U jednom od sela na Altaju, lokalno stanovništvo, jednog slobodnog dana, stajalo je ukorenjeno na mestu duž uobičajenog puta od njihove kuće do reke. Nešto bez presedana pogodilo je njihovu maštu: baš juče reka nije bila „ništa posebno“. Voda teče i teče i nikome ne nanosi štetu. A onda... Ili noću, ili sa prvim zracima sunca, dok je selo spavalo, neki vanzemaljci su postavili točak sa lopaticama preko toka vode i sada se duga žica proteže prema selu.

Kada je baka Sofija Arkadjevna predložila da su „vanzemaljci u tanjirima“ stigli noću, pametan čovek koji radi u pilani odmah je odbacio ovu egzotičnu verziju. Ako su bili vanzemaljci, zašto su onda imali tako zarđalu i nakrivljenu opremu? Zaista, krive oštrice su se pružale u riječne tokove, metalno tijelo same konstrukcije izgledalo je otrcano, na nekim mjestima zarđalo, a sve je to bilo očiglednog zemaljskog porijekla. „Vanzemaljci tako ne lete na zarđalim limenkama!“ Imaju zvjezdane brodove napravljene sa svojim pipcima!” – logično je zaključio čovek.

Žica iz konstrukcije vodila je do kuće lokalnog pronalazača Nikolaja Petroviča. Ovaj čovjek je u cijelom selu bio poznat kao čudan, ali naučnik, jer je uvijek nešto pravio u mini radionici. Nešto je „kuvao“, lupao čekićima, pilio, odnosno radio je rukama. Njegova dva sina su mu uvijek pomagala. „Opet je naš Petrović nešto smislio!“ - zaključio je zaposlenik pametne pilane.

Ispostavilo se da je pronalazač u prvu zoru postavio točak sa lopaticama u rijeku preko potoka. Bilo je potrebno malo vremena za izradu čudesnog točka, hidrauličnog pogona, starog električnog mini-generatora, nekoliko ležajeva i neuglednog korištenog točka. Kakva je to čudotvorna naprava stajala na putu uobičajenom toku rijeke? Odgovor: najjednostavnija hidroelektrana, izmišljena i sastavljena vlastitim rukama. I moji sinovi su takođe pomogli, kao i obično. Ali čak i mala veličina točka donekle je uplašila stanovnike: ovdje je nešto bilo nečisto!

Mini hidroelektrana. Razlozi za porast popularnosti

Mala hidroelektrana nije tako složena struktura. Naprotiv, sastav potrebne opreme i princip njenog rada su jednostavni. Što je mehanizam jednostavniji, to obično duže traje, i obrnuto, složeni uređaji se mnogo češće kvare i nije ih lako popraviti vlastitim rukama. U našem slučaju, izumitelj koristi snagu vodenog toka obične brze rijeke Altaj, energija vode se prenosi na lopatice mini-turbine, zatim na hidraulički pogon i na generator. Sada već dobijamo struju.

Svake godine dragocjeni kilovati sve više koštaju krajnjeg potrošača. Zato su neki revni vlasnici kuća počeli pomno razmatrati alternativne načine generiranja električne struje. Neki ljudi instaliraju dizel generatore ako imaju pristup jeftinom dizel gorivu. Neko koristi energiju vetra, a neko ko živi na brzoj vodi pomislio je da koristi malu hidroelektranu.

Gdje početi?

Već smo spomenuli potrebu za brzom vodom u blizini kuće kako bi se koristila mala hidroelektrana. Svojim oštricama će uhvatiti tok rijeke i dati ljudima svjetlost. Sada u Rusiji nije problem kupiti slične proizvode, iz Kine, na primjer. Tu su i domaći mini uzorci u ograničenoj prodaji. Ali odakle početi? Morate znati brzinu protoka. U Rusiji postoji mnogo rijeka, ali neće svugdje biti moguće instalirati hidroelektranu za vaš dom.

Postoje posebni uređaji za mjerenje brzine protoka, ali najčešće obična osoba, a ne stručnjak, nema ovu mašinu. Nema problema! U pomoć će priskočiti obična domišljatost i matematika sa svojim preciznim proračunima.

Merimo deset metara uzvodno od rijeke. Stavili smo oznake. Zatim će nam trebati štoperica (sada se nalazi u gotovo svakom telefonu), pomoćnik (čak će i dječak/djevojčica sa šmrkavim nosom biti dovoljan) i komad drveta. Zamolimo asistenta da pokupi komad drveta (unaprijed odlomi komadić od daske) i krene uz rijeku do oznake. Stanite negdje na sredini, recite svom asistentu da spusti komad drveta u vodu tačno na nivou gornje oznake od 10 metara. Na vašu komandu "Oslobodite!" pomoćnik otpušta rezu, a vi odmah pokrećete štopericu.

Komad drveta pluta niz rijeku, a vi ga pratite. Čvrsto držite štopericu rukama i kada komad drveta dostigne donju oznaku staze od 10 metara, pritisnite „kraj“ odbrojavanja. Reza pluta dalje, svojim primjerom nam je pomogla u naučnom eksperimentu, a sada imate potrebne podatke za matematičke proračune: podijelite 10 metara s brojem sekundi koje pokazuje štoperica. Kao rezultat, dobijamo željenu BRZINU protoka.

Zavisi od tvoje sreće. Ali ako je brzina protoka manja od 1 metar/s, onda igra nije vrijedna svijeće. Naravno, postoje načini da povećate brzinu i iskoristite energiju padajuće vode, ali da biste to učinili, morat ćete vlastitim rukama napraviti mini branu, blokirati protok, a to je već veliki trošak i, najblaže rečeno, nezadovoljstvo komšija, pa i živih bića u samoj reci. Moramo imati na umu da je voda agresivno okruženje i izlaže svaki metal koroziji i uništavanju. Dakle, što se više opreme koristi, to će hidroelektrana biti skuplja. To znači da ćete morati češće raditi popravke vlastitim rukama ili pozivati ​​stručnjake izvana, a sama energija će biti skupa.

Mogućnosti mini hidroelektrane

Kako onda? Kako iskoristiti riječni tok bez velikih ulaganja? Tada nam je potreban konvencionalni aparat za protok. Trenutno su razvijena četiri tipa kompaktnih hidroelektrana koje ne zahtijevaju pregrađivanje rijeka.

Propeler

Carloson je imao mini propeler na leđima i dobro je radio svoj posao. Debeli momak svojim malim rukama namješta odijelo i poleti na krov. Propeler - kao tip hidroelektrane - također dobro radi i predstavlja vertikalni rotor, s lopaticama veličine otprilike dva centimetra. Ako povećate širinu lopatica, otpor će se povećati i potrebna brzina rotacije neće biti postignuta.

Rotor je stavljen pod vodu. Propeler je dizajniran za brzine riječne vode do 2 metra u sekundi. Hidroelektrana na propeler je jedna od najpristupačnijih vrsta alternativne hidroenergije za lično domaćinstvo. Međutim, moramo imati na umu da propeler, čak i sa svojim malim "rukama - oštricama", može naštetiti divljini rijeke.

Dardieu - rotor

Ovaj rotor je također stavljen pod vodu, ali ovaj put se koristi sila razlike tlaka na njegovim različitim lopaticama. Reljef Dardieuovog rotora je složen, voda teče oko njega na poseban način, zbog toga se rotira. Georges Dardieu je francuski izumitelj koji je izumio ovaj uređaj. Izrada Dardieu rotora je teža od propelera, ali proizvodi prilično veliku snagu.

Garland

Mala hidroelektrana sa vijencem nije novogodišnja šala, iako je Nova godina uskoro. Vijenac u našem slučaju je dugačak kabel na kojem su nanizani rotori. Cijela konstrukcija se potpuno spušta u tok vode, a rotori se počinju okretati. Istovremeno, rotiraju i sam kabel, koji je na jednom kraju učvršćen u ležaj, a na drugom spojen na generator. Toliko o struji.
Ali postoji i minus: vijenac blokira cijelu rijeku, od jedne obale do druge, što znači da može ozlijediti dijete, na primjer, ako posegne rukama u vodu u potrazi za prekrasnim kamenčićem. Hidroelektrana vijenac je veoma opasna! Preporučljivo je nekako označiti njegovu lokaciju i ograditi je.

Ovdje je riječ o mini verziji elektrane koja koristi energiju tekuće vode. Upravo je taj točak postavio Nikolaj Petrović sa Altaja na početku naše priče. Točak ne tone u potpunosti pod vodom, već se izdiže iznad nje, a lopatice su djelomično potopljene, do polovine. Konstrukcija je postavljena poprečno i, zahvaljujući energiji toka, točak se okreće, spojen je na mini generator i... Evo vam struje! Napraviti takav vodeni kotač vlastitim rukama nije tako teško.

Sve u svemu, ova vrsta malih hidroelektrana za domaću upotrebu ima dobru budućnost. Njihove male dimenzije i relativna lakoća postavljanja omogućit će im upotrebu gotovo svugdje gdje postoji rijeka i dovoljan protok vode. Ovi uređaji su u stanju da obezbede gotovo besplatnu električnu energiju krajnjem potrošaču. Međutim, masovna proizvodnja takvih hidroelektrana još nije uspostavljena u Ruskoj Federaciji, iako interes za njih raste i raste.

M. Bersenev

Četrdesetogodišnji stanovnik jednog od regiona sjevernog Tadžikistana izumio je mini hidroelektranu. Sada 20 domaćinstava dobija struju besplatno:

Nezavisan izvor električne energije u seoskoj vili je prva potreba. Tržište električnih proizvoda nudi široku paletu generatora električne struje različitih dizajna: plin, inverter, benzin, dizel. Među njima, vodeni električni generatori zauzimaju posebno mjesto zbog svojih prednosti i uštede u potrošnji goriva. Proizvodnja električne energije iz prirodnih izvora je ekološki najprihvatljiviji i najjeftiniji način proizvodnje energetskog resursa.

Opseg i karakteristike uređaja

Razne aplikacije

Ovi hidraulični uređaji se mogu koristiti za različite kućne i poslovne potrebe:

• U poljoprivredi;
• Gradovi geologa;
• U riječnom transportu;
• U rekreacijskim centrima;
• U rudarskoj industriji;
• U seoskim i prigradskim područjima.

Za pretvaranje različitih vrsta energije u električnu energiju. Struktura uređaja je jednostavna: motor, sam generator i kućište.

Pogledajmo video, opseg primjene generatorskih setova i njihove vrste:

Ovisno o vrsti elektrane, generatori se dijele na:

Generatori su također na vodeni i solarni pogon. Vodeni električni generator razlikuje se od dizel ili benzinskog generatora po tome što je ekonomičniji za rad i potpuno ekološki prihvatljiv. Ako pored seoske kuće teče rijeka ili potok, iznos potrošen na servisiranje stanice je nula.

Princip rada

Proizvodnja energije rotacijom konstrukcijskog elementa se koristi već duže vrijeme, sjetite se samo vodenih mlinova. Generator vode za proizvodnju električne energije malo se razlikuje od drevnih uređaja.

Pogledajmo video, najjednostavniji mehanizam rada:

Morate spojiti crijevo uređaja na izvor vode (mlaz, slavina, spremnik tuš kabine), a rotacija lopatica kotača pod pritiskom vode će prenijeti energiju na sam generator. Zauzvrat, generator će obraditi primljenu energiju u struju odgovarajuće frekvencije (naizmjeničnu ili direktnu).

Vrste hidrogeneratora

Industrijski proizvodi se razlikuju po parametrima snage koju proizvode. Za kućne potrebe koriste se hidraulički sistemi male snage (10-100 kW) sa vertikalnim položajem ose rotacije rotora koji rade na bazi malih vodotoka. Za industrijske potrebe, uređaji su dizajnirani s horizontalnim rotacijskim kretanjem ose.

Vodeni kotač

Za kućne potrebe koristi se tip mini hidroelektrane bez brane, koji je podijeljen u 4 tipa:

1. Vodeni kotač;
2. Hidroelektrana Garland;
3. Daria rotor;
4. Propeler.

Vodeni kotač je rotirajući element s lopaticama, koji se postavlja okomito na kretanje vode, uranjajući do pola ili nešto manje. Pod pritiskom vode na lopatice, točak se okreće i energija se pretvara.

Dizajn vijenca za generator vode je kabel sa fiksnim rotorima, bačen s jedne obale rijeke na drugu. Jedan kraj kabla je pričvršćen za generator, a drugi je pričvršćen ležajem. Rotori uronjeni u vodu počinju da se rotiraju pod pritiskom protoka, uzrokujući rotaciju kabla. Kao rezultat, nastaje električna energija.

Rotor Daria

Darrieus rotor je vertikalni rotirajući element koji se pokreće promjenjivim pritiscima na lopatice složenog dizajna. To je tok oko složene površine koji stvara razliku tlaka.

Generator vodenog propelera podsjeća na "vjetrenjača" opremljena rotorom, ali instalirana pod vodom. Širina lopatica (2 cm) ima potrebne dimenzije za stvaranje maksimalne brzine rotacije uz minimalno opterećenje. Međutim, veličina lopatica mora biti odabrana u skladu sa protokom vode, njihov učinak može varirati.

U svakodnevnom životu, hidraulične instalacije i kotači propelerskog tipa postali su široko rasprostranjeni. Prednost ovih uređaja je visoka efikasnost uz minimalne troškove.

Pregled proizvoda

Proizvođači proizvode mini hidroelektrane za kućnu upotrebu za proizvodnju struje konstantne i promjenjive frekvencije u trofaznim i jednofaznim verzijama. Za proizvodnju električne energije potreban je mali pritisak vode - do 12 l/sec. Ove hidraulične instalacije se po pravilu koriste na mjestima sa malim rijekama ili u područjima sa prirodnim/vještačkim vodopadom, kao i izgrađenom branom.

Mini generator Ct-02 (Kina)

• Snaga - 5 kW;
• Generirana struja - 50 Hz;
• Brzina rotacije - 30-3000 o/min;
• Struja je naizmjenična.

Proizvodi se mogu kupiti po narudžbi, navodeći potrebne parametre. Početna cijena - 30.000 rubalja.

Mini generator za dom xj13 (Kina)

• Snaga - 8,5 kW;
• Generirana struja - 50 Hz;
• Brzina rotacije - 145-1920 o/min;
• Struja je naizmjenična.

Ovaj model horizontalne instalacije ima svoje prednosti, malu težinu i male zapremine. Uređaj se lako može instalirati u ličnu parcelu. Cijena - od 16.000 rubalja.

Hidrogenerator LPWG

Hidrogenerator LPWG

• Snaga - 5 kW;
• Generirana struja - 50 Hz;
• Brzina rotacije - 500 o/min;
• Struja je naizmjenična.

Ovaj hidraulički sistem sa horizontalnim vodosnabdevanjem će obezbediti struju za kućnu parcelu ili seosku kuću. Kupovina vodenog generatora električne struje koštat će 49.596 rubalja.

Kako sami napraviti hidroelektranu

Stvaranje vodenog električnog generatora vlastitim rukama je fascinantan proces. Može se dizajnirati na bazi običnog generatora za bicikle. Prvo, trebate odrediti brzinu protoka vode pomoću štoperice. Ako je brzina nedovoljna, morat ćete stvoriti visinsku razliku, na primjer, postavljanjem odvodne cijevi.

Pogledajte video i uradite to sami korak po korak:

Od aluminijskog lima potrebno je izrezati nekoliko oštrica širine 2-4 cm. Oštrice se zatim ugrađuju između žbica i učvršćuju kliještima. Točak je za trećinu uronjen u vodu. Vrlo dobra opcija za proizvodnju struje tokom kampovanja za paljenje šatora i punjenje telefona.

Odabir električnog generatora

Snaga

• Za stalno opskrbu energijom privatnoj seoskoj kući dovoljna je snaga od 20-30 kW.
• Da biste precizno odredili potrebnu snagu, morate zbrojiti potrošnju energije svih kućanskih aparata i dodati lampe za rasvjetu.
• Treba imati na umu da se ukupnoj količini snage mora dodati još 20 posto, uzimajući u obzir početne struje.
• Ako radite sa električnim aparatima u građevinske svrhe, potrebna snaga bi trebala biti tri puta veća (do 100 kW).

Cijene i proizvođači

Tržište robe osiguravaju različiti dobavljači i proizvodne kompanije. Faktor cijene formira se ovisno o promociji marke. Nedavno su se kineski proizvođači dobro dokazali. Povoljna kombinacija kvaliteta i cijene zaslužuje pažnju.

Oduvijek sam želio dobiti struju iz potoka koji teče oko perimetra moje kuće. Prije otprilike tri godine instalirao sam privremenu turbinu da vidim da li će veći turbinski točak raditi.

Demo verzija ovog točka je napravljena od starih abrazivnih postolja za točkove i drvenih paleta kao oštrica.

Za generator sam koristio staru DC traku od Ametec pogonskog motora. Da sve pripremim u potpunosti, koristio sam mini lanac motocikla i lančanike sa 70 i 9 zubaca (za okretanje točka i za motor). Cijena svih artikala iznosila je oko 30 funti.

Proizvela je maksimalno 25 vati i radila je oko godinu dana, uglavnom zbog ograničenja Ametec motora i veličine kotača, i navela me je da napravim veću turbinu.

Prije svega, trebalo je da pregradim vodu potoka tako da mi nivo vode bude otprilike do grudi. Ne čekajući kraj ljeta, ispustio sam vodu pomoću sifonske pumpe i napravio branu od cementa.

Moje turbinske kotače su napravile lokalne građevinske kompanije od izdržljivog laminiranog materijala koji se koristi za izradu obloga i paluba u brodogradnji, debljine 13 mm. Oštrice sam napravio od istog materijala. Na kraju sam premazao diskove i lopatice specijalnom vodoodbojnom smjesom kako bih produžio njihov vijek trajanja.

Osnovu za turbinu sam napravio od hrastovih trupaca. Hrast se pokazao jako tvrd, morao sam da se popravljam dok sam pričvršćivao balvane za kameni okvir. Morali smo izbušiti rupe, a za to smo morali vezati turbinu da je izbalansirati i podesiti sve dimenzije i zategnuti vijke.

Sljedeći korak nakon ugradnje kotača bio je rješavanje problema s pogonom i generatorom.

Prvo sam koristio pogon Minimoto, ali je onda mali lanac počeo da proklizava zbog razmaka između zubaca, pa sam odlučio da kupim 3/8 lance i lančanike od dobavljača ležajeva. Generator je isporučio Windblue Power Permanent Magnet Generator (PMG). Može proizvesti 12 V pri 150 o/min. Često se koristi kao prerađeni auto alternator. Konvencionalni generator proizvodi 12 V samo pri 3000 o/min. Naručio sam ovaj motor iz SAD-a za £135 uključujući poštarinu.

Točak se vrtio presporo, pa sam ispod brane morao napraviti stepenasti pladanj na kojem se voda skupljala u uskom otvoru i sa većom snagom slijevala na lopatice.

Osim toga, glavne letvice okvira sam pričvrstio čeličnom sajlom poprečnog presjeka 1 cm, a gdje je bilo moguće, ojačao sam bazu sidrenim vijcima dužine 1 stopu da zaštitim uređaj od loma ako brana iznenada pukne ili postoji jak nalet vjetra.

Turbina je opremljena potpuno novim baterijama 4x55AH. Uz njihovu pomoć stalno punim laptop. Kupio sam i dvije vojne vučne olovne baterije Hawker 2x110 Ah za osvjetljenje garaže i kuće. Napon za dvije različite vrste baterija dolazi iz različitih žica.

Koristim ovaj sistem oko godinu dana. Izlazna snaga je 50 W, na vrhuncu proizvodi do 500 W. Turbina je nekoliko puta stala zbog opadanja vode, kao i zbog blokade glavnog toka tokom poplava. I tako radi tokom cijele godine.

Prevod: Yaroslav Nikolaevich

Budući da su tarife za električnu energiju nedavno počele rasti, obnovljivi izvori električne energije postaju sve važniji među stanovništvom, što im omogućava da električnu energiju dobijaju gotovo besplatno. Među takvim izvorima poznatim čovječanstvu, vrijedi istaknuti solarne panele, vjetrogeneratore i kućne hidroelektrane. Ali ovi drugi su prilično složeni, jer moraju raditi u vrlo agresivnim uvjetima. Iako to ne znači da je nemoguće izgraditi mini hidroelektranu vlastitim rukama.

Da biste sve učinili ispravno i efikasno, glavna stvar je odabrati prave materijale. Oni moraju osigurati maksimalnu trajnost stanice. Domaći hidrogeneratori, koji se mogu napraviti sami, čija je snaga uporediva sa solarnim panelima i vjetroturbinama, mogu proizvesti mnogo veću količinu energije. No, iako mnogo ovisi o materijalima, sve se tu ne završava.

Vrste mini hidroelektrana

Postoji veliki broj različitih varijacija mini-hidroelektrana, od kojih svaka ima svoje prednosti, karakteristike i nedostatke. Razlikuju se sljedeće vrste ovih uređaja:

• vijenac;
• propeler;
• Daria rotor;
• vodeni kotač sa lopaticama.

Hidroelektrana vijenac se sastoji od kabla na koji su pričvršćeni rotori. Takav kabl se prevlači preko rijeke i uranja u vodu. Protok vode u rijeci počinje okretati rotore, koji zauzvrat rotiraju kabel, na čijem se jednom kraju nalazi ležaj, a na drugom - generator.

Sljedeći tip je vodeni kotač sa lopaticama. Postavlja se okomito na površinu vode, potapajući manje od polovine. Kako tok vode djeluje na točak, on se okreće i uzrokuje rotaciju generatora za mini hidroelektranu na kojoj je ovaj kotač pričvršćen.

Klasični vodeni točak - dobro zaboravljeni stari

Što se elisne hidroelektrane tiče, radi se o vjetroturbini koja se nalazi pod vodom sa vertikalnim rotorom. Širina ne prelazi 2 centimetra. Ova širina je dovoljna za vodu, jer upravo ova ocjena vam omogućava da proizvedete maksimalnu količinu električne energije s minimalnim otporom. Istina, ova širina je optimalna samo za brzine protoka do 2 metra u sekundi.

Što se tiče ostalih uslova, parametri lopatica rotora se izračunavaju zasebno. A Darrieus rotor je vertikalno postavljen rotor koji radi na principu diferencijalnog pritiska. Sve se slično dešava i sa krilom aviona, na koje utiče uzgona.

Prednosti i nedostaci

Ako uzmemo u obzir vijenac hidroelektrane, onda ima niz očiglednih nedostataka. Prvo, dugačak kabel korišten u dizajnu predstavlja opasnost za druge. Rotori skriveni pod vodom takođe predstavljaju veliku opasnost. Pa, osim toga, vrijedno je napomenuti indikatore niske efikasnosti i veliku potrošnju materijala.

Što se tiče nedostataka Darrieus rotora, da bi uređaj počeo proizvoditi električnu energiju, prvo se mora zavrteti. Istina, u ovom slučaju, snaga se uzima direktno iznad vode, tako da bez obzira na to kako se protok vode mijenja, generator će proizvoditi električnu energiju.

Sve navedeno su faktori koji hidraulične turbine za mini hidroelektrane i vodene kotače čine popularnijim. Ako uzmemo u obzir ručnu konstrukciju takvih uređaja, oni nisu toliko komplicirani. Osim toga, uz minimalne troškove, takve mini hidroelektrane mogu isporučiti maksimalne pokazatelje učinkovitosti. Dakle, kriterijumi popularnosti su očigledni.

Gdje započeti gradnju

Izgradnja mini hidroelektrane vlastitim rukama trebala bi započeti mjerenjem indikatora brzine riječnih tokova. To se radi vrlo jednostavno: samo označite udaljenost od 10 metara uzvodno, uzmite štopericu, bacite čip u vodu i zabilježite vrijeme koje mu je potrebno da pređe izmjerenu udaljenost.

Konačno, ako podijelite 10 metara sa brojem sekundi, dobićete brzinu rijeke u metrima u sekundi. Vrijedi uzeti u obzir da nema smisla graditi mini-hidroelektrane na mjestima gdje brzina protoka ne prelazi 1 m/s.

Ako je rezervoar daleko, možete izgraditi obilazni kanal

Ako trebate shvatiti kako se prave mini-hidroelektrane u područjima gdje je brzina rijeke niska, onda možete pokušati povećati protok organiziranjem visinske razlike. To se može učiniti postavljanjem odvodne cijevi u rezervoar. U ovom slučaju, promjer cijevi će direktno utjecati na brzinu protoka vode. Što je prečnik manji, protok je brži.

Ovaj pristup omogućava organiziranje mini hidroelektrane čak i ako u blizini kuće prolazi mali potok. Odnosno, na njemu je organizirana sklopiva brana, ispod koje je postavljena mini hidroelektrana direktno za napajanje kuće i kućanskih aparata.

Redovno poskupljenje električne energije tjera mnoge ljude da razmišljaju o pitanju alternativnih izvora električne energije. Jedno od najboljih rješenja u ovom slučaju je hidroelektrana. Potraga za rješenjem ovog pitanja ne tiče se samo obima zemlje. Sve češće možete vidjeti mini hidroelektrane za dom (dača). Troškovi u ovom slučaju bit će samo za izgradnju i održavanje. Nedostatak takve strukture je što je njena izgradnja moguća samo pod određenim uvjetima. Potreban je protok vode. Osim toga, za izgradnju ove građevine u vašem dvorištu potrebna je dozvola lokalnih vlasti.

Šema mini hidroelektrane

• Kanal, karakterističan za ravnice. Postavljaju se na rijekama sa malim protokom.
• Stacionarni koriste energiju vodenih rijeka sa brzim protokom vode.
• Hidroelektrane instalirane na mjestima gdje opada protok vode. Najčešće se nalaze u industrijskim organizacijama.
• Mobilni, koji su napravljeni pomoću ojačanih crijeva.

Za izgradnju hidroelektrane dovoljan je čak i mali potok koji teče kroz lokaciju. Vlasnici kuća sa centralnim vodovodom ne bi trebali očajavati.

Jedna od američkih kompanija razvila je stanicu koja se može ugraditi u vodovodni sistem kuće. U sistem vodosnabdijevanja ugrađena je mala turbina, koju pokreće tok vode koji se kreće gravitacijom. Ovo smanjuje protok vode, ali smanjuje troškove električne energije. Osim toga, ova instalacija je potpuno sigurna.

Čak su i mini-hidroelektrane ugrađene u kanalizacione cijevi. Ali njihova izgradnja zahtijeva stvaranje određenih uslova. Voda kroz cijev bi trebala teći prirodno zbog nagiba. Drugi zahtjev je da promjer cijevi mora biti prikladan za ugradnju opreme. A to se ne može učiniti u posebnoj kući.

Klasifikacija mini hidroelektrana

Mini hidroelektrane (kuće u kojima se koriste uglavnom su u privatnom sektoru) najčešće pripadaju jednom od sledećih tipova, koji se razlikuju po principu rada:

• Vodeni kotač je tradicionalni tip, koji je najlakši za implementaciju.
• Propeler. Koriste se u slučajevima kada rijeka ima korito veće od deset metara.
• Vijenac se postavlja na rijekama sa malim protokom. Za povećanje brzine protoka vode koriste se dodatne strukture.
• Darrieus rotor se obično instalira u industrijskim preduzećima.

Prevalencija ovih opcija je zbog činjenice da ne zahtijevaju izgradnju brane.

Vodeni kotač

Ovo je klasična vrsta hidroelektrane, koja je najpopularnija za privatni sektor. Mini-hidroelektrane ovog tipa su veliki točak koji se može rotirati. Njegove oštrice se spuštaju u vodu. Ostatak konstrukcije se nalazi iznad korita rijeke, zbog čega se cijeli mehanizam pomjera. Snaga se preko hidrauličkog pogona prenosi na generator koji proizvodi struju.

Propelerska stanica

Na okviru u okomitom položaju nalazi se rotor i podvodna vjetrenjača, spuštena pod vodu. Vetrenjača ima lopatice koje se rotiraju pod uticajem toka vode. Najbolji otpor pružaju oštrice širine dva centimetra (s brzim protokom, čija brzina, međutim, ne prelazi dva metra u sekundi).

U ovom slučaju, lopatice se pokreću rezultujućim pritiskom vode, a ne njime. Štaviše, smjer kretanja lopatica je okomit na smjer strujanja. Ovaj proces je sličan vjetroelektranama, samo što radi pod vodom.

Hidroelektrana Garlyandnaya

Ovaj tip mini-hidroelektrane sastoji se od kabla koji je razvučen preko korita rijeke i pričvršćen u potporni ležaj. Turbine male veličine i težine (hidraulički rotori) su obješene i čvrsto pričvršćene na nju u obliku vijenca. Sastoje se od dva polucilindra. Poravnavanjem osi kada se spuste u vodu, u njima se stvara obrtni moment. To uzrokuje da se kabel savija, rasteže i počinje okretati. U ovoj situaciji, kabel se može uporediti sa osovinom koja služi za prijenos snage. Jedan od krajeva sajle spojen je na mjenjač. Na njega se prenosi snaga iz rotacije sajle i hidrauličnih propelera.

Prisutnost nekoliko "vijenaca" pomoći će povećati snagu stanice. Mogu se međusobno povezati. Ni to ne povećava značajno efikasnost ove hidroelektrane. Ovo je jedan od nedostataka takve strukture.

Još jedan nedostatak ove vrste je opasnost koju stvara za druge. Ovakva stanica se može koristiti samo na napuštenim mjestima. Znakovi upozorenja su obavezni.

Rotor Daria

Mini-hidroelektrana za privatnu kuću ovog tipa nazvana je po svom projektantu, Georgesu Darrieuxu. Ovaj dizajn je patentiran davne 1931. godine. To je rotor na kojem se nalaze lopatice. Potrebni parametri se biraju pojedinačno za svaku oštricu. Rotor se spušta pod vodu u okomitom položaju. Lopatice se rotiraju zbog razlike u pritisku koja je rezultat vode koja teče preko njihove površine. Ovaj proces je sličan podizanju kojim avioni polijeću.

Ova vrsta hidroelektrane ima dobar pokazatelj efikasnosti. Trostruka prednost - smjer toka nije bitan.

Nedostaci ovoga uključuju složen dizajn i tešku instalaciju.

Prednosti mini hidroelektrana

Bez obzira na vrstu dizajna, mini hidroelektrane imaju niz prednosti:

• Oni su ekološki prihvatljivi i ne proizvode tvari štetne za atmosferu.
• Proces proizvodnje električne energije odvija se bez stvaranja buke.
• Voda ostaje čista.
• Električna energija se proizvodi konstantno, bez obzira na doba dana ili vremenske prilike.
• Čak je i mali potok dovoljan za postavljanje stanice.
• Višak struje može se prodati susjedima.
• Ne treba vam puno dokumentacije o dozvoli.

Mini hidroelektrana uradi sam

Možete ga sami izgraditi za proizvodnju električne energije. Za privatnu kuću dovoljno je dvadeset kilovata dnevno. Čak se i mini hidroelektrana sastavljena vlastitim rukama može nositi s ovom vrijednošću. Ali treba imati na umu da ovaj proces karakterizira niz karakteristika:

• Prilično je teško napraviti tačne proračune.
• Dimenzije i debljina elemenata biraju se "na oko", samo eksperimentalno.
• Domaće konstrukcije nemaju zaštitne elemente, što dovodi do čestih kvarova i povezanih troškova.

Stoga, ako nemate iskustva i određenog znanja u ovoj oblasti, bolje je odustati od ovakve ideje. Možda će biti jeftinije kupiti gotovu stanicu.

Ako se ipak odlučite sve učiniti sami, onda morate početi s mjerenjem brzine protoka vode u rijeci. Uostalom, snaga koja se može dobiti ovisi o tome. Ako je brzina manja od jednog metra u sekundi, onda izgradnja mini hidroelektrane na ovoj lokaciji neće biti opravdana.

Druga faza koja se ne može izostaviti su proračuni. Potrebno je pažljivo izračunati iznos troškova koji će ući u izgradnju stanice. Kao rezultat toga, može se ispostaviti da hidroelektrana nije najbolja opcija. Zatim treba obratiti pažnju na druge vrste alternativne struje.

Mini-hidroelektrana može biti optimalno rješenje za uštedu energije. Za njenu izgradnju u blizini kuće mora biti rijeka. Ovisno o željenim karakteristikama, možete odabrati odgovarajuću opciju hidroelektrane. Uz pravi pristup, takvu konstrukciju možete napraviti čak i vlastitim rukama.