Мини и микро водноелектрически централи - популярни проекти и приложения

Ако погледнете съвременната индустриална енергия, ако обърнете внимание на динамиката на развитието в областта на алтернативната енергия, лесно можете да забележите, че такъв стереотип отдавна се е формирал тук: равна река по принцип не е подходяща за производство на енергия в водноелектрическите централи.

Големите водноелектрически централи се изграждат с помощта на първоначално оборудване, предназначено за производство на голям електрически капацитет в стръмни ръбове или по планински реки, където дебитът на водата достига най-малко 2 m / s.

Генераторните агрегати за такива водноелектрически централи не са подходящи за експлоатация при сравнително слаб поток на низинна река. За тези цели (за всякакви реки) се продават само туристически играчки за зареждане на няколко вата мобилни телефони ...

Разбира се, изграждането на язовир за последващото изграждане на индустриална водноелектрическа станция върху нея е скъпо начинание, ще отнеме много време, за да се изплати, и като цяло няма смисъл да се изгради традиционна водноелектрическа централа на обикновена река. Дори ако конвенционално задвижващо устройство е инсталирано на низинна река, неговата ефективност няма да му позволи да получи нормална мощност при ниски скорости, особено като вземе предвид загубите на скоростната кутия.

И накрая, онези формули, които казват, че скоростта на водата под 2 m / s не е подходяща за хидроенергия, просто не са проектирани да се прилагат към малки течения. Тук са необходими различни формули и различни подходи за производство, отколкото в големите промишлени ВЕЦ.

Представете си как хидравличните инсталации с ниска мощност биха могли да осигурят електричество в отдалечени райони на страната ни и малките разходи за тяхното изграждане бързо биха се изплатили. На малки потоци вече могат да се изграждат мини- и микро-водноелектрически централи. Как би се отразило това върху развитието на алтернативната енергия, потенциалът на която в Русия се реализира само на част от процента?

Мини-водноелектрическа централа е достатъчна за захранване на ваканционно селище, имение, ферма, ферма, разположена близо до всяка река, където обаче е невъзможно да се постави нормална електрическа мрежа. Дори на водоснабдителните и канализационните съоръжения по принцип е възможно да се организират микро-водноелектрически централи. Нещо повече, проектите на малки водноелектрически централи отдавна узряват и узряват в съзнанието на грижовни, креативни хора.

Нека да разгледаме най-популярните дизайни на домашно направени мини водноелектрически централи. Така че, малки по размер малки водноелектрически централи винаги текат хидроелектростанции с мощност от няколкостотин вата до няколко десетки киловата, използвайки енергията на свободното течение на реката, чиито ротори могат да бъдат подредени по различни начини. Има три основни типа ротори за мини водноелектрически централи: водно колело, гирлянд и витло.

Водното колело е инсталирано перпендикулярно на реката, като го потапя по-малко от половината от лопатките във водата. Токът върти колелото, като се блъсне в лопатките, а колелото завърта ротора на генератора (чрез кардан, зъбна или друга предавка). Това е най-простият и универсален тип турбина за мини-хидро: те са най-малко обемисти, заемат най-малката площ и имат най-висока ефективност.

Такива колела могат да бъдат инсталирани на реката или дори на малък планински поток. В домашните модели често можете да намерите автомобилен генератор, превърнат в постоянни магнити като генератор. Мощността на моделите на колелата достига единици от киловат.

Хидростанция за гирлянди е комплект от дълги кабели с цилиндрични ротори, закрепени един към друг, които се прехвърлят от един речен бряг в друг. Потопените във водата ротори се въртят по реката, превръщайки кабелите в въртене, а кабелите въртят ротора на генератора през зъбните колела.

Такава конструкция е доста материална и по някакъв начин опасна, защото блокира речното корито като язовир.

Вариант на тази идея са ротори с лопатки на въртяща се ос, които прехвърлят въртене през кардан към синхронен генератор. Този тип генератори се произвеждат на киловат единица.

Витло - изглежда като вятърна турбина с тънки остриета, преобърнати под вода, монтирани в тръба. Дебелината на лопатките и диаметърът на тръбата зависят от скоростта на потока на мястото на монтаж на ротора. Въртенето тук се предава чрез скоростната кутия към ротора на генератора.

Този тип турбина се оказва най-специализиран, тъй като турбината се произвежда строго за условията на потока на мястото на монтаж, така че скоростта на водата в тръбата се увеличава.

Генераторите от този тип се произвеждат не само независимо от любителите, но и се произвеждат от промишлеността: една японска компания произвежда такива генератори с мощност 250 вата.

Също толкова важно е енергийното оборудване, инсталирано в мини-водноелектрическата централа. Тя трябва да работи съвместно с налягането и дебита, да има стабилизация и електроника с възможност за преминаване към ръчно управление, оборудвана с всички видове защити, включително от аварийни ситуации.