Opravit

Domácí vodní elektrárna udělej si sám. Elektrický generátor - hydraulická turbína ze staré pračky Domácí vodní elektrárny

Mini vodní elektrárna. Mikrovodní elektrárny

Malá vodní elektrárna nebo malá vodní elektrárna (MVE) je vodní elektrárna, která vyrábí relativně malé množství elektřiny a je tvořena vodními elektrárnami o instalovaném výkonu 1 až 3000 kW.

Mikro vodní elektrárna navržený k přeměně hydraulické energie proudu tekutiny na elektrickou energii pro další přenos vyrobené elektřiny do energetického systému. Pojem mikro znamená, že tato vodní elektrárna je instalována na malých vodních plochách - říčkách nebo i potokech, technologických tocích nebo výškových rozdílech úpraven vody a výkon hydraulické jednotky nepřesahuje 10 kW.

MVE se dělí do dvou tříd: mikrovodní elektrárny (do 200 kW) a minivodní elektrárny (do 3000 kW). První se používají hlavně v domácnostech a malých podnicích, druhé - ve větších zařízeních. Pro majitele venkovský dům nebo malý podnik, očividně o ty první je větší zájem.

Na základě principu činnosti jsou mikrovodní elektrárny rozděleny do následujících typů:

Vodní kolo . Jedná se o kolo s lopatkami, namontované kolmo k hladině vody a napůl v ní ponořené. Během provozu voda vyvíjí tlak na nože a způsobuje otáčení kola.

Z hlediska snadnosti výroby a dosažení maximální účinnosti při minimálních nákladech tato konstrukce funguje dobře. Proto se v praxi často používá.

Garland mini-vodní elektrárna . Je to kabel vržený z jednoho břehu řeky na druhý s rotory pevně připevněnými k němu. Proud vody otáčí rotory a z nich se rotace přenáší na kabel, jehož jeden konec je připojen k ložisku a druhý k hřídeli generátoru.

Nevýhody girlandové vodní elektrárny: vysoká spotřeba materiálu, nebezpečí pro ostatní (dlouhý podvodní kabel, rotory skryté ve vodě, blokování řeky), nízká účinnost.

Rotor Daria . Jedná se o vertikální rotor, který se otáčí v důsledku tlakového rozdílu na jeho lopatkách. Tlakový rozdíl vzniká prouděním tekutiny kolem složité povrchy. Efekt je podobný zdvihu křídlového křídla nebo zdvihu křídla letadla. Ve skutečnosti jsou MVE této konstrukce totožné se stejnojmennými větrnými generátory, ale jsou umístěny v kapalném médiu.

Rotor Daria je náročný na výrobu, před zahájením práce je nutné jej rozkroutit. Ale je atraktivní, protože osa rotoru je umístěna svisle a výkon lze odebírat nad vodou bez dalších převodů. Takový rotor se bude otáčet při jakékoli změně směru proudění. Stejně jako jeho vzdušný protějšek je účinnost rotoru Darrieus nižší než u malých vodních elektráren vrtulového typu.

Vrtule . Jedná se o podvodní „větrný mlýn“ s vertikálním rotorem, který na rozdíl od vzduchového má lopatky o minimální šířce pouze 2 cm.Tato šířka poskytuje minimální odpor a maximální rychlost otáčení a byla zvolena pro nejběžnější rychlost proudění - 0,8 -2 metry za sekundu.

Vrtulové MVE , stejně jako kolové, jsou nenáročné na výrobu a mají poměrně vysokou účinnost, což je důvodem jejich častého používání.

Klasifikace mini vodních elektráren

Klasifikace podle výkonu (oblasti použití) .

Výkon generovaný mikrovodní elektrárnou je určen kombinací dvou faktorů, prvním je tlak vody proudící na lopatky hydraulické turbíny, která pohání generátor vyrábějící elektřinu, a druhým faktorem je průtok. tj. objem vody procházející turbínou za 1 sekundu. Průtok je určujícím faktorem při klasifikaci vodní elektrárny jako specifického typu.

Podle vyrobené energie se malé vodní elektrárny dělí na:

Výkon domácnosti do 15 kW: používá se k poskytování elektřiny soukromým domácnostem a farmám.
Komerční do 180 kW: dodává elektřinu malým podnikům.
Průmyslové s výkonem nad 180 kW: vyrábějí elektřinu na prodej, nebo se energie převádí do výroby.

Klasifikace podle návrhu

Klasifikace podle místa instalace

Vysoký tlak - více než 60 m;
Střední tlak - od 25 m;
Nízký tlak - od 3 do 25 m.

Tato klasifikace znamená, že elektrárna pracuje na různé frekvence rotace, a je provedena řada opatření k její mechanické stabilizaci, protože průtok závisí na tlaku.

Komponenty mini vodní elektrárny

Elektrárenské zařízení malé vodní elektrárny se skládá z turbíny, generátoru a automatického řídicího systému. Některé prvky systému jsou podobné nebo. Hlavní prvky systému:

Hydro turbína s lopatkami, spojenými hřídelí s generátorem
Generátor . Navrženo pro generování střídavého proudu. Připevněno k hřídeli turbíny. Parametry generovaného proudu jsou poměrně nestabilní, ale při výrobě větru nedochází k ničemu podobnému přepětí;
Řídicí jednotka vodní turbíny zajišťuje spuštění a zastavení hydraulické jednotky, automatickou synchronizaci generátoru při připojení k napájecí soustavě, ovládání provozních režimů hydraulické jednotky a nouzové zastavení.
Zátěžový blok , navržený tak, aby rozptýlil energii aktuálně nevyužívanou spotřebitelem, zabraňuje selhání elektrického generátoru a monitorovacího a řídicího systému.
Regulátor/stabilizátor nabíjení : navrženo pro řízení nabíjení baterie, ovládání otáčení čepele a převodu napětí.
Banka AKB : zásobní nádrž, jejíž velikost určuje dobu trvání autonomního provozu jím napájeného objektu.
Střídač Mnoho hydrogeneračních systémů používá invertorové systémy. Pokud je k dispozici baterie a regulátor nabíjení, hydraulické systémy se příliš neliší od ostatních systémů využívajících obnovitelné zdroje energie.

Mini vodní elektrárna pro soukromý dům

Rostoucí tarify elektřiny a nedostatek dostatečné kapacity způsobují aktuální problémy o využívání bezplatné energie z obnovitelných zdrojů v domácnostech. Ve srovnání s jinými zdroji obnovitelných zdrojů energie jsou zajímavé mini vodní elektrárny, které mají stejný výkon jako větrná turbína a solární baterie jsou schopny dodat mnohem více energie za stejnou dobu. Přirozeným omezením jejich využití je absence řeky

Pokud v blízkosti vašeho domu teče říčka, potok nebo dochází ke změnám nadmořské výšky na přepadech jezer, pak máte všechny podmínky pro instalaci mini vodní elektrárny. Peníze vynaložené na jeho nákup se rychle vrátí - budete mít k dispozici levnou elektřinu v kteroukoli roční dobu, bez ohledu na povětrnostní podmínky a další vnější faktory.

Hlavním ukazatelem, který ukazuje efektivitu využívání MVE, je průtok nádrže. Pokud je rychlost nižší než 1 m/s, je nutné provést další opatření k jejímu urychlení, například vytvořit obtokový kanál s proměnným průřezem nebo zorganizovat umělý výškový rozdíl.

Výhody a nevýhody mikroelektrárny

Mezi výhody mini vodní elektrárny pro domácnost patří:

Environmentální bezpečnost (s výhradami pro nedospělé ryby) zařízení a absence potřeby zaplavit rozsáhlé oblasti kolosálními materiálními škodami;
Ekologická čistota vyrobené energie. Nemá žádný vliv na vlastnosti a kvalitu vody. Nádrže lze využívat jak k rybářské činnosti, tak jako zdroje zásobování obyvatel vodou;
Nízké náklady na vyrobenou elektřinu, která je několikanásobně levnější než vyrobena v tepelných elektrárnách;
Jednoduchost a spolehlivost použitého zařízení a možnost jeho provozu v autonomním režimu (v rámci i mimo napájecí síť). Elektrický proud, který vytvářejí, splňuje požadavky GOST na frekvenci a napětí;
Plná životnost stanice je minimálně 40 let (nejméně 5 let před většími opravami);
nevyčerpatelnost zdrojů používaných k výrobě energie.

Hlavní nevýhodou mikrovodních elektráren je relativní nebezpečí pro obyvatele vodní fauny, protože Rotující lopatky turbíny, zejména při vysokorychlostních tocích, mohou představovat hrozbu pro ryby nebo potěr. Za nevýhodu lze považovat i omezené uplatnění technologie.

„Zelení“ po celém světě stále více protestují proti rozvoji nových ložisek ropy, plynu, uhlí a také proti masivnímu používání spalovacích motorů po celém světě, které způsobují nejhorší znečištění našeho životního prostředí. Celebrity ze světa módy, divadla a kina volají po ekonomičtějším bydlení z hlediska spotřeby energie. Instalují solární panely a větrné generátory na střechy svých sídel (jako například herec Leonardo DiCaprio).

Stále více obyčejných lidí také chápe, že na jejich chování může něco záviset, a pokud alespoň jeden člověk najde alternativu ke spalovacímu motoru, svět bude o něco čistší. Proto ve vesnicích, městech a u nás, kde padá nebo teče voda, určitá kaluž vody na kopci, je možné vyrobit mini vodní elektrárnu vlastníma rukama a tím pomoci sobě i Její Veličenstvo Příroda. Jedná se o alternativu benzínu resp dieselový generátor, který stále běží na palivo a produkuje žíravé výfukové plyny do životního prostředí.

Co kdyby se více lidí, více domácností rozhodlo najít alternativní způsob získávání elektřiny? Co když je to celé město, vesnice, aul? Zde se zatížení přírody výrazně sníží. A spotřebitel bude mít hlouběji do kapsy na domácí potřeby, protože elektřina z mini vodní elektrárny vytvořené rukama a myslí nadšenců je asi třikrát levnější než nákup od běžných výrobců (KVET, jaderné elektrárny, průmyslové vodní elektrárny elektrárny).

Hledání správné vody

Nedávno jsem viděl krátké video, které ukazovalo, jak se v obyčejné indické vesnici studenti jedné ze západních vysokých škol rozhodli postavit mini vodní elektrárnu. V té divočině není elektřina, mladí lidé utíkají do měst, ale co se stane, když obyvatelům dáte elektřinu? V obci není řeka jako taková, ale je zde vodní nádrž. Mírně nad úrovní obce se nachází přírodní mísa s obrovským množstvím vody. Na co studenti přišli?

Se svými chytrými hlavami si uvědomili, že jelikož zde žádný proud z přírody neproudí, může být vytvořen! Rukama najatých dělníků byla instalována krytá dlouhá trubka o průměru metru a jeden její konec byl uzavřen do nádrže a druhý, níže, šel do malé a pomalu plynoucí řeky. Kvůli rozdílu ve výšce se voda z nádrže hnala dolů potrubím, stále více se zrychlovala a na výstupu se již vytvořil poměrně silný proud, který se opíral o lopatky mini vodní elektrárny. Potrubí, ve kterém je uzavřena voda z nádrže, stéká po svahu tak malebně, že se zdá, jako by se shora dolů pomalu plazila obrovská krajta a svou velikostí vzbuzovala v lidech hrůzu. mistní obyvatelé. Chcete se ho dotýkat rukama, cítit ho, cítit jeho sílu.

Když něco podobného vzniká v indické vesnici, tak proč to nezkusit udělat i v ruské vesnici? Pokud v blízkosti není rychle tekoucí řeka, ale existuje nádrž, je také možná výstavba mini vodní elektrárny. Stačí se podívat na terén, ale jedno je jasné: nádrž - ať už přírodní nebo umělá - musí být umístěna výše než místo, kde bude vodní elektrárna instalována. Pokud je výškový rozdíl výrazný, tím lépe! Proud vody bude silnější shora dolů, což znamená, že se zvýší možný výkon vyrobené elektřiny.

Pro organizaci umělého toku vody není nutné kupovat drahé potrubí. Můžete si vyrobit jakýsi okap vlastníma rukama a nechat ho zrychlit vodu z nádrže. Pro začátek je lepší vzít jakékoli dostupné prostředky, staré potrubí, byť prozatím malého průměru, a postavit zkušební verzi vypouštění vody z výše umístěné nádrže. Takto bude možné měřit rychlost proudění (jak na to jsem již psal dříve). Pokud je poblíž rychle tekoucí řeka, pak není potřeba stavět ani hráze, žlaby, ani uměle vytvářet vodní tok. Na taková místa lze bez problémů instalovat mini vodní elektrárny v podobě girlandy, vrtule, Dardieuova rotoru nebo vodního kola.

Bude důležité chránit konstrukci. Jak? Před ním by měla být instalována mini vodní elektrárna ochranná clona z pletiva nebo difuzoru, aby úlomky stromů nebo i celé polena, plovoucí po řece, stejně jako živé i mrtvé ryby a všemožné odpadky, nepadaly na lopatky turbín, ale proplouvaly kolem.

Nejjednodušší DIY mini vodní elektrárna

Téměř každý si může vytvořit vlastní mini-vodní elektrárnu vlastníma rukama. Příklady? Pro osvětlení během túry mnoho turistů používá obyčejné kolo, na kterém se pohybují. Na každé kolo jízdního kola nainstalují mezi paprsky propojky vyrobené z řekněme tenkého železa a nejprve rukama a poté kleštěmi přivedou okraje plechu za paprsky, čímž propojku upevní. Délka propojky by měla odpovídat polovině průměru kola, to znamená pokrýt vzdálenost od ráfku k náboji. Ve skutečnosti by se měla rovnat délce pletací jehly. Optimální by bylo instalovat čtyři takové propojky podle světových stran: sever, jih, západ, východ. Dále budete potřebovat běžný generátor jízdních kol a k němu připojenou baterku.

Je čas vyrazit na pěší túru. Musíte se zastavit na noc u řeky. No, ať koušou komáři! Z party si ale budete moci natočit video a fotit se u ohně. To je velmi malebné! Voda v řece musí mít znatelný průtok a pak bude fungovat naše kempingová mini vodní elektrárna. "Budiž světlo!" - řekl mechanik a udělal zkrat. Ne, tohle není o nás.

"Budiž světlo!" - řekl turista a spustil kolo železnými propojkami o třetinu do vody tekoucí řeky. Samotné kolo je umístěno na malém stojanu, případně zavěšeno na stromě či kolíku na břehu tak, aby jedna třetina kola byla ponořena do proudu. Voda tlačí na propojky, roztočí kolo, generátor přemění vodní energii na proud a mini baterka osvětlí parkovací plochu.

Nehrozí, že budou baterie vadné, jako v případě použití klasické svítilny, nehrozí, že se vybijí, a nemusíte si jich brát na túru velké množství. Tok řeky nikam nezmizí. Turisté nejčastěji preferují pobyt na osvědčených místech. Takže poté, co jednou dostali elektrický proud přes mini-velo-hydroelektrárnu v místě, kde strávili noc, budou si toto místo pamatovat a pokusí se zde zahnat temnou dobu dne.

Potíže s vyjednáváním

Ovšem zapálit jednu svíčku, obrazně řečeno, je jedna věc, ale rozsvítit tisíce, dát lidem světlo, jako to udělal Prométheus, je věc úplně jiná. Kompaktní vodní elektrárna jako zdroj elektřiny může svým vzhledem v každodenním používání narušit zažitý obraz a stav věcí.

Největší monopoly jsou zvyklé na to, že vyrábějí elektřinu pro malá sídla, odbytové dceřiné společnosti jsou zvyklé dostávat peníze za dodání zboží – kWh spotřebiteli. Kam zapojit mini vodní elektrárny do tohoto schématu? A ještě nekontrolované monopolisty? Okamžitě řeknu, že nebude snadné koordinovat takový projekt s místními úřady v Rusku, stejně jako jakýkoli jiný nový obchod. Ale výsledek stojí za námahu.

Obecně se kompaktní (mini) vodní elektrárnou rozumí stanice, která vyrábí výkon do 100 kW. Řemeslníci, pracující rukama a hlavami, to dokážou postavit docela snadno užitečná věc ve vlastním městě nebo vesnici, dokonce i v soukromé domácnosti. Ale pouze pokud jsou vhodné přírodní podmínky a chuť vytvořit něco NOVÉHO, ušetřit, tedy v budoucnu platit méně za elektřinu.

Když se podíváte na video nebo fotografii některých mini vodních elektráren, uvidíte, že někdy vypadají velmi zvláštně. Současníkům Leonarda Da Vinciho ale také připadaly jeho setrvačníky s obrovskými křídly přinejmenším podivné a svými odvážnými experimenty a nápady velký Ital řadu lidí své doby zcela vyděsil. No a co? My si ty lidi nepamatujeme. A Leonardovy kresby a výtvory budou žít po staletí. Postavte si mini-vodní elektrárnu vlastníma rukama, experimentujte, odvažte se! Příroda a potomci vám řeknou pouze „děkuji“!

Michail Bersenev

V Tádžikistánu jsou také řemeslníci, o nic horší než indičtí:

Vzhledem k neustálému zdražování zdrojů energie uhlohydrátů věnují odborníci stále větší pozornost výhodám, které přináší hospodárnější využití elektřiny získané. Jedním z nejúspornějších a nejekologičtějších způsobů výroby elektřiny je vodní elektrárna pro domácnost, jejíž náklady se snižují na primární výstavbu a údržbu zařízení. Ne každá oblast má ale přirozené možnosti pro výstavbu takových staveb, které vyžadují silný proud vody a velký výškový rozdíl vytvořený přehradou, v tomto případě přicházejí na pomoc energetikům mini vodní elektrárny.

Princip fungování a mini vodní elektrárna

Princip činnosti tohoto zařízení je poměrně jednoduchý, což zvyšuje jeho spolehlivost. Proud vody dopadající na lopatky turbíny roztáčí hydraulický pohon spojený s elektrickým generátorem, který zajišťuje výrobu elektrické energie pod kontrolou řídicího systému.
Moderní mini vodní elektrárny jsou vybaveny řídicím systémem, který umožňuje provoz v automatický režim s okamžitým přechodem na ruční ovládání v případě nouze. Víceúrovňový ochranný systém vám umožňuje vyhnout se přetížení zařízení při změně vnějších podmínek. Konstrukce stanic umožňuje minimalizaci Stavební práce při instalaci potřebného vybavení.

Typy mini vodních elektráren

Mini vodní elektrárna je zařízení o výkonu od 1 do 3000 kW, které zahrnuje zařízení pro odběr vody (turbínu), generátor energie a systém řízení zařízení.
V závislosti na použitých vodních zdrojích jsou mini vodní elektrárny rozděleny do několika kategorií:

průtočné stanice využívající energii malých řek s organizovanými nádržemi. Používá se hlavně na rovném terénu;
stacionární stanice, které využívají energii rychlých toků při těžbě horských řek;
stanice využívající rozdíly v průtoku vody u průmyslových podniků;
mobilní stanice používající zesílené hadice k organizaci toku.

Hydraulický agregát a jeho turbína jsou dle očekávaného tlaku průtoku vody konstruovány tak, aby odpovídaly výkonu agregátu na výrobu elektřiny, aby zajistily požadovanou rychlost otáčení generátoru a usnadnily vytvoření požadované proudové frekvence.

Pro různé provozní podmínky mini vodních elektráren byly vyvinuty vhodné konstrukce turbín:

s vysokým tlakem průtoku vody nad 60 m se používají radiálně-axiální a korečkové turbíny;
s průměrnou intenzitou proudění 25 - 60 m se dobře osvědčily turbíny rotačně-lopatkového a radiálně-axiálního provedení;
na nízkotlakých proudech je výhodnější použít rotační lopatkové a vrtulové konstrukce umístěné v železobetonových komorách.

Video z domácí vodní elektrárny

Vlastnosti připojení mini vodních elektráren

Konstrukce tohoto zařízení umožňuje připojení stanic přímo k napájecí síti, v tomto případě je použit synchronní generátor. Pro tvoření lokální síť Používají asynchronní jednotku, která je vybavena předřadnou zátěží nutnou k odvedení přebytečného výkonu, aby nedocházelo k výpadkům napájecích systémů a náhlým změnám hlavních parametrů sítě.

Výhody a nevýhody mini vodních elektráren

Mezi výhody takových systémů patří:

ekologická bezpečnost zařízení a absence potřeby zaplavování velkých oblastí;
nízké náklady na vyrobenou elektřinu, která je několikanásobně levnější než ta vyrobená v tepelných elektrárnách;
jednoduchost a spolehlivost použitého zařízení a možnost jeho provozu v autonomním režimu;
nevyčerpatelnost využívaného přírodního zdroje

Mezi nevýhody patří:

přerušení dodávky energie do určitých regionů při poruše zařízení, v případě použití mini vodní elektrárny jako místního zdroje. To je kompenzováno přítomností nouzového napájecího zdroje, který je připojen automaticky;
slabá výrobní a opravárenská základna tohoto energetického sektoru u nás.

Celoroční vodní elektrárna bez přehrady

Je navržena bezpřehradní celosezónní vodní elektrárna (BVHPP), která je určena k výrobě elektřiny bez výstavby přehrady s využitím energie gravitačního proudění.

Díky výrobě různých standardních velikostí pro různé rychlosti proudění a také kaskádové instalaci mohou být instalace BVGES použity jak v malých farmách, tak pro průmyslovou výrobu elektřiny, zejména v místech vzdálených od elektrického vedení.

Konstrukčně je rotor vodní elektrárny instalován vertikálně, výška rotoru je od 0,25 do 2,5 m... Konstrukce je upevněna na řekách se zamrzáním na dně kanálu a na volném prostranství (ne -mrazicí kanál) __ na pevném katamaránu.

Výkon instalace je úměrný ploše lopatky a rychlosti proudění v kostce. Závislost výkonu přijímaného na hřídeli BVGES na jeho velikosti a rychlosti průtoku, stejně jako odhadované náklady na hydraulickou jednotku, je uvedena v následující tabulce:

Výkon BVHPP, kW v závislosti na rychlosti průtoku a velikosti instalace

Doba návratnosti instalace nepřesáhne 1 rok. Prototyp BVGES byl testován na plnohodnotném vodním testovacím místě.

V současné době existuje technická dokumentace pro výrobu průmyslových vzorů dle Technické specifikace zákazník.

Tlakové mikro a malé vodní elektrárny

Hydraulické agregáty pro malé vodní elektrárny jsou určeny pro provoz v širokém rozsahu tlaků a průtoků s vysokými energetickými charakteristikami.

Mikrovodní elektrárny jsou spolehlivé, ekologické, kompaktní zdroje elektrické energie s rychlou návratností pro vesnice, zemědělské usedlosti, rekreační vesnice, farmy, ale i mlýny, pekárny, drobný průmysl v odlehlých horských a těžko dostupných oblastech, kde nejsou žádné elektrické vedení v blízkosti a výstavba takových vedení je nyní proveditelná déle a dražší než nákup a instalace mikro vodních elektráren.

Dodávací sada obsahuje: pohonnou jednotku, zařízení pro příjem vody a automatické ovládací zařízení.

Úspěšné zkušenosti s provozem zařízení na srázech stávajících přehrad, kanálů, vodovodů a kanalizací průmyslových podniků a komunálních zařízení, léčebná zařízení, zavlažovací systémy a rozvody pitné vody. Zákazníkům v různých regionech Ruska, zemí SNS a také Japonska, Brazílie, Guatemaly, Švédska a Lotyšska bylo dodáno více než 150 sad zařízení.

Základní technická řešení, použité k vytvoření zařízení, jsou vyrobeny na úrovni vynálezů a jsou chráněny patenty.

1. MIKROHYDRO ELEKTRÁRNY

s oběžným kolem vrtule
— výkon do 10 kW (MGES-10PR) pro tlak 2,0-4,5 m a průtok 0,07 - 0,14 m3/s;
— výkon až 10 kW (MGES-10PR) pro dopravní výšku 4,5-8,0 m a průtok 0,10 - 0,21 m3/s;
— výkon až 15 kW (MGES-15PR) pro dopravní výšku 1,75-3,5 m a průtok 0,10 - 0,20 m3/s;
— výkon do 15 kW (MGES-15PR) pro tlak 3,5-7,0 m a průtok 0,15 - 0,130 m3/s;
- výkon do 50 kW (MGES-50PR) pro dopravní výšku 4,0-10,0 m a průtok 0,36 - 0,80 m3/s;

s diagonálním oběžným kolem
- výkon 10-50 kW (MGES-50D) pro tlak 10,0-25,0 m a průtok 0,05 - 0,28 m3/s;
— výkon až 100 kW (MGES-100D) pro dopravní výšku 25,0-55,0 m a průtok 0,19 - 0,25 m3/s;

2. HYDRO JEDNOTKY PRO MALÉ HYDRO VÝKONY

Hydraulické agregáty s axiálními turbínami o výkonu do 1000 kW;
-hydraulické agregáty s radiálně-axiálními turbínami o výkonu do 5000 kW;
-hydraulické agregáty s korečkovými turbínami o výkonu až 5000 kW;

ČAS DORUČENÍ

Mikro vodní elektrárna 10 kW; 15 kW je dodáno do 3 měsíců od podpisu smlouvy.
Mikro vodní elektrárna 50 kW; dodání do 6 měsíců od podpisu smlouvy.
Mikro vodní elektrárna 100 kW; dodání do 8 měsíců od podpisu smlouvy.
Hydraulické jednotky jsou dodávány do 6 až 12 měsíců od podpisu smlouvy.

Specialisté společnosti jsou připraveni vám pomoci s určením nejlepší možnost instalace mikro a malých vodních elektráren, výběr zařízení pro ně, poskytování pomoci při instalaci a uvádění hydraulických jednotek do provozu, jakož i poskytování servisní údržby zařízení v
během jeho provozu.

NÁKLADY NA VYBAVENÍ

Mikrovodní elektrárna ruské výroby

Vzhled

Mikrovodní elektrárna 10 kW

Mikrovodní elektrárna 50 kW

InzhInvestStroy

Mini vodní elektrárna. Mikrovodní elektrárny

Malá vodní elektrárna nebo také malá vodní elektrárna (MVE) je vodní elektrárna, která vyrábí relativně malé množství elektřiny a skládá se z vodních elektráren o instalovaném výkonu 1 až 3000 kW.

Mikro vodní elektrárna navržený k přeměně hydraulické energie proudu tekutiny na elektrickou energii pro další přenos vyrobené elektřiny do energetického systému.

Pojem mikro znamená, že tato vodní elektrárna je instalována na malých vodních plochách - říčkách nebo i potokech, technologických tocích nebo výškových rozdílech úpraven vody a výkon hydraulické jednotky nepřesahuje 10 kW.

Pro majitele venkovského domu nebo malého podniku je zjevně větší zájem o první.

Na základě principu činnosti jsou mikrovodní elektrárny rozděleny do následujících typů:

Vodní kolo. Jedná se o kolo s lopatkami, namontované kolmo k hladině vody a napůl v ní ponořené. Během provozu voda vyvíjí tlak na nože a způsobuje otáčení kola.

Z hlediska snadnosti výroby a dosažení maximální účinnosti při minimálních nákladech tato konstrukce funguje dobře.

Proto se v praxi často používá.

Garland mini-vodní elektrárna. Je to kabel vržený z jednoho břehu řeky na druhý s rotory pevně připevněnými k němu. Proud vody otáčí rotory a z nich se rotace přenáší na kabel, jehož jeden konec je připojen k ložisku a druhý k hřídeli generátoru.

Nevýhody girlandové vodní elektrárny: vysoká spotřeba materiálu, nebezpečí pro ostatní (dlouhý podvodní kabel, rotory skryté ve vodě, blokování řeky), nízká účinnost.

Rotor Daria.

Jedná se o vertikální rotor, který se otáčí v důsledku tlakového rozdílu na jeho lopatkách. Tlakový rozdíl vzniká v důsledku proudění kapaliny kolem složitých povrchů. Efekt je podobný zdvihu křídlového křídla nebo zdvihu křídla letadla. Ve skutečnosti jsou MVE této konstrukce totožné se stejnojmennými větrnými generátory, ale jsou umístěny v kapalném médiu.

Rotor Daria je náročný na výrobu, před zahájením práce je nutné jej rozkroutit.

Ale je atraktivní, protože osa rotoru je umístěna svisle a výkon lze odebírat nad vodou bez dalších převodů. Takový rotor se bude otáčet při jakékoli změně směru proudění. Stejně jako jeho vzdušný protějšek je účinnost rotoru Darrieus nižší než u malých vodních elektráren vrtulového typu.

Vrtule.

Jedná se o podvodní „větrný mlýn“ s vertikálním rotorem, který na rozdíl od vzduchového má lopatky o minimální šířce pouze 2 cm.Tato šířka poskytuje minimální odpor a maximální rychlost otáčení a byla zvolena pro nejběžnější rychlost proudění - 0,8 -2 metry za sekundu.

Vrtulové MVE, stejně jako kolové, jsou nenáročné na výrobu a mají poměrně vysokou účinnost, což je důvodem jejich častého používání.

Klasifikace mini vodních elektráren

Klasifikace podle výkonu (oblasti použití).

objem vody procházející turbínou za 1 sekundu. Průtok je určujícím faktorem při klasifikaci vodní elektrárny jako specifického typu.

Podle vyrobené energie se malé vodní elektrárny dělí na:

Výkon domácnosti do 15 kW: používá se k poskytování elektřiny soukromým domácnostem a farmám.
Komerční do 180 kW: dodává elektřinu malým podnikům.
Průmyslové s výkonem nad 180 kW: vyrábějí elektřinu na prodej, nebo se energie převádí do výroby.

Klasifikace podle návrhu

Klasifikace podle místa instalace

Vysoký tlak - více než 60 m;
Střední tlak - od 25 m;
Nízký tlak - od 3 do 25 m.

Tato klasifikace znamená, že elektrárna pracuje při různých rychlostech a je přijata řada opatření k její mechanické stabilizaci, protože

průtok závisí na tlaku.

Komponenty mini vodní elektrárny

Elektrárenské zařízení malé vodní elektrárny se skládá z turbíny, generátoru a automatického řídicího systému. Některé prvky systému jsou podobné solárním nebo větrným systémům. Hlavní prvky systému:

Hydro turbína s lopatkami, spojenými hřídelí s generátorem
Generátor.
Mini vodní elektrárna (HPP) pro domácnost

Navrženo pro generování střídavého proudu. Připevněno k hřídeli turbíny. Parametry generovaného proudu jsou poměrně nestabilní, ale při výrobě větru nedochází k ničemu podobnému přepětí;
Řídicí jednotka vodní turbíny zajišťuje spuštění a zastavení hydraulické jednotky, automatickou synchronizaci generátoru při připojení k napájecí soustavě, ovládání provozních režimů hydraulické jednotky a nouzové zastavení.
Zátěžový blok, navržený tak, aby rozptýlil energii aktuálně nevyužívanou spotřebitelem, zabraňuje selhání elektrického generátoru a monitorovacího a řídicího systému.
Regulátor/stabilizátor nabíjení: navrženo pro řízení nabíjení baterie, ovládání otáčení čepele a převodu napětí.
Banka AKB: zásobní nádrž, jejíž velikost určuje dobu trvání autonomního provozu jím napájeného objektu.
Střídač Mnoho hydrogeneračních systémů používá invertorové systémy. Pokud je k dispozici baterie a regulátor nabíjení, hydraulické systémy se příliš neliší od ostatních systémů využívajících obnovitelné zdroje energie.

Mini vodní elektrárna pro soukromý dům

Rostoucí tarify za elektřinu a nedostatek dostatečné kapacity vyvolávají naléhavé otázky ohledně využívání bezplatné energie z obnovitelných zdrojů v domácnostech.

Ve srovnání s jinými zdroji obnovitelných zdrojů energie jsou mini vodní elektrárny zajímavé, protože při stejném výkonu jako větrný mlýn a solární baterie jsou schopny dodat mnohem více energie za stejnou dobu.

Přirozeným omezením jejich využití je absence řeky

Hlavním ukazatelem, který ukazuje efektivitu využívání MVE, je průtok nádrže.

Pokud je rychlost nižší než 1 m/s, je nutné provést další opatření k jejímu urychlení, například vytvořit obtokový kanál s proměnným průřezem nebo zorganizovat umělý výškový rozdíl.

Výhody a nevýhody mikroelektrárny

Mezi výhody mini vodní elektrárny pro domácnost patří:

Environmentální bezpečnost (s výhradami pro nedospělé ryby) zařízení a absence potřeby zaplavit rozsáhlé oblasti kolosálními materiálními škodami;
Ekologická čistota vyrobené energie.
Nemá žádný vliv na vlastnosti a kvalitu vody. Nádrže lze využívat jak k rybářské činnosti, tak jako zdroje zásobování obyvatel vodou;
Nízké náklady na vyrobenou elektřinu, která je několikanásobně levnější než vyrobena v tepelných elektrárnách;
Jednoduchost a spolehlivost použitého zařízení a možnost jeho provozu v autonomním režimu (v rámci i mimo napájecí síť).
Elektrický proud, který vytvářejí, splňuje požadavky GOST na frekvenci a napětí;
Plná životnost stanice je minimálně 40 let (nejméně 5 let před většími opravami);
nevyčerpatelnost zdrojů používaných k výrobě energie.

obecná informace

Mikro vodní elektrárna (Micro HPP) je navržena tak, aby poskytovala napájení spotřebiteli izolovanému od elektrické sítě.

Kompletní dodávka mikrovodních elektráren je uvedena v tabulce 1

Podmínky použití:

— teplota vzduchu, 0 °C

— v bodě výkonu od -10 do +40;

- na místě elektrické skříně od 0 do +40;

— nadmořská výška nad mořem, m až 1000; (Při instalaci mikrovodní elektrárny v nadmořské výšce nad 1000 m musí být omezen maximální výkon)

— relativní vlhkost vzduchu v místě elektrických skříní nepřesahuje 98 % při t = + 250 °C.

Záruční doba na mikrovodní elektrárny je 1 rok ode dne jejich spuštění, nejdéle však 1,5 roku od data expedice, instalace řízení a uvedení do provozu za účasti společnosti a dodržování pravidel doprava, skladování a provoz znalců.

Kompletní dodávka mikrovodních elektráren

stůl 1

technická data

Specifikace MicroHP jsou uvedeny v tabulce 2

tabulka 2

parametr
Hlava (síť), m
Spotřeba vody, m3/s
Výstupní výkon, kW
Rychlost otáčení, ot./min
Napětí, V
Frekvence proudu, Hz
Průměr kotouče, mm
Průměr posuvu, mm

Požadavky na zatížení sítě a spotřebiče (zatížení je stanoveno jako procento skutečného příkonu do mikrovodní elektrárny):

- charakteristiky lokální, čtyřfázové, třífázové;

— výkon každého motoru, % ne více než 10;

Celkový výkon motoru, pokud jsou nainstalovány další kompenzační kondenzátory, % ne více než 30.

DESIGN

Napájecí zdroj je určen k výrobě elektrické energie a skládá se z hydraulické turbíny a asynchronní motor, který se používá jako generátor.

Je navržen tak, aby absorboval přebytečný činný výkon mikrovodních elektráren. BNN je skříň obsahující termoelektrické ohřívače.

Automatické řídicí zařízení je určeno k ovládání a ochraně pohonu. Zajišťuje buzení asynchronního generátoru a automatické řízení vyráběného napětí a frekvence.

UAR poskytuje ochranu proti přetížení, přepětí a zkratu

Vodovodní zařízení je vyrobeno ve formě síťové krabice, uvnitř které je přívodní hadice s uzavíracím pouzdrem.

Zařízení pro přívod vody je navrženo tak, aby se do pohonu nedostaly plovoucí zbytky.

Kompletní, instalační a spojovací rozměry jsou znázorněny na obrázku 1.

požadavky na instalaci

Pro provoz mikroelektrárny je předpokladem přítomnost tlaku (rozdíl vodních hladin) (viz obrázek 2).

Celoobrazovková vodní přehrada

Hlavu lze získat kvůli rozdílu ve vodoznakech mezi:

- dvě řeky;

- jezero a řeka;

- na stejné řece, kvůli zploštění křivky.

Tlak je možný i při stavbě hráze.

Obrázek 2 ukazuje instalaci micro HP podle schématu návrhu bariéry. Pro vytvoření tlaku na turbínu podél řeky, která má mnoho svahů a peřejí, je instalováno výstupní potrubí.

Malá skalní hráz se rozptýlí, aby se zvýšil tlak.

Potrubí musí zajistit vodu pro instalaci s minimální ztrátou dopravní výšky.

Délka potrubí je dána místními podmínkami.

Před napájením musí být na potrubí nainstalovány vstupní a hlavní ventily potřebné pro spuštění a zastavení mikro HPW.

Rýže. 1
Obecně platí, že instalační a připojovací rozměry Micro HPP 10Pr.
1 - pohon,
2 - blokové zátěžové zátěže BBN,
3 - Automatické ovládací zařízení UAR

Nízkoenergetické kogenerační elektrárny (recenze)

Kogenerační jednotky pro jednotlivé domy - mikro-CHP,« Mikro-CHP (microCHP)" je zkratka pro " kombinace tepla a elektřiny” (kombinace tepla a elektřiny) je zařízení určené pro vytápění individuálního bydlení) je jednou z nejzajímavějších oblastí vývoje topenářské techniky.

Mikro-CHP(microCHP) si již našly tisíce uživatelů a v následujících letech budou zařazeny do katalogů výrobců.

Do vyráběných a navržených konstrukcí jsou implementována různá technická řešení - od tradičního spalovacího motoru (Otto motor), až po parní turbíny a pístové motory, stejně jako Stirlingův spalovací motor. Při propagaci tohoto zařízení výrobci uvádějí argumenty ekonomického i ekologického charakteru: celkem vysoké (více než 90 %) Účinnost mikro-CHP zajišťuje snížení nákladů na dodávky energie a objemu škodlivých emisí, zejména oxidu uhličitého, do atmosféry.

Společnost Senertec GmbH, součást Baxi Group, která do dnešního dne prodala zhruba jeden a půl deset tisíc instalací Dachs(jezevec) se spalovacím motorem.

Elektrický výkon - od 5 kW, tepelný výkon - od 12,5 do 20,5. Senertec nabízí energetické centrum pro jednotlivý dům a při použití několika modulů pro velký komerční objekt. Kromě kompaktního kogeneračního modulu obsahuje standardně vyrovnávací zásobník o objemu až 1000 litrů s namontovanou tepelnou stanicí, která kombinuje všechny potrubní prvky potřebné pro vytápění a ohřev užitkové vody.

Navíc je zde také externí kondenzační výměník tepla. Různé modely Jednotky Dachs fungují na zemní, zkapalněný plyn a naftu.

Existuje model Dachs RS navržený pro provoz na bionaftu vyrobenou z řepkového oleje. Odhadované náklady plynový model - 25 tisíc eur.

Micro-CHP (Mini-BHKW) ekopover německá společnost Technologie PoverPlus(obsažen v Vaillant Group) se již prodává na evropském trhu.

Jeho elektrický výkon je modulován v rozsahu od 1,3 do 4,7, tepelný - v rozsahu od 4,0 do 12,5 kW. Celková účinnost zařízení přesahuje 90 %, jeho palivem je zemní nebo zkapalněný plyn.

Odhadovaná cena modelu je 20 tisíc eur.

Na konci loňského roku spol Otag Vertribes Byla uvolněna pilotní šarže plynového mikro-CHP namontovaného na podlaze lev ®-Powerblock elektrický výkon 0,2-2,2, tepelný - 2,5-16,0 kW.

Používá parní dvouválcový motor s dvojitým volně se pohybujícím pístem: pára střídavě vstupuje do levého a pravého válce a pohání pracovní píst.

Parní generátor zařízení sestává z hořáku s nuceným oběhem vzduchu a ocelového hada; teplota páry - 350 °C, tlak - 25-30 bar. Jeho kondenzace se provádí přímo v přístroji.

Podle očekávání, lev ® na pelety bude k dispozici v dubnu 2010.

Společnost Microgen(UK), jeden z lídrů ve výrobě mini-CHP, nejprve vyvinutý Stirlingův motor tak malá velikostže se dá zabudovat do kotle autonomní systém topení.

společností Topení Baxi UK oznámilo svůj záměr uvést na britský trh v roce 2008 kompaktní (nástěnnou) mikro-CHP s elektrickým výkonem 1 kW a tepelným výkonem až 36 kW. Instalace byla vyvinuta ve spolupráci s Microgen Energy a je kombinací jím vytvořeného kompaktního jednopístového Stirlingova motoru s kondenzačním kotlem Baxi.

Model je vybaven dvěma hořáky: první - modulace s nuceným oběhem vzduchu - zajišťuje provoz elektrického generátoru a vyrábí 15 kW tepelného výkonu, druhý - uspokojuje dodatečnou potřebu tepla zařízení. Prototyp instalace byl představen na výstavě ISH-2007.

Microgen ve spolupráci s holandským dodavatelem zemního plynu Gausine and De Dietrich Remeha Group, vyrábějící kotle Remeha, vyvíjí komplexní řešení pro vytápění a výrobu elektřiny.

De Dietrich-Remeha Group plánuje vyrábět a prodávat nástěnný kondenzační kotel s vestavěným Stirlingovým motorem. Byl již vystaven na výstavách ISH-2007 a 2009. Kotel se bude vyrábět v jedno- a dvouokruhovém provedení. Nějaký Specifikace kotel: Jeho tepelný výkon bude 23 kW ve druhém případě - 28 kW; elektrická energie - 1 kW; Stirlingův tepelný výkon – 4,8 kW, účinnost při 40/30°C - více než 107%, nízké emise CO2 a NOx, hlučnost - méně než 43 dB(A) na 1m.

Rozměry: 900x420x450 mm.

Nejdůležitější výhodou kotle HRE je, že část jeho vysokého výkonu až 107 % (díky kondenzační technologii) je využita k výrobě elektřiny. Náklady na elektřinu a emise škodlivé látky snížena o 65 % ve srovnání s tepelnými elektrárnami využívajícími tradiční palivo.

Pro průměrnou domácnost vyrobí kotel „Remeha-HRE“ 2500 – 3000 kW ročně, což je 75 % průměrné spotřeby, čímž ušetří přibližně 400 eur ročně. Při vytápění a výrobě elektřiny se emise škodlivých látek snižují o 20 %. V Holandsku se testuje 8 kotlů. V současné době je spuštěno dalších 120 kotlů pro větší testování. Komerční výroba by měla začít v roce 2010.

V Japonsku si mikro-CHP nainstalovalo více než 30 000 majitelů domů Honda s tichými, účinnými spalovacími motory umístěnými v elegantním kovovém těle.

Automatizované jednotky na výrobu plynu KOHLER® vyrobené v USA o výkonu 13 kVA, určené pro použití v obytných budovách.

Mají optimální kompaktnost a vynikající zvukovou izolaci.

Plynové generátory jsou určeny pro venkovní instalace a nevyžadují speciální prostory. Pro jejich provoz je vhodný zemní hlavní plyn i zkapalněný plyn v lahvích nebo plynojemech.

Díky automatickému systému nouzového ovládání je jejich používání bezpečné a pohodlné.

Toto zařízení vám umožňuje nejúčinněji vyřešit následující, bohužel, ne neobvyklé problémy s napájením, kterým čelí majitelé venkovských domů:

Síť je dobrá, energie je dost, ale občas dojde k výpadkům proudu
Síť je slabá, přetížená, silné poklesy napětí, časté výpadky
Nedostatečná kapacita přidělená organizací zásobování elektřinou
Není tam vůbec žádná síť

Energie vám nikdy nebude chybět!

Váš domov potřebuje energii.

Elektrocentrály KOHLER® jsou vyrobeny v profesionální kvalitě, ale jsou určeny pro domácí použití, abyste mohli pokračovat ve svých aktivitách a užívat si pohodlí i při výpadku proudu. Generátorové agregáty KOHLER® jsou kompaktní, odhlučněné a automaticky se zapnou v případě výpadku proudu, čímž zajistí pokračování normálního života ve vaší domácnosti a naprostý klid.

Věřte svému generátoru KOHLER®.

Začne fungovat, pokud dojde k výpadku proudu, bez ohledu na to, zda jste doma nebo ne, a poskytne vašemu domovu elektřinu, například za účelem:

Ledničky a mrazáky pokračovaly v provozu.
Fungovaly klimatizace, topení a poplašné systémy.
Drenážní čerpadla, protimrazové systémy atd. fungovaly.
Zajistěte energii pro váš počítačový systém.
Každodenní život pokračoval beze ztrát.

Generátorové agregáty KOHLER® jsou trvale instalovány mimo domov a automaticky se zapnou, aby generovaly energii, pokud dojde k přerušení síťového napájení.

Spolehlivé napájení.
Výpadky napájení mohou způsobit poškození elektrických zařízení (plazmové displeje, elektronické chladničky s řízenou teplotou, počítače atd.).

Vodní elektrárny v Rusku

Generátorové agregáty KOHLER® poskytují záložní napájení, které splňuje evropské normy pro bydlení. Generátor KOHLER® nepoškodí drahá elektronická zařízení!
Nejlepší zvuková izolace. Generátorové agregáty KOHLER® pracují prakticky tiše a udržují komfortní podmínky pro vás i vaše sousedy. Hladina hluku při provozu není vyšší než 65 decibelů na vzdálenost 7 m, což odpovídá hluku běžné domácí klimatizace.

Rychlý start.
Generátorové sady KOHLER® obnoví energii během několika sekund. Mají automatický týdenní testovací systém, který udržuje jednotku v provozuschopném stavu i při občasném používání.
Palivo. Generátorová soustrojí KOHLER® jsou vhodná pro provoz s kapalným propanem nebo zemním plynem a také s motorovou naftou.
Soupravy plynových generátorů mají nízké emise, díky čemuž jsou šetrnější k životnímu prostředí, jsou tišší a vyžadují méně častou údržbu.

Volba je na tobě.
Kvalita KOHLER®. KOHLER® je uznávaná mezinárodní skupina společností s téměř 90 lety výrobních zkušeností generátorové soupravy poskytovat záložní energii. První instalace byla sestavena v roce 1920.

Charakteristika vyvíječe plynu SDMO RES 13

Elektrárny a generátory

Na hlavní

Malé vodní elektrárny se obvykle dělí na dva typy: „mini“ - poskytující jednotku výkonu do 5000 kW a „mikro“ - v rozsahu od 3 do 100 kW. Využití vodních elektráren takové kapacity není pro Rusko novinkou, ale je to již dávno zapomenutá stará věc: v 50. a 60. letech fungovaly tisíce malých vodních elektráren.

V současné době jejich počet dosahuje téměř stovek kusů. Mezitím neustálý růst cen fosilních paliv vede k výraznému nárůstu nákladů na elektřinu, jejíž podíl na výrobních nákladech je 20 % a více. V tomto ohledu dostala malá vodní elektrárna nový život.

Moderní vodní energie je ve srovnání s jinými tradičními druhy elektřiny nejúčinnějším a k životnímu prostředí nejšetrnějším způsobem výroby elektřiny.

Tímto směrem pokračuje malá vodní elektrárna. Malé elektrárny umožňují zachovat přírodní krajinu a životní prostředí nejen ve fázi provozu, ale i během výstavby.

Mini vodní elektrárna 10-15-30-50 kW

Nemá negativní dopad na kvalitu vody do budoucna: zcela si zachovává své původní přirozené vlastnosti.

V řekách rybích konzerv lze vodu využít pro vodní druhy rostliny. Na rozdíl od jiných čistých obnovitelných zdrojů energie, jako je slunce a vítr, jsou malé vodní elektrárny prakticky nezávislé na povětrnostních podmínkách a dokážou zajistit stabilní dodávku energie úsporným spotřebitelům. Další výhodou nízké spotřeby energie je úspora peněz.

V době, kdy dochází k vyčerpání přírodních zdrojů energie – ropy, uhlí a plynu – je neustálý růst dražší, využívání levných, dostupných obnovitelných zdrojů energie, zejména malých, umožňuje výrobu levné elektřiny. Navíc výstavba malých vodních elektráren je levná a rychle se vyplatí.Takže výstavba malé vodní elektrárny o instalovaném výkonu cca 500 kW, náklady na stavební práce jsou cca 14,5-15,0 mil. rublů.

Kombinační stůl je uveden do provozu projektová dokumentace, výstavba zařízení, výstavba a instalace malých vodních elektráren na 15-18 měsíců. Vysokofrekvenční elektřina z vodních elektráren není vyšší než 0,45-0,5 rublů na 1 kWh, 1. To je pětkrát nižší než náklady na elektřinu skutečně prodávanou energetickým systémem.

Mimochodem, v příští rok nebo dva roky, mají v úmyslu zvýšit systémy elektrické energie 2-2,2krát, takže náklady na výstavbu se vrátí za 3,5-5 let. Realizace takového projektu nepoškodí životní prostředí z hlediska životního prostředí.

Kromě toho je třeba poznamenat, že rekonstrukce, dříve odečtená z provozu malé vodní elektrárny, bude stát 1,5-2krát méně.

Mnoho ruských vědeckých a průmyslových organizací a společností se zabývá návrhem a vývojem zařízení pro takové vodní elektrárny.

Jedním z největších je meziodvětvové vědeckotechnické sdružení „INSET“ (Petrohrad). Specialisté INSET vyvinuli a patentovali originální technická řešení pro automatizované řídicí systémy pro malé a mikro vodní elektrárny. Použití takových systémů nevyžaduje stálou přítomnost personálu údržby na místě - hydraulická jednotka spolehlivě funguje v automatickém režimu. Řídicí systém lze realizovat na bázi programovatelného regulátoru, který umožňuje vizuálně sledovat parametry hydraulické jednotky na obrazovce počítače.

Hydraulické jednotky pro malé a mikro vodní elektrárny vyrábějí MNTO „integrované“, navržené pro provoz v širokém rozsahu průtoků a tlaků s vysokými energetickými vlastnostmi a vyráběné pomocí vrtulových, radiálních a axiálních lopatek turbíny.

Rozsah dodávky obecně zahrnuje turbínu, generátor a automatické řízení hydraulické jednotky. Průtoky všech turbín jsou založeny na metodě matematického modelování.

Nízká energie je nejúčinnějším řešením energetických problémů pro oblasti spadající do oblastí decentralizovaného zásobování energií, které tvoří více než 70 % území Ruska. Dodávka energie do vzdálených regionů a nedostatek energie vyžaduje značné náklady.

A zde zdaleka není užitečné využívat možnosti stávajícího federálního energetického systému. Ekonomický potenciál v Rusku je výrazně vyšší než potenciál obnovitelných zdrojů energie, jako je větrná, solární energie a biomasa dohromady.V národním energetickém programu společnost INSET rozvíjí „Koncepci rozvoje a zařízení pro umístění malých vodních elektráren elektrárny v Republice Tyva“, podle níž letos uvede do provozu malou vodní elektrárnu v obci Kyzyl-Khaya.

V současné době fungují vodní elektrárny INSET v Rusku (Kabardino-Balkaria, Baškortostán), ve Společenství nezávislých států (Bělorusko, Gruzie) a také v Lotyšsku a dalších zemích.

Ekologická a ekonomická minienergie dlouhodobě přitahuje pozornost cizinců.

Micro INESET působí v Japonsku, Jižní Koreji, Brazílii, Guatemale, Švédsku a Polsku.

Elektřina zdarma - mini vodní elektrárna udělej si sám

Pokud v blízkosti vašeho domova teče řeka nebo dokonce malý potok, můžete pomocí domácí mini vodní elektrárny získat elektřinu zdarma. Možná to nebude příliš velký přírůstek do rozpočtu, ale uvědomění si, že máte vlastní elektřinu, stojí mnohem víc.

Pokud například v chatě není žádné centrální napájení, pak i malé množství elektřiny bude prostě nutné. A tak, aby se vytvořila domácí vodní elektrárna, jsou vyžadovány alespoň dvě podmínky - dostupnost vodního zdroje a touha.

Pokud jsou přítomny oba, pak první věcí, kterou musíte udělat, je změřit rychlost toku řeky.

To je velmi jednoduché - vhoďte větvičku do řeky a změřte dobu, za kterou uplave 10 metrů. Vydělením metrů sekundami získáte aktuální rychlost v m/s. Pokud je rychlost nižší než 1 m/s, pak produktivní mini vodní elektrárna nebude fungovat.

V tomto případě můžete zkusit zvýšit rychlost proudění umělým zúžením koryta nebo vytvořením malé hráze, pokud máte co do činění s malým tokem.

Jako vodítko můžete použít vztah mezi rychlostí proudění v m/s a výkonem elektrické energie odebírané z hřídele vrtule v kW (průměr šroubu 1 metr).

Data jsou experimentální, ve skutečnosti výsledná síla závisí na mnoha faktorech, ale pro vyhodnocení jsou vhodná. Tak:

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 atd.

Výkon domácí mini vodní elektrárny je úměrný třetí mocnině rychlosti proudění.

Jak již bylo naznačeno, pokud je rychlost proudění nedostatečná, zkuste ji uměle zvýšit, pokud je to samozřejmě možné.

Typy mini vodních elektráren

Existuje několik hlavních možností pro domácí mini vodní elektrárny.

Jedná se o kolo s lopatkami namontovanými kolmo k hladině vody.

Kolo je méně než z poloviny ponořeno do proudu. Voda tlačí na lopatky a otáčí kolem. K dispozici jsou také turbínová kola se speciálními lopatkami optimalizovanými pro proudění kapaliny. Ale to stačí komplexní návrhy více tovární než domácí výroby.

Jedná se o rotor s vertikální osou používaný k výrobě elektrické energie.

Vertikální rotor, který se otáčí v důsledku tlakového rozdílu na jeho lopatkách. Tlakový rozdíl vzniká v důsledku proudění kapaliny kolem složitých povrchů. Efekt je podobný zdvihu křídlového křídla nebo zdvihu křídla letadla. Tento design byl patentován Georges Jean-Marie Darrieux, francouzský letecký inženýr v roce 1931. Často se také používá v konstrukcích větrných turbín.

Girlanda vodní elektrárna se skládá z lehkých turbín - hydraulických vrtulí, navlečených a pevně upevněných v podobě girlandy na kabelu vrženém přes řeku.

Jeden konec kabelu je upevněn v nosném ložisku, druhý otáčí rotor generátoru.

Minivodní elektrárna - vodní elektrárna Leneva

Kabel v tomto případě hraje roli jakéhosi hřídele, jehož rotační pohyb se přenáší na generátor. Proud vody roztáčí rotory, rotory roztáčí kabel.

Také vypůjčené z návrhů větrných elektráren, jakési „podvodní větrné turbíny“ s vertikálním rotorem. Na rozdíl od vzduchové vrtule má podvodní vrtule listy o minimální šířce. Pro vodu stačí šířka čepele pouze 2 cm, při takové šířce bude minimální odpor a maximální rychlost otáčení.

Tato šířka lopatek byla zvolena pro rychlost proudění 0,8-2 metry za sekundu. Při vyšších rychlostech mohou být optimální jiné velikosti. Vrtule se nepohybuje v důsledku tlaku vody, ale v důsledku vytváření vztlakové síly. Stejně jako křídlo letadla. Lopatky vrtule se pohybují napříč tokem, spíše než aby byly taženy ve směru toku.

Výhody a nevýhody různých systémů domácích mini vodních elektráren

Nevýhody girlandové vodní elektrárny jsou zřejmé: vysoká spotřeba materiálu, nebezpečí pro ostatní (dlouhý podvodní kabel, rotory skryté ve vodě, blokování řeky), nízká účinnost.

Vodní elektrárna Garland je jakousi malou přehradou. Je vhodné používat v neobydlených, odlehlých oblastech s příslušnými výstražnými značkami.

Může být vyžadováno povolení úřadů a ekologů. Druhou možností je malý potůček na vaší zahradě.

Rotor Daria je obtížné vypočítat a vyrobit.

Na začátku práce je potřeba to odreagovat. Ale je atraktivní, protože osa rotoru je umístěna svisle a výkon lze odebírat nad vodou bez dalších převodů. Takový rotor se bude otáčet při jakékoli změně směru proudění - to je plus.

Nejrozšířenější konstrukce pro stavbu podomácku vyrobených vodních elektráren jsou vrtule a vodní kolo.

Protože tyto možnosti jsou relativně jednoduché na výrobu, vyžadují minimální výpočty a jsou implementovány s minimální náklady, mají vysokou účinnost, snadno se nastavují a obsluhují.

Příklad jednoduché mini vodní elektrárny

Nejjednodušší vodní elektrárnu lze rychle postavit z obyčejného jízdního kola s dynamickým světlometem.

Několik nožů (2-3) musí být připraveno z pozinkovaného železa nebo tenkého hliníkového plechu. Listy by měly mít délku od ráfku kola k náboji a šířku 2-4 cm.

Tyto čepele se instalují mezi paprsky pomocí jakékoli dostupné metody nebo pomocí předem připravených spojovacích prvků.

Pokud používáte dvě čepele, umístěte je proti sobě.

Pokud chcete přidat více nožů, vydělte obvod kola počtem nožů a instalujte je ve stejných intervalech. S hloubkou ponoření kola můžete experimentovat s lopatkami ve vodě. Bývá ponořená z jedné třetiny až z poloviny.

Již dříve se uvažovalo o možnosti cestovní větrné elektrárny.

Taková mikro vodní elektrárna nezabere mnoho místa a skvěle poslouží cyklistům - hlavní je přítomnost potoka nebo potůčku - což je obvykle místo, kde je kemp zřízen.

Mini vodní elektrárna z kola dokáže osvětlit stan a nabíjet mobilní telefony nebo jiné vychytávky.

Zdroj

homemadefree flow

Další v řadě jsou návrhy, jejichž prototypem byla volně průtočná (model 1964) girlandová vodní elektrárna V. Blinova.

Vodní elektrárny, o kterých bude řeč, jsou volně průtočné, s poměrně originální turbínou z tzv. Savoniových rotorů, navlečených na společném (možná ohebném, kompozitním) pracovním hřídeli. Ke své instalaci nevyžadují přehrady ani jiné rozsáhlé vodní stavby. Jsou schopny pracovat s plnou účinností i v mělké vodě, což ve spojení s jednoduchostí, kompaktností a spolehlivostí konstrukce činí tyto vodní elektrárny velmi perspektivními pro zemědělce a zahrádkáře, jejichž pozemky se nacházejí v blízkosti malých vodních toků (řek , potoky a příkopy).

Na rozdíl od přehrad je známo, že volně průtočné vodní elektrárny využívají pouze kinetickou energii proudící vody. Pro určení výkonu existuje vzorec:

N=0,5pV3Fn (1),

N - výkon na pracovním hřídeli (W),
- p - hustota vody (1000 kt/m3),
- V - rychlost toku řeky (m/s),
- F - plocha průřezu aktivní (ponorné) části pracovního tělesa hydraulického stroje (m2),
- n - účinnost přeměny energie.

Jak je vidět z formule 1, při rychlosti řeky 1 m/s na jednoho metr čtvereční Průřez aktivní části hydraulického stroje má v ideálním případě (když n=1) výkon rovný pouze 500W. Tato hodnota je zjevně malá pro průmyslové využití, ale je zcela dostačující pro vedlejší pozemek farmáře nebo letního rezidenta. Navíc může být zvýšena paralelním provozem několika „hydroenergetických girland“.

A ještě jedna jemnost. Rychlost řeky v různých úsecích je různá. Před zahájením výstavby mini-vodní elektrárny je proto nutné určit energetický potenciál vaší řeky pomocí uvedené jednoduché metody. Připomeňme pouze, že vzdálenost, kterou měřící plovák urazí a vydělená časem, který uběhne, bude odpovídat průměrné rychlosti proudění v této oblasti. Je třeba také poznamenat: tento parametr se bude měnit v závislosti na ročním období.

Návrhové výpočty by proto měly být provedeny na základě průměrné (během plánované doby provozu minivodní elektrárny) rychlosti toku řeky.

Obr. 1. Savonius rotory pro domácí girlandové mini-vodní elektrárny:

a, b - lopatky; 1 - příčný, 2 - konec.

Dále je třeba určit velikost aktivní části hydraulického stroje a jeho typ. Vzhledem k tomu, že celá minivodní elektrárna by měla být co nejjednodušší a nekomplikovaná na výrobu, je nejvhodnějším typem měniče Savonius rotor koncového provedení. Při práci s úplným ponořením do vody může být hodnota F rovna součinu průměru rotoru D a jeho délky L a n=0,5. Frekvence otáčení f se určí s přesností přijatelnou pro praxi pomocí vzorce:

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

Aby byla vodní elektrárna co nejkompaktnější, měl by být výkon uvedený ve výpočtu korelován se skutečným zatížením, jehož napájení by měla zajišťovat minivodní elektrárna (protože na rozdíl od větrné turbíny proud budou průběžně dodávány do spotřebitelské sítě). Tato elektřina se zpravidla používá pro osvětlení, napájení TV, rádia a chladničky. Navíc pouze ten druhý je neustále uváděn do provozu po celý den. Zbytek elektrospotřebičů funguje hlavně večer. Na základě toho je vhodné zaměřit se na maximální výkon z jedné „hydroenergetické girlandy“ cca 250-300 W, pokrývající špičkové zatížení akumulátorem nabíjeným z minivodní elektrárny.

Přenos točivého momentu z pracovního hřídele hydraulické elektrárny na řemenici elektrického generátoru se obvykle provádí pomocí mezipřevodu. Tento prvek však lze přísně vzato vyloučit, pokud má generátor použitý v návrhu mikrohydroelektrárny provozní rychlost otáčení nižší než 750 ot./min. Často však musíte přímou komunikaci odmítnout. Ve skutečnosti pro drtivou většinu generátorů domácí produkce provozní rychlost otáčení na začátku dodávky výkonu je v rozsahu 1500-3000 ot./min. To znamená, že je zapotřebí další koordinace mezi šachtami vodní elektrárny a elektrickým generátorem.

Nyní, když je úvodní teoretická část za námi, pojďme se podívat na konkrétní návrhy. Každý z nich má své výhody.

Zde je například polostacionární volně průtočná mini vodní elektrárna s horizontální uspořádání dva koaxiální, vzájemně otočené o 90° (pro usnadnění samostartování) a pevně spojené příčné rotory Savonius. Navíc hlavní části a komponenty této domácí vodní elektrárny jsou vyrobeny ze dřeva jako nejdostupnějšího a „poslušného“ stavebního materiálu.

Navrhovaná minivodní elektrárna je ponorná. To znamená, že jeho nosný rám je umístěn napříč vodním tokem na dně a je zpevněn kotevními lany nebo tyčemi (pokud jsou v blízkosti například chodníky, přístaviště lodí atd.). Děje se tak proto, aby nedošlo k odnesení konstrukce samotným vodním tokem.

Obr.2. Ponorná mini vodní elektrárna s horizontálními příčnými rotory:
1 - základní nosník (nosník 150x100, 2 ks), 2 - spodní příčník (deska 150x45, 2 ks), 3 - střední příčník (nosník 150x120, 2 ks), 4 - podpěra (kulatina o pr. 100, 4 ks .), 5 horní nosník (prkno 150x45, 2 ks), 6 - horní příčník (prkno 100x40, 4 ks), 7 - mezihřídel (nerez, tyč o průměru 30) , 8 - kladkový blok, 9 - konstantní proud generátoru, 10 - „gander“ s porcelánovým válečkem a dvoužilovým izolovaným drátem, 11 - základní deska (deska 200x40), 12 - hnací kladka, 13 - sestava dřevěného ložiska (2 ks), 14 - rotor „hydroenergetická girlanda“ (D600, L1000, 2 ks), 15 disk (z desek o tloušťce 20-40 mm sražených do štítu, 3 ks); kovové prvky upevnění (včetně vzpěr, nábojů vnějších kotoučů) nejsou zobrazeny.

Hloubka řeky v místě instalace mini vodní elektrárny by samozřejmě měla být menší než výška nosného rámu. Jinak je velmi obtížné (ne-li nemožné) zabránit vniknutí vody do elektrického generátoru. Pokud má místo, kde se má minivodní elektrárna nacházet, hloubku větší než 1,5 m nebo je tam velké množství vody a rychlost proudění, která se v průběhu roku velmi mění (což je mimochodem zcela typické pro zasněžené vodní toky), pak se doporučuje toto provedení vybavit plováky. To také umožní jeho snadné přemístění při instalaci na řece.

Nosným rámem mini vodní elektrárny je obdélníkový rám vyrobený ze dřeva, prken a malých kulatin, upevněný hřebíky a drátem (kabely). Kovové části konstrukce (hřebíky, šrouby, svorky, úhelníky atd.) by měly být pokud možno vyrobeny z nerezové oceli nebo jiných korozivzdorných slitin.

Protože provoz takové mini vodní elektrárny je v ruských podmínkách často možný pouze sezónně (kvůli zamrznutí většiny řek), tak po uplynutí doby provozu je celá konstrukce vytažená na břeh podrobena důkladné kontrole. Shnilé dřevěné prvky a kovové části, které navzdory přijatým opatřením zrezivěly, jsou okamžitě vyměněny.

Jednou z hlavních součástí naší mini-hydroelektrárny je „hydroenergetická girlanda“ dvou pevně upevněných (a tvořících jeden celek na pracovní hřídeli) rotorů. Jejich disky lze snadno vyrobit z desek o tloušťce 20-30 mm. Chcete-li to provést, vytvořte z nich štít a pomocí kompasu vytvořte kruh o průměru 600 mm. Poté se každá z desek ořízne podle křivky, která se na ní získá. Po sražení obrobků na dva pásy (pro dosažení požadované tuhosti) se vše opakuje třikrát - podle počtu požadovaných kotoučů.

Pokud jde o čepele, je vhodné je vyrobit ze pokrývačského železa. Nebo ještě lépe z válcových nerezových nádob (sudů) vhodné velikosti a rozříznutých na polovinu (podél osy), ve kterých se obvykle skladují a přepravují zemědělská hnojiva a jiné agresivní materiály. V extrémních případech mohou být čepele vyrobeny ze dřeva. Ale jejich hmotnost (zejména po dlouhém pobytu ve vodě) výrazně vzroste. A to je třeba pamatovat při vytváření mini-vodních elektráren na plovácích.

Na koncích „hydroenergetické girlandy“ jsou připevněny hrotové podpěry. V podstatě se jedná o krátké cylindrické vložky se širokou přírubou a koncovou štěrbinou pro klíč. Příruba je připevněna k příslušnému rotorovému disku čtyřmi šrouby.

Pro snížení tření jsou na středních příčkách umístěna ložiska. A protože běžná kuličková nebo válečková ložiska jsou pro práci ve vodě nevhodná, používají se... domácí dřevěná. Provedení každého z nich se skládá ze dvou příchytek a vkládacích desek s otvorem pro průchod čepové podpěry. Kromě toho jsou střední ložiskové pánve umístěny tak, že dřevěná vlákna probíhají rovnoběžně s hřídelí. Kromě toho se speciálními opatřeními zajistí, že desky vložek jsou pevně fixovány proti bočnímu pohybu. To se provádí pomocí utahovacích šroubů.

Obr.3. Sestava kluzného ložiska:
1 - lisovací držák (St3, lišta 50x8, 4 ks), 2 - střední příčník rámu, 3 - lisovací vložka (z tvrdého dřeva, 2 ks), 4 vyměnitelné vložky (z tvrdého dřeva, 2 ks) , 5 - šroub M10 s maticí Grover a podložkou (4 sady), 6 - šroub M8 se dvěma maticemi a podložkami (2 ks).

V uvažované mikrohydroelektrárně se jako elektrický generátor používá jakýkoli automobilový generátor. Produkují 12-14 V DC a lze je snadno připojit jak k baterii, tak k elektrospotřebičům. Výkon těchto strojů je asi 300 W.

Docela přijatelné pro vlastní výroby a návrh přenosné mini vodní elektrárny s vertikálním uspořádáním „věnce“ a generátoru. Taková vodní elektrárna je podle autora vývoje materiálově nejméně náročná. Nosnou konstrukcí instalace, která fixuje její polohu v korytě řeky, je dutá ocelová tyč (např. z potrubních dílů). Jeho délka se volí na základě charakteru dna vodního toku a rychlosti toku. Navíc takový, že ostrý konec tyče zaražený do dna by zaručoval stabilitu minivodní elektrárny a její nenarušení proudem. Dodatečné použití strií je také možné.
Po určení aktivního povrchu rotoru pomocí vzorce (1) a změření hloubky řeky v místě instalace mini vodní elektrárny je snadné vypočítat průměr zde použitých rotorů Savonius. Pro jednoduchost a samospouštěcí konstrukci je vhodné vyrobit „hydroenergetickou girlandu“ ze dvou rotorů spojených tak, že lopatky prvního jsou vůči druhému posunuty o 90° (podél osy otáčení). Navíc pro zvýšení provozní efektivity je konstrukce na straně náběhu vybavena štítem, který plní roli vodící lopatky. No a pracovní hřídel je uložena v kluzných ložiskách horních a spodních podpěr. V zásadě lze pro krátkodobou dobu provozu mini vodní elektrárny (například při pěším výletu) použít kuličková ložiska velkého průměru. Pokud je však ve vodě písek nebo bahno, bude nutné tyto jednotky po každém použití umýt v čisté vodě.

Rýže. 4. Mini vodní elektrárna s vertikálním uspořádáním rotorů koncového typu:
1 - nosná tyč, 2 - sestava spodního ložiska, 3 - disk "hydroenergetická girlanda" (3 ks), 4 - rotor (D600, 2 ks), 5 - sestava horního ložiska, 6 - pracovní hřídel, 7 - převod, 8 - elektrický generátor, 9 - „gander“ s porcelánovým válečkem a dvoužilovým izolovaným drátem, 10 - montážní svorka generátoru, 11 - pohyblivý vodicí panel; a, b - lopatky: výztuhy na horním konci nosné tyče nejsou znázorněny.

Podpěry jsou k tyči přišroubovány a přivařeny v závislosti na hmotnosti „hydroenergetické girlandy“ a nutnosti její demontáže na díly. Horní konec pracovní hřídele hydraulického stroje je zároveň vstupní hřídelí multiplikátoru, pro kterou lze (jako nejjednodušší a technologicky nejvyspělejší) použít pás.

Elektrický generátor je opět převzat z automobilu. Je snadné jej připevnit k nosné tyči pomocí svorky. A samotné dráty vycházející z generátoru musí mít spolehlivou hydroizolaci. Na obrázcích nejsou zobrazeny přesné geometrické proporce mezipřevodu, protože závisí na parametrech konkrétního generátoru, který máte. Převodové řemeny lze vyrobit ze staré automobilové duše, nařezat ji na pásy o šířce 20 mm a poté zkroutit do svazků.

Pro napájení malých obcí je vhodná girlandová minivodní elektrárna navržená V. Blinovem, která není ničím jiným než řetězem sudovitých rotorů Savonius o průměru 300-400 mm, připevněných na pružném nataženém kabelu přes řeku. Jeden konec kabelu je připojen ke sklopné podpěře a druhý přes jednoduchý násobič k hřídeli generátoru. Při rychlosti proudění 1,5-2,0 m/s dělá řetěz rotorů až 90 ot./min. A malá velikost prvků „hydroenergetické girlandy“ umožňuje provozovat tuto mikro-hydroelektrárnu na řekách s hloubkou menší než jeden metr.

Je třeba říci, že před rokem 1964 se V. Blinovovi podařilo vytvořit několik přenosných a stacionárních mini vodních elektráren vlastní konstrukce, z nichž největší byla vodní elektrárna postavená u obce Porozhki (Tverská oblast). Dvojice girland zde poháněla dva standardní automobilové a traktorové generátory o celkovém výkonu 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunin