Mini a mikro vodní elektrárny - oblíbené návrhy a aplikace

Pokud se podíváte na dnešní průmyslovou energii, pokud věnujete pozornost dynamice vývoje v oblasti alternativní energie, můžete si snadno všimnout, že zde byl vytvořen takový stereotyp: plochá řeka v zásadě není vhodná pro výrobu energie ve vodních elektrárnách.

Velké vodní elektrárny se staví pomocí zařízení původně navrženého k výrobě velkých elektrických kapacit na strmých okrajích nebo na horských řekách, kde průtok vody dosahuje alespoň 2 m / s.

Generátorové sady pro takové vodní elektrárny nejsou vhodné pro provoz na relativně slabém proudu nížinné řeky. Za tímto účelem (pro všechny řeky) se prodávají pouze turistické hračky pro nabíjení mobilních telefonů na pár wattů ...

Stavět přehradu pro následnou výstavbu průmyslové vodní elektrárny je samozřejmě nákladný podnik, bude to trvat dlouho, než se vyplatí, a obecně nemá smysl zřizovat tradiční vodní elektrárnu na hladké řece. I když je na hladké řece instalováno konvenční pohonné zařízení, jeho účinnost mu neumožní získat normální výkon při nízkých rychlostech, zejména s ohledem na ztráty na převodovce.

Konečně ty vzorce, které říkají, že rychlost vody menší než 2 m / s není vhodná pro vodní energii, jednoduše nejsou navrženy pro použití na malé proudy. Zde jsou zapotřebí různé vzorce a různé přístupy k výrobě než ve velkých průmyslových vodních elektrárnách.

Představte si, jak by nízkoenergetická hydraulická zařízení mohla dodávat elektřinu do nepřístupných oblastí naší země a nízké náklady na jejich výstavbu by se rychle vyplatily. Na malých tocích již můžete stavět mini- a mikro-vodní elektrárny. Jak to ovlivní vývoj alternativní energie, jejíž potenciál je v Rusku realizován jen zlomek procenta?

Mini-hydroelektrárna postačuje k pohonu prázdninové vesnice, panství, farmy, farmy umístěné poblíž řeky, kde však není možné položit normální elektrickou síť. Dokonce i ve vodovodních a sanitačních zařízeních je v zásadě možné uspořádat mikroelektrárny. Kromě toho návrhy malých vodních elektráren dlouho zrají a zrají v myslích pečujících, kreativních lidí.

Pojďme se podívat na nejoblíbenější návrhy domácích malých vodních elektráren. Malé vodní elektrárny malé velikosti tedy vždy tečou vodní elektrárny s kapacitou od několika stovek wattů do několika desítek kilowattů, využívající energii volného toku řeky, jejíž rotory mohou být uspořádány různými způsoby. Pro mini vodní elektrárny existují tři hlavní typy rotorů: vodní kolo, věnec a vrtule.

Vodní kolo je instalováno kolmo k řece a ponoří ho do vody méně než polovina lopatek. Proud otáčí kolem, narazil do lopatek a kolo otáčí rotor generátoru (prostřednictvím kardanu, ozubeného kola nebo jiného ozubeného kola). Toto je nejjednodušší a nejuniverzálnější typ turbíny pro mini-hydro: jsou nejméně objemné, zabírají nejmenší plochu a mají nejvyšší účinnost.

Taková kola lze instalovat na řeku nebo dokonce na malý horský potok. U domácích modelů můžete často najít generátor automobilu převedený na permanentní magnety jako generátor. Síla modelů kol dosahuje jednotek kilowattů.

Věnec vodní elektrárna je sada dlouhých kabelů s válcovými rotory k nim, jeden po druhém, které jsou přenášeny z jednoho břehu řeky na druhý. Rotory ponořené ve vodě se otáčí podél řeky, přeměňují kabely v otáčení a kabely otáčí rotor generátoru přes ozubená kola.

Taková konstrukce je velmi materiálně náročná a nějakým způsobem nebezpečná, protože blokuje koryto řeky jako přehrada.

Varianta této myšlenky jsou rotory s lopatkami na rotační ose, která přenáší rotaci prostřednictvím kardanu na synchronní generátor. Generátory tohoto druhu jsou vyráběny na kilowattovou jednotku.

Vrtule - vypadá to jako větrná turbína s tenkými lopatkami převrácená pod vodou, instalovaná v potrubí. Tloušťka lopatek a průměr trubky závisí na rychlosti toku v místě instalace rotoru. Otáčení se zde přenáší přes převodovku na generátorový rotor.

Ukázalo se, že tento typ turbíny je nejvíce specializovaný, protože turbína je vyráběna přísně pro tokové podmínky v místě instalace, takže se zvyšuje rychlost vody v potrubí.

Generátory tohoto typu jsou vyráběny nejen samostatně amatéry, ale také průmyslově: jedna japonská společnost vyrábí takové generátory s kapacitou 250 wattů.

Neméně důležité je energetické zařízení instalované v mini-hydroelektrárně. Měl by pracovat ve shodě s tlakem a průtokem, měl by mít stabilizaci a elektroniku se schopností přepnout na ruční ovládání, vybavený všemi typy ochrany, včetně před nouzovými situacemi.