26.06.2020

Namų gamybos hidroelektrinė. „Pasidaryk pats“ be užtvankos hidroelektrinės (HE) Naminis 5 kilovatų vandens generatorius


1 variantas

Namų gamybos mini hidroelektrinė Rope Garland yra puikus sprendimas už prieinamą kainą ir nebrangiai gauti elektros, jei jūsų gyvenamojoje vietoje yra nedidelė upė.

Girliandinio kabelio mini hidroelektrinės projektavimas pagrįstas kabelio sukimu upės vagoje.

Pirmuosius autonominės paprasčiausios hidroelektrinės projektus pavieniai meistrai įgyvendino prieš pusę amžiaus. Dar šeštojo dešimtmečio radijo žurnale jie spausdino informaciją apie girliandinę hidroelektrinę, pagamintą skardinėse ir su generatoriumi iš automobilio!

1 pav. Mini hidroelektrinės „pasidaryk pats“ kabelinės girliandos išvaizda.

Kaip savo rankomis pasidaryti kabelinės girliandos hidroelektrinę?

Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta paprastos lynų girliandos mini hidroelektrinės su turbinos lyno hidrauline pavara, besisukančia nuo upės tėkmės, konstrukcijos schema.

2 pav. Garlando mini hidroelektrinės schema ir veikimo principas

1. Guolis, 2. Atrama, 3. Metalinis trosas, 4. Hidraulinis ratas (turbina),

5. Elektros generatorius, 6. Viršutinis upės lygis, 7. Upės vaga.

Kaip hidraulinius ratus (rotorius), mini hidroelektrinės kabelių hidraulinėje pavaroje gali būti naudojami keli „sparnuotės“, pagaminti iš plono metalo lakšto, kurio skersmuo yra apie pusę metro, kaip vaikų žaislas - pagamintas propeleris. kvadratinio popieriaus lapo. Kaip lankstų veleną, patartina naudoti įprastą 10 ... 15 mm skersmens plieninį trosą.
Apytiksliai skaičiavimai rodo, kad iš tokios kabelinės hidroelektrinės iš vieno hidroračio galite gauti iki 1,5 ... 2,0 kW galią, kai upės srautas yra apie 2,5 metro / sek!

Jei upės dugne sumontuotos atramos 2 su guoliais 1 ir elektros generatorius 5, o guoliai su generatoriumi pakelti virš upės lygio, o visa konstrukcija išdėstyta išilgai tėkmės ašies, rezultatas bus praktiškai tas pats. Ši schema tikslingai naudojama labai „siauroms upėms“, kurių gylis didesnis nei 0,5 metro. Šiluminės energijos tokioje hidroelektrinėje galima gauti elektrinius šildytuvus prijungus prie elektros generatoriaus.

Hidroelektrinės rotoriai dažniausiai būna srauto šerdyje (vasarą 0,2 gylyje nuo paviršiaus, o žiemą 0,5 gylyje nuo ledo paviršiaus). Upės gylis hidroelektrinės įrengimo vietoje neviršija 1,5 m. Kai upės gylis didesnis nei 1,5 m, visiškai įmanoma naudoti rotorius, išdėstytus dviem eilėmis.

Kotedžų ir net fermų atsiradimas dykvietėse, nutolusiose nuo elektros tinklo, sparčiai didėjančios kuro ir elektros kainos atgaivino senąsias autonominio elektros energijos tiekimo idėjas, plačiai naudojant natūralią saulės, vėjo ir vandens energiją. Įskaitant padidėjusį susidomėjimą mini ir mikro hidroelektrinėmis.

Dvi iš šių hidroelektrinių, tinkamų statyti savarankiškai, yra: „pasidaryk pats“ mikrohidroelektrinė ir plūduriuojanti be užtvankos mini hidroelektrinė. Toliau rikiuojasi statiniai, kurių prototipas buvo V. Blinovo laisvo srauto (1964 m. modelis) marginė grandininė hidroelektrinė.

Dudyshevas V.D.

2 variantas

Hidroelektrinės, apie kurias bus kalbama, yra laisvo srauto, su gana originalia turbina iš vadinamųjų Savonius rotorių, suverta ant bendro (gal lanksčios, kompozicinės) darbinio veleno. Jiems įrengti nereikia užtvankų ir kitų didelės apimties hidrotechnikos statinių. Geba visu efektyvumu dirbti net sekliame vandenyje, o tai kartu su konstrukcijos paprastumu, kompaktiškumu ir patikimumu daro šias hidroelektrines labai perspektyvias tiems ūkininkams ir sodininkams, kurių žemės sklypai yra šalia mažų vandens telkinių (upių, upelių). ir griovius).

Kitaip nei užtvankos, laisvo srauto hidroelektrinės, kaip žinia, naudoja tik tekančio vandens kinetinę energiją. Norėdami nustatyti galią, čia yra formulė:

N=0,5*p*V3*F*n (1),

N - darbinio veleno galia (W),
- р - vandens tankis (1000 kt/m3),
- V - upės tėkmės greitis (m/s),
- F - hidraulinės mašinos darbinio korpuso aktyviosios (panardintos) dalies skerspjūvio plotas (m2),
- n - energijos konversijos efektyvumas.

Kaip matyti iš 1 formulės, esant 1 m/s upės greičiui, idealiu atveju (kai n = 1) krenta galia, lygi tik 500 W vienam kvadratiniam metrui hidraulinės mašinos aktyviosios dalies. Ši vertė yra aiškiai maža pramoniniam naudojimui, tačiau jos visiškai pakanka ūkininko ar vasaros gyventojo pagalbiniam ūkiui. Be to, jį galima padidinti lygiagrečiai veikiant kelioms „hidraulinėms girliandoms“.

Ir dar vienas subtilumas. Upės greitis įvairiose jos dalyse yra skirtingas. Todėl prieš pradedant statyti mini hidroelektrinę, būtina paprastu metodu nustatyti savo upės energetinį potencialą. Primename tik tai, kad matavimo plūdės nuvažiuotas atstumas, padalintas iš jos praėjimo laiko, atitiks vidutinį srauto greitį šioje atkarpoje. Taip pat reikėtų pažymėti, kad šis parametras keisis priklausomai nuo sezono.

Todėl skaičiuojant projektą reikėtų vadovaujantis vidutiniu (planuojamam mini HE eksploatavimo laikotarpiui) upės greičiu.

1 pav. Savonius rotoriai, skirti naminėms mažosioms hidroelektrinėms.

a, b - peiliukai; 1 - skersinis, 2 - galas.

Tada turite nustatyti aktyviosios hidraulinės mašinos dalies dydį ir jos tipą. Kadangi visa mini hidroelektrinė turėtų būti kuo paprastesnė ir lengviau pagaminama, tinkamiausias keitiklio tipas yra galinės konstrukcijos Savonius rotorius. Dirbant visiškai panardinus į vandenį, F reikšmę galima paimti lygią rotoriaus skersmens D ir jo ilgio L sandaugai, o n=0,5. Sukimosi dažnis f, kurio tikslumas priimtinas praktikai, nustatomas pagal formulę:

f=48V/3,14D (rpm) (2).

Kad hidroelektrinė būtų kuo kompaktiškesnė, skaičiavime nurodyta galia turėtų būti koreliuojama su faktine apkrova, kurios maitinimą turėtų užtikrinti mini hidroelektrinė (nes, skirtingai nei vėjo turbinos, srovė bus čia nuolat tiekiamas į vartotojo tinklą). Paprastai ši elektra naudojama apšvietimui, televizoriaus, radijo, šaldytuvo maitinimui. Ir tik pastarasis į darbą dienos metu įtraukiamas nuolat. Likę elektros prietaisai daugiausia veikia vakare. Remiantis tuo, patartina sutelkti dėmesį į maksimalią 250–300 W „hidraulinės girliandos“ galią, didžiausią apkrovą dengiant akumuliatoriumi, įkrautu iš mini hidroelektrinės.

Sukimo momento perdavimas iš hidraulinės jėgainės darbinio veleno į elektros generatoriaus skriemulį dažniausiai atliekamas naudojant tarpinę transmisiją. Tačiau šis elementas, griežtai tariant, gali būti neįtrauktas, jei mikrohidroelektrinės projektavimui naudojamo generatoriaus darbinis sukimosi greitis yra mažesnis nei 750 aps./min. Tačiau tiesioginio bendravimo dažnai tenka atsisakyti. Galų gale, daugumai vietinės gamybos generatorių darbinis sukimosi greitis galios „tiekimo“ pradžioje yra 1500–3000 aps./min. Tai reiškia, kad reikia papildomai derinti hidroelektrinės ir elektros generatoriaus velenus.

Na, o dabar, kai baigta preliminari teorinė dalis, pasvarstykime apie konkrečius dizainus.Kiekvienas iš jų turi savo privalumų.

Štai, pavyzdžiui, pusiau stacionari laisvo srauto mini hidroelektrinė su horizontaliu dviejų bendraašių, 90 ° vienas kito atžvilgiu pasuktų (kad būtų lengviau įsijungti) ir standžiai sujungtų skersinio tipo Savonius rotorių išdėstymu. Be to, pagrindinės šios naminės hidroelektrinės dalys ir komponentai yra pagaminti iš medžio, kaip labiausiai prieinamos ir „paklusniausios“ statybinės medžiagos.

Siūloma mini hidroelektrinė yra panardinama. Tai yra, jo atraminis karkasas yra skersai vandens telkinio apačioje ir yra sutvirtintas įtempiamais trosais arba stulpais (jei, pavyzdžiui, šalia yra takai, valčių prieplauka ir pan.). Tai daroma siekiant išvengti, kad konstrukcija neįtrauktų pačios vandens telkinio.

2 pav. Panardinama mini hidroelektrinė su horizontaliu skersinio tipo rotorių išdėstymu:

1 - šerdis (sija 150x100, 2 vnt.), 2 - apatinė skersinė sija (lenta 150x45, 2 vnt.), 3 - vidurinė skersinė sija (sija 150x120, 2 vnt.), 4 - stovas (apvali mediena) kurių skersmuo 100, 4 vnt. .), 5 viršutinis špagatas (lenta 150x45, 2 vnt.), 6 - viršutinis skersinis (lenta 100x40, 4 vnt.), 7 - tarpinis velenas (nerūdijančio plieno, strypas su skersmeniu) iš 30), 8 - skriemulio blokas, 9 - nuolatinės srovės generatoriaus srovė, 10 - "gander" su porcelianiniu voleliu ir dviejų gyslų izoliuota viela, 11 - pagrindo plokštė (plokštė 200x40), 12 - pavaros skriemulys, 13 - medinis guolis mazgas (2 vnt.), 14 - rotorius "hidraulinė girlianda" (D600, L1000 , 2 vnt.), 15 diskas (iš 20-40 mm storio lentų, išmuštų į skydą, 3 vnt.); metalinės tvirtinimo detalės (įskaitant plėtinius, išorinių diskų stebules) paprastai nerodomos.

Žinoma, upės gylis mini hidroelektrinės įrengimo vietoje turėtų būti mažesnis nei atraminio rėmo aukštis. Priešingu atveju labai sunku (jeigu neįmanoma) išvengti vandens patekimo į elektros generatorių. Na, jei vieta, kurioje numatoma pastatyti mini hidroelektrinę, yra daugiau nei 1,5 m gylio arba yra didelis vandens debitas ir debitas, kuris per metus labai skiriasi (o tai, beje, yra gana būdinga snieguotoms vandens telkiniams), tada šią konstrukciją rekomenduojama įrengti su plūdėmis . Tai taip pat leis lengvai perkelti jį įrengus upėje.

Mini hidroelektrinės atraminis karkasas yra stačiakampis karkasas iš medienos, lentų ir smulkių rąstų, tvirtinamas vinimis ir viela (kabeliais). Metalinės konstrukcijos dalys (vinys, varžtai, spaustukai, kampai ir kt.) pagal galimybes turi būti pagamintos iš nerūdijančio plieno ar kitų korozijai atsparių lydinių.

Na, o kadangi tokios mini hidroelektrinės eksploatavimas Rusijoje dažnai įmanomas tik sezoniškai (dėl daugumos upių užšalimo), tai pasibaigus eksploatavimo laikui, visa į krantą ištraukta konstrukcija yra nuodugniai patikrinama. . Laiku pakeisti supuvę mediniai elementai, surūdiję, nepaisant atsargumo priemonių, metalinės detalės.

Vienas iš pagrindinių mūsų mini hidroelektrinės komponentų yra dviejų standžiai pritvirtintų (ir sudarančių vieną mazgą ant darbinio veleno) rotorių „hidroelektrinės girlianda“. Jų diskus lengva pagaminti iš 20-30 mm storio lentų. Norėdami tai padaryti, iš jų pagaminę skydą, naudodami kompasą, pastatykite 600 mm skersmens apskritimą. Po to kiekviena iš lentų supjaustoma pagal ant jos gautą kreivę. Sumušę ruošinius ant dviejų lentjuosčių (kad suteiktų reikiamą standumą), jie viską kartoja tris kartus – pagal reikiamų diskų skaičių.

Kalbant apie peilius, patartina juos gaminti iš stogo dangos. O dar geriau – iš tinkamo dydžio ir per pusę (išilgai ašies) perpjautų cilindrinių nerūdijančių konteinerių (statinių), kuriuose dažniausiai laikomos ir vežamos žemės ūkio trąšos ir kitos agresyvios medžiagos. Ekstremaliais atvejais peiliai gali būti pagaminti ir iš medžio. Tačiau jų svoris (ypač po ilgo buvimo vandenyje) labai padidės. Ir tai reikia atsiminti kuriant mini hidroelektrinę ant plūdžių.

Prie „hidroenergijos girliandos“ galų tvirtinamos smaigų atramos. Tiesą sakant, tai yra trumpi cilindrai su plačiu flanšu ir galine rakto anga. Flanšas keturiais varžtais pritvirtinamas prie atitinkamo rotoriaus disko.

Siekiant sumažinti trintį, ant vidurinių skersinių yra įrengti guoliai. O kadangi įprasti rutuliniai ar ritininiai guoliai netinka darbui vandenyje, jie naudoja... naminius medinius. Kiekvieno iš jų konstrukcija susideda iš dviejų spaustukų ir įdėklų plokščių su skylute smaigalio atramos praėjimui. Be to, viduriniai guolių korpusai yra išdėstyti taip, kad medienos pluoštai čia būtų lygiagrečiai velenui. Be to, imamasi specialių priemonių, kad įdėklo plokštės būtų tvirtai pritvirtintos nuo šoninių poslinkių. Atlikite tai priveržimo varžtų pagalba.

3 pav. Slydimo guolio mazgas:

1 - užspaudimo kronšteinas (St3, juostelė 50x8, 4 vnt.), 2 - vidurinis rėmo skersinis, 3 - užspaudimo įdėklas (pagamintas iš kietmedžio, 2 vnt.), 4 keičiamas įdėklas (pagamintas iš kietmedžio, 2 vnt.) , 5 - M10 varžtas su Grover's veržle ir poveržle (4 komplektai), 6 - M8 smeigė su dviem veržlėmis ir poveržlėmis (2 vnt.).

Kaip elektros generatorius nagrinėjamoje mikrohidroelektrinėje naudojamas bet kuris iš automobilinių. Jie suteikia 12-14 V nuolatinę įtampą ir lengvai prijungiami prie akumuliatoriaus ir elektros prietaisų. Šių mašinų galia yra apie 300 vatų.

Nešiojamos mini hidroelektrinės su vertikaliu „girliandos“ ir generatoriaus išdėstymu dizainas yra gana priimtinas savarankiškai gaminti. Tokia hidroelektrinė, pasak plėtros autoriaus, yra mažiausiai medžiagų imli. Atraminė įrenginio konstrukcija, fiksuojanti savo padėtį upės vagoje, yra tuščiaviduris plieninis strypas (pavyzdžiui, iš vamzdžių sekcijų). Jo ilgis parenkamas atsižvelgiant į vandens telkinio dugno pobūdį ir srovės greitį. Be to, toks, kad aštrus strypo galas, įsmeigtas į dugną, garantuotų mini hidroelektrinės stabilumą ir jos neatskiriamą srautą. Taip pat galima naudoti papildomas strijas.

Nustačius aktyvųjį rotoriaus paviršių pagal (1) formulę ir išmatavus upės gylį mini hidroelektrinės įrengimo vietoje, nesunku apskaičiuoti čia naudojamų Savonius rotorių skersmenį. Kad dizainas būtų paprastas ir prasidėtų savaime, patartina padaryti „hidraulinę girliandą“ iš dviejų rotorių, sujungtų taip, kad pirmojo mentės būtų pasislinkusios 90 ° antrojo atžvilgiu (išilgai sukimosi ašies). Be to, siekiant padidinti darbo efektyvumą, artėjančio srauto pusėje esančioje konstrukcijoje yra skydas, kuris atlieka kreipiančiosios mentės vaidmenį. Na, o darbinis velenas sumontuotas viršutinių ir apatinių atramų slydimo guoliuose. Iš esmės, esant trumpam mini hidroelektrinės veikimo laikui (pavyzdžiui, žygyje pėsčiomis), galima naudoti ir didelio skersmens rutulinius guolius. Tačiau jei vandenyje yra smėlio ar dumblo, po kiekvieno naudojimo šiuos įrenginius teks nuplauti švariame vandenyje.

Ryžiai. 4 mini hidroelektrinės su vertikaliu galinio tipo rotorių išdėstymu:

1 - atraminis strypas, 2 - apatinis guolių mazgas, 3 - hidroelektrinis girliandos diskas (3 vnt.), 4 - rotorius (D600, 2 vnt.), 5 - viršutinis guolių mazgas, 6 - darbinis velenas, 7 - transmisija, 8 - elektros generatorius, 9 - "gander" su porcelianiniu voleliu ir dviejų gyslų izoliuota viela, 10 - generatoriaus tvirtinimo spaustukas, 11 - kilnojamas skydas-kreiptuvas; a, b - peiliai: pratęsimai viršutiniame atraminio strypo gale paprastai nerodomi.

Atramų tvirtinimas prie strypo yra prisukamas ir suvirinamas, atsižvelgiant į „hidraulinės girliandos“ svorį ir poreikį ją išardyti į dalis. Viršutinis hidraulinės mašinos darbinio veleno galas taip pat yra daugiklio įvesties velenas, kuris (kaip paprasčiausias ir technologiškiausias) gali būti naudojamas kaip diržas.

Elektros generatorių vėl pasiima automobilis. Prie atraminio strypo jį lengva pritvirtinti spaustuku. O patys laidai, einantys iš generatoriaus, turi turėti patikimą hidroizoliaciją. Iliustracijose tikslios geometrinės tarpinės transmisijos proporcijos nėra įprastai pavaizduotos, nes jos priklauso nuo konkretaus jūsų turimo generatoriaus parametrų. Na, o transmisijos diržus galima pagaminti iš senos automobilio kameros, supjaustant ją į 20 mm pločio juostas, o po to sukant į ryšulius.

Mažų kaimų maitinimui tinka V. Blinovo suprojektuota margagrandinė mini hidroelektrinė, kuri yra ne kas kita, kaip 300-400 mm skersmens statinės formos Savonius rotorių grandinė, pritvirtinta ant lankstus kabelis, ištemptas per upę. Vienas kabelio galas yra pritvirtintas prie šarnyrinės atramos, o kitas per paprastą daugiklį prie generatoriaus veleno. Esant 1,5-2,0 m/s srautui, rotorių grandinė pasiekia 90 aps./min. O mažas „hidroelektrinės girliandos“ elementų dydis leidžia eksploatuoti šią mikrohidroelektrinę upėse, kurių gylis mažesnis nei vienas metras.

Turiu pasakyti, kad iki 1964 metų V. Blinovas sugebėjo sukurti keletą savo projekto nešiojamų ir stacionarių mini hidroelektrinių, iš kurių didžiausia buvo šalia Porožkų kaimo (Tverės sritis) pastatyta hidroelektrinė. Girliandų pora čia varė du standartinius autotraktoriaus generatorius, kurių bendra galia 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokuninas

Pasirinkimo numeris 3

Savadarbė hidroelektrinė (HE) ant nedidelės upės be užtvankos.

Yra žinoma, kad elektros energiją gamina generatorius, kurio velenas suka variklį. HE variklis yra paprastos konstrukcijos: stelažai su dviem alkūniniais velenais A ir B tvirtinami ant rėmo iš rąstų (žr. 3 pav.).

Kiekvienas velenas turi tris kelius, kurių kampai lygūs 120°. Alkūniniai velenai sujungiami strypais, prie kurių tvirtinamos mentės. 1 paveiksle matosi, kad šiuo metu visos strypo B mentės yra apačioje, jos panardintos į vandenį ir, veikiamos jo spaudimo, juda atgal (į dešinę). Ašmenys judina strypą, o strypas savo ruožtu suka alkūninius velenus. Kai tik keliai, sujungti šiuo strypu, pradeda kilti aukštyn, strypo G mentės panardinamos į vandenį. Dabar jos jau pradeda veikti. Tada pradės veikti strypo D mentės. Iki to laiko pirmosios juostos B mentės pereis per vandens paviršių ir vėl nusileis į vandenį. Taip veiks Login jėgainės variklis.

Jei ant vieno iš alkūninio veleno galo uždėsite skriemulį ir diržine pavara prijungsite jį prie nuolatinės srovės generatoriaus skriemulio, generatorius pradės gaminti elektrą. O jei prie pavaros skriemulio pritvirtinsite švaistiklį ir prijungsite jį prie siurblio, variklis pumpuos vandenį į mokyklos aikštelę, į jūsų sodą.

Variklio galia priklauso ne tik nuo vandens srauto greičio, bet ir nuo menčių skaičiaus bei ploto, tai yra nuo paties variklio geometrinių matmenų. Ir jis gali būti pagamintas iš bet kokio dydžio, atitinkamai, proporcingai padidinant arba sumažinant jo dalių dydį.

Ryžiai. 1 Mini hidroelektrinės be užtvankos dalių pagrindiniai matmenys.

Pateikiame variklio, kuris, esant 0,8-1 metro per sekundę vandens srautui, suks generatorių iš automobilio, brėžinius. Generatoriaus generuojama įtampa – 12 V, o galia – iki 150 vatų.


2 pav. Pagrindiniai savadarbės hidroelektrinės be užtvankos komponentai.

Prieš pradėdami statyti hidro stotį, dirbtuvėse ar parduotuvėje, kurioje parduodamos atsarginės automobilių dalys, pasiimkite generatorių. Paruoškite medžiagas: lentas, mažo skersmens rąstus, plieninę vielą, tvirtinimo detales. Pasirinkite vietą, kurioje bus elektrinė. Pageidautina, kad tai būtų tiesi upės atkarpa. Čia reikia nustatyti srovės greitį. Tai daroma taip. Pasirinktoje 15-20 metrų ilgio atkarpoje pažymėkite du skersinius lygius. Po to, naudodami nedidelę plūdę, pavyzdžiui, medžio drožles, nustatykite vandens tekėjimo greitį. Plūdė turi būti įmesta į vandenį šiek tiek aukščiau nei viršutinė rikiuotė ir po jos chronometru suskaičiuoti laiką, kiek plūdė praėjo nuo viršutinės rikiuotės iki apatinės. Tokių matavimų reikia atlikti 10-15, metant plūdę arba toliau, arba arčiau kranto ir, remiantis matavimų rezultatais, apskaičiuoti vidutinį upės greitį. Jei jis yra 0,8–1 m / s ribose, nedvejodami tęskite statybą.

3 pav. Mini hidroelektrinės be užtvankos alkūniniai velenai.

Kaip padaryti sudėtingiausias mini hidroelektrinės dalis be užtvankos. Alkūninio veleno mini ges be užtvankos.

Jis gali būti pagamintas iš tvirto plieno strypo, kurio skersmuo 16-20 mm. Bet lengviau padaryti surenkamą (3 pav.). Pirmiausia iš strypo išpjaukite 1, 2, 3 ir 4 dalių ruošinius. Iš 5 mm storio plieninės juostelės padarykite kelių skruostus. Pjaukite kvadratus strypų galuose ir kvadratines skylutes skruostuose. Sujungus dalis, kvadratai kniedomi. Pirmiausia reikia surinkti alkūninio veleno dalis „a“ ir „b“ (žr. 3 pav.). Tada reikia pažymėti ir iškirpti kvadratus laisvuose strypų 2 ir 3 galuose, kad vidurinis kelias (surinkus) būtų 120 ° kampu kraštinių atžvilgiu.

Mini hidroelektrinės be užtvankos strypai su mentėmis.

Mini hidroelektrinės be užtvankos perdavimo įtaisas.

Alkūninis velenas, taigi ir pavaros skriemulys, suksis maždaug vieno apsisukimo greičiu kas dvi sekundes. Generatorius gali gaminti elektros srovę esant 1000-1500 aps./min. Norint gauti tokį generatoriaus apsisukimų skaičių, reikia transmisijos iš skirtingo skersmens skriemulių (žr. pav.).

Skriemuliai su grioveliais pagaminti iš 5 mm storio faneros. Kiekvienam skriemuliui reikia iškirpti penkis apskritimus. Jie numušami vinimis arba priveržiami varžtais. Varančiojo skriemulio, kuris tvirtai pritvirtintas prie alkūninio veleno galo, skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 700 mm. Du tarpiniai prikalami vienas prie kito ir laisvai uždedami ant ašies. Jie turėtų lengvai suktis apie šią ašį. Jei varančiojo skriemulio sukimosi greitis yra 30 aps./min., tai mažojo tarpinio skriemulio skersmuo gali būti lygus 140 mm, o didžiojo - 600 mm. Tada generatoriaus skriemulys (skersmuo 60 mm) suksis 1500 aps./min. greičiu. Esant kitiems pavaros skriemulio greičiams, tarpinių skriemulių skersmenys skirsis. Darbo mokytojas padės apskaičiuoti jų dydžius.

Mini hidroelektrinės be užtvankos pavaros diržai.

Transmisijos skriemuliai yra sujungti pavaros diržais. Kad diržai visada būtų gerai įtempti, padarykite juos iš guminės juostos. Seną automobilio fotoaparatą supjaustykite ilgomis juostelėmis. Kiekvieną juostelę susukite į ryšulėlį, galus suklijuokite guminiais klijais ir tvirtai suriškite špagatu.

Mini hidroelektrinės be užtvankos derinimas.

Surinkę mechanizmą patikrinkite, ar strypai laisvai sukasi. Sukdami pavaros skriemulį ranka, atkreipkite dėmesį, kuris iš strypų neleidžia suktis alkūniniam velenui. Po to nuimkite juostą ir padidinkite vieną iš skylių kelio kakleliui, kad ji taptų šiek tiek pailgi.

V. Kivonosovas, V. Šlaščilina

Pasirinkimo numeris 4

Daugumoje upių galima statyti mažas, nebrangias, neužtvankas hidroelektrines (HE). Tokių elektrinių galia nedidelė, bet pakankama elektrifikuoti namą ir net nedidelį kaimą.

Upėse, kurių debitas yra 0,8 metro per sekundę ar daugiau, galima montuoti naujo tipo hidraulinį variklį be užtvankos. Šio variklio veikimo principas aiškus iš pridedamų brėžinių ir diagramų.

Esant vandens slėgiui, ašmenys judina strypus, kurių judėjimas sukelia švaistiklio sukimąsi. Ant jo veleno sėdi skriemulys.

Skriemulio sukimasis perduodamas generatoriui. Variklio galia priklauso nuo vandens srauto greičio.

Vietose, kur srovės greitis mažas, būtina siaurinti upės vagą. Hidraulinio variklio, pavyzdžiui, 3,5 kilovato, konstrukcija yra tokia paprasta, kad ją galima pagaminti bet kuriame mokyklos klube ar dirbtuvėje.

M. Prisijunk

Hidroelektrinės naudoja vandens energiją elektros energijai gaminti. Savarankiškai pagamintos stotys išsprendžia nutolimo nuo centralizuotų elektros tinklų problemą arba padeda sutaupyti elektros energijos.

Hidroelektrinių privalumai ir trūkumai

Hidroelektrinės turi šiuos pranašumus, palyginti su kitų tipų alternatyviais energijos šaltiniais:

  • Jie nepriklauso nuo oro ir paros laiko (skirtingai nei). Tai leidžia nuspėjamu greičiu generuoti daugiau energijos.
  • Galima reguliuoti šaltinio (upės ar upelio) galią. Norėdami tai padaryti, pakanka susiaurinti kanalą užtvanka arba numatyti vandens aukščio skirtumą.
  • Hidrauliniai įrenginiai nekelia jokio triukšmo (skirtingai nei).
  • Daugeliui mažos galios stočių tipų nereikia jokių įrengimo leidimų.

Namų gamybos hidroelektrinių trūkumai yra nesugebėjimas dirbti šaltu oru. Be to, vandens aplinka yra agresyvi, todėl stoties dalys turi būti atsparios vandeniui ir patvarios.

Projektuojant mini hidroelektrinę, skirtą naudoti kaip alternatyvų energijos šaltinį savo namams, lemiami turėtų būti šie veiksniai:

  • Upės artumas prie namo. Įrengti naminę stotį toli nuo namų nėra verta. Kuo toliau įrenginys, tuo mažesnis jo efektyvumas, nes perdavimo metu bus prarasta dalis energijos. Be to, HE yra sunkiau apsaugoti nuo vagystės ar sugadinimo.
  • Pakankamas srautas arba galimybė jį padidinti. Stoties galia didėja eksponentiškai didėjant vandens greičiui.

Greitį rasti lengva. Įmeskite į vandenį putų polistirolo gabalėlį arba teniso kamuoliuką ir nuplaukite tam tikrą atstumą. Tada padalykite metrus iš sekundžių ir sužinosite savo greitį. Minimalus pakankamas vandens greitis naminei hidroelektrinei yra 1 m/s.

Jei jūsų upės ar upelio debitas yra mažesnis už šią vertę, maža užtvanka arba siaurėjantis vamzdis jį padidins. Tačiau šios parinktys gali sukelti papildomų sunkumų. Užtvankos statybai reikalingas valdžios leidimas, taip pat kaimynų sutikimas.

„Pasidaryk pats“ mini hidroelektrinė

Hidroelektrinės projektavimas yra gana sudėtingas, todėl savo jėgomis bus galima pastatyti tik nedidelę stotelę, kuri sutaupys elektros energijos arba aprūpins energija kuklų namų ūkį. Žemiau pateikiami du savadarbės hidroelektrinės įgyvendinimo pavyzdžiai.

Kaip iš dviračio pasidaryti mini hidroelektrinę

Ši hidroelektrinės versija idealiai tinka kelionėms dviračiais. Jis yra kompaktiškas ir lengvas, tačiau galės suteikti energijos nedidelei stovyklai, įrengtai ant upelio ar upės krantų. Gautos elektros pakanka vakariniam apšvietimui ir mobiliųjų įrenginių įkrovimui.

Norėdami įdiegti stotį, jums reikės:

  • Dviračio priekinis ratas.
  • Dviračių generatorius, naudojamas dviračių žibintams maitinti.
  • Naminiai peiliukai. Jie yra iš anksto supjaustyti iš aliuminio lakšto. Ašmenų plotis turi būti nuo dviejų iki keturių centimetrų, o ilgis nuo rato stebulės iki ratlankio. Ašmenų gali būti bet koks skaičius, jie turi būti išdėstyti tokiu pat atstumu vienas nuo kito.

Norint pradėti tokią stotį, pakanka ratą panardinti į vandenį. Panardinimo gylis nustatomas eksperimentiniu būdu, maždaug nuo trečdalio iki pusės rato.

Norint pastatyti galingesnę stotį nuolatiniam naudojimui, reikės patvaresnių medžiagų. Geriausiai tinka metaliniai ir plastikiniai elementai, kuriuos lengviau apsaugoti nuo vandens aplinkos poveikio. Bet tinka ir medinės detalės, jei jos impregnuotos specialiu tirpalu ir nudažytos vandeniui atspariais dažais.

Stotis reikalauja šių elementų:

  • Plieninis būgnas iš kabelio (2,2 metro skersmens). Iš jo pagamintas rotoriaus ratas. Norėdami tai padaryti, būgnas supjaustomas į gabalus ir vėl suvirinamas 30 centimetrų atstumu. Ašmenys (18 vnt.) pagaminti iš būgno likučių. Jie suvirinami į spindulį 45 laipsnių kampu. Kad būtų palaikoma visa konstrukcija, rėmas pagamintas iš kampų arba vamzdžių. Ratas sukasi ant guolių.
  • Ant rato sumontuotas grandinės reduktorius (pavaros santykis turi būti keturi). Kad būtų lengviau sujungti pavaros ir generatoriaus ašis, taip pat sumažinti vibraciją, sukimasis per kardaną perduodamas iš seno automobilio.
  • Generatorius tinka asinchroniniam varikliui. Prie jo reikėtų pridėti dar vieną pavarų reduktorių, kurio koeficientas yra apie 40. Tada trifaziam generatoriui su 3000 apsisukimų per sekundę, kai bendras redukcijos koeficientas yra 160, apsisukimų skaičius sumažės iki 20 apsisukimų per minutę.
  • Sudėkite visą elektros įrangą į vandeniui atsparų indą.

Apibūdintą šaltinį nesunku rasti sąvartyne arba pas draugus. Už plieninio būgno pjovimą šlifuokliu ir suvirinimą galite sumokėti specialistams (arba viską padaryti patys). Dėl to hidroelektrinė, kurios galia iki 5 kW, kainuos nedidelę sumą.

Gauti elektros energiją iš vandens nėra taip sunku. Sunkiau pastatyti savadarbės hidroelektrinės pagrindu veikiančią autonominę elektros energijos tiekimo sistemą, išlaikyti stotį veikiančią ir užtikrinti aplinkinių žmonių bei gyvūnų saugumą.

Nuolat brangstant angliavandenių energijos nešėjai, ekspertai vis daugiau dėmesio skiria ekonomiškesnio elektros pagamintos elektros panaudojimo naudai. Vienas iš ekonomiškiausių ir ekologiškiausių...

Nuolat brangstant angliavandenių energijos nešėjai, ekspertai vis daugiau dėmesio skiria ekonomiškesnio elektros pagamintos elektros panaudojimo naudai. Vienas iš ekonomiškiausių ir aplinką tausojančių elektros energijos gamybos būdų yra hidroelektrinė namams, kurios kaštai sumažinami iki pirminės įrangos statybos ir priežiūros. Tačiau ne kiekvienoje vietovėje yra natūralių galimybių statyti tokius statinius, kuriems reikalingas galingas vandens srautas ir didelis užtvankos sukuriamas aukščių skirtumas, šiuo atveju energetikams į pagalbą ateina mini hidroelektrinės.

Veikimo principas ir mini hidroelektrinė

Šios įrangos veikimo principas yra gana paprastas, o tai padidina jos patikimumą. Vandens srautas, krintantis ant turbinos mentes, suka hidraulinę pavarą, sujungtą su elektros generatoriumi, kuri užtikrina elektros generavimą valdant valdymo sistemai.
Šiuolaikinėse mini hidroelektrinėse yra įrengta valdymo sistema, kuri leidžia veikti automatiniu režimu, avariniu atveju akimirksniu pereinant prie rankinio valdymo. Daugiapakopė apsaugos sistema leidžia išvengti įrangos perkrovų pasikeitus išorinėms sąlygoms. Stočių konstrukcija leidžia iki minimumo sumažinti statybos darbus montuojant reikalingą įrangą.

Mini hidroelektrinių įvairovė

Mini hidroelektrinė – tai nuo 1 iki 3000 kW galios įrenginiai, kuriuos sudaro vandens paėmimo įrenginys (turbina), generuojantis jėgos agregatas ir įrangos valdymo sistema.
Priklausomai nuo naudojamų vandens išteklių, mini hidroelektrinės skirstomos į kelias kategorijas:

  • upių nubėgimo stotys, naudojančios mažų upių energiją su organizuotais rezervuarais. Jie daugiausia naudojami lygioje vietovėje;
  • stacionarios stotys, naudojančios greitos srovės energiją kalnų upių eksploatacijoje;
  • stotys, naudojančios vandens srauto skirtumus pramonės įmonėse;
  • mobiliosios stotys, kuriose srautui organizuoti naudojamos sustiprintos žarnos.

Pagal numatomą vandens srauto slėgį hidroelektrinis blokas ir jo turbina suprojektuoti taip, kad atitiktų elektros bloko galią, kad būtų užtikrintas reikiamas generatoriaus greitis ir būtų lengviau sukurti reikiamą srovės dažnį.

Įvairioms mini hidroelektrinių eksploatavimo sąlygoms buvo sukurtos atitinkamos turbinų konstrukcijos:

  • esant dideliam vandens srauto slėgiui, didesniam nei 60 m, naudojamos radialinės-ašinės ir kaušinės turbinos;
  • kurių vidutinis srauto intensyvumas yra 25–60 m, puikiai pasiteisino sukamosios mentės ir radialinės ašies konstrukcijos turbinos;
  • esant žemo slėgio srautams, pelningiau naudoti sukamąsias ir sraigtas konstrukcijas, dedamas į gelžbetonines kameras.

Video savadarbė hidroelektrinė

Mini hidroelektrinės prijungimo ypatybės

Šios įrangos įrenginys leidžia stotis tiesiogiai prijungti prie maitinimo tinklo, šiuo atveju naudojamas sinchroninis generatorius. Vietiniam tinklui sukurti naudojamas asinchroninis blokas, kuriame sumontuotas balasto apkrovos blokas, būtinas perteklinei galiai išsklaidyti, kad būtų išvengta maitinimo sistemų gedimų ir staigių pagrindinių tinklo parametrų pokyčių.

Mini hidroelektrinių privalumai ir trūkumai

Tokių sistemų pranašumai yra šie:

  • įrangos sauga aplinkai ir nereikia užlieti didelių plotų;
  • maža pagamintos elektros kaina, kuri kelis kartus pigesnė nei šiluminėse elektrinėse;
  • naudojamos įrangos paprastumas ir patikimumas bei galimybė ją naudoti neprisijungus;
  • naudojamų gamtos išteklių neišsemiamumas

Trūkumai apima:

  • elektros energijos tiekimo tam tikruose regionuose pertrūkiai sugedus įrangai, vietiniu šaltiniu naudojant mini hidroelektrinę. Tai kompensuoja avarinis maitinimo šaltinis, prijungtas automatiškai;
  • silpna šios energijos tiekimo šakos gamybos ir remonto bazė mūsų šalyje.

Jei šalia jūsų namų teka upė ar net nedidelis upelis, tuomet su savadarbe mini hidroelektrine galite gauti nemokamos elektros. Galbūt tai nėra labai didelis biudžeto papildymas, tačiau suvokimas, kad turi savo elektrą, kainuoja daug brangiau. Na, o jei, pavyzdžiui, kaimo name nėra centrinio maitinimo šaltinio, tada net ir maži galios pajėgumai bus tiesiog būtini. Taigi, norint sukurti naminę hidroelektrinę, būtinos bent dvi sąlygos - vandens išteklių buvimas ir noras.

Jei yra abu, pirmiausia reikia išmatuoti upės tėkmės greitį. Tai padaryti labai paprasta – įmesti šakelę į upę ir išmatuoti laiką, per kurį ji nuplaukia 10 metrų. Padalinę metrus iš sekundžių, gausite srovės greitį m/s. Jei greitis mažesnis nei 1 m / s, produktyvi mini hidroelektrinė neveiks. Tokiu atveju galite pabandyti padidinti srautą dirbtinai susiaurindami kanalą arba padarydami nedidelę užtvanką, jei susiduriate su mažu upeliu.

Kaip orientyrą galite naudoti santykį tarp srauto greičio m/s ir iš sraigto veleno pašalintos elektros galios kW (sraigto skersmuo 1 metras). Tai eksperimentiniai duomenys, realiai gaunama galia priklauso nuo daugelio faktorių, bet tinka vertinti.Taigi:

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

Galia savadarbė mini hidroelektrinė proporcingas srauto greičio kubui. Kaip jau minėta, jei srauto greitis yra nepakankamas, pabandykite jį dirbtinai padidinti, jei tai, žinoma, įmanoma.

Mini hidroelektrinių tipai

Yra keletas pagrindinių naminių mini hidroelektrinių variantų.

Vandens ratas

Tai ratas su mentėmis, sumontuotomis statmenai vandens paviršiui. Ratas mažiau nei per pusę panardintas į srovę. Vanduo spaudžia ašmenis ir suka ratą. Taip pat yra turbinos ratai su specialiomis mentėmis, optimizuotomis skysčio srovei. Tačiau tai gana sudėtingi dizainai, greičiau pagaminti gamykloje, o ne namuose.

Rotorius Daria

Tai vertikalios ašies rotorius, naudojamas elektros energijai gaminti. Vertikalus rotorius, kuris sukasi dėl slėgio skirtumo jo ašmenyse. Slėgio skirtumas susidaro dėl skysčio srauto aplink sudėtingus paviršius. Poveikis panašus į povandeninio sparno arba lėktuvo sparno pakėlimą. Šį dizainą užpatentavo prancūzų aeronautikos inžinierius Georgesas Jeanas-Marie Darier 1931 m. Jis taip pat dažnai naudojamas vėjo turbinų statyboje.

Garlando hidroelektrinė

Hidroelektrinę sudaro lengvos turbinos - hidrovingrotoriai, suverti ir tvirtai pritvirtinti girliandos pavidalu ant kabelio, mesto per upę. Vienas kabelio galas pritvirtintas atraminiame guolyje, kitas galas suka generatoriaus rotorių. Kabelis šiuo atveju atlieka savotiško veleno vaidmenį, kurio sukimosi judėjimas perduodamas generatoriui. Vandens srautas suka rotorius, rotoriai suka kabelį.

Propeleris

Taip pat pasiskolintas iš vėjo jėgainių projektų, toks „povandeninis vėjo malūnas“ su vertikaliu rotoriumi. Skirtingai nuo oro sraigto, povandeninis sraigtas turi minimalaus pločio mentes. Vandeniui pakanka tik 2 cm ašmenų pločio.Tokiu pločiu bus minimalus pasipriešinimas ir didžiausias sukimosi greitis. Toks menčių plotis buvo pasirinktas 0,8-2 metrų per sekundę srauto greičiui. Važiuojant dideliu greičiu, kiti dydžiai gali būti optimalūs. Propeleris juda ne dėl vandens slėgio, o dėl kilimo. Visai kaip lėktuvo sparnas. Sraigto mentės juda skersai srauto, o ne jas neša srautas srauto kryptimi.

Įvairių savadarbių mini hidroelektrinių sistemų privalumai ir trūkumai

Trūkumai girliandos hidroelektrinė akivaizdu: didelės medžiagų sąnaudos, pavojus aplinkiniams (ilgas povandeninis kabelis, rotoriai paslėpti vandenyje, užtveria upę), mažas efektyvumas. Garland HE yra savotiška maža užtvanka. Patartina naudoti apleistose, atokiose vietose su atitinkamais įspėjamaisiais ženklais. Gali prireikti valdžios institucijų ir aplinkosaugininkų leidimo. Antrasis variantas – nedidelis upelis jūsų sode.
Rotorius Daria- sunku apskaičiuoti ir pagaminti. Darbo pradžioje jį reikia atsukti. Bet patrauklu tuo, kad rotoriaus ašis yra vertikaliai, o galios kilimą galima atlikti virš vandens, be papildomų pavarų. Toks rotorius suksis pasikeitus srauto krypčiai - tai yra pliusas.

Labiausiai paplitęs savadarbių hidroelektrinių statyba gavo propelerio ir vandens rato diagramas. Kadangi šias parinktis yra gana paprasta gaminti, reikia atlikti minimalius skaičiavimus ir jos įgyvendinamos minimaliomis sąnaudomis, jos pasižymi dideliu efektyvumu, yra lengvai nustatomos ir eksploatuojamos.

Jei neturite vandens energijos išteklių, galite savarankiškai pasidaryti vėjo jėgainių parką namuose.

P Paprasčiausios mini hidroelektrinės pavyzdys

Paprasčiausią hidroelektrinę galima greitai pastatyti iš paprasto dviračio su dinamometru dviračio žibintui. Keli peiliukai (2-3) turi būti paruošti iš cinkuotos geležies arba nestoro aliuminio lakšto. Ašmenys turi būti 2-4 cm ilgio nuo rato ratlankio iki stebulės, o 2-4 cm pločio.Šie peiliukai montuojami tarp stipinų bet kokiu improvizuotu būdu arba iš anksto paruoštais laikikliais.
Jei naudojate du peiliukus, nustatykite juos vienas priešais kitą. Jei norite pridėti daugiau ašmenų, padalykite rato perimetrą iš peilių skaičiaus ir reguliariai juos įdėkite. Galite eksperimentuoti su rato su ašmenimis panardinimo į vandenį gyliu. Paprastai jis panardinamas nuo trečdalio iki pusės.
Anksčiau buvo svarstytas kempingo vėjo jėgainių parko variantas.

Tokia mikro hidroelektrinė neužima daug vietos ir puikiai pasitarnaus dviratininkams – svarbiausia, kad būtų upelis ar upė – kas dažniausiai būna stovyklavietėje. Mini hidroelektrinė iš dviračio galės apšviesti palapinę ir įkrauti mobiliuosius telefonus ar kitus dalykėlius.

Jei šalia jūsų namų teka upė ar net nedidelis upelis, tuomet su savadarbe mini hidroelektrine galite gauti nemokamos elektros. Galbūt tai nėra labai didelis biudžeto papildymas, tačiau suvokimas, kad turi savo elektrą, yra daug brangesnis. Na, o jei, pavyzdžiui, šalyje nėra centrinio maitinimo šaltinio, tuomet net ir nedideli galios pajėgumai bus tiesiog būtini. Taigi, norint sukurti naminę hidroelektrinę, būtinos bent dvi sąlygos - vandens išteklių buvimas ir noras.

Jei yra abu, pirmiausia reikia išmatuoti upės tėkmės greitį. Tai padaryti labai paprasta – įmesti šakelę į upę ir išmatuoti laiką, per kurį ji nuplaukia 10 metrų. Padalinę metrus iš sekundžių, gausite srovės greitį m/s. Jei greitis mažesnis nei 1 m / s, produktyvi mini hidroelektrinė neveiks. Tokiu atveju galite pabandyti padidinti srautą dirbtinai susiaurindami kanalą arba padarydami nedidelę užtvanką, jei susiduriate su mažu upeliu.

Kaip orientyrą galite naudoti santykį tarp srauto greičio m/s ir iš sraigto veleno pašalintos elektros galios kW (sraigto skersmuo 1 metras). Tai eksperimentiniai duomenys, realiai gaunama galia priklauso nuo daugelio faktorių, tačiau ji tinkama vertinimui. Taigi:

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

Naminės mini hidroelektrinės galia yra proporcinga debito kubui. Kaip jau minėta, jei srauto greitis yra nepakankamas, pabandykite jį dirbtinai padidinti, jei tai, žinoma, įmanoma.

Mini hidroelektrinių tipai

Yra keletas pagrindinių naminių mini hidroelektrinių variantų.


Tai ratas su mentėmis, sumontuotomis statmenai vandens paviršiui. Ratas mažiau nei per pusę panardintas į srovę. Vanduo spaudžia ašmenis ir suka ratą. Taip pat yra turbinos ratai su specialiomis mentėmis, optimizuotomis skysčio srovei. Tačiau tai gana sudėtingi dizainai, greičiau pagaminti gamykloje, o ne namuose.


Tai vertikalios ašies rotorius, naudojamas elektros energijai gaminti. Vertikalus rotorius, kuris sukasi dėl slėgio skirtumo jo ašmenyse. Slėgio skirtumas susidaro dėl skysčio srauto aplink sudėtingus paviršius. Poveikis panašus į povandeninio sparno arba lėktuvo sparno pakėlimą. Šį dizainą užpatentavo prancūzų aeronautikos inžinierius Georgesas Jeanas-Marie Darier 1931 m. Jis taip pat dažnai naudojamas vėjo turbinų statyboje.

girlianda hidroelektrinę sudaro lengvos turbinos - gidrovingrotoriai, suverti ir tvirtai pritvirtinti girliandos pavidalu ant kabelio, mesto per upę. Vienas kabelio galas pritvirtintas atraminiame guolyje, kitas galas suka generatoriaus rotorių. Kabelis šiuo atveju atlieka savotiško veleno vaidmenį, kurio sukimosi judėjimas perduodamas generatoriui. Vandens srautas suka rotorius, rotoriai suka kabelį.


Taip pat pasiskolintas iš vėjo jėgainių projektų, toks „povandeninis vėjo malūnas“ su vertikaliu rotoriumi. Skirtingai nuo oro sraigto, povandeninis sraigtas turi minimalaus pločio mentes. Vandeniui pakanka tik 2 cm ašmenų pločio.Tokiu pločiu bus minimalus pasipriešinimas ir didžiausias sukimosi greitis. Toks menčių plotis buvo pasirinktas 0,8-2 metrų per sekundę srauto greičiui. Važiuojant dideliu greičiu, kiti dydžiai gali būti optimalūs. Propeleris juda ne dėl vandens slėgio, o dėl kilimo. Visai kaip lėktuvo sparnas. Sraigto mentės juda skersai srauto, o ne jas neša srautas srauto kryptimi.

Įvairių savadarbių mini hidroelektrinių sistemų privalumai ir trūkumai

Styginės hidroelektrinės trūkumai akivaizdūs: didelės medžiagų sąnaudos, pavojus aplinkiniams (ilgas povandeninis kabelis, vandenyje paslėpti rotoriai, upės blokavimas), mažas efektyvumas. Garland HE yra savotiška maža užtvanka. Patartina naudoti apleistose, atokiose vietose su atitinkamais įspėjamaisiais ženklais. Gali prireikti valdžios institucijų ir aplinkosaugininkų leidimo. Antrasis variantas – nedidelis upelis jūsų sode.

Rotorius Daria - sunku apskaičiuoti ir pagaminti. Darbo pradžioje jį reikia atsukti. Bet patrauklu tuo, kad rotoriaus ašis yra vertikaliai, o galios kilimą galima atlikti virš vandens, be papildomų pavarų. Toks rotorius suksis pasikeitus srauto krypčiai - tai yra pliusas.

Namų gamybos hidroelektrinių statyboje labiausiai paplitusios sraigtų ir vandens ratų schemos. Kadangi šias parinktis yra gana paprasta gaminti, reikia atlikti minimalius skaičiavimus ir jos įgyvendinamos minimaliomis sąnaudomis, jos pasižymi dideliu efektyvumu, yra lengvai nustatomos ir eksploatuojamos.

Paprasčiausios mini hidroelektrinės pavyzdys

Paprasčiausią hidroelektrinę galima greitai pastatyti iš paprasto dviračio su dinamometru dviračio žibintui. Keli peiliukai (2-3) turi būti paruošti iš cinkuotos geležies arba nestoro aliuminio lakšto. Ašmenys turi būti 2-4 cm ilgio nuo rato ratlankio iki stebulės, o 2-4 cm pločio.Šie peiliukai montuojami tarp stipinų bet kokiu improvizuotu būdu arba iš anksto paruoštais laikikliais.

Jei naudojate du peiliukus, nustatykite juos vienas priešais kitą. Jei norite pridėti daugiau ašmenų, padalykite rato perimetrą iš peilių skaičiaus ir reguliariai juos įdėkite. Galite eksperimentuoti su rato su ašmenimis panardinimo į vandenį gyliu. Paprastai jis panardinamas nuo trečdalio iki pusės.

Anksčiau buvo svarstytas kempingo vėjo jėgainių parko variantas.

Tokia mikro hidroelektrinė neužima daug vietos ir puikiai pasitarnaus dviratininkams – svarbiausia, kad būtų upelis ar upė – kas dažniausiai būna stovyklavietėje. Mini hidroelektrinė iš dviračio galės apšviesti palapinę ir įkrauti mobiliuosius telefonus ar kitus dalykėlius.