МикроГЭС и гидроаккумуляторы в частном секторе. Гидро электро страница

Мобильные генераторы, преобразующие энергию водного потока в электричество, выпускались для отдыхающих, пастухов, лесников,

Начнем с трех основных правил:

1 Следующее относится только к частным домохозяйствам.

Частник полагается исключительно на свои силы и любая помощь в этом — подарок судьбы. Финансирование или субсидирование со стороны государственных органов — это фикция.

2 Используются только возобновляемые источники энергии.

Аппетит приходит во время еды, а государство ест много. Но пока альтернативные источники энергии бесплатны.

3 Автономное питание работает полностью только при комплексном подходе.

это как установить зимой на машину шипованную шину. Если поменять только одно колесо, даже если оно супер-нано-японское, то для машины пользы от этого не будет.

Проблема такого подхода не только в выработке электроэнергии, но и в бесперебойном электроснабжении завода.

Преимущества воды перед солнцем и ветром

Хотя солнце светит постоянно, ночь никто не отменял. Это слабое место фотоэлектрических преобразователей.

Ветер .. с библейских времен ветер был синонимом непредсказуемости. Конечно, есть участки суши, где ветры дуют постоянно, но как можно считать разумным человека, надеющегося на постоянство ветра.

Но реки текут постоянно, причем в строго известном направлении.

Это фундаментальное преимущество рек для выработки электроэнергии. Но река — собирательный термин для этого проекта. Ручей, родник или дренажный канал также попадают в эту категорию.

В потоке воды микрогидроэлектростанции существует прямая зависимость: чем больше разница в высоте, тем меньше расход воды. Этот аспект несколько регулируется различными проектами микрогидроэлектростанций, но эти требования все же должны соблюдаться.

Микро ГЭС. Возможности, виды, классификация. Преимущества и недостатки основных типов МГЭС. Применение в отдельных семьях и на производстве.

Классификация Мини ГЭС

Классификация по генерируемой мощности (область применения) .

Мощность, вырабатываемая микрогидроэлектростанцией, определяется комбинацией двух факторов: первый — это давление воды, подаваемой на лопатки турбины, которая приводит в действие генератор, вырабатывающее электричество, а второй — расход, т. Е объем воды, проходящей через турбину за 1 секунду. Потребление является определяющим фактором при отнесении гидроэлектростанции к определенному типу.

По генерируемой мощности МГЭС делятся на:

• Бытовая мощность до 15 кВт: используется для электроснабжения домохозяйств и фермерских хозяйств.
• Коммерческая мощность до 180 кВт: обеспечение электроэнергией малого бизнеса.
• Промышленные мощности более 180 кВт: вырабатывают электроэнергию для продажи или энергия передается в производство.

Классификация по дизайну

• Осевые турбины. В турбинах этого типа поток воды движется по оси, падая на лопасти.
  
• Радиально-осевые турбины. В крыльчатке турбины этого типа поток движется сначала радиально (от периферии к центру), а затем в осевом направлении (к выходу).
  
• Чашечные турбины. В турбине этого типа вода подается через форсунки по касательной к окружности, проходящей через центр ковша. При этом, проходя через сопло, он образует струю, летящую с большой скоростью и ударяющуюся о лопатку турбины, после чего колесо вращается, совершая работу. После отклонения одной лопасти под жиклер помещается другая.
  
  Этот тип конструкции очень распространен в микрогидро.
• Турбины Каплана. В этой турбине лопасти могут одновременно вращаться вокруг своей оси, благодаря чему регулируется ее мощность.
  

Классификация места установки

• Высокое давление — более 60 м;
• Среднее давление — от 25 м;
• Низкое давление — от 3 до 25 м.

Эта классификация подразумевает, что установка работает с разными скоростями и предпринимается ряд мер по ее механической стабилизации, скорость потока зависит от напора.

Микрогидроэлектростанция — это небольшая электростанция, используемая для выработки электроэнергии путем преобразования кинетической энергии воды.

Как сделать своими руками

Чтобы сделать простейший прибор для выработки электроэнергии, нужно иметь навыки работы ручным инструментом, свободное время, желание и бак.

В качестве источника электроэнергии можно использовать автомобильный генератор, для вращения ротора которого необходимо сделать следующую конструкцию.

• Исходя из имеющегося бака, нужно определиться, какой вариант колеса будет использоваться — вертикальный или горизонтальный. Это сказывается на пространственном оформлении собранной установки.
• В качестве колеса используется то, что есть в наличии. Велосипедное колесо работает хорошо.
• К ободу колеса прикреплены лопасти, которые сделаны из металла, твердой пластмассы или другого доступного материала.
• К валу колеса прикреплена шестерня или шкив. В зависимости от закрепляемого элемента в будущем будет выполняться цепная или ременная передача.
• Колесо устанавливается на конструкцию и помещается в воду, так что, когда колесо размещено горизонтально, 1/3 находится над поверхностью воды, когда оно расположено вертикально, вода течет по лопастям и оси колеса колесо вышло из воды.
• В зависимости от водоема устанавливается генератор. Сделать это можно прямо на собранной металлоконструкции, либо установить на берегу.
• На валу генератора устанавливается шестерня или шкив, который должен быть меньшего диаметра, чем установленные на колесе.
• Осуществляется соединение шкивов или шестерен, установленных на колесе, и валу генератора.

Теперь установка готова к использованию.

Этот вариант получения электричества может использоваться туристами и путешественниками для подзарядки мобильных телефонов, планшетов и другого не потребляющего энергии оборудования.

Гидроэнергетика — самый дешевый вид энергии. Электроэнергия на гидроэлектростанциях легко регулируется, а поток воды через турбину регулируется

Развитие гидроэнергетики

В конце 19 века гидроэлектроэнергия стала источником производства электроэнергии. Первая гидроэлектростанция была построена в Ниагарском водопаде в 1879 году. В 1881 году уличные фонари Ниагарского водопада питались от гидроэлектроэнергии. В 1882 году первая в мире гидроэлектростанция (ГЭС) начала работать в США в Аплтоне, штат Висконсин. Фактически, гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию одинаковым образом. В обоих случаях для зажигания используется пропеллер, называемый турбиной, который затем вращается через вал и вращает электрический генератор, вырабатывающий электричество. На угольных электростанциях для вращения лопаток турбин используется пар, а на гидроэлектростанциях — падающая вода — результаты те же.

В глобальном масштабе гидроэлектроэнергия вырабатывает около 24% мировой электроэнергии, обеспечивая электроэнергией более 1 миллиарда человек. По данным глобальной лаборатории возобновляемых источников энергии, общая мощность мировой гидроэлектростанции составляет 675 000 мегаватт, что эквивалентно 3,6 миллиардам баррелей нефти.

Как получается электричество из воды

Электроэнергия из воды гидроэлектростанции получается из воды. Типичная гидроэлектростанция представляет собой систему, состоящую из трех частей:

• электростанции, на которых вырабатывается электроэнергия;
• плотина, которую можно открывать или закрывать для регулирования потока воды;
• резервуар, в котором можно хранить воду.

Вода за плотиной протекает через плотину и толкает пропеллер в турбину, заставляя ее вращаться. Турбина превращает генератор в электричество. Количество произведенной электроэнергии, которое может быть произведено, зависит от того, сколько воды проходит через систему. Электроэнергия может передаваться на фабрики и предприятия через общую электрическую сеть.

Гидроэлектростанция обеспечивает почти пятую часть мировой электроэнергии. Китай, Канада, Бразилия, Соединенные Штаты Америки и Россия входят в пятерку крупнейших производителей гидроэлектроэнергии. Одна из крупнейших гидроэлектростанций в мире — Три ущелья на реке Янцзы в Китае. Плотина имеет ширину 2,3 км и высоту 185 метров.

На сегодняшний день гидроэнергетика — самый дешевый способ производства электроэнергии. Это связано с тем, что после строительства плотины и установки оборудования источник энергии — проточная вода — остается бесплатным. Это чистый источник топлива, ежегодно возобновляемый за счет снега и дождя.

Количество электроэнергии, которое производит ГЭС зависит от двух факторов:

1. Каскадные высоты: чем выше падает вода, тем больше в ней энергии. Обычно расстояние, с которого падает вода, зависит от размера плотины. Чем выше плотина, тем больше воды падает и тем больше в ней энергии. Ученые утверждают, что сила падающей воды «пропорциональна» расстоянию, на которое она падает.
2. Количество выпадающей воды. Больше воды, протекающей через турбину, будет производить больше энергии. Количество воды на турбине зависит от количества воды, текущей по реке. В более крупных реках больше проточной воды, и они могут производить больше энергии.

Производство гидроэлектроэнергии легко регулируется, и операторы могут контролировать поток воды через турбину для выработки электроэнергии по запросу. Кроме того, водоемы можно использовать для отдыха, купания или катания на лодках.

Но закрытие рек может уничтожить или уничтожить дикую природу и другие природные ресурсы. Некоторые виды рыб, например лосось, могут заблокировать пути размножения. Гидроэлектростанции также могут вызывать низкий уровень растворенного кислорода в воде, что вредно для речной фауны.

Для каких целей используется водогенератор. Принцип работы и устройство гидрогенераторов, в отличие от других типов генераторов энергии. Выбор и совет.

Обзор продукции

Производители выпускают мини-гидроэлектростанции для бытового использования для выработки тока постоянной и переменной частоты в трехфазном и однофазном вариантах. Для выработки электроэнергии требуется небольшой напор воды — до 12 л / сек. Как правило, эти гидроагрегаты используются в местах с течением малых рек или на участках с естественным / искусственным водопадом, а также с построенной плотиной.

Мини-генератор CT-02 (Китай)

• Мощность — 5 кВт;
• Генерируемый ток 50 Гц;
• Скорость вращения — 30-3000 об / мин;
• Ток переменный.

Товар можно приобрести на заказ с указанием необходимых параметров. Стартовая цена 30 000 руб.

Мини-генератор для дома xj13 (Китай)

• Мощность — 8,5 кВт;
• Генерируемый ток 50 Гц;
• Скорость вращения — 145-1920 об / мин;
• Ток переменный.

Эта модель для горизонтальной установки имеет свои преимущества, легкий вес и небольшой объем. Устройство легко устанавливается на приусадебном участке. Цена — от 16000 руб.

• Мощность — 5 кВт;
• Генерируемый ток 50 Гц;
• Скорость вращения — 500 об / мин;
• Ток переменный.

Эта водопроводная система с горизонтальным водоснабжением обеспечит электроэнергией ферму во дворе или загородный дом. Покупка электрогенератора обойдется в 49 596 рублей.

Как сделать гидроэлектростанцию самостоятельно

Изготовить водяной электрогенератор своими руками — процесс увлекательный. Его можно сконструировать на базе обычного велосипедного генератора. Для начала нужно определить расход воды с помощью секундомера. Если скорость недостаточна, придется создать перепад по высоте, например, установив сливной шланг.

Смотрим видео, делаем поэтапно своими руками:

из алюминиевого листа необходимо вырезать несколько лезвий, шириной 2-4 см, длина лезвий должна соответствовать диаметру велосипедного колеса (от обода до ступицы). Затем между спицами устанавливаются лопасти и фиксируются плоскогубцами. Колесо погружается в воду на треть. Отличный вариант для выработки электричества в походе для включения палатки и зарядки телефонов.

Выбираем электрогенератор

• Для постоянной подачи энергии в частный загородный дом достаточно мощности 20-30 кВт.
• Чтобы точно определить необходимую мощность, необходимо просуммировать энергопотребление всей бытовой техники и добавить осветительные лампы.
• При этом следует учитывать, что к общему количеству мощности необходимо сверху добавить еще процентов 20 с учетом пусковых токов.
• Если вы работаете с электроприборами строительного назначения, необходимое значение мощности должно быть в три раза выше (до 100 кВт).

Рынок сбыта представлен различными поставщиками и компаниями-производителями. Ценовой фактор формируется исходя из продвижения бренда. В последнее время хорошо зарекомендовали себя китайские производители. Выгодное сочетание качества и цены заслуживает внимания.

Гарантийное обслуживание важно. Выбирайте технику с определенным сроком службы.

В условиях тотального роста цен на энергоносители и импортное оборудование стоит рассмотреть самостоятельное производство мини-ГЭС для обеспечения экономики бесперебойным питанием. Построить собственную гидроэлектростанцию ​​из подручных средств вполне реально. В этом случае следует учитывать необходимое давление потока воды или увеличивать его падением, применять элементарные знания уроков физики и деловую смекалку.

Приведены определение, принцип действия, характеристики, классификация гидрогенераторов, их конструкция, расшифровка и применение гидроэлектростанций.

Гидроэнергетическая промышленность продолжает развиваться, что связано со все возрастающими нагрузками на электрические сети и необходимостью обеспечения статической и динамической устойчивости их работы. Это требует разработки быстродействующих систем возбуждения. В то же время опыт многих стран показывает, что полная замена гидрогенераторов может быть рентабельной только для маломощных машин, а для остальных целесообразнее модернизировать имеющееся оборудование.

1. Мустафин М.А., Шидерова Р.М., Алексеев С.Б., Альмуратова Н.К. — «Электромеханика и электрооборудование. Методические указания по расчетно-графической работе ». — Алматы: АУПЕТ, 2011.
2. Копылов И.П. — «Электромобили: учебник для вузов». — 3-е издание, перераб. — Москва: Высшая школа, Логос, 2000.
3. ГОСТ 19431-84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»
4. Электрические сети и системы: Методические указания по курсовому проектированию студентов специальности 10.04 всех форм обучения. — Норильск, 1991.