Տնական հիդրոէլեկտրակայան ջրի անիվի վրա. Էլեկտրական գեներատոր - հիդրավլիկ տուրբին հին լվացքի մեքենայից Ինչպես պատրաստել 100 կՎտ տնային հիդրոէլեկտրակայան
Հիդրոէներգետիկայի պատմությունը սկսվում է պարզ ջրային անիվից, որը մեր նախնիները մտահղացել են տեղադրել գետի արագությունների վրա: Սկզբում այն օգտագործվում էր ջրաղացի համար՝ դրանով իսկ հեշտացնելով ջրաղացաքարերի աշխատանքը։ Հետագայում մարդիկ սովորեցին օգտագործել ջրի ուժը տարբեր նպատակների համար՝ թուղթ պատրաստել, գերաններ սղոցել, դարբնություն և նույնիսկ գարեջուր պատրաստել: Ստեղծագործության պսակային ձեռքբերումը էլեկտրական գեներատորն էր, որը միացված էր տուրբինին: Այսպես հայտնվեցին հիդրոէլեկտրակայանները, որոնց սկզբունքն այսօր օգտագործվում է տնային գյուտերի համար, այդ թվում՝ այսօրվա տնական արտադրանքներում։
Դրա հեղինակին հաջողվել է այն բառացիորեն հավաքել հին լվացքի մեքենայից՝ մի փոքր արդիականացնելով այն և խելամտորեն օգտագործելով իր վրա գտնվող մոտակա գետի ռեսուրսները։ ծայրամասային տարածք. Նա պնդում է, որ մի քանի տարի է՝ ապրում է առանց կապի։ էլեկտրական ցանցեր, և ոչ մի կոպեկ չի վճարում էլեկտրաէներգիայի համար։ Հիդրոգեներատորից ստացվող հզորությունը բավական է էլեկտրաէներգիա մատակարարելու համար ոչ միայն տան բոլոր էլեկտրական սարքերին, այլև արհեստանոցի աշխատանքը էլեկտրական գործիքներով ապահովելու համար։ Ինչպե՞ս է դա հնարավոր: Եկեք միասին նայենք:
Հիդրոէլեկտրական գեներատորի շահագործման սկզբունքը
Այս տնային մշակումն օգտագործում է բնօրինակ գործը լվացքի մեքենա. Շարժիչը նորից տեղադրվում է գեներատորի ռեժիմում և նորից տեղադրվում դրա վրա նստատեղ. Pelton անիվը օգտագործվում է որպես շարժիչ տուրբին, որը կուտակում է ջրի հոսքերը և փոխանցում է կինետիկ էներգիան գեներատորին: Գեներատորի ելքում ստացվող փոփոխական 3 փուլային հոսանքն անցնում է երեք դիոդային կամուրջներից բաղկացած ուղղիչով։ Ուղղակի հոսանք է մատակարարվում մարտկոցները լիցքավորելու համար կարգավորիչի միջոցով, իսկ դրանցից 12V/220V ինվերտորին՝ կրկին ստանալով փոփոխական հաճախականություն։Նյութեր, գործիքներ
Նյութեր:- Հին լվացքի մեքենա inverter շարժիչով;
- Pelton Wheel;
- Հովանի փոքրիկ կտոր;
- Նրբատախտակ;
- Plexiglas կամ plexiglass;
- Սիլիկոն;
- Ջրամեկուսացում պլաստիկի համար - ներկ կամ մաստիկ;
- Ինքնակպչուն պտուտակներ, ընկույզներ, լվացքի մեքենաներ, պտուտակներ և հղկաթուղթ:
- Հորատեք առանցքային կտրիչով, փորվածքներով և ինքնակպչուն պտուտակների կցորդով;
- Մխոցային սղոց կամ ոլորահատ սղոց;
- Ձեռքի գործիք: գլանակներ, տափակաբերան աքցան, ներկի դանակ և սիլիկոնե ատրճանակ։
Հիդրոէլեկտրական գեներատորի հավաքում
Նախապատրաստական ապամոնտաժման աշխատանքներՆախ անհրաժեշտ է ապամոնտաժել լվացքի մեքենա, թողնելով միայն մեզ անհրաժեշտ մանրամասները։
Մեքենան ուղղահայաց տիպ է, ուստի մենք հեռացնում ենք ծայրի կափարիչը առջևի կողմից և ապամոնտաժում ենք էլեկտրոնային կառավարման վահանակը լվացքի ռեժիմների համար:
Մենք հանում ենք արտաքին թմբուկը և ապամոնտաժում ենք պոմպը և ավելցուկային ջրամատակարարման գուլպաները:
Լվացքի համար մեզ պետք չէ թռչող սարք, ոչ էլ լվացքի համար ներքին պողպատե տարա:
Մնում է միայն արտաքին պլաստիկ թմբուկը և շարժիչը լիսեռի վրա:
Ինչպես տեսնում ենք, վերազինված ինվերտորային շարժիչն արդեն էլեկտրաէներգիա է արտադրում, երբ լիսեռը պտտվում է:
Այժմ դուք պետք է ապամոնտաժեք շարժիչը, թողնելով միայն լիսեռը առանցքակալներով պատյանի վրա:
Հիդրավլիկ տուրբինի արտադրություն
Հին խցիկից կտրված ռետինե միջադիրը կօգնի մեր լիսեռը կնքել: Մեջտեղում անցք ենք անում ու ամուր դնում լիսեռի ձողի վրա։
Փոքրիկ Pelton անիվը ջուր կհավաքի: Այս գյուտը գրեթե մեկուկես հարյուր տարվա վաղեմություն ունի, բայց այն դեռևս մնում է արդիական և օգտագործվում է նույնիսկ որոշ հիդրոէլեկտրակայաններում։ Այն պետք է ամրացվի լիսեռի վրա, որպեսզի այն կարողանա ազատ շարժվել և չդիպչել պատին:
Մենք դրա համար անցք ենք նշում ջրամատակարարման համար նախատեսված պատյանում և անցք սղոցով փորում:
Jigsaw կամ փոխադարձ սղոցՄենք ուղղանկյունի տեսքով արտահոսքի անցք ենք անում, այն փակում ենք ինքնակպչուն պտուտակներով՝ անջրանցիկ հովանոցով։ Այն պետք է այսպիսի տեսք ունենա (լուսանկար).
Հաջորդը մենք պետք է խրոց պատրաստենք մեր հիդրավլիկ տուրբինի տանկի համար: Պատրաստում ենք մի կտորից խոնավության դիմացկուն նրբատախտակ, կտրելով հավասար շրջանակ ներքին տրամագիծըթմբուկ Մենք ինքնին խրոցակի մեջ զննման անցք ենք պատրաստում՝ միավորի աշխատանքը վերահսկելու համար: Որն այնուհետեւ կծածկվի պլեքսիգլասով:
Նրբատախտակի ծայրը պատում ենք սիլիկոնով և հրում ներս։ Մենք ամրացնում ենք այն ինքնակպչուն պտուտակներով տուրբինի պատյանով:
Մենք ռետինե նյութից կտրում ենք պլեքսիգլասի միջադիր և սիլիկոնով սոսնձում ենք նրբատախտակի վրա:
Պատուհանի ուղղանկյունի կողքերին չորս անցք ենք փորում, և ներսումԴրանց մեջ տեղադրում ենք սեղմիչ պտուտակներ։ Դրանց վրա կկցենք պլեքսիգլաս, որպեսզի այն շարժական լինի անսպասելի խափանումների դեպքում։
Մենք փակում ենք մեր խրոցակի և մարմնի միջև եղած հանգույցը սիլիկոնով:
Բլոկի էլեկտրական մասը պաշտպանելու համար հեղինակը տեղադրել է լրացուցիչ պլաստիկ պատյան տուրբինի եզրին՝ օգտագործելով ինքնահոսող պտուտակներ: Պլաստիկ գործն ինքնին ներկված էր ներկով՝ պլաստիկը ճաքելուց պաշտպանելու համար:
Ժամանակն է հավաքել շարժիչը և տեղադրել այն միավորի վրա: Մենք ամրացնում ենք ստատորը ամրացնող պտուտակներին:
Մարտկոցները լիցքավորելու համար ուղղակի հոսանք ստանալու համար մենք կցում ենք երեք դիոդային կամուրջների ժապավեն՝ յուրաքանչյուրը մեկ փուլով:
Շարժիչը ծածկում ենք ռոտորի կափարիչով և փակում ենք պատյանում մնացած գուլպաների արտահոսքի ավելցուկային անցքերը:
Տեղադրում և միացում
Մեր ջրածնի գեներատորը գրեթե պատրաստ է: Մնում է միայն ամրացնել այն եռակցված անկյուններից պատրաստված շրջանակի վրա և հարմարեցնել ջրամատակարարումը հիդրանտների միջոցով: Գեներատորի ելքային հզորությունը կարող է ճշգրտվել ճնշման ուժով կամ ծորակի վարդակի անցքի տրամագծով, որն անմիջապես ջուր է մատակարարում հենց տուրբինին: Ուղղորդված ջրահեռացումը նույնպես կապահովի ջրի վերադարձը առանց գետին վնասելու:
Եթե ձեր տան մոտ կա ամբարտակով կամ առուով լճակ, դուք կարող եք անվճար լրացուցիչ էներգիայի հիանալի աղբյուր դարձնել: Հոդվածում կքննարկվի օրինակ, թե ինչպես կարող եք հիդրոէլեկտրակայան պատրաստել ձեր սեփական ձեռքերով ջրային անիվով: Այսպես պատրաստված էլեկտրակայանը ունակ է հոսանք հասցնել մինչև 6 Ա, երբ տեղադրվում է փոքր հոսքի վրա, տեղադրումը ցույց է տալիս 2 Ա արդյունք: Սա բավարար է ընդունիչը և մի քանի լամպ միացնելու համար: Հզորությունը կախված է այն ուժից, որով ջուրը հոսում է:
Նյութեր և գործիքներ.
- թիթեղների անկյուններ և ջարդոններ;
- սկավառակներ անիվ ստեղծելու համար (օգտագործվում է Onan գեներատորի պատյանից, որը ձախողվեց);
- գեներատոր (պատրաստված երկու 28 սմ Dodge արգելակային սկավառակներից);
- լիսեռը և առանցքակալները նույնպես վերցվել են Dodge-ից.
- պղնձի մետաղալարմոտ 15 մմ խաչմերուկով;
- նեոդիմի մագնիսներ;
- նրբատախտակ;
- պոլիստիրոլի խեժ (անհրաժեշտ է ստատորը և ռոտորը լցնելու համար):
Արտադրական գործընթացը:
Քայլ առաջին։ Անիվ ստեղծելը
Անիվ ստեղծելու համար ձեզ հարկավոր է երկու պողպատե սկավառակ: Այս դեպքում դրանց տրամագիծը 28 սմ է (11 դյույմ): Սկավառակը պետք է նշվի այնպես, որ պարզ լինի, թե որտեղ պետք է տեղադրվեն սայրերը: Շեղբեր պատրաստելու համար վերցրեք 4 դյույմ տրամագծով խողովակ և կտրեք այն երկայնքով 4 մասի։ Ընդհանուր առմամբ անիվն ունի 16 սայր։ Սկավառակները ամրացնելու համար դրանք ամրացվում են չորս պտուտակներով: Հաջորդը, դուք կարող եք տեղադրել շեղբերները ցանկալի դիրքերում: Նրանք եռակցված են միասին: Սկավառակների միջև բացը 10 դյույմ է, այսինքն՝ անիվի երկարությունը 10 դյույմ է։
Այս փուլում հիդրոէլեկտրակայանի հավաքումն ավարտված է, անիվը պատրաստ է, այժմ դուք պետք է պատրաստեք վարդակ և գեներատոր: Սկավառակի մի կողմում կա անցք՝ անիվը գեներատորին հարմար ամրացնելու համար։
Քայլ երկու. Վարդակ պատրաստելը
Վարդակն անհրաժեշտ է ջուրն անիվի վրա ուղղելու համար: Այն ունի 10 դյույմ լայնություն, նույնքան, որքան անիվի լայնությունը: Վարդակը պատրաստված է մեկ մետաղի կտորից՝ թեքելով: Հաջորդը, կառուցվածքը եռակցվում է միասին, օգտագործելով եռակցման:
Այժմ դուք կարող եք տեղադրել անիվը առանցքի վրա և մեխանիկական մասՀԷԿ-ը գրեթե պատրաստ է. Մնում է միայն հավաքել և տեղադրել գեներատորը:
Վարդակը կարգավորելի է բարձրության վրա, սա թույլ է տալիս վերահսկել ջրի հոսքը՝ կախված իրավիճակից:
Քայլ երրորդ. Գեներատորի հավաքում
Գեներատորի ստեղծման գործընթացը բաղկացած է մի քանի փուլից. Նախ պետք է ոլորուն պատրաստել, այն բաղկացած է 9 կծիկից։ Յուրաքանչյուր կծիկ ունի 125 պտույտ: Տրամագիծը պղնձի մետաղալար 1,5 մմ է: Յուրաքանչյուր փուլ ձևավորվում է երեք պարույրներով, որոնք միացված են հաջորդաբար: Ընդհանուր առմամբ կան 6 ծայրեր, սա թույլ կտա ձեզ կապել և՛ աստղ, և՛ եռանկյուն:
Ի վերջո, պարույրները լցվում են պոլիէթիլենային խեժով, և պատրաստի ստատորը դուրս է գալիս: Այն ունի 14 դյույմ տրամագիծ և 0,5 դյույմ հաստություն:
Գեներատորը հավաքելու համար անհրաժեշտ է նրբատախտակ, դրանից պատրաստվում է կաղապար։ Այնուհետև այս կաղապարով տեղադրվում են 12 մագնիսներ՝ 2,5 x 5 սմ և 1,3 սմ հաստությամբ: Այսքանը, չորացնելուց հետո գեներատորը պատրաստ է։
Ալյումինե ծածկույթի տակ տեղադրված են ուղղիչներ, որոնք պատրաստված են եռաֆազից փոփոխական հոսանքմշտական. Ամպերաչափի սանդղակն ունի մինչև 6 Ա միջակայք: Մագնիսների միջև նվազագույն բացվածքի դեպքում սարքը արտադրում է 12 վոլտ 38 ռ/րոպե արագությամբ:
Գեներատորի հետևի մասում կան երկու օֆսեթ պտուտակներ, որոնք թույլ են տալիս կարգավորել օդային բացը: Այսպիսով, հնարավոր է ընտրել գեներատորի առավել համապատասխան գործառնական պարամետրերը:
Քայլ չորրորդ. Վերջնական փուլգեներատորի հավաքում և տեղադրում
Բոլոր ամրակները, ինչպես նաև ջրի անիվը պետք է ներկված լինեն: Նախ, դա սարքը կդարձնի ավելի գեղեցիկ տեսք: Եվ երկրորդ՝ ներկը մետաղը կպաշտպանի ժանգից, որն արագ կհայտնվի ջրի աղբյուրի մոտ։ Լավ կլիներ գեներատորը սարքավորել պաշտպանիչ թևով, որը հեռացնում է ցայտերը, բայց հեղինակը չուներ հարմար նյութ.
Լուսանկարում դուք կարող եք տեսնել այն վայրը, որտեղ տեղադրվելու է գեներատորը: Սա խողովակ է, որից ջուրը հոսում է պատնեշից։ Տարբերությունը մոտ 3 ոտնաչափ է: Անիվը կվերցնի ընդհանուր ջրի հոսքի միայն որոշակի մասը: Գործնականում լավագույն արդյունքը ցույց է տվել այն դիրքը, երբ ջուրը մտնում է 10 ժամ անկյան տակ և դուրս է գալիս 5 ժամ անկյան տակ։ Այնուհետև ձեռք է բերվում ամենամեծ ուժը:
Ի միջի այլոց այլընտրանքային աղբյուրներէներգետիկան, հիդրոէլեկտրակայաններն ամենահայտնին են։ Այս փաստը կարելի է բացատրել միանգամայն պարզ՝ նույն ներդրումով շահույթը շատ ավելի մեծ է։ Միակ թերությունն այն է, որ կայուն շահագործման համար անհրաժեշտ է գետ կամ առու:
Մինի հիդրոէլեկտրակայանների դասակարգում
Կախված շահագործման սկզբունքից, առանձնանում են հիդրոէլեկտրակայանների չորս հիմնական տեսակ.
- Ջրի հոսքը ուժեղացնելու համար օգտագործվում են հիդրոէլեկտրակայանի ծաղկեպսակ, լրացուցիչ հիդրավլիկ կառույցներ.
- դասական ջրային անիվ, տնական հիդրոէլեկտրակայանի ամենապարզ տարբերակը.
- պտուտակ, հարմար է, եթե գետի հունը ավելի քան 10 մ լայնություն ունի.
- Daoye ռոտորը օգտագործվում է արդյունաբերական միկրո հիդրոէլեկտրակայանների արտադրության համար:
Այս բոլոր տեսակի հիդրոէլեկտրակայանների ընդհանրությունն այն է, որ դրանք շահագործման համար ամբարտակի կառուցում չեն պահանջում: Այս դիզայնը բարձր ճշգրտության և թանկարժեք ինժեներական օբյեկտ է, որի կառուցումն արժե շատ անգամ ավելի, քան բուն հիդրոէլեկտրակայանը։
Երկրորդ չափանիշը, որով պետք է բաժանվեն փոքր հիդրոէլեկտրակայանները, կենցաղային և արդյունաբերական նպատակներով կիրառման հնարավորությունն է։ Բանն այն է, որ նույն տեսակի ՀԷԿ-ը կարող է ունենալ ջրի մատակարարման և բացթողման մի քանի տարբերակ։ Սա հնարավորություն է տալիս ստեղծել էլեկտրակայաններ, որոնք կարող են աշխատել փակ համակարգխողովակաշարեր. Դրանք տեղին են գործարանների և ձեռնարկությունների համար, արտադրական գործընթացը, որը կապված է ջրի բարձր ծախսերի հետ։ Բացի այդ, տեղադրման հզորությունը պետք է համապատասխանի էլեկտրաէներգիայի պահանջարկին։
Կենցաղային տեղադրումը շատ ավելի պարզ և էժան է: Բայց դրանց տեղադրումը հնարավոր է միայն ջրի մշտական աղբյուրի առկայության դեպքում: Տվյալ դեպքում խոսքը կոմունալ ջրամատակարարման մասին չէ։
Մինի հիդրոէլեկտրակայանների առավելությունները
- գործում է գրեթե անաղմուկ և չի աղտոտում մթնոլորտը.
- Ցանկության դեպքում ոչ մի կերպ չի ազդում ջրի որակի վրա, ջրահեռացման համակարգի վրա տեղադրվում են զտիչներ, ինչը ջուրը դարձնում է խմելու համար.
- Կայանի շահագործումը կախված չէ եղանակային պայմաններից, էլեկտրաէներգիան արտադրվում է օրական 24 ժամ;
- նույնիսկ փոքր հոսքը բավարար է հիդրոէլեկտրակայանի շահագործման համար.
- կա ավելցուկային էլեկտրաէներգիա հարեւաններին վաճառելու հնարավորություն.
- վկայականներ և թույլտվություններ հավաքելու կարիք չկա.
Ինքնաշեն և գործարանային մինի հիդրոէլեկտրակայանների համեմատություն
Համար կենցաղային օգտագործումՁեզ անհրաժեշտ է ոչ ավելի, քան 20 կՎտ օրական: Սա այնքան էլ շատ չէ, ուստի արտադրված հիդրոէլեկտրակայանի ձեռքբերման իրագործելիությունը արդյունաբերական, հարցաքննվում է։ Թվում է, թե անիվի կամ պտուտակի տիպի հիդրավլիկ կայան պատրաստելու դժվարություններ չկան։ Բայց գործնականում առաջանում են մի շարք խնդիրներ.
Նախ՝ դժվար է արտադրել անհրաժեշտ հաշվարկներ, երկրորդը, մասերի հաստությունը և չափը ընտրվում են բացառապես փորձարարական, երրորդ. ինքնաշեն հիդրոէլեկտրակայաններարտադրվում են առանց պաշտպանիչ տարրերի, ինչը հանգեցնում է մշտական խափանումների և արդյունքում՝ լրացուցիչ թափոնների։
Եթե հիդրոէներգետիկայի փորձ չկա, գաղափարից տնական տեղադրումԱվելի լավ է հրաժարվել։ Շատ ավելի հեշտ և հուսալի է հարցը քննարկել հարևանների հետ և համատեղ ձեռք բերել գործարանային արտադրության հիդրոէլեկտրակայան՝ որակի երաշխիքով։ Բացի այդ, այդ կայանքները վաճառող ընկերությունները իրականացնում են դրանց տեղադրումը։
Մինի հիդրոէլեկտրակայանների արտադրողների վերանայում
Մինի հիդրոէլեկտրակայանների արտադրությամբ, փաստորեն, շատ ընկերություններ չեն զբաղվում։ Միջնորդ ընկերությունները փորձում են չհրապարակել այս տեղեկատվությունը, քանի որ կկորցնեն եկամտի առյուծի բաժինը։ Այն գործարաններից, որոնց իսկապես արժե վստահել, պետք է առանձնացնել CINK Hydro-Energy-ին: Հիդրավլիկ սարքավորումների մշակման ոլորտում ճանաչված համաշխարհային առաջատար է։
Այնուամենայնիվ, նախքան ընկերության ղեկավարի հետ կապ հաստատելը, անհրաժեշտ է հաշվարկել տեղեկատվության մշակման, լոգիստիկայի և տեղադրման ծախսերը: Շատ դեպքերում գումարը շատ ավելի քիչ չի լինի, քան միջնորդներինը։
Ո՞ր ընկերությունից պատվիրել մինի հիդրոէլեկտրակայան.
Հաշվի առնելով, որ սարքավորումները բավականին թանկ են, իսկ արտադրությունը պահանջում է ճշգրիտ մաթեմատիկական հաշվարկներ, իմաստ ունի դիմել շուկայում իրենց դրականորեն դրսևորած ընկերություններին: այլընտրանքային էներգիա- Սա նոր ուղղություն է մեր երկրի համար, ուստի ցանկը բավականին փոքր է։
1. AEnergy-ն բարձրորակ հիդրոէլեկտրակայանների խոշորագույն մատակարարն է, որն ապահովում է ծառայությունների ամբողջական շրջանակ՝ տեղեկատվության հավաքագրումից և մշակումից մինչև հիդրոէլեկտրակայանների տեղադրում:
2. INSET-ը ընկերություն է Սանկտ Պետերբուրգից։ Նա ինքնուրույն արտադրում է հիդրոէլեկտրակայաններ, ուստի ինքն է անձամբ պատասխանատու որակի համար։ Համագործակցության առավելությունն այն է, որ հնարավոր է պատվիրել 5-10 կՎտ հզորությամբ միկրո հիդրոէլեկտրակայան։
3. Hydroponics-ը մեկ այլ հայրենական ընկերություն է, որն ինքնուրույն արտադրում է հիդրոէլեկտրակայաններ: Բոլոր ապրանքների երաշխիքը 10 տարի է: Ամենահետաքրքիր մոդելը Շար-Բուլակն է՝ 5 կՎտ հզորությամբ։
4. NPO Inversion - նախագծային բյուրո, որը մասնագիտացած է էներգիայի այլընտրանքային և ստանդարտ աղբյուրների մշակման մեջ: Տարբերակիչ հատկանիշներ- 7,5 և 12,5 կՎտ հզորությամբ ոչ ստանդարտ հիդրոէլեկտրակայանների առկայությունը.
5. Micro hydro power-ը չինական ընկերություն է, որը վաճառում է մի քանի համեմատաբար էժան կենցաղային միավորներ:
Եթե ձեր տան մոտ գետ է հոսում կամ նույնիսկ փոքրիկ առվակ, ապա ինքնաշեն մինի հիդրոէլեկտրակայանի օգնությամբ կարող եք անվճար էլեկտրաէներգիա ստանալ։ Միգուցե սա բյուջեին շատ մեծ հավելում չի լինի, բայց գիտակցումը, որ դուք ունեք ձեր սեփական էլեկտրաէներգիան, շատ ավելի թանկ արժե: Դե, եթե, օրինակ, տնակում կենտրոնական էլեկտրամատակարարում չկա, ապա նույնիսկ փոքր քանակությամբ էլեկտրաէներգիա պարզապես անհրաժեշտ կլինի: Եվ այսպես, ինքնաշեն հիդրոէլեկտրակայան ստեղծելու համար պահանջվում է առնվազն երկու պայման՝ ջրային ռեսուրսի առկայություն և ցանկություն։
Եթե երկուսն էլ առկա են, ապա առաջին բանը, որ պետք է անել, գետի հոսքի արագությունը չափելն է: Դա անելը շատ պարզ է՝ մի ճյուղ նետեք գետը և չափեք այն ժամանակը, որի ընթացքում այն լողում է 10 մետր: Հաշվիչների բաժանումը վայրկյանների վրա տալիս է ընթացիկ արագությունը մ/վ: Եթե արագությունը 1 մ/վ-ից պակաս է, ապա արտադրողական մինի հիդրոէլեկտրակայանը չի աշխատի։ Այս դեպքում կարող եք փորձել մեծացնել հոսքի արագությունը՝ արհեստականորեն նեղացնելով ալիքը կամ փոքրիկ ամբարտակ սարքելով, եթե գործ ունեք փոքր առուքի հետ։
Որպես ուղեցույց, կարող եք օգտագործել հոսքի արագության մ/վ-ով և պտուտակի լիսեռից հեռացված էլեկտրաէներգիայի հզորության հարաբերությունը կՎտ-ով (պտուտակի տրամագիծը 1 մետր): Տվյալները իրականում փորձնական են, ստացված հզորությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից, բայց դա հարմար է գնահատման համար.
0,5 մ/վ – 0,03 կՎտ,
0,7 մ/վ – 0,07 կՎտ,
1 մ/վ – 0,14 կՎտ,
1,5 մ/վ – 0,31 կՎտ,
2 մ/վ – 0,55 կՎտ,
2,5 մ/վ – 0,86 կՎտ,
3 մ/վ -1,24 կՎտ,
4 մ/վ – 2,2 կՎտ և այլն։
Ուժ ինքնաշեն մինի հիդրոէլեկտրակայանհամամասնական է հոսքի արագության խորանարդին: Ինչպես արդեն նշվեց, եթե հոսքի արագությունը անբավարար է, փորձեք արհեստականորեն ավելացնել այն, եթե դա, իհարկե, հնարավոր է:
Մինի հիդրոէլեկտրակայանների տեսակները
Տնական մինի հիդրոէլեկտրակայանների մի քանի հիմնական տարբերակներ կան.
Ջրի անիվ
Սա անիվ է, որի շեղբերները տեղադրված են ջրի մակերեսին ուղղահայաց: Անիվը կիսով չափ ընկղմված է հոսքի մեջ: Ջուրը սեղմում է շեղբերին և պտտում անիվը: Կան նաև տուրբինային անիվներ՝ հեղուկի հոսքի համար օպտիմիզացված հատուկ սայրերով: Բայց բավական է բարդ նմուշներավելի շատ գործարանային, քան տնական:
Ռոտոր Դարիա
Այն ուղղահայաց առանցքի ռոտոր է, որն օգտագործվում է էլեկտրական էներգիա արտադրելու համար: Ուղղահայաց ռոտոր, որը պտտվում է իր շեղբերների վրա ճնշման տարբերության պատճառով: Ճնշման տարբերությունը ստեղծվում է բարդ մակերեսների շուրջ հեղուկի հոսքի պատճառով։ Էֆեկտը նման է հիդրոֆայլի կամ ինքնաթիռի թևի բարձրացմանը։ Այս դիզայնը արտոնագրվել է ֆրանսիացի ավիացիոն ինժեներ Ժորժ Ժան Մարի Դարիեի կողմից 1931 թվականին։ Նաև հաճախ օգտագործվում է հողմային տուրբինների նախագծման մեջ:
Գարլյանդնայա հիդրոէլեկտրակայան
Հիդրոէլեկտրակայանը բաղկացած է թեթև տուրբիններից՝ հիդրավլիկ պտուտակներ, ամրացված և խստորեն ամրացված ծաղկեպսակի տեսքով գետի վրայով նետված մալուխի վրա։ Մալուխի մի ծայրը ամրագրված է աջակցության առանցքակալում, մյուսը պտտում է գեներատորի ռոտորը: Այս դեպքում մալուխը խաղում է մի տեսակ լիսեռի դեր, որի պտտման շարժումը փոխանցվում է գեներատորին: Ջրի հոսքը պտտում է ռոտորները, ռոտորները պտտում են մալուխը:
Պտուտակ
Նաև փոխառված է հողմային էլեկտրակայանների նախագծերից՝ ուղղահայաց ռոտորով մի տեսակ «ստորջրյա հողմատուրբին»։ Ի տարբերություն օդային շարժիչի, ստորջրյա պտուտակն ունի նվազագույն լայնության շեղբեր: Ջրի համար սայրի լայնությունը բավարար է ընդամենը 2 սմ. Նման լայնությամբ կլինի նվազագույն դիմադրություն և առավելագույն արագությունռոտացիա. Շեղբերների այս լայնությունը ընտրվել է վայրկյանում 0,8-2 մետր հոսքի արագության համար: Ավելի բարձր արագությունների դեպքում այլ չափսերը կարող են օպտիմալ լինել: Շարժիչը շարժվում է ոչ թե ջրի ճնշման, այլ բարձրացնող ուժի առաջացման պատճառով։ Ինչպես ինքնաթիռի թևը: Պտուտակային շեղբերները շարժվում են հոսքի միջով, այլ ոչ թե քաշվում են հոսքի ուղղությամբ:
Տարբեր ինքնաշեն մինի հիդրոէլեկտրակայանների առավելություններն ու թերությունները
Թերություններ Գարլանդ հիդրոէլեկտրակայանակնհայտ՝ նյութի մեծ սպառում, վտանգ ուրիշների համար (երկար ստորջրյա մալուխ, ջրի մեջ թաքնված ռոտորներ, գետի արգելափակում), ցածր արդյունավետություն։ Գարլանդի հիդրոէլեկտրակայանը մի տեսակ փոքր պատնեշ է։ Ցանկալի է օգտագործել չբնակեցված, հեռավոր վայրերում՝ համապատասխան նախազգուշացնող նշաններով։ Իշխանությունների և բնապահպանների թույլտվությունը կարող է պահանջվել: Երկրորդ տարբերակը ձեր այգում փոքրիկ առվակ է:
Ռոտոր Դարիա- դժվար է հաշվարկել և արտադրել: Նախքան աշխատանքը սկսելը, դուք պետք է արձակեք այն: Բայց դա գրավիչ է, քանի որ ռոտորի առանցքը գտնվում է ուղղահայաց, և ուժը կարող է անջատվել ջրի վրա՝ առանց լրացուցիչ շարժակների: Նման ռոտորը պտտվելու է հոսքի ուղղության ցանկացած փոփոխությամբ, սա գումարած է:
Ամենատարածվածը, երբ կառուցելով ինքնաշեն հիդրոէլեկտրակայաններստացել է պտուտակի և ջրային անիվի սխեմաները: Քանի որ այս տարբերակները համեմատաբար պարզ են արտադրության մեջ, պահանջում են նվազագույն հաշվարկներ և իրականացվում են դրանց հետ նվազագույն ծախսեր, ունեն բարձր արդյունավետություն, հեշտ է կարգավորել և գործել:
Եթե դուք չունեք ջրային էներգիայի ռեսուրս, կարող եք ձեր սեփական տան հողմային էլեկտրակայան կառուցել:
Պ ամենապարզ մինի հիդրոէլեկտրակայանի օրինակ
Ամենապարզ հիդրոէլեկտրակայանը կարելի է արագ կառուցել սովորական հեծանիվից՝ դինամիկ լուսարձակով։ Մի քանի շեղբեր (2-3) պետք է պատրաստվեն ցինկապատ երկաթից կամ բարակ թերթ ալյումինից: Շեղբերները պետք է լինեն անիվի եզրից մինչև հանգույցի երկարությունը, իսկ լայնությունը՝ 2-4 սմ։
Եթե դուք օգտագործում եք երկու շեղբեր, դրանք տեղադրեք միմյանց դեմ: Եթե ցանկանում եք ավելացնել մեծ քանակությամբշեղբեր, ապա անիվի շրջագիծը բաժանեք շեղբերների քանակով և տեղադրեք դրանք հավասար ընդմիջումներով: Դուք կարող եք փորձարկել ջրի մեջ շեղբերով անիվի ընկղմման խորությունը: Այն սովորաբար ընկղմված է մեկ երրորդից մինչև կեսը:
Ավելի վաղ դիտարկվել էր շրջիկ հողմային էլեկտրակայանի տարբերակը։
Նման միկրո հիդրոէլեկտրակայանը շատ տեղ չի զբաղեցնում և հիանալի կծառայի հեծանվորդներին. գլխավորը առվակի կամ առվակի առկայությունն է, որը սովորաբար ճամբարի տեղադրման վայրն է: Հեծանիվից մինի հիդրոէլեկտրակայանը կարող է լուսավորել վրանը և լիցքավորել բջջային հեռախոսները կամ այլ հարմարանքներ:
Ինձ միշտ գրավել է ստանալը ազատ էներգիա-ից բնական պաշարներ. Եվ ինչ-որ կերպ ինձ մոտ միտք առաջացավ ստեղծել մի պարզ մինի էլեկտրակայան, որը էլեկտրաէներգիա կարտադրեր անցնող ջրի հոսքից:
Ամեն ինչ սկսվեց հին լվացքի մեքենայի թմբուկը որպես ջրային անիվ օգտագործելու գաղափարից՝ մանրանկարչություն տնական հիդրոէլեկտրակայանի:
Դեպի թմբուկ օգտագործելով մետաղական անկյուններամրացվել են խոնավակայուն նրբատախտակից պատրաստված ուղիղ շեղբեր:
Ջրի անիվից ոլորող մոմենտը գոտիով փոխանցվում է հեծանիվների դինամոյին (ուղղակի հոսանքի գեներատոր): Արտադրված էլեկտրաէներգիան գնում է LED- ին: Պարզապես մի փոքր պտտեք անիվը ձեր ձեռքով, և LED-ը կսկսի թարթել:
Ամբողջ կառույցի հիմքը հեծանիվների շրջանակն է:
Երկու առանցքակալներ թույլ են տալիս ջրի անիվը ազատ պտտվել:
Փոքր գետի վրա առաջին փորձարկումները ցույց են տվել, որ շրջանակի վրա ջրային անիվը տեղադրվել է չափազանց բարձր, ինչը թույլ չի տալիս ջրի հոսքին այն նորմալ պտտել։
Շրջանակի դիզայնի աննշան փոփոխություններից հետո անիվը սկսեց ավելի ցածր դիրքավորվել, և պտտման արագությունը կտրուկ աճեց: Արդյունքում դինամոն սկսեց պտտվել, և 4,5 Վ լարման LED-ը վառվեց:
Ահա թե ինչպես հին աղբից ստեղծվեց ինքնաշեն հիդրոէլեկտրակայան։
Այնուհետև մի փոքր հոսանքի վրա տեղադրվեց մինի հիդրոէլեկտրակայանի հավաքը:
Այն արտադրում է ընդամենը մի քանի վոլտ, բայց դա բավական է լուսադիոդը լուսավորելու համար։
Սկսելու համար դա լավ փորձ էր:
Ծրագրի հետագա բարելավումներ
Ջրի անիվի հետագա բարելավումները պետք է ազդեն.- Կառուցեք մինի պատնեշ՝ ջրի ճնշումը բարձրացնելու համար: Միաժամանակ, գետն ամբողջությամբ փակելու ծրագիր չկա, որպեսզի ձկները կարողանան փախչել երկրորդ առվով։
- Պատնեշի տակ տեղադրեք խողովակ, որով ջուրը կհոսի տնական տուրբին. Տեղադրեք պատյան խողովակի մեջ, օգտագործելով ռետինե փոխակրիչ: Խողովակի միջոցով ջրի հոսքը արգելափակելով՝ կարող եք իրականացնել մեխանիզմների սպասարկում։
- Ըստ հաշվարկների՝ տուրբինը կարտադրի ջրային անիվի մոտ երկու անգամ ավելի հզորություն։ Բացի այդ, ջրի անիվը տուրբինով փոխարինելը պետք է վերացնի ներսի սառցակալման խնդիրը ձմեռային ժամանակ.
- Ջրի հոսքը կպտտվի տուրբինը՝ փոխանցելով մոմենտը գեներատորին: Տուրբինը հենվելու է ամուր փայտից պատրաստված երկու առանցքակալների վրա։ Կանոնավոր քսումով դրանք երկար կծառայեն։ Հպման մեքենան կպահի մեխանիզմը կողային շարժվելուց:
- Պատրաստեք մետաղական շեղբեր՝ հաշվարկելով այն անկյունը, որով դրանք պետք է թեքվեն (հիդրոէլեկտրակայանի հզորությունը կախված է այս պարամետրից): Շեղբերները պետք է պտուտակավորվեն ռետինե միջադիրներով, որպեսզի չպոկվեն դրանք:
- Ոլորող մոմենտ փոխանցելու համար օգտագործեք խողովակներից հավաքված լիսեռ:
- Տեղադրեք գեներատորը: Տեղադրեք ճախարակ գեներատորի վրա, որն ավելի փոքր է, քան լիսեռի վրա տեղադրվածը: Սա կբարձրացնի արագությունը, որն անհրաժեշտ է արդյունավետ աշխատանքգեներատոր
