Regelbunden höjning av elpriserna får många att tänka på frågan om alternativa elkällor. En av de bästa lösningarna i detta fall är ett vattenkraftverk. Sökandet efter en lösning på denna fråga berör inte bara landets omfattning. Allt oftare kan man se minivattenkraftverk för hemmet (stugan). Kostnaderna i detta fall kommer endast att vara för konstruktion och underhåll. Nackdelen med en sådan struktur är att dess konstruktion endast är möjlig under vissa förhållanden. Vattenflöde krävs. Dessutom kräver konstruktionen av denna struktur på din gård tillstånd från lokala myndigheter.
schema för minivattenkraftverk
Principen för driften av ett vattenkraftverk för ett hem är ganska enkel. Strukturdiagrammet är som följer. Vatten faller på turbinen, vilket gör att bladen roterar. De driver i sin tur det hydrauliska ställdonet på grund av vridmomentet eller tryckfallet. Från den överförs den mottagna kraften till den elektriska generatorn, som genererarel.
För närvarande kompletteras vattenkraftssystemet oftast med ett styrsystem. Detta gör att designen fungerar i automatiskt läge. Vid behov (till exempel en olycka) är det möjligt att byta till manuell styrning.
Sorter av minivattenkraftverk
Det bör förstås att minivattenkraftverk inte kan producera mer än tre tusen kilowatt. Detta är den maximala kraften i en sådan struktur. Det exakta värdet beror på typen av HPP och utformningen av den utrustning som används.
Beroende på typen av vattenflöde särskiljs följande typer av stationer:
- Kanal, karaktäristisk för slätten. De är installerade på floder med lågt flöde.
- Stationär använd energin från vattenfloder med ett snabbt vattenflöde.
- HPPs installerade på platser där vattenflödet sjunker. De finns oftast i industriorganisationer.
- Mobil, som är byggd med en förstärkt hylsa.
För byggandet av ett vattenkraftverk räcker det med en liten bäck som rinner genom platsen. Ägare av hus med centr alt vatten bör inte misströsta.
Ett av de amerikanska företagen har utvecklat en station som kan byggas in i vattenförsörjningssystemet hemma. En liten turbin är inbyggd i vattenförsörjningssystemet, som sätts i rörelse av flödet av vatten som rör sig av gravitationen. Det saktar ner hastighetenvattenflöde, men minskar kostnaden för el. Dessutom är den här installationen helt säker.
Även minivattenkraftverk byggs i avloppsröret. Men deras konstruktion kräver att vissa villkor skapas. Vatten genom röret bör rinna naturligt på grund av lutningen. Det andra kravet är att rördiametern ska vara lämplig för utrustningen. Och detta kan inte göras i ett fristående hus.
Klassificering av mini-HPP
Minivattenkraftverk (husen där de används är mestadels privat sektor) är oftast en av följande typer, som skiljer sig åt i driftprincipen:
- Vattenhjulet är den traditionella typen och det enklaste att göra.
- Propeller. Används i fall där floden har en kanal med en bredd på mer än tio meter.
- Girlanden är installerad på floder med ett lätt flöde. Ytterligare strukturer används för att öka hastigheten på vattenflödet.
- Darrieus-rotorn installeras vanligtvis i industrianläggningar.
De här alternativen är vanliga eftersom de inte kräver byggandet av en damm.
Vattenhjul
Detta är en klassisk typ av vattenkraftverk, som är mest populär för den privata sektorn. Mini vattenkraftverk av denna typ är ett stort hjul som kan rotera. Dess blad sänks ner i vattnet. Resten av strukturen är ovanför kanalen, vilket tvingar hela mekanismen att röra sig. Kraftöverförs genom en hydraulisk drivning till en generator som genererar ström.
Propellerstation
På ramen i vertik alt läge finns en rotor och en undervattensväderkvarn, sänkt under vatten. Väderkvarnen har blad som roterar under påverkan av vattenflödet. Det bästa motståndet tillhandahålls av två centimeter breda blad (med ett snabbt flöde, vars hastighet dock inte överstiger två meter per sekund).
I det här fallet sätts bladen i rörelse på grund av den resulterande lyftkraften, och inte på grund av vattentrycket. Dessutom är rörelseriktningen för bladen vinkelrät mot flödesriktningen. Den här processen liknar vindkraftsparker, bara den fungerar under vattnet.
Garland HPP
Denna typ av minivattenkraftverk är en kabel som sträcks över bädden och fixeras i ett axiallager. Turbiner av liten storlek och vikt (hydrauliska rotorer) hängs och styvt fixerade på den i form av en krans. De består av två halvcylindrar. På grund av inriktningen av axlarna, när de sänks ner i vattnet, skapas ett vridmoment i dem. Detta leder till att kabeln böjer sig, sträcker sig och börjar rotera. I denna situation kan kabeln jämföras med en axel som tjänar till att överföra kraft. Ena änden av repet är ansluten till växellådan. Kraft överförs till den från rotationen av kabeln och de hydrauliska rotorerna
Närvaron av flera "girlanger" kommer att bidra till att öka kraften i stationen. De kan kopplas till varandra. Inte ens det förbättrar mycket.effektiviteten hos denna HPP. Detta är en av nackdelarna med en sådan struktur.
En annan nackdel med denna art är faran den skapar för andra. Denna typ av station kan bara användas på öde platser. Varningsskyltar är obligatoriska.
Rotor Daria
Ett minivattenkraftverk för ett privat hus av denna typ är uppkallat efter dess utvecklare - Georges Darier. Denna design patenterades 1931. Det är en rotor med blad på. För vart och ett av bladen väljs de nödvändiga parametrarna individuellt. Rotorn sänks under vatten i vertik alt läge. Bladen roterar på grund av tryckfallet som uppstår under verkan av vatten som strömmar över deras yta. Denna process liknar lyftkraften som får flygplan att lyfta.
Den här typen av HPP har ett bra effektivitetsindex. Den andra fördelen är att flödesriktningen inte spelar någon roll.
Från nackdelarna med denna typ av kraftverk kan man peka ut en komplex design och svår installation.
Fördelar med minivattenkraftverk
Oavsett typ av design har minivattenkraftverk ett antal fördelar:
- Miljövänlig, producera inte skadliga ämnen för atmosfären.
- Processen att generera el är ljudlös.
- Vattnet förblir rent.
- El genereras konstant, oavsett tid på dygnet eller väderförhållanden.
- Även en liten bäck räcker för att utrusta stationen.
- Överskottsel kan säljas till grannar.
- Behöver inte mycket tillståndsdokumentation.
Gör-det-själv-minivattenkraftverk
Du kan bygga en vattenstation för att generera el själv. För ett privat hus räcker det med tjugo kilowatt per dag. Även ett gör-det-själv-minivattenkraftverk klarar detta värde. Men man bör komma ihåg att denna process kännetecknas av ett antal funktioner:
- Exakta beräkningar är svåra att göra.
- Mått, tjockleken på elementen väljs "med ögat", endast empiriskt.
- Improviserade strukturer saknar skyddsfunktioner, vilket resulterar i frekventa haverier och tillhörande kostnader.
Därför, om det inte finns någon erfarenhet och viss kunskap inom detta område, är det bättre att överge idén om detta. Det kan vara billigare att köpa en färdig station.
Om du ändå bestämmer dig för att göra allt med dina egna händer, måste du börja med att mäta hastigheten på vattenflödet i floden. Det beror trots allt på vilken kraft som kan erhållas. Om hastigheten är mindre än en meter per sekund, kommer byggandet av ett minivattenkraftverk på denna plats inte att motivera sig självt.
Ett annat steg som inte bör utelämnas är beräkningarna. Det är nödvändigt att noggrant beräkna mängden kostnader som kommer att spenderas på byggandet av stationen. Som ett resultat kan det visa sig att vattenkraft inte är det bästa alternativet. Då bör du vara uppmärksam på andra typer av alternativ el.
Minivattenkraftverk kan vara den bästa kostnadsbesparande lösningenför el. För dess konstruktion är det nödvändigt att ha en flod nära huset. Beroende på önskade egenskaper kan du välja lämplig version av vattenkraftverket. Med rätt tillvägagångssätt kan du till och med göra en sådan struktur med dina egna händer.
