, передать и обосновать научно обоснованное объяснение потенциальной и кинетической природы механической энергии. (Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Используйте соответствующие измерения, уравнения и графики для сбора, анализа и интерпретации данных о количестве энергии в системе или объекте. (Оценки 9 - 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

  • цилиндрический деревянный брусок размером не менее 1 дюйма (2.54 см) в диаметре и около 8 дюймов (20 см) в длину
  • Рабочий лист водяной турбины

Пример цифрового мультиметра. Авторское право

Copyright © 2005 André Karwath, Wikimedia Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Digital_Multimeter_Aka.jpg

На долю всего класса:

  • 1 или 2 мультиметра или вольтметра
  • 2 двухжильных щупа с зажимом типа «крокодил»
  • Двигатели для хобби 1-2 постоянного тока (доступны в RadioShack [рекомендуемые номера деталей: 273-223, 273-047 или 273-106] или в магазинах для хобби; убедитесь, что на валу нет шестерни)
  • сверло
  • Сверло
  • размером, равным диаметру вала мотора хобби
  • два деревянных блока 2 x 4, каждый примерно 5 дюймов (12.7 см) длинная
  • два гвоздя или шурупа 2,5 дюйма (6,35 см)
  • молоток или отвертка
  • один кусок ПВХ-трубы диаметром 3-5 дюймов (7,6-12,7 см) с внутренним диаметром, немного превышающим диаметр цилиндрических деревянных блоков, используемых для строительства турбины
  • различные материалы, из которых могут быть изготовлены лопатки турбины, такие как учетные карточки, пластиковые бутылки, бумажные или пластиковые стаканчики, картон, ДСП, толстый картон для плакатов, пенопласт, тонкие стержни для дюбелей, бамбуковые шпажки и т. Д.
  • ножницы
  • клей
  • прочная лента, например изолента или упаковочная лента
  • вода
  • кувшин, пластиковые бутылки или чашки для хранения и наливания воды (чем больше, тем лучше)

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_housing_lesson04_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Не в сети

Студенты изучают и обсуждают преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии.Они также узнают об электросети нашей страны и о том, что значит быть «вне сети» для жилого дома.

Река протекала по нему

Студенты узнают, как вода используется для производства электроэнергии. Они исследуют преобразование потенциальной энергии воды в кинетическую при практических занятиях с падающей водой и водяными колесами.Во время занятий они проводят измерения, вычисляют средние значения и графики результатов.

Чистая энергия: гидроэнергетика

Генерация гидроэлектроэнергии представлена ​​студентам как общая цель и выгода от строительства плотин. Благодаря введению в кинетическую и потенциальную энергию студенты понимают, как плотина создает электричество.

Энергия США

Этот урок дает студентам обзор электроэнергетической отрасли в Соединенных Штатах. Студенты также узнают о воздействии на окружающую среду, связанном с различными источниками энергии.

Предварительные знания

Базовое понимание концепций кинетической и потенциальной энергии, работы и мощности.Чтобы заполнить рабочий лист, умение решать основные алгебраические уравнения.

Введение / Мотивация

Плотина Гувера, Невада, США. Авторское право

Copyright © Pixabay.com 2018. https://pixabay.com/photos/hoover-dam-colorado-river-nevada-3780254/

Кто из вас когда-либо видел плотину Гувера в Неваде или видел изображение плотины Гувера? Одна из причин строительства плотины Гувера заключалась в том, чтобы не допустить попадания ила и отложений в реку Колорадо.Кто-нибудь знает, какую еще роль играет плотина Гувера? Вот так; это еще и силовая установка. Плотина Гувера преобразует энергию движущейся воды реки Колорадо в электричество. Гидроэлектростанции есть по всему миру. Когда в 1935 году строительство плотины Гувера было завершено, это была крупнейшая в мире электростанция, вырабатывающая электроэнергию. В настоящее время это всего лишь 58 гидроэлектростанций в мире. Инженеры продолжают вносить значительные улучшения в конструкцию плотин, чтобы использовать силу воды.

Гидроэлектростанции, такие как плотина Гувера, вырабатывают электричество из воды, протекающей через плотину. Как только вода достигает турбин плотины Гувера, она движется со скоростью около 38 метров в секунду (85 миль в час). Учитывая, что весь поток реки Колорадо проходит через плотину Гувера, этот поток содержит много кинетической энергии. Вода получает эту кинетическую энергию из-за перепада высоты от резервуара к выпускному отверстию. Это падение высоты преобразует потенциальную энергию воды в кинетическую энергию.Разница в высоте воды известна как напор .

Пример закона сохранения массы: удерживая большим пальцем воду, текущую из шланга, проталкивает воду через меньшее отверстие, ускоряя поток. Copyright

Copyright © Pikist.com 2020. https: //www.pikist .com / free-photo-viwpg

Вода также ускоряется за счет протекания потока через меньшее отверстие, аналогично тому, как вы кладете палец на кран или шланг.Вы уменьшаете площадь потока воды, и чтобы компенсировать уменьшение площади, вода течет быстрее (в соответствии с законом сохранения массы ). Объединив два эффекта, сужая поперечное сечение, через которое течет вода, и увеличивая передачу энергии от потенциальной до кинетической, инженеры спроектировали плотину Гувера для выработки максимальной мощности 2080 мегаватт.

Плотины

, такие как плотина Гувера, также могут контролировать свою мощность.Когда спрос высок, производятся корректировки, чтобы больше воды протекало и производилось больше электроэнергии. Гидроэлектроэнергия не всегда вырабатывается так же, как плотина Гувера. В некоторых гидроэлектрических технологиях для выработки электроэнергии используется только напор между водохранилищем и выпускным отверстием. Вместо плотины другие гидроэлектростанции просто используют небольшой канал для направления речной воды через турбину. Третьи станции перекачивают воду только через трубу, а затем через турбины, используя поток реки для выработки электроэнергии.

Принцип работы турбины довольно прост. Вода ударяется о лопатки турбины и раскручивает турбину, которая соединена валом с генератором . Вал вращает генератор, заставляя его производить ток. Вырабатываемая электроэнергия направляется по линиям электропередач энергосистемы туда, где она необходима. Не вся энергия воды переходит в электрическую; во время передачи часть энергии теряется из-за трения между валом и генератором, а также между водой и лопастями.Даже в этом случае многие турбины работают с КПД выше 90%.

В настоящее время во всем мире используются несколько различных типов турбин. У каждого из них есть преимущества и недостатки, связанные с величиной напора и расходом воды. Инженеры должны проанализировать все, что касается плотины, реки и образовавшегося водохранилища, чтобы определить лучший тип турбины для использования.

Пример турбины. Обратите внимание на формы лезвия. Авторское право

Copyright © Pikist.com 2020. https: // www.pikist.com/free-photo-idehr

Традиционно для выработки электроэнергии на электростанциях использовался уголь. Почему община может захотеть использовать воду вместо угля в качестве источника энергии и электричества для своих зданий? Уголь является примером невозобновляемого источника энергии или источника энергии, который естественным образом не восполняется за короткий промежуток времени. Однако вода - это возобновляемый источник энергии. Круговорот воды на Земле обеспечивает заполнение рек и озер. Вода также является более чистым способом производства электричества, поскольку во время процесса не выбрасываются в атмосферу загрязняющие вещества и углекислый газ.При сжигании угля в воздух выбрасываются многочисленные загрязнители, влияющие на здоровье людей и окружающую среду. Один из способов, которым инженеры помогают нам увеличить использование возобновляемых источников энергии, - это проектирование и строительство плотин гидроэлектростанций.

Плотина Гувера - пример огромной гидроэлектростанции, которая вырабатывает огромное количество электроэнергии для национальной энергосистемы. Но гидроэнергетика - это жизнеспособный возобновляемый ресурс и в меньших масштабах; это то, что используют некоторые люди, когда они живут в отдаленных районах возле круглогодичных ручьев.Размышляя о проектировании энергоэффективного дома, использование энергии воды - это один из способов выработки электроэнергии вне сети и повышения эффективности конструкции нашего жилья. Сегодня мы собираемся разработать и проанализировать модели водяных турбин и то, как их можно использовать для выработки электроэнергии для энергоэффективных домов.

Процедура

Фон

Для плотин, вырабатывающих электроэнергию за счет разницы в высоте воды, расчет мощности мощности может быть выполнен за несколько математических шагов.Начните с определения энергии системы. Если вы знаете напор воды (или разницу в высоте воды), то потенциальная энергия воды в резервуаре равна:

, где PE - потенциальная энергия, m - масса воды, g - ускорение свободного падения (9,8 м / с 2 ), h - напор воды. Эта потенциальная энергия может быть преобразована в кинетическую энергию с помощью следующего уравнения:

где v - скорость воды.Поскольку энергия никогда не может быть создана или потеряна (закон сохранения энергии ), потенциальная энергия равна кинетической энергии системы. Используйте кинетическую энергию, чтобы определить скорость воды, протекающей через турбины.

Мощность, вырабатываемая плотиной, зависит от расхода воды. Расход воды - это просто объем во времени (наиболее распространенные единицы: м 3 / с). Самый простой способ рассчитать расход воды - это сначала вычислить или определить скорость воды.Скорость воды, умноженная на площадь поперечного сечения, через которую она протекает, дает вам расход Q.

Массовый расход воды - это просто масса воды во времени или кг / с. Используйте следующее уравнение для расчета массового расхода:

, где Q - расход, а ρ - плотность воды (1000 кг / м 3 ). (Примечание: любая переменная с точкой просто означает, что переменная изменяется во времени. Итак, ṁ [массовый расход] - это просто масса, деленная на время.) Мощность, генерируемая этой текущей водой, тогда просто:

Перед мероприятием

  • За несколько дней до мероприятия попросите учащихся собрать и принести из дома различные пластиковые бутылки, картон и другие материалы, из которых можно сделать лопатки турбин.
  • Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа гидротурбины, по одной на группу.
  • Просверлите отверстие на одном конце каждого цилиндрического деревянного бруска, диаметр которого равен диаметру вала электродвигателя хобби.Поместите отверстие как можно ближе к точному центру дерева.
  • Соберите устройство (а) для испытания турбины, используя деревянные бруски, гвозди или винты, трубу из ПВХ, двигатель постоянного тока, изоленту и провода с зажимом типа «крокодил», как показано ниже. Соберите устройство для испытания классовой турбины. Прибейте или прикрутите два деревянных бруска. Приклейте ПВХ-трубу и двигатель к основанию из деревянного блока. Подключите двигатель к мультиметру. Авторское право

    Copyright © 2009 Джейкоб Кросби, Программа ITL, Университет Колорадо в Боулдере

  • В этом упражнении каждая группа создает турбину на своих цилиндрических деревянных блоках, а затем по очереди размещает свои турбины на устройстве (ах) для испытания турбин класса для измерения напряжения.

Со студентами

  1. Разделите класс на группы по три ученика в каждой.
  2. Раздайте рабочие листы и деревянные бруски.
  3. В ходе обсуждения в классе сформулируйте задачу, которую ученики пытаются решить, проектируя водяные турбины; это должно включать, как производить электричество для дома с использованием возобновляемых источников энергии.
  4. В группах предложите учащимся обсудить, как они могли бы спроектировать свои водяные турбины. Возможные вопросы для рассмотрения: Сколько лезвий? Как их разложить? Из какого материала делать лезвия? Какая форма для лезвий? Попросите учащихся записать все свои идеи мозгового штурма на своих рабочих листах.
  5. На основе анализа результатов своих мозговых штурмов попросите каждую группу согласовать одну конструкцию для своей модели турбины. Предложите им нарисовать свои рисунки на листах и ​​объясните, почему они выбрали этот дизайн.
  6. Затем попросите каждую группу использовать доступные материалы для создания прототипа своей турбины на основе проекта. Примечание. Поскольку двигатель будет помещен непосредственно в цилиндрический деревянный брусок, убедитесь, что учащиеся прикрепляют лопасти турбины к концу, противоположному отверстию, просверленному в деревянном бруске; это предотвращает падение двигателя прямо на пути воды во время тестирования.Вид спереди и сбоку на установку для занятий с мотором для хобби и мультиметром, подключенным к деревянному блоку одной команды и прототипу водяной турбины. Авторское право

    Авторские права © 2009 Джейсон Кросби, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

  7. Когда группа завершит строительство своей турбины, попросите команду выйти на улицу или над большой раковиной, чтобы проверить, насколько хорошо она работает.
  8. Для тестирования попросите группу продеть конец модели турбины через трубу из ПВХ на испытательном устройстве и на вал двигателя.Вы можете приклеить передний конец тестирующего устройства к поверхности, на которой он сидит, чтобы предотвратить движение во время тестирования. После подключения турбины попросите одного ученика налить воду на турбину. Попросите учителя или другого ученика измерить и записать время, в течение которого вода попадает на лопасти. Опытный образец конструкции водяной турбины студенческой команды испытывается путем непрерывного полива воды сверху лопастей. Авторское право

    Copyright © 2009 Джейсон Кросби, Программа ITL, Колледж наук, Университет Колорадо, Боулдер,

  9. Пусть каждая группа по очереди поливает лопасти своей турбины водой с трех разных высот, записывая данные в рабочий лист.
  10. Попросите учащихся выполнить вычисления и анализ на своих рабочих листах.
  11. Завершите обсуждение в классе, чтобы рассмотреть и сравнить результаты групп. Какие улучшения они внесли бы? Где бы они разместили турбины возле своих энергоэффективных домов? См. Дополнительные вопросы для обсуждения после занятия в разделе «Оценка».
  12. Предложите студенческим командам представить свои проекты остальному классу, как описано в разделе «Оценка».

Словарь / Определения

сохранение энергии: физический закон, гласящий, что энергия системы должна оставаться постоянной и что энергия не может быть создана.

сохранение массы: физический закон, гласящий, что масса не может быть ни создана, ни разрушена.

энергия: способность объекта выполнять работу.

Передача энергии: процесс преобразования энергии из одной формы в другую.

Генератор: устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

голова: разница высоты воды между двумя точками.

гидроэнергия: энергия, вырабатываемая при движении или падении воды.

кинетическая энергия: энергия объекта из-за его движения.

невозобновляемый источник энергии: источник энергии, который не восполняется за короткий период времени.

потенциальная энергия: энергия, запасенная в объекте, в зависимости от его положения.

возобновляемая энергия: энергия, полученная из возобновляемых источников.

возобновляемый источник энергии: источник энергии, который восполняется естественным путем за короткий период времени.

вольтметр: прибор, измеряющий напряжение.

водяная турбина: механическое устройство, вырабатывающее электричество из движущейся воды.

работа: Механическая передача энергии от одного объекта к другому.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Мозговой штурм : В небольших группах предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении.Напомните студентам, что никакая идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует уважительно выслушивать. Спросите у студентов:

  • Как воду можно использовать для производства энергии и электричества?
  • Какие преимущества в создании и использовании гидроэлектроэнергии?
  • Какие есть недостатки?

Встроенная оценка деятельности

Рабочий лист : Попросите учащихся заполнить рабочий лист. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Оценка после деятельности

Обсуждение в классе : Обсудите в классе следующие вопросы:

  • Какие части ваших конструкций, по-видимому, обеспечивают большую эффективность способности турбин преобразовывать энергию воды в электричество?
  • Какие части ваших проектов, казалось, давали более низкую эффективность?
  • Как мы могли бы объединить различные дизайнерские идеи из всех групп в одну турбину, которая могла бы иметь больший КПД, чем отдельные турбины?

Презентация в классе : Попросите группы учащихся представить свои проекты остальной части класса.Попросите их включить описание того, насколько хорошо работают водяные колеса и какие улучшения они могут внести в свои конструкции.

Вопросы безопасности

  • Следите за тем, чтобы не проводить испытания турбины в местах, где пол станет скользким при намокании.
  • Не допускайте попадания воды прямо на двигатель. Небольшое разбрызгивание - это нормально, но поскольку здесь задействованы некоторые электрические соединения, большое количество воды может потенциально повредить двигатель или нанести вред ученику.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Некоторые двигатели имеют разъемы, которые легко обнаружить (два металлических куска торчат из двигателя с отверстием посередине), которые упрощают подключение проводов и мультиметров / вольтметров к выводам двигателя, в то время как другие этого не делают. При использовании двигателя, в котором разъемы отсутствуют на двигателе, ищите (как минимум) две прорези для разъемов на противоположных сторонах двигателя. Попросите учащихся вставить провода или мультиметры в две из этих прорезей.Если прорезей больше двух, попросите учащихся вставить провода в одну пару прорезей и вручную повернуть вал двигателя. Если мультиметр / вольтметр считывает напряжение или ток при вращении вала, то это разъемы. Если это не так, то другая пара прорезей - это соединитель. Попросите учащихся проверить двигатель на предмет показаний напряжения и тока на мультиметре / вольтметре.

Один из простых способов измерить напряжение на двигателе - присоединить электрический провод к разъемам двигателя и использовать зажимы типа «крокодил» на концах выводов мультиметра / вольтметра.Таким образом, вы можете создать одну или несколько испытательных станций, и ученики могут просто прикрепить свои водяные турбины к установке.

Расширения деятельности

Попросите каждую команду поработать с другой группой, чтобы объединить части обоих проектов для создания турбины, которая имеет лучший рейтинг эффективности, чем оригинальные прототипы турбин любой группы. Попросите учащихся написать пару коротких абзацев, описывающих, что они хотели бы добавить и исключить, и почему они думают, что эти изменения сделают их новую турбину более эффективной, чем отдельные турбины, которые они изначально сделали.

Решение задач - поток энергии и воды : Предложите учащимся решить следующие математические задачи: Решение задач - поток энергии и воды: попросите учащихся решить следующие математические задачи:

  1. При обсуждении использования электроэнергии часто используется киловатт-час (кВтч). Покажите, что единицы киловатт-часа эквивалентны единице энергии, джоуля. (Подсказка: Ватт = Дж / с)

Ответ на задачу 1.

  1. Мощность, связанная с перепадом высоты текущей текучей среды, указана выше и равна: P = (массовый расход) gh.Покажите, что единицы этого уравнения эквивалентны единицам мощности СИ, ваттам.

Ответ на задачу 2.

Масштабирование активности

Для младших школьников удалите математический анализ с рабочего листа.

Дополнительная поддержка мультимедиа

См. Превосходный рисунок, показывающий ключевые части гидроэлектростанции, включая водохранилище, водозабор, регулирующий затвор, напорный водовод, генератор, турбину, трансформатор, электростанцию, отвод и линии электропередач на этом веб-сайте HowStuffWorks: http: // people.howstuffworks.com/hydropower-plant1.htm

использованная литература

Бонсор, Кевин. Как работают гидроэлектростанции. 6 сентября 2001 г. HowStuffWorks.com. По состоянию на 31 марта 2009 г. http://people.howstuffworks.com/hydropower-plant1.htm

Плотина Гувера, посещение плотины Гувера. Последний раз рассмотрено в марте 2009 г. Регион Нижнего Колорадо, Бюро мелиорации, Министерство внутренних дел США. По состоянию на 31 марта 2009 г. http: //www.usbr.gov / lc / hooverdam /

Основы гидроэнергетики. Последнее обновление 8 января 2008 г. Программа ветроэнергетических и гидроэнергетических технологий, энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. (как работает гидроэнергетика, типы гидроэлектростанций, типы гидроэнергетических турбин, глоссарий терминов) По состоянию на 31 марта 2009 г. http://www.eere.energy.gov/basics/renewable_energy/hydropower.html

Авторские права

© 2007 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Тайлер Малин; Лорен Купер; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику DOE или NSF, и вы не должны рассчитывать на одобрение со стороны федерального правительства.

Последнее изменение: 20 июля 2021 г.

Комплексное исследование микрогидроэлектростанции и ее потенциала в Бангладеш

Истощение запасов ископаемого топлива и неспособность удовлетворить растущий спрос на электроэнергию являются некоторыми препятствиями для экономического развития Бангладеш. Выбросы углерода, производимые развитым миром, также беспокоят страну. В этом документе основное внимание уделяется потенциалу микрогидроэлектростанции в Бангладеш благодаря многочисленным рекам и каналам, обеспечивающим автономную подачу электроэнергии в отдаленные районы, а также в районы, которые все еще находятся за пределами основной электросети.В этом документе отражается текущий энергетический сценарий в Бангладеш, необходимость изучения зеленой энергии, что доказывает, как создание широко распространенных микрогидроэлектростанций может помочь преодолеть текущий энергетический кризис и сыграть роль в экономическом прогрессе страны. Упоминаются существующие потенциальные участки, а также намечаются способы выявления новых участков путем проведения гидрологических исследований, топографических исследований, расчетов напора, выбора турбин и так далее.

1. Введение

Бангладеш с его развивающейся торговлей и промышленностью сталкивается с непростой задачей по преодолению энергетического кризиса.Отсутствуют достаточные мощности по выработке электроэнергии, а существующая национальная электросеть не может обеспечить электроэнергией всю страну. Сельские и отдаленные районы имеют низкую нагрузку, но электроснабжение характеризовалось высокими затратами на передачу и распределение, потерями при передаче и сильно субсидируемым ценообразованием. Спрос на электроэнергию растет быстрыми темпами, хотя производство электроэнергии не увеличилось в той же пропорции. Разрыв между спросом и предложением энергии весьма значителен.Дефицит генерирующих мощностей оценивается примерно в 2500 МВт [1]. В результате отсутствие надежного электроснабжения сдерживает иностранные инвестиции и сдерживает экономический рост. Потребление энергии на душу населения составляет всего 154 кВтч, что намного меньше, чем в любой из развитых стран [2]. Чтобы преодолеть тяжелый энергетический кризис и быстрое истощение имеющихся ресурсов, Бангладеш необходимо выбрать альтернативные источники энергии в виде ископаемого топлива и возобновляемых источников энергии.Дорожная карта энергетической безопасности и энергетической устойчивости будет достигнута только в том случае, если будут приняты во внимание экономические и экологические аспекты.

Из-за огромного вклада 19% мировой электроэнергии как крупных, так и малых электростанций, гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии [3–5]. Министерство энергетики (DOE) определяет большую гидроэнергетику как электростанции с генерирующей мощностью более 30 МВт [6]. Считается, что малые гидроэлектростанции имеют генерирующую мощность от 100 кВт до 30 МВт [6].Микрогидроэлектростанции определяются как имеющие генерирующую мощность от 5 кВт до 100 кВт [4]. Напор воды 2 метра может быть подходящим для эффективного производства электроэнергии при правильном применении передовых технологий. Проблемы с энергией в удаленных и холмистых районах существуют из-за неэкономичного планирования сетевой сети [3, 4]. Микрогидроэнергетика обеспечивает недорогое решение для этих удаленных объектов. Он обеспечивает хорошее решение энергетических проблем в удаленных и холмистых районах, где расширение энергосистемы сравнительно неэкономично [7].

В этой статье мы исследовали потенциал микрогидроэлектростанции как источника возобновляемой энергии для преодоления энергетического кризиса Бангладеш с углубленным анализом микрогидроагрегата Бамерчара в качестве модели. В разделе 2 рассматривается полный сценарий энергетики в Бангладеш, в разделе 3 объясняется необходимость изучения альтернативных источников, помимо ископаемого топлива, в разделе 4 микрогидроэнергетика описывается как источник зеленой энергии, в разделе 5 показаны параметры, которые необходимо учитывать при изучении новые потенциальные площадки для производства микрогидроэлектроэнергии, Раздел 6 объясняет экономические соображения, Раздел 7 показывает потенциальные микрогидрозайты, уже выявленные, Раздел 8 описывает социально-экономические последствия в связи с созданием микрогидроэлектростанции и экономическую целесообразность установки этих станций, и Раздел 9 подводит итог.

2. Энергетический сценарий в BD

Основными источниками производства электроэнергии являются гидроэнергетика, биотопливо, уголь и природный газ. Установлено производство крупномасштабной гидроэлектроэнергии (> 40 МВт), что приводит к переселению и потере сельскохозяйственных земель. Страна в значительной степени зависит от природного газа и гидроэнергии для выработки электроэнергии, но, как упоминалось ранее, потребление энергии на душу населения низкое. Запасы этих ископаемых видов топлива истощаются с большой скоростью. В настоящее время в стране нет энергетической безопасности, поэтому после полного использования ископаемого топлива страна столкнется с серьезным энергетическим кризисом.Это огромная забота массового населения страны. С другой стороны, страна серьезно пострадала от стихийных бедствий. Таким образом, энергетическая устойчивость - еще один важный аспект, который следует принимать во внимание. Все эти факторы приводят к невозможности учитывать энергетическую устойчивость. Производство большего количества энергии из ископаемого топлива для преодоления разрыва между спросом и предложением еще больше затруднило достижение энергетической устойчивости из-за высокой скорости их истощения. В результате обстоятельства таковы, что следует принимать во внимание альтернативные источники энергии, отличные от ископаемого топлива, чтобы иметь безопасное и устойчивое энергетическое будущее.

Необходимо проанализировать текущие запасы ископаемого топлива в Бангладеш. Бангладеш имеет скромные углеводородные ресурсы и богатые возобновляемые источники энергии, особенно в виде традиционных источников энергии. Запасы природного газа в Бангладеш, вероятно, будут исчерпаны до 2020 года, что приведет к остановке выработки электроэнергии. В Барапукурии месторождения угля могут давать около 250 МВт [8]. Когда потребность в электроэнергии превысит 11000 МВт, следует принять экстренные меры для экономии энергии, создания высокоэффективных электростанций, разведки запасов газа и угля для предотвращения неизбежной катастрофы из-за отсутствия электроснабжения.Правительство Бангладеш планирует исправить ситуацию, арендуя энергосистемы и угольные системы. Но что еще более важно, необходимо развивать и использовать энергоснабжение с использованием ТВЭ.

Для удовлетворения потребностей, прогнозируемых на 2020 год, необходимо увеличить производство электроэнергии, и правительство предоставляет следующие стимулы, как указано в Политике в области возобновляемых источников энергии 2008 года и правительственных инициативах по ВЭТ 2009 года [9]. для развития возобновляемых источников энергии для удовлетворения пяти процентов от общего спроса на электроэнергию к 2015 году и десяти процентов к 2020 году.(ii) Во-вторых, это создание благоприятных условий и юридическая поддержка для поощрения использования возобновляемых источников энергии. (iii) В-третьих, реализация политики по смягчению экологических проблем, возникающих в результате использования возобновляемых источников энергии. (iv) В-четвертых, обработка возобновляемых источников энергии, подключенных к сети. энергетические проекты. (v) Электроэнергия, вырабатываемая в рамках проектов использования возобновляемых источников энергии, как в государственном, так и в частном секторах, может быть приобретена энергокомпаниями или любым потребителем по взаимному соглашению (до 5 МВт). (vi) Продвигать возобновляемые источники энергии в энергетическом секторе, все оборудование для возобновляемых источников энергии и связанное с ним сырье для производства оборудования для возобновляемых источников энергии будет освобождено от уплаты 15% НДС.(vii) Бангладеш Банк санкционировал создание оборотного фонда в размере 200 крор ТК. для проектов в области возобновляемых источников энергии. (viii) В дополнение к коммерческому кредитованию будет создана сеть системы поддержки микрокредитов, особенно в сельских и отдаленных районах, для оказания финансовой поддержки при покупке оборудования для возобновляемых источников энергии.

3. Необходимость исследования альтернативных источников, помимо ископаемого топлива

Бангладеш вносит очень минимальный вклад в глобальное потепление по сравнению со многими другими развитыми странами.На Бангладеш приходится менее 0,1% мировых выбросов CO 2 по сравнению с 24% в США, и на душу населения приходится около 0,19 тонн CO 2 [1]. Основные области выбросов - это промышленность и электростанции. В сельских районах сжигание древесины, навоза и растительных остатков вызывает загрязнение воздуха и приводит к серьезным проблемам со здоровьем у женщин, работающих в помещениях. Эти загрязнения и выбросы приводят к ухудшению состояния окружающей среды, что, в свою очередь, приводит к увеличению климатических рисков и стихийных бедствий.

Хотя ископаемое и биотопливо способствуют такому загрязнению, недавно появилась информация, что Бангладеш имеет более 2 миллиардов запасов угля с низким содержанием серы. Также есть запасы природного газа и нефти, запасы которых оцениваются в 56,9 млн баррелей [10]. Следует предпринять дополнительные инициативы по разведке таких запасов, но, к сожалению, экономический потенциал и эффективное использование этих ресурсов ограничены из-за отсутствия объектов для эксплуатации и распределения. В Бангладеш имеются большие запасы нефти, но все же 90% ее потребностей в нефти удовлетворяется за счет импорта [8].Для разведки и эксплуатации этих ресурсов требуемых средств и технологий крайне недостаточно. Иностранное вмешательство всегда невыгодно с экономической и экологической точек зрения. Утечки и другие происшествия в прошлом в таких резервах вызвали подозрение в их приемлемости. Принимая во внимание экономические и экологические проблемы, связанные с запасами ископаемого топлива и биотоплива, совершенно очевидно, что следует искать более реальную альтернативу.

Возобновляемые источники энергии широко распространены в Бангладеш.Некоторые из них уже реализованы, а некоторые еще предстоит испытать. Ежегодно вырабатывается 3,6 ГВт электроэнергии, 6% приходится на крупную гидроэнергетику, а остальные 94% приходится на тепловую энергию (природный газ и мазут) [1]. Ожидается, что дальнейшая эксплуатация гидроэнергетики будет ограничена малыми и мини-гидроэлектростанциями из-за равнинной местности и многочисленных каналов с расчетным потенциалом около 250 МВт [8]. Биомасса, солнечная, ветровая и микрогидроэлектростанции - некоторые другие потенциальные источники возобновляемой энергии.Большинство развивающихся стран принимают во внимание экологически безопасные альтернативы, и в этом контексте правительство Бангладеш выделило 20% общих инвестиций государственного сектора в энергетический сектор в своем последнем бюджете вместе с другими стимулами, как упоминалось ранее [9]. Чрезвычайно важно изучить альтернативные источники энергии. Уже упоминалось, что факторы, определяющие эту чрезвычайную потребность, включают зависимость от ископаемого топлива, истощение запасов, ограничение эксплуатации новых запасов, а также экономические и экологические последствия.

4. Микрогидроэнергетика как источник зеленой энергии

Микрогидроэнергетика по сравнению с другими нетрадиционными источниками энергии включает следующее.

(a) Выбор потенциальных участков
Холмистые районы с естественными водопадами на плотину или обрывы каналов являются подходящими участками для размещения микрогидроэлектростанций. Для такого выбора площадки не требуются долгосрочные исследования. Площадки для заводов по производству биомассы обычно располагаются с учетом наличия воды, сырья для производства биогаза, свободного открытого пространства, общего необходимого пространства, минимального уклона, уровня грунтовых вод, расстояния от колодцев и сети.Ветряные электростанции расположены в определенном месте, где скорость ветра очень высока и относительно постоянна в течение всего года. Среднемесячные и среднегодовые скорости должны быть одинаковыми из года в год. Подходящими местами для установки солнечных электростанций являются районы, состоящие из плоской местности без высоких зданий и деревьев поблизости [11].

(b) Проблемы при подключении к национальной сети
Микрогидроэлектростанции вырабатывают почти постоянную потребляемую мощность. Единственное изменение приводит к смене сезонов из-за сезонных изменений климата и расхода воды.Таким образом, в течение определенного сезона мощность почти постоянна. Электроэнергия, подаваемая в главную национальную электрическую сеть, очень плавная, без таких нелинейностей, которые присутствуют в других источниках энергии. Энергия, подаваемая в сеть от солнечной и ветровой энергии, состоит из колебаний уровней напряжения и частоты, гармонических искажений, нелинейностей и других аномалий. Обычно это происходит из-за колебаний скорости ветра и интенсивности солнечного света в течение дня. Во многих случаях мощность должна быть отключена от сети из-за того, что определенные факторы опускаются ниже порогового уровня во время передачи и распределения электроэнергии [11].

(c) Проблемы, регулирующие эксплуатацию, техническое обслуживание и контроль
Микрогидроэнергетика проста в эксплуатации и не требует строгого технического обслуживания, в то время как ветряная электростанция вызывает сильное шумовое загрязнение, проблемы с прорезыванием зубов и низкую производительность из-за работы и проблемы с обслуживанием. Основная проблема связана с проектированием формирователя сигналов, компьютерного интерфейса и программного обеспечения для работы системы. Другой серьезной проблемой является пульсирующая диаграмма направленности входной мощности ветряной электростанции.Кроме того, при обращении с биогазом возникают различные проблемы: загрязняющие вещества, такие как жидкие сточные воды, накопление летучих жирных кислот, газообразующие метаногенные бактерии и утечка газа из газгольдера. Другие проблемы включают падение уровня Ph и отказ варочного котла [11].

(d) Воздействие на окружающую среду
Микрогидроэлектростанции, ветряные и солнечные электростанции чисты и не загрязняют окружающую среду. В основном это очень экологически чистые источники. Хотя ветряные электростанции создают шумовое загрязнение, биомасса вызывает загрязнение окружающей среды и не отвечает требованиям по контролю за загрязнением, тогда как микрогидроэнергетика поддерживает экологический баланс и речной сток.Воздействие на окружающую среду каждого источника энергии было тщательно изучено, и рассматривались возможности усовершенствования этих технологий [11].
Расчетная выходная мощность определяется следующим уравнением: 𝑃 = 𝑄 × 𝐻 × 7,83, где P - теоретическое количество мощности в кВт, Q - расход нагнетания в м 3 / с и H - напор воды в метрах. Уравнение представляет собой приближение, основанное на теоретических исследованиях. Фактическая выходная мощность изменяется в зависимости от потерь давления на входе и затворе, а также от эффективности турбины и генератора.Еще одним фактором является уменьшение стока, ведущего к водопроводу, из-за экологических и рыболовных ограничений. Указанные факторы уменьшают количество производимой энергии.
Вышеупомянутое сравнение показывает, что микрогидроэнергетика является потенциальным источником энергии. Полное использование этой энергии приведет к экологически безопасному производству электроэнергии из каналов и рек.
Проекты микрогидроэнергетики были успешно реализованы для предоставления стандартизированных технологий автономной децентрализованной подачи энергии в эти отдаленные холмистые районы и небольшие деревни.Власть некоторых горных деревень привела к серьезному социально-экономическому развитию. Микрогидроэлектростанции заменили дизельные генераторы и реализованы в гибридной системе в соответствии с солнечной энергией [11]. Эти электростанции использовались для получения прямой механической энергии в небольших отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Мелкомасштабные проекты включают зарядку аккумуляторов, сварочную мастерскую, переработку урожая, измельчение зерна, дом, ферму, ранчо и деревню. Еще одна реализация в небольшом масштабе может заключаться в энергоснабжении домов в отдаленных районах без плотины.Наиболее важным видом использования микрогидроэнергетики является децентрализация прилегающих территорий вне сети. Микрогидроэнергетика встречает бесперебойное и стабильное электроснабжение. Таким образом, окружающие территории отдельных генерирующих станций могут быть легко снабжены электроэнергией, и это очень экономично. Это снизит потребительский спрос на национальную электрическую сеть. Более того, микрогидроэлектростанции всегда можно подключить к национальной сети. Проекты микрогидроэнергетики обычно считаются более экологически безопасными, чем крупные гидроэлектростанции и электростанции, работающие на ископаемом топливе.Обладая всеми этими преимуществами, микрогидроэнергетика может быть использована в качестве основного возобновляемого источника для устойчивого развития, особенно в развивающихся странах, таких как Бангладеш.

5. Параметры, необходимые для изучения новых потенциальных площадок
5.1. Выбор микрогидрозита

Участки микрогидроэлектростанции следует выбирать с учетом местности и наличия большого расхода потока. Микрогидроэлектростанции должны быть расположены в холмистой местности, где есть естественные водопады, на обрывах канала или у подножия плотины.Как упоминалось ранее, для такого выбора площадки не требуются долгосрочные исследования. Многие люди нуждаются в электричестве в местах, недоступных для линий электропередач. Некоторые даже смотрят на ручей, протекающий через их владения, используя энергию воды для собственных нужд или для продажи потенциальным покупателям. Независимо от причины желания разработать микрогидропроект, для проекта требуется подходящее место. Выбор сайта - один из самых важных шагов в разработке, так как он во многом определяет количество энергии, которое может быть разработано, и сложность разработки сайта.Некоторые факторы, которые необходимо учитывать, описаны ниже [12].

5.1.1. Топографические карты

Нанесение на карту местности - один из основных инструментов для выбора места. На таких картах можно получить такую ​​информацию, как длина трубопроводов, линий электропередачи и возможный напор воды. Другая важная информация - это источник и направление потока, дороги, ведущие к участку, а также размер водосборной площади. Некоторые из источников для составления карт включают карты национальной топографической системы (NTS) в масштабе 1:50 000, карты TRIM в масштабе 1:20 000, карты местного лесного хозяйства и пользовательские карты, основанные на недавних фотографиях.Отображение возможных регионов обеспечивает детальную точность для осуществимости сайта с увеличением стоимости.

5.1.2. Site Hydrology

Гидрологическое исследование включает изучение происхождения ручья и его назначения. Он также включает измерение направления потока и скорости потока. Хотя это исследование занимает много времени, но оно способствует правильному планированию. Доступные инструменты для определения гидрологии потенциального участка включают карты, данные о речном потоке и исследования качества воды.

5.1.3. Исследования качества воды

Исследования должны проводиться для получения соответствующих данных об уровне и разнообразии отложений, таких как ил, мелкий песок, гравий, камни, плавающие обломки и растворенные химические вещества. В основном данные используются для определения материала оборудования, контактирующего с водой, а также для принятия необходимых мер предосторожности в отношении отложений, которые текут вдоль ручья. Есть и другие гидрологические вопросы, связанные с исследованиями качества воды, которые необходимо учитывать.

5.1.4. Высокий напор

Вода должна допускать максимальное вертикальное смещение и кратчайший путь движения. Максимальное вертикальное смещение объясняет высокий напор. Большой напор воды обеспечивает более высокую производимую мощность. При высоком напоре частота вращения турбины будет большой; таким образом, небольшая турбина может быть выбрана для заданной выходной мощности. Однако при высоком напоре при проектировании следует учитывать номинальное давление трубы и прочность материалов трубы. Вода должна быть разрешена на кратчайшем пути следования; в противном случае потребуется длинный напорный водовод, что довольно дорого.Более длинный путь, по которому движется вода, снизит скорость ее потока из-за трения жидкости и других форм трения.

5.1.5. Линии или нагрузка должны быть на близком расстоянии

Для генерации в сети сайт должен быть ближе к линии распределения и передачи. Также для автономной генерации нагрузки должны находиться в непосредственной близости. Такая простота распределения мощности приведет к низким затратам на передачу. Следует отметить, что для сетевой микрогидроустановки экономически выгодно подключаться к линиям от 11 до 33 кВ.Уровни напряжения выше этого значения увеличивают стоимость подключения.

5.1.6. Турбина

Выбор типа турбины - одна из проблем при проектировании гидростанции. Соответствующие характеристики, параметры и классификация облегчают выбор турбины. Есть два метода отбора [6].

(1) Графический выбор
Это различные типы турбин, графики, относящиеся к разрядам, работе напора, результатам испытаний модели и отчету об испытаниях. Турбина подбирается по значениям напора и нагнетания [6].

(2) Аналитический отбор
В зависимости от значений напора и нагнетания параметры турбины рассчитываются по формуле 𝑃𝑡 = 𝑃𝜂, (1) где P - мощность в кВт, а η - КПД системы, включая КПД турбины, генератора и коробки передач.

Тогда удельную скорость можно рассчитать как 𝑁𝑠 = (𝑁 × 𝑃𝑡) 0,5𝐻54, (2) где 𝑃𝑡 - мощность турбины в кВт, а N - номинальная частота вращения в об / мин.

Диаметр рабочего колеса
После проведения испытания модели и выбора конструкции турбины фактический диаметр рабочего колеса определяется производителем. Можно использовать следующую формулу [6]: 𝐷𝑟 = 0.0242𝑁𝑠 (2/3), (3) где 𝐷𝑟 - диаметр рабочего колеса, а 𝑁𝑠 - удельная скорость в об / мин. 𝐷2 = 84,6 × 𝐷𝑟 × 𝐻0,5𝑁, (4) где 𝐷2 - диаметр нагнетания, а N - частота вращения турбины. Турбины можно классифицировать по их удельной скорости: (1) турбина с высоким напором и низкой удельной скоростью (Пелтон), (2) турбина со средним напором и средней удельной скоростью (Фрэнсис), (3) турбина с низким напором и высокой удельной скоростью (Каплан). и пропеллер).Турбины проектируются как основание плотины, водопад канала, сток реки и холмистая местность в зависимости от конкретных условий площадки [11].

Турбина Каплана
Для таких турбин подходит большое количество воды при низком напоре. Эти турбины имеют напор 30 метров и удельную скорость от 255 до 860 (мощность в кВт) [13].

Турбина Фрэнсиса
Для таких турбин подходит умеренное количество воды на среднем напоре. Эти турбины имеют напор от 55 до 240 метров, а затем удельную скорость от 51 до 255 (мощность в кВт) [13].

Турбина Пелтона
Диапазон этих турбин составляет от 8,5 до 30 (мощность в кВт) для одноструйного колеса Пелтона и от 30 до 51 (мощность в кВт) для колеса Пелтона с двойным соплом. Значение напора превышает 240 метров [13].

Ламповая турбина
Для таких турбин подходят большие реки с большим потоком. Они более экономичны, чем турбина Каплана. Эти турбины имеют напор от 3 до 23 метров и удельную скорость от 200 до 40 (мощность в кВт) [13].

PIT Turbine
Это модифицированная версия турбины Каплана, которая работает на напоре ниже 15 метров [13].

Турбина S-типа
Эти турбины представляют собой уменьшенную версию турбины Каплана с горизонтальным входом. Эти турбины имеют водяной напор от 1 до 15 метров. Удельная скорость колеблется от 50 до 500 (мощность в кВт) [13].

Турбина с перекрестным потоком
Эти турбины являются частью импульсной турбины. Диапазон стрелок ниже, чем у турбины Пелтона, со значениями до 180 метров и удельной скоростью до 2 МВт [13].

Диаметр затвора
Диаметр рассчитывается с использованием расчетного расхода, напора и производительности установки по следующей формуле [6]: Π × 𝐷24 = 𝑄𝑑𝑉.(5) Эта формула дает диаметр напорного водовода [13].

5.2. Генераторы

Микрогидроэлектростанция может быть оснащена индукционным генератором и синхронным генератором. Как для сетевых, так и для автономных режимов индукционный генератор дает такие преимущества, как низкая стоимость и прочная конструкция. Однако синхронный генератор используется в автономном режиме.

Синхронный генератор
Обычно в коммерческих целях широко используются синхронные машины. Генераторы, приводимые в действие первичными двигателями, такими как водяные турбины, на малых скоростях будут иметь конструкцию с выступающими полюсами, имеющими большое количество выступающих полюсов [13].

Индукционный генератор
Для этого требуется очень мало вспомогательного оборудования, и он может работать параллельно с генератором без рывков на любой частоте. Для IG изменение скорости тягача менее важно. Мощность, подаваемая в сеть, варьируется от 0,94 до 0,97 о.е. из-за изменения потерь в линии, в то время как выходная мощность генератора почти остается постоянной. С оконечными конденсаторами наблюдается незначительное увеличение мощности, подаваемой в сеть, что приводит к повышению эффективности [13].

Низкое воздействие на окружающую среду
При выборе места необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать недопустимо сильного воздействия на окружающую среду, такого как ущерб популяциям рыб, исчезающим видам или качеству воздуха [13].

Надежность мощности
Выходная мощность напрямую зависит от напора и разряда. Напор и расход зависят от количества осадков, а также от стока рек и каналов. Оценка речного стока и осадков определяет надежность вывода электроэнергии от микрогидроэлектростанции [13].

6. Экономические соображения
6.1. Экономическая осуществимость

Есть несколько донорских агентств или глобальных финансовых институтов, которые вносят свой вклад в экологически чистые технологии и сокращение выбросов углерода.Фонд зеленых технологий можно получить из фондов климатических инвестиций Всемирного банка [14], Фонда наименее развитых стран (ФНРС) [14] и Адаптационного фонда. Помимо этих доступных средств, существуют также некоторые международно признанные механизмы, которые создают возможность для развивающихся стран генерировать средства для реализации любого зеленого проекта в своей стране. Двумя из таких механизмов являются CDM (механизм чистого развития) и углеродное финансирование. Фонд чистых технологий - это климатический фонд, целью которого является содействие развитию низкоуглеродной экономики путем оказания помощи в финансировании внедрения в развивающихся странах коммерчески доступных более чистых энергетических технологий посредством инвестиций в поддержку заслуживающих доверия национальных планов смягчения последствий, которые включают цели по снижению выбросов углерода.Стратегический климатический фонд поможет более уязвимым странам развивать экономику, устойчивую к изменению климата, и принимать меры по предотвращению обезлесения. Фонд для наименее развитых стран (ФНРС) был учрежден в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) на ее седьмой сессии в Марракеше и управляется Глобальным экологическим фондом. Фонд удовлетворяет особые потребности 48 наименее развитых стран (НРС), которые особенно уязвимы к неблагоприятным последствиям изменения климата.Адаптационный фонд был учрежден Сторонами Киотского протокола Рамочной конвенции ООН об изменении климата для финансирования конкретных проектов и программ адаптации в развивающихся странах, являющихся Сторонами Киотского протокола.

МЧР (механизм чистого развития) позволяет проектам по сокращению выбросов (или удалению выбросов) в развивающихся странах зарабатывать кредиты сертифицированного сокращения выбросов (ССВ), каждый эквивалентный одной тонне CO 2 [15, 16]. Эти ССВ могут быть проданы и использованы промышленно развитыми странами для выполнения части их целевых показателей по сокращению выбросов в соответствии с Киотским протоколом.Подразделение углеродного финансирования Всемирного банка (CFU) использует деньги, внесенные правительствами и компаниями в странах ОЭСР, для закупки сокращений выбросов парниковых газов на основе проектов в развивающихся странах и странах с переходной экономикой [17]. Сокращения выбросов закупаются через один из углеродных фондов CFU от имени вкладчика и в рамках Механизма чистого развития (МЧР) или Совместного осуществления (СО) Киотского протокола. Роль отдела углеродного финансирования Банка состоит в том, чтобы стимулировать глобальный углеродный рынок, который снижает операционные издержки, поддерживает устойчивое развитие и охват и приносит пользу более бедным сообществам в развивающихся странах.

Поскольку Бангладеш является развивающейся страной, которая больше всего пострадала от изменения климата, и конференция COP15, которая состоялась в Копенгагене, назвала Бангладеш самой уязвимой страной мира, проект микрогидроэнергетики будет поощряться всеми кругами в этой стране, и, таким образом, Бангладеш будет также получить средства от всех вышеупомянутых органов по сбору средств.

Оценка предварительной стоимости
Затраты на проект микрогидроэлектростанции включают первоначальные затраты, связанные с исследованиями, проведенными для правильного выбора площадки и разработки проекта; строительные расходы по проектированию и закупке оборудования; и ежегодные расходы, связанные с обслуживанием, налогами, арендой и т. д.

Первоначальные затраты
Сюда входят затраты на выбор площадки, технико-экономические обоснования, оценки воздействия на окружающую среду, разрешения, получение прав на землю, плату за финансирование, соглашения о покупке энергии и соглашения о межсетевом соединении.

Технико-экономическое обоснование
Целью данного исследования является оценка целесообразности продолжения проекта. Технико-экономические обоснования включают экологическую оценку, гидрологическую оценку, предварительные проекты и подробные сметы затрат.

Затраты на строительство
Сюда входит необходимое оборудование, строительные работы, подъездные дороги, линии электропередачи, плата за межсетевое соединение и другие расходы, связанные с созданием проекта.

Услуги
Затраты на рабочую силу, необходимую для строительства завода. Затраты включают наем инженеров, менеджеров и рабочих, а также предоставление им других удобств, таких как еда, жилье и т. Д.

Затраты на оборудование
Сюда входит покупка различного оборудования, такого как система защиты, система управления, турбина, генераторы и так далее.Также затраты включают транспортировку, установку и обслуживание этого оборудования.

Годовые затраты
Сюда входят затраты на эксплуатацию и обслуживание в размере e для всего проекта, а также административные расходы, такие как заработная плата, аренда и сборы.

7. Микрогидрозиты в Бангладеш

В феврале 1981 года Совет по развитию водных ресурсов и компания Power Development совместно провели исследование по оценке потенциала малой / мини-гидроэнергетики в стране [11].Комитет изучил 19 перспективных площадок для возможной установки малых гидроэлектростанций. Позже в апреле 1984 года шесть китайских экспертов посетили Бангладеш и определили 12 потенциальных участков для строительства мини-ГЭС. Из этих участков только Махамая Чара, недалеко от Мирершараи, недалеко от шоссе Дакка-Читтагонг, был определен как лучший участок для развития малой гидроэнергетики. Ниже приведены сайты, которые были идентифицированы (Таблица 1) [9, 11].

9024 902 902 Хиттагон 902 902 902 Хиттагон 902 902 902Будия Чара 902 902 902 902 902 902 902 5
.Мариси в Дукабаде рядом с головным кварталом Джинайгати Тана

Район Название река / чара / ручей Потенциал электрической энергии в кВт

902.Озеро Фой 4

Читтагонг 2. Чото кумира 15

Читтагонг Хилл Трактс 4. Силок 81

Читтагонг 5. Лунги Чара 10
10
10

Силхет 7. Нихари Чара 26

Силхет
Джамалпур 9. Бхугай-Конгса в 2 милях к югу от НПС Налитабари 69 кВт в течение 10 месяцев
48 кВт в течение 2 месяцев

35 кВт в течение 10 месяцев
20 кВт в течение 2 месяцев

Динаджпур 11. Дахук в 2 Чавай на U / S ТОО Chawai 32
13. Талам на U / S ТОО Talam 24
14. Патрадж в Фулбари 32
15.Тангон в Д / С ТОО «Наргун» 48
16. Пунарбхаба в Синграбане 11

Рангпур 17. Бхури 902 902 902 902 902 902 902 902 Нхори 9249 Чик72 Фулкумар на Raigang Bazar 48

В 2004 г. Департамент устойчивой энергетики в сельских районах Инженерный отдел местного правительства исследовал некоторые потенциальные микрогидрозиты в Читтагонге, которые перечислены в таблице 2.

909 902 902 24 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 909 72 3

Участок Ожидаемое производство электроэнергии в КВт Промышленность Социально-экономическая инфраструктура в пределах 1 км
Дом Школа / мечеть15 / промышленность

2 Небольшая клиника 902


Нунчари Толипара, Хаграчари 3 100 3 1
Bandarban 30 200 200 600 12 5
Лирагоан, Бандарбан 20 500 8 3
Камальчар, Рангамати Тханг Кхру Рангамати 30 300 6
Монджайпара Бандарбан 7.5 50 3 -

Большинство потенциальных участков расположены в горных массивах Читтагонга (CHTs). Это требует потенциального использования гидроэнергетики и местных технических знаний для использования существующих возможностей в областях CHT. Децентрализация микрогидроагрегатов с местным внедрением и управлением через самообеспечение и использование местных природных ресурсов окажет значительное влияние на развитие отдаленных племен в сельской местности.

Г-н Аунг Туи Хойн создал такой экземпляр, установив микрогидравлическую установку. Блок был построен с деревянной турбиной и сооружал земляную плотину на протоке Хара Кхал в отдаленном холмистом районе Монджайпара, Бандарбан. Около 10 кВт электроэнергии вырабатывается этой микрогидроагрегатом, который осветил 40 домовладений этого села. Это привело к соглашению между LGED и новатором г-ном Аунг Туи Хойном на месячное исследование. Целями исследования были выявление потенциальных участков микрогидроэнергетики в холмистых регионах и продвижение местных технологий для развития гидроэнергетики.Также рассматривалась возможность интеграции со схемами производства электроэнергии и орошения.

По результатам исследования, некоторые перспективные участки для развития микрогидроэнергетики в трех районах региона CHT были определены с помощью официальных лиц LGED, местных сообществ и главы администрации. Потенциальные участки представлены в таблице 3.

Hydropara

Название канала с местонахождением Площадь сечения (м) 2 Самый низкий уровень паводка (м) Самый высокий уровень паводка (м) Потенциал мощности (кВт)

Нунчари Тхоли Кхал в Хаграчари 11 0.06 (май) 3 5
Силок Хал в Бандарбане 25 0,15 (апрель) 4 30
Тарача Хал в Бандарбане 6 20
Ровангчари Кхал в Бандарбане 30 0,1 (апрель) 5 10
Хнара Кхал в Камал Чари, Рангамати15 (май) 4,20 10
Хнара Хал ин, Ханг Хруэ Чара Мух, Рангамати 25 0,12 (май) 4 30
Micro 15 0,50 1 10
Ирригационный проект Бамер-Чара - - - 10

«Возобновляемая энергия». (Солнечная, ветровая, микроминигидро) »была проведена Институтом разработки топливных исследований (IFRD) Совета научных и промышленных исследований Бангладеш (BCSIR).Различные данные собираются с помощью соответствующих инструментов в отношении микро-мини-гидростудий в двух выбранных местах: (1) Шайлопропат, Бандарбан и (2) Мадхобкунду, Мулибхибазар.

Собранные данные и информация анализируются по различным аспектам в лаборатории RET IFRD. На основе анализа собранных данных до июня 2001 года ожидается, что Микрогидроэлектростанция мощностью от 5 до 10 кВт в Сайлипропате, Бандербан, и Микрогидроэлектростанция мощностью от 10 до 20 кВт в Мадхобкунду, Мулибибазар, могут быть установлены для производство электроэнергии приведено в таблице 4.

Moulb24 1502

Название водопада Средний расход (литр / сек) Примерная продолжительность потока (месяцы) Вероятное падение для выработки гидроэлектроэнергии (метр) Электроэнергия (кВт) ) Годовое производство энергии (кВтч)

Sailopropat, Banderban 100 12 6 5 43,800
10 15 131 400

Проект Бамерчара - первая демонстрационная микрогидроагрегат в Бангладеш.Первоначально этот проект был реализован с целью обеспечения ирригационными сооружениями 355 га земель. Это подразделение помогло нам получить глубокие знания и практический опыт использования микрогидроэнергетики. Это позволило местным фермерам использовать электроэнергию от этого агрегата для полива в дневное время, что позволило сэкономить значительное количество электроэнергии. Оставшаяся энергия может храниться в аккумуляторном блоке или может использоваться на зерновых мельницах или в кулинарии.

Отличительная особенность микрогидроагрегата Бамерчара
Расчетная мощность системы составляла 10 кВт.Характерная особенность установки была проиллюстрирована следующим образом: (i) тип турбины: поперечный поток, (ii) напорный водовод: 52 м, (iii) расчетный расход: 150 л / сек, (iv) имеющийся чистый напор: 6 м – 10 м, (v) предпочтительный регулятор: управление потоком (ручное), (vi) электрическая мощность: 4–6 кВт, 50 Гц, трехфазное напряжение, 220 В / 440.
Принимая во внимание напор воды 11 метров и расход 150 л / с, было подсчитано, что максимум 10 кВт гидроэлектроэнергии может быть произведен на участке «Бамерчара» (Рисунки 1 и 2). Но когда начинается полив, напор воды быстро падает.Следовательно, полная выработка электроэнергии была невозможна. Кроме того, около 41% потенциальной энергии было потеряно водопроводом, турбиной, генератором и линией передачи. На рисунке 3 показано соотношение между напором воды и извлекаемой гидроэнергией из ручья.




8. Социально-экономическое воздействие

Бангладеш в основном является аграрной страной. Почти все население прямо или косвенно зависит от сельского хозяйства. К сожалению, в Бангладеш никогда не было 100% электрификации [9].В результате ирригация сильно затруднилась из-за энергетического кризиса.

Всего в Бангладеш 232 реки, включая основные реки и их ответвления. Таким образом, при соблюдении надлежащих критериев выбора не составит большого труда найти потенциальные площадки, на которых можно будет установить завод МХП. Электроэнергия, производимая на этих участках, может сыграть очень важную роль в обеспечении местных фермеров необходимыми ирригационными сооружениями [18].

Большинство идентифицированных мест до сих пор находятся в холмистых районах, где в основном проживают племенные люди.В настоящее время большинство из них не электрифицированы. Изучение других потенциальных площадок и надлежащее использование существующих площадок создаст возможность для их электрификации. Помимо повышения уровня жизни, это позволит им начать мелкие производства в этих отдаленных районах [19]. Следовательно, будут возможности для работы и самозанятости. Это также могло бы побудить их начать домашнюю промышленность за счет наличия трехфазного источника питания [18].Производство электроэнергии в отдаленных районах позволит сэкономить огромные расходы на передачу и связанные с этим расходы на инфраструктуру [18]. Кроме того, эти холмистые районы, являющиеся привлекательным местом для туристов, несомненно, будут процветать благодаря наличию электроэнергии. Туризм также был хорошим источником дохода для Бангладеш.

Выращивание креветок - один из основных источников внешнего дохода страны [20]. Но из-за нехватки электричества было очень сложно применять современные методы выращивания.Возможные участки реки со стоком МХП позволят местному фермеру применять полуинтенсивный и интенсивный методы возделывания.

9. Заключение

В этой статье обсуждается текущий энергетический кризис Бангладеш. Была представлена ​​необходимость изучения энергии из альтернативных источников и влияние микрогидро как альтернативного источника. Поскольку для микрогидроэлектростанции требуется местность и наличие высокой скорости потока, она имеет хороший потенциал в северо-восточных холмистых районах Бангладеш, что также очевидно из представленных данных.Из-за обилия рек и каналов Бангладеш имеет хороший микрогидропотенциал стока рек, но его еще предстоит изучить. Обсуждаются параметры для создания новых микрогидравлических заводов. Предложены основные ориентиры экономической целесообразности и способ привлечения необходимых средств.

Ни одна стратегия развития не может быть реализована без электроэнергии. Бангладеш по-прежнему очень сильно зависит от ископаемого топлива для производства электроэнергии. Но у страны ограниченные ресурсы, которые, скорее всего, будут исчерпаны в ближайшее время.Кроме того, сжигание ископаемого топлива имеет очень негативные экологические последствия. Сегодня весь мир гораздо больше, чем когда-либо прежде, обеспокоен не только истощением различных энергетических ресурсов, но и ухудшением состояния окружающей среды, вызванным существующей схемой использования ископаемого топлива. Как густонаселенная страна с небольшими энергоресурсами, мы беспокоимся еще больше. Правильное рассмотрение параметров для изучения потенциальных участков также может вдохновить заинтересованных лиц и может послужить стимулом для создания микрогидравлической установки для местного использования.Надлежащие меры по созданию децентрализованной маломасштабной гидроэнергетики или микрогидроэнергетических схем могут доказать, что это эффективный экологически чистый источник производства электроэнергии, поскольку доступны международные фонды для зеленой энергии, что может быть большой признательностью для правительства, которое также изучит этот вариант.

Micro-Hydro Power - Центр альтернативных технологий

Микрогидротурбины могут быть очень эффективной и удобной формой маломасштабной возобновляемой электроэнергии. Подходящие места будут не так распространены, потому что лучшие места будут на крутых холмах с быстрым течением воды.Собственность сообщества - отличный способ создания и использования гидроэнергетики.

Первоначальная стоимость гидроэлектроэнергии может быть довольно высокой, но на подходящем участке она может стать хорошей долгосрочной инвестицией. На объектах вне сети гидротурбина должна быть намного лучше в долгосрочной перспективе, чем дизельный генератор, работающий на электричестве.

Micro Hydro в CAT

Когда CAT начала свою деятельность в середине 1970-х годов, нам очень помогло то, что у нас была отличная площадка для использования энергии воды. Мы установили подержанную микрогидротурбину, чтобы обеспечить большую часть необходимой нам электроэнергии.CAT недавно обновился до новой турбины, которую вы можете увидеть, если посетите. Мы также построили новый укрытие и испытательный стенд для проведения обучающих семинаров по гидроэнергетике.

Сколько электроэнергии я могу произвести?

Хорошая гидросистема зависит от «напора» воды (перепада высот) и расхода. Чтобы оценить энергию в источнике воды, умножьте расход (в литрах в секунду) на напор (в метрах) на 10 (ускорение свободного падения). Уменьшите этот результат вдвое, чтобы учесть потери и неэффективность, чтобы получить представление о потенциальной выработке электроэнергии в ваттах.

Сколько электроэнергии вы можете производить в год, будет зависеть от сезонных потоков воды на вашем участке. Например, турбина мощностью 3 кВт, работающая в течение 4400 часов (около полугода), будет производить: 3 кВт x 4400 часов = 13 200 киловатт-часов (кВтч).

Какую турбину мне следует использовать?

Чтобы выбрать подходящую турбину, необходимо оценить имеющийся напор и расход на вашем участке. Как видно из приведенного выше уравнения, более высокая голова дает больше возможностей для обвязки.Кроме того, поскольку турбина с высоким напором вращается очень быстро, могут не потребоваться сложные редукторы или ремни.

Обычно для жизнеспособности турбины с более высоким напором требуется падение с высоты более 10 метров. Эти типы, такие как турбины Пелтона или Турго, сравнительно дешевы, просты в установке и хорошо работают в колеблющемся потоке воды.

Для мест с низким напором используются турбины Crossflow или Archimedes Screw, которые, как правило, намного больше при той же выходной мощности, потому что им необходимо иметь дело с большим расходом.

Большинство схем являются «русловыми» - это означает, что в них нет водохранилища, а воду из ручья берут только тогда, когда она доступна.

Сколько это будет стоить?

Микрогидроустановки чрезвычайно зависят от конкретной площадки. Цены сильно различаются в зависимости от типа и размера системы, а также от того, сколько работы вы можете вложить в себя. Базовое оборудование для автономной системы зарядки аккумуляторов мощностью 1 кВт может стоить от 5000 до 6000 фунтов стерлингов, плюс затраты на установку.

Возможно, можно сделать небольшую схему своими руками за менее чем 10 000 фунтов стерлингов, и в некоторых ситуациях это может быть дешевле, чем оплата затрат на подключение к сети.См., Например, линейку турбин Powerspout для мест с низким или высоким напором. Другое возможное дешевое решение - адаптировать водяной насос так, чтобы он работал как турбина.

Для немного большей гидроэнергетической установки общая стоимость может составлять от 5000 до 10 000 фунтов стерлингов за киловатт при профессиональной установке. Часто наблюдается экономия на масштабе: система мощностью 5 кВт может стоить всего на 50% больше, чем система мощностью 2 кВт.

Имейте в виду, что сама турбина может составлять только около 20% (одну пятую) от стоимости.Установка напорного водопровода (трубы) и выполнение всех других строительных работ часто обходятся гораздо дороже. Вам нужен полный план установки, чтобы получить полную разбивку затрат.

Схема микрогидравлики вполне может стоить намного больше, чем солнечная фотоэлектрическая батарея с аналогичной мощностью в киловатт. Однако, если большую часть года наблюдается хороший водный поток, то годовая выработка каждого киловатта гидроэнергии будет в несколько раз больше, чем каждый киловатт солнечной фотоэлектрической энергии. Если водяная турбина может работать с мощностью около 70%, то мощность на киловатт будет примерно в семь раз больше, чем у фотоэлектрической батареи.

Сколько будет окупаемости?

Независимо от того, что вы можете использовать напрямую, вы сэкономите около 16 пенсов за киловатт-час, исходя из текущих цен на электроэнергию.

Теперь вы можете получить обратно платежи по схеме Smart Export Guarantee (SEG). Это относится к любой генерируемой на месте электроэнергии, которую вы экспортируете в сеть, а не используете напрямую. Следовательно, чтобы требовать платежи SEG, вам понадобится тип интеллектуального счетчика, способного измерять экспортируемую электроэнергию (чего не могут сделать многие интеллектуальные счетчики первого поколения).

Вам следует присмотреться к магазинам и сравнить цены, предлагаемые на экспортируемую электроэнергию. Некоторые компании могут предложить приличную цену SEG, превышающую 5 пенсов за кВтч, но некоторые могут платить 1 пенсов за кВтч или меньше. Ассоциация солнечной торговли (STA) составила таблицу тарифов. STA утверждает, что справедливая цена составляет от 5 до 6 пенсов за кВтч. Такая цена сопоставима со ставками оптового рынка, которые получают крупные производители за продажу электроэнергии.

Дополнительные рекомендации

Для получения дополнительной информации о том, подойдет ли микрогидроэнергетика для вашего объекта, ознакомьтесь с вопросами ниже или с некоторыми курсами и семинарами, которые предлагает CAT.

Вы можете посетить CAT, чтобы увидеть наши собственные гидроэнергетические системы. Мы также предлагаем семинары по гидроэнергетике для образовательных групп и короткие курсы по возобновляемым источникам энергии.

Эту страницу написал специалист по информационным технологиям CAT Джоэл Роусон. Вы можете связаться со мной, если у вас возникнут дополнительные вопросы (выберите «Бесплатная информационная служба» в форме).

Связанные вопросы

Как мне измерить расход для микрогидравлической схемы?

Существует несколько методов измерения расхода для потенциальной микрогидравлической схемы.Методы различаются по сложности и точности.

Для небольшого ручья проще всего перенаправить весь поток в емкость известного размера и времени, необходимого для заполнения. Разделение объема на время дает приблизительную оценку расхода.

Для более крупного потока первоначальную оценку можно сделать, умножив скорость воды на площадь поперечного сечения. Скорость измеряется путем измерения времени движения поплавка на измеренном расстоянии потока (желательно прямо и без препятствий) и умножения на коэффициент от 0.8 (прямой ровный канал) и 0,6 (каменистый ручей). Площадь можно рассчитать, измерив глубину в нескольких точках по течению, взяв среднее значение и умножив на ширину в этой точке.

Более точный метод измерения расхода включает строительство деревянного водослива поперек ручья с V-образным или прямоугольным вырезом в нем. Если измерить высоту воды, протекающей через водослив, можно рассчитать расход (подробнее см. Ниже). Хотя этот метод изначально требует много работы, затем легко снять показания с водослива в течение определенного периода времени и установить изменение расхода.

Совершенно другой подход состоит в том, чтобы рассчитать площадь водосбора ручья по крупномасштабной карте, а затем рассчитать ожидаемый сток, используя статистику осадков, например, доступную в Метеорологическом бюро. Вам потребуются данные о геологии, осадках, транспирации и испарении. Результаты этого метода могут быть чрезвычайно точными, а также предсказывать, как поток будет меняться в течение года.

Другой вариант - «солевой глоток» - добавить солевой раствор и измерить проводимость на выходе с помощью кондуктометра.Это стоит покупать только в том случае, если вы проводите много оценок сайта, так как это стоит несколько сотен фунтов.

Плотины с насечками для оценки расхода воды

Обратите внимание: вам понадобится компьютерная таблица или научный калькулятор для вычисления этих уравнений из-за экспоненциальных функций.

Плотины с насечками для гидроэнергетики
  • Q - расход в кубических метрах в секунду
  • ч (в метрах) - высота воды над основанием выемки
  • L - ширина прямоугольной выемки и должна составлять не менее 3 x h

Расстояние от внешнего края выемки до края или берега ручья должно быть не менее 2 x h для обоих типов водослива.1,5

Водосливы должны быть водонепроницаемыми, иметь точные углы и острые края, а также устанавливаться вертикально и перпендикулярно потоку воды. Водослив должен вентилироваться воздухом под гребнем падающей воды. «Успокоительный пруд» прямо вверх по течению поможет поддерживать скорость воды перед плотиной на уровне не более 0,2 метра в секунду.

Более подробная информация об этих методах и других способах измерения потоков, водосборных площадей и т. Д. Содержится в книге «Идти вместе с потоком» (автора Langley & Curtis).К сожалению, эта книга в настоящее время не издается, но вы можете найти ее в библиотеке или из вторых рук.

На сайте Appropedia также есть некоторая информация об измерении скорости потока.

Какие разрешения мне нужны для установки микрогидросистемы?

Если вы планируете отводить из водотока более 20 кубометров (20000 литров или около 4400 галлонов) воды в день, вам потребуется лицензия на водозабор, даже если вода возвращается в водоток после прохождения турбины. .

Практически все малые гидроэнергетические проекты потребуют такой лицензии, поскольку даже расход 1 литр в секунду составляет 86 кубометров в сутки.

Лицензию на забор воды следует запрашивать в Агентстве по окружающей среде (в Англии и Уэльсе или SEPA в Шотландии), которое оценит воздействие на экологию реки. Стоит связаться с ними заблаговременно, так как процесс может занять несколько месяцев.

Определенные меры по охране окружающей среды обычно связаны с полученным разрешением.К ним относятся оставление определенного потока в реке (т. Е. Абстрагирование только части) и установка заслонки и, возможно, прохода для рыбы или лестницы.

Для получения информации о лицензиях на забор воды и органах, участвующих в выдаче разрешений в различных частях Великобритании, см. Веб-страницу правительства Великобритании, посвященную экологическому управлению водными ресурсами.

Более крупные схемы могут включать дополнительные разрешения, например, если включен резервуар.

Вам также необходимо связаться с местным отделом планирования, поскольку обычно требуется разрешение на строительство (если, возможно, не ремонтируется старая гидроэнергетическая система) для установки соответствующих конструкций и трубопроводов.

На веб-сайте Британской гидроэнергетической ассоциации есть руководство по микрогидроэнергетике, включая более подробную информацию об этих аспектах планирования.

Могу ли я вырабатывать электричество с помощью водяной мельницы или водяного колеса?

Старые водные мельницы сложно приспособить для выработки электроэнергии, хотя это возможно. Водяная мельница - это эффективный способ выработки механической (скорее, электрической) энергии для непосредственного управления механизмами.

Большой, медленно движущийся водоем дает высокий крутящий момент (вращающее усилие).Поэтому водяные колеса работают на низких оборотах (менее 15 об / мин) и создают очень высокий крутящий момент. Это затрудняет выработку электроэнергии.

Очень сложно подключить водяное колесо с частотой вращения около 15 об / мин к генератору, которому требуется около 15000 об / мин. Двигатели или генераторы, работающие на очень низких оборотах, очень большие и дорогие; даже двигатель на 1000 об / мин намного больше, чем двигатель на 1500 об / мин.

Легче вырабатывать электричество там, где есть быстрый поток воды, который может быть направлен на турбину под высоким давлением.Большой размер водяных колес также делает их строительство более дорогостоящим по сравнению с водяными турбинами, и они требуют значительного технического обслуживания.

Можно приспособить водяное колесо. но может быть лучше вместо этого взглянуть на специальную турбину с низким напором, такую ​​как поперечный поток или винт Архимеда. Или для небольшого предприятия - турбина с низким напором от Powerspout.

Что делать, если нет головы для микрогидросхемы?

Там, где практически нет капель, эффективное использование энергии воды будет очень трудным и может оказаться бесполезным.3) x 0,5 x p x A

  • V - скорость потока воды в метрах в секунду, это необходимо в кубе
  • p - плотность, которая для воды составляет около 1000 кг на кубический метр.
  • A - площадь поперечного сечения, охватываемого ротором

Эффективность турбины будет тогда важным фактором в том, какая часть этой мощности может быть фактически преобразована в электричество (или в механическую энергию для водяного колеса с недокусом).

Для стационарных или буксируемых турбин КПД обычно довольно низкий.3) x 0,5 x 1000 x 0,07 = чуть более 2000 Вт. Таким образом, эффективность составляет чуть менее 5% (100/2000).

Стандартная микрогидросистема (где вода направляется по трубе) должна иметь общий КПД не менее 50% после всех потерь. Небольшая турбина с низким напором могла генерировать около 1 киловатта (1000 Вт) из потока 100 литров в секунду, падающего через 2 метра. Намного больше энергии от меньшего потока, если небольшой напор может быть создан путем направления потока воды на небольшое расстояние.

Другие проблемы с турбиной с нулевым напором

Речь пойдет не просто о том, чтобы поместить в поток гребную турбину. Для обеспечения длительного срока службы необходимо будет решить различные проблемы:

  • Обломки, стекающие по течению во время разлива и повреждающие турбину или ее крепления.
  • Некоторые земляные работы могут потребоваться в небольших ручьях, чтобы убедиться, что там есть достаточная глубина для погружения турбины при малых расходах.
  • При выходном напряжении 12 или 24 В постоянного тока потребуется толстый кабель для прокладки кабеля от генератора до дома, что может быть дорогостоящим (например, если длина кабеля превышает 20 метров).
  • Турбина должна быть легко доступна для удаления скопившихся сорняков.
  • Скорость потока будет очень сезонной, поэтому вам вполне могут понадобиться другие источники энергии для удовлетворения потребностей в электроэнергии в более засушливые месяцы.
Что такое гидроцилиндровый насос?

Гидравлический плунжер - это водяной насос, который использует энергию большого потока воды, падающего через небольшую высоту, чтобы поднять небольшой процент (около 10%) на гораздо более высокий уровень.

«Составной» гидроцилиндр использует эту мощность для перекачивания отдельного водоема. Они очень привязаны к конкретному объекту, но всего с двумя движущимися частями могут быть надежным и экономичным решением на подходящем участке стоимостью около 1000 фунтов стерлингов.

Здесь, в CAT, выставлен напорный насос. Он использует поток воды, покидающий нашу гидротурбину, и перекачивает около 10% этой воды вверх примерно на 3 метра в воздух над озером.

Гидравлический насос - не новая технология. Впервые он был разработан около 1800 года одним из братьев Монгольфье, известных как изобретатели воздушных шаров с горячим воздухом.С тех пор насосы Ram производятся в Великобритании и стали очень распространены в сельских районах Великобритании в начале 20 века.

Увеличение доступности водопроводной воды и дешевой энергии (для насосов) в течение последнего столетия привело к сокращению их использования в Великобритании, но они остаются надежным, экономичным и экологически чистым вариантом в правильной ситуации. В отдаленных и холмистых районах они предлагают надежный вариант откачки воды.

Для получения более подробной информации в интернет-магазине CAT есть книги по гидравлическим поршневым насосам.См., В частности, Руководство по гидроцилиндрам и гидроцилиндрам: руководство.

Могу ли я использовать насос в качестве гидроагрегата?

Некоторые типы водяных насосов можно адаптировать так, чтобы они эффективно работали в обратном направлении, и их можно было использовать для выработки электроэнергии. Это потенциально может быть намного дешевле - при мощности в несколько киловатт можно сэкономить несколько тысяч фунтов.

В нашем интернет-магазине есть книга «Насосы как турбины: руководство пользователя». Это дает практическую техническую информацию об использовании стандартных насосных агрегатов в качестве недорогой альтернативы обычным турбинам.Основное внимание уделяется обеспечению автономной выработки электроэнергии в удаленных местах.

Есть недавний пример «насоса как турбины» (PAT) в Tŷ Mawr Wybrnant. Ожидается, что турбина мощностью 4 кВт будет ежегодно подавать в сеть около 19 000 кВтч электроэнергии. Это сайт Национального фонда, и установка была осуществлена ​​Dŵr Uisce - совместным исследовательским проектом Тринити-колледжа Дублина и Бангорского университета.

Гидроэнергетика для дома - Uswitch.com Газ и электричество

Использование проточной воды для выработки электроэнергии вряд ли является новой концепцией; у гидроэлектроэнергии долгая история, но возможно ли это для внутреннего производства энергии?

Сравните и переключите энергию сегодня

Хотите перейти на более дешевую сделку? Для начала проведите сравнение энергии.

Малая гидроэлектростанция или гидроэнергетика, может использоваться в бытовых масштабах для обогрева вашего дома или работы ваших приборов. Узнайте, как работает гидроэнергетика, сколько она стоит и какую пользу может принести вам пользу.

Как работает гидроэнергетика?

Гидроэлектроэнергия основана на силе гравитации. Вода в реках и ручьях стекает вниз к морю; когда вода проходит через гидроэнергетическую систему, энергия воды приводит в действие турбину, которая вращает генератор, и вырабатывается энергия.

Мощность системы будет зависеть от силы проходящей воды, а также от эффективности системы.

Есть три стандартных типа гидроэнергетических систем. Первая - это стандартная система «русла реки», в которой используется существующий сток реки. Вода обычно перенаправляется для прохождения через турбину, и вода возвращается в реку или ручей.

Хотя эта система является наиболее простой, она также имеет тот недостаток, что полностью зависит от силы реки.Если ваша река высохнет из-за засухи, ваша система не будет работать.

Однако из-за своей простоты он также наиболее типичен для использования в домашних или общественных системах.

Второй тип - это система хранения или дамба, которая является наиболее распространенной формой. Плотины используются для крупномасштабных гидроэнергетических проектов по всему миру, но могут также использоваться для небольших систем.

Водохранилище накапливает речную воду и пропускает ее постепенно. Это обеспечивает большую степень контроля, потому что система все еще может работать, если река высыхает.

Последний тип - это насосная система, которая использует более дешевую внепиковую энергию для перекачки накопленной воды на более высокую точку для выработки энергии в часы пик.

Практична ли отечественная гидроэнергетика?

Практичность

Hydropower полностью зависит от вашего доступа к проточной воде. Но даже если рядом есть река или ручей, это не значит, что вы можете автоматически рассматривать гидроэнергетику.

Если вы считаете, что имеете право на участие в программе, вам следует обратиться к сертифицированному установщику гидроэнергетики, который сможет ознакомиться с вашим сайтом.Подходит он или нет, будет зависеть не только от вашего местоположения и доступа, но и от того, насколько круто течет река и сколько воды проходит через нее.

Вы также должны учитывать времена года. Самый низкий уровень вашей реки будет определять, насколько осуществимо ваше местоположение, чем самый высокий уровень вашей реки. Это, в свою очередь, будет меняться от года к году в зависимости от уровня осадков.

The Energy Saving Trust рекомендует гидроэнергетику как отличный проект общественного развития. Это снизит затраты на установку и даст вам большую гибкость при установке.

Сколько это стоит?

Стоимость гидроэнергетической системы почти полностью зависит от ее размера и места, где вы ее устанавливаете.

В любом случае затраты будут значительными. Типичная система мощностью 5 кВт для питания одного дома будет стоить около 25000 фунтов стерлингов, но может быть более или менее. Хорошая новость заключается в том, что после установки система требует очень небольшого обслуживания.

Сколько энергии будет генерировать система и, следовательно, какова будет ваша экономия, еще труднее оценить, поскольку это будет зависеть не только от системы, но и от того, как долго она сможет работать с полной эффективностью, что, в свою очередь, зависит от уровень воды в вашем районе.

Каковы преимущества и недостатки гидроэнергетики?

Плюсы:

  • Чистый возобновляемый ресурс, идеально подходящий для влажного климата, как в Великобритании
  • Практически не требует обслуживания; ожидаемая продолжительность жизни системы до 50 лет

К минусам можно отнести:

  • Высокие затраты на установку
  • Пригодность полностью зависит от местоположения и других факторов
  • Выработку энергии легко предсказать, но она будет сильно сезонной

Сколько гидроэнергии я могу произвести?

Если вы имеете в виду power , прочтите, сколько энергии я могу произвести от гидротурбины?
Если вы имеете в виду гидроэнергетику Energy (это то, что вы продаете), читайте дальше.

Энергия - это все; вы можете продавать энергию, но не можете продавать электроэнергию (по крайней мере, в контексте малой гидроэнергетики). Люди часто одержимы желанием максимально возможной выходной мощности гидросистемы, но на самом деле это не имеет значения.

Когда вы продаете электроэнергию, вам платят в зависимости от количества продаваемых кВтч (киловатт-часов) (т. Е. На основе энергии), а не в зависимости от производимой вами электроэнергии. Энергия - это способность выполнять работу, а мощность - это скорость, с которой работа может выполняться.Это немного похоже на мили и мили в час; эти два понятия явно связаны, но принципиально различны.

Если вы хотите получить быстрый ответ на вопрос, посмотрите таблицу ниже, в которой показано, сколько гидроэнергии будет произведено в год для ряда гидросистем с различной максимальной выходной мощностью. Интересно отметить, что «средний» дом в Великобритании потребляет 12 кВтч электроэнергии каждый день или 4368 кВтч в год. Следовательно, также показано количество «домов с электропитанием в среднем в Великобритании».Ниже приводится более подробное обсуждение для всех, кто заинтересован.

Максимальная выходная мощность Годовое производство энергии [AEP] Количество "средних" домов в Великобритании, обслуживаемых
5 кВт 22 МВтч 5
25 кВт 110 МВтч 25
50 кВт 219 МВтч 50
100 кВт 438 МВтч 100
250 кВт 1095 МВтч 250
500 кВт 2190 МВтч 500

Для любой гидроэнергетической площадки, после того как все особенности этой площадки будут учтены и «Hands Off Flow (HOF)» согласован с регулирующим органом по охране окружающей среды, обычно будет один оптимальный выбор турбины, который будет наилучшим образом использовать водные ресурсы доступны и приводят к максимальному производству энергии.Максимизация производства гидроэнергии в рамках имеющегося бюджета проекта - один из ключевых навыков инженера-гидроэнергетика.

Чтобы точно оценить, сколько энергии производит гидроэнергетическая система, необходимо специальное программное обеспечение, но вы можете получить хорошее приближение, используя «коэффициент мощности». Фактор мощности - это в основном годовое количество энергии, производимой гидросистемой, деленное на теоретический максимум, если система работает с максимальной выходной мощностью 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Для типичного объекта в Великобритании с турбиной хорошего качества и максимальной скоростью потока Q означает и HOF Q 95 , можно показать, что коэффициент мощности будет приблизительно равен 0.5. Предполагая, что вам известна максимальная мощность, вырабатываемая гидросистемой, годовое производство энергии (AEP) из системы можно рассчитать по формуле:

Годовое производство энергии (кВтч) = максимальная выходная мощность (кВт) x количество часов в году x коэффициент мощности

Обратите внимание, что в (невисокосном) году 8 760 часов.

В качестве примера для вышеприведенных участков с низким и высоким напором, оба из которых имеют максимальную выходную мощность 49,7 кВт, годовая выработка гидроэнергии (AEP) будет:
AEP = 49.7 (кВт) X 8 760 (ч) X 0,5 = 217 686 (кВт-ч)

Выработка энергии может быть максимизирована за счет очистки входного экрана от мусора, что обеспечивает максимальный напор системы. Этого можно добиться автоматически, используя наш инновационный экран GoFlo Traveling, произведенный 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.

Вернуться в Учебный центр Hydro

Вы рассматриваете гидроэнергетический проект?

Компания

Renewables First имеет значительный опыт работы в качестве консультанта по гидроэнергетике и обладает всеми возможностями проекта, от первоначального технико-экономического обоснования до проектирования и установки системы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *