Сколько киловатт выдает мини гэс. Минигидроэлектростанции - пример возобновляемых источников энергии. Дополнительная функции и оснастка для эксплуатации микро – ГЭС.
В связи с постоянным удорожанием углеводных энергоносителей, специалисты обращают все большее внимание на преимущества, которые дает использование электроэнергии, полученной более экономным способом. Одним из самых экономных и экологически чистых способов получения электроэнергии является гидроэлектростанция для дома, затраты на которую сводятся к первичному строительству и техническому обслуживанию оборудования. Но не каждая местность имеет природные возможности для строительства подобных сооружений, для которых необходим мощный водный поток и большой перепад высот, создаваемых плотиной, в этом случае на помощь энергетикам приходят мини ГЭС.
Параметры размера дюз связаны с доступным потоком воды. Размеры сопел меньшего диаметра используются для ситуаций с более низким расходом. Сопла изготавливаются производителями на основе потенциального диапазона расхода. Как правило, эти детали являются съемными и заменяемыми. Более крупные системы иногда имеют регулируемые «сопла для игл» или «копья».
Диапазон головки связан с типами турбин, которые можно использовать. Низковольтные турбины также могут использовать турбинные реакторы турбины. Диапазон потока будет варьироваться для каждого сайта проекта. В таблице показан фактический расход, используемый в турбине, который может составлять от 10% до 50% потока.
Принцип работы и мини ГЭС
Принцип работы этого оборудования достаточно прост, что добавляет ему надежности. Водный поток, попадая на лопасти турбины, вращает гидропривод, сопряженный с электрогенератором, который и обеспечивает выработку электроэнергии под управлением контролирующей системы.
Современные мини ГЭС оборудованы системой управления, дающей возможность осуществлять работу в автоматическом режиме с мгновенным переходом на ручное управление в случае возникновения аварийной ситуации. Многоуровневая система защиты позволяет избежать перегрузок оборудования при изменении внешних условий. Конструкция станций позволяет минимизировать проведение строительных работ во время установки необходимого оборудования.
Контроль также необходим для сетей с сеткой, когда происходят сбои в обслуживании. Без нагрузки сети электроснабжения гидротурбины будут превышать скорость, что может привести к механическому и электрическому разрушению. Элементы управления, дамп нагрузки и учета включают в себя описание того, что поставляется с турбиной и что нужно приобретать отдельно.
Мне кажется надо что-то всё таки доводить до конца
Выбор турбины обычно начинается с определения доступной головки и потока участка, включая изменение сезонных потоков. Выбор также основан на том, будет ли ваша система сетчатой или вне сети, а также с батареями или без них. Большинство турбинных производств предоставляют онлайн-опросные листы, чтобы помочь в выборе турбин.
Разновидности мини ГЭС
Мини гидроэлектростанция – это оборудование мощностью от 1 до 3000 кВт, которое включает в себя водозаборное устройство (турбину), генерирующий энергоблок и систему управления оборудованием.
В зависимости от используемых водных ресурсов мини ГЭС делятся на несколько категорий:
- русловые станции, использующие энергию небольших рек с организованными водохранилищами. Применяются в основном на равнинной местности;
- стационарные станции, использующие энергию быстрого течения при эксплуатации горных рек;
- станции, использующие перепады водного потока на промышленных предприятиях;
- мобильные станции, использующие для организации потока армированные рукава.
Согласно ожидаемому напору водного потока проектируется соответствие гидроагрегата и его турбины мощности электрогенерирующего блока для обеспечения необходимой частоты вращения генератора и облегчения создания необходимой частоты тока.
Большинство производителей турбин публикуют результаты испытаний своих турбин на разных головах и потоках и с различными турбинами. Графики подготовлены и скомпилированы для различных размеров сопел и будут использоваться производителем для рекомендации конкретной турбины.
Предполагаемое использование энергии дополнительно определит размеры турбины. Нет смысла выделять больше энергии, чем можно использовать. Неиспользованная энергия должна быть шунтирована до сетки или отвлекающих нагрузок - обычно водяных или воздушных нагревателей - для защиты генератора. Инверторы и батареи для гидроэлектрических систем обычно имеют размер, соответствующий пиковой нагрузке, и сохраняют избыточную энергию для этих нагрузок и скачков напряжения двигателя.
Для различных условий работы мини ГЭС разработаны соответствующие конструкции турбин:
- при большом напоре водяного потока более 60 м применяют радиально-осевые и ковшовые турбины;
- при средней интенсивности потока 25 — 60 м хорошо зарекомендовали себя турбины поворотно-лопастной и радиально-осевой конструкции;
- на низконапорных потоках выгодней использовать поворотно-лопастные и пропеллерные конструкции, помещенные в железобетонные камеры.
Видео домашней гидроэлектростанции сделанной своими руками
Расположение турбины относительно ее соединительной батареи или нагрузок обычно диктует напряжение генерации турбины. Требуется тщательное планирование, даже за пределами выбора турбины. Каждый компонент системы должен быть выбран и интегрирован в целое. Например, проектирование и монтаж клапанов, а также соединительных и разгрузочных труб имеют решающее значение для правильной работы гидроэлектрических турбин, поскольку выгрузка воды из турбины будет смешиваться с воздухом и обычно удваиваться по объему при выходе из турбины.
В России на этом рынке работают
Рекомендации от производителей турбин также полезны при рассмотрении размеров впускных и выпускных трубопроводов. Кен Гарднер - инженер-строитель-консультант и мастер-электрик. Ян Вуфенден учит и пишет о гидроэнергетике и других возобновляемых источниках в Северной и Центральной Америке. Он мечтает о голове и потоке в своей солнечной и ветровой ферме на его плоской островной собственности.
Особенности подключения мини ГЭС
Устройство этого оборудования позволяет подключать станции непосредственно к сети электроснабжения, в этом случае используется синхронный генератор. Для создания локальной сети используют асинхронный агрегат, который комплектуется блоком балластной нагрузки, необходимой для рассеивания избыточной мощности во избежание выхода из строя систем подачи электроэнергии и скачкообразных изменений основных параметров сети.
Существуют различные типы малых гидроэлектростанций, в основном для частного использования. Для строительства и использования частной гидроэлектростанции разрешение должно быть доступно или собрано в соответствии с водным законодательством. Основания закреплены в Законе о водных ресурсах и Законе о воде. Мини-гидроэлектростанции доступны в различных исполнениях. Существуют островные приложения, час Общественного электроснабжения нет. Если поток или река выбрасывается через барьер, это препятствие должно быть обойдено соответствующими лестницами для рыбы.
Преимущества и недостатки мини ГЭС
К преимуществам работы подобных систем можно отнести:
- экологическую безопасность оборудования и отсутствие необходимости затопления больших площадей;
- низкую стоимость получаемой электроэнергии, которая в разы дешевле вырабатываемой на ТЭС;
- простоту и надежность применяемого оборудования и возможность его работы в автономном режиме;
- неисчерпаемость используемого природного ресурса
К недостаткам относятся:
Линовая гидроэлектростанция. Это сопоставимо с выработкой электроэнергии на гидроэлектростанции, где проточная вода управляет турбиной. Затем генерируемый ток подается в недавно разработанный накопитель, из которого удаляется энергия для электрического управления и электромагнитного клапана. Дополнительный солнечный элемент подает энергию для срабатывания датчика. Таким образом, клапан также полностью независим от внешних поставщиков электроэнергии в течение многих лет. Сетевое соединение или аккумулятор больше не нужны.
Это не только экономит энергию, но также позволяет избежать дорогостоящей и экологически вредной утилизации батарей. Гидродинамический генератор расположен в водяном контуре газового нагревателя. Как только раздаточная точка открыта, вода течет через генератор, и это создает электричество. При подаче потока воды в нагреватель газового потока, когда открывается точка выдачи, труба обеспечивает электрический ток для зажигания газовой горелки. Даже в случае устройства, поддерживающего вентилятор, можно отказаться от постоянно горения пилотного пламени.
- перебои в электроснабжении определенных регионов при выходе оборудования из строя, с случае использования мини ГЭС, как локального источника. Это компенсируется наличием аварийного источника энергоснабжения, подключаемого автоматически;
- слабая производственная и ремонтная база этой отрасли энергообеспечения в нашей стране.
Если у Вашего жилища протекает река или даже небольшой ручей, то с помощью самодельной мини ГЭС Вы можете получить бесплатную электроэнергию. Возможно это будет не очень большое пополнение бюджета, но осознание того, что у Вас есть своя собственная электроэнергия - стоит гораздо дороже. Ну а если, например на даче, нет центрального электроснабжения - то даже небольшие мощности электроэнергии будут просто необходимы. И так, для создания самодельной гидроэлектростанции необходимо как минимум два условия - наличие водяного ресурса и желание.
С помощью этого метода потребление газа может быть уменьшено на 25%. А также экологически вредные отходы батареи, наконец, ушли в прошлое. В регионах без коммунальной сети, Пико-гидроэлектростанции используются для выработки электроэнергии. Полезный выход определяется гидравлическими параметрами, количеством воды и чистой высотой падения.
Отток осуществляется через трубу, на которой размещена турбина. Линия подачи воды соединена с байонетными муфтами. В зависимости от доступной воды возможно до трех сопел. Вода выходит из турбины без давления. Эти электростанции спроектированы так, чтобы быть очень компактными и не требующими технического обслуживания.
Если и то и другое присутствует, то то первое, что нужно сделать – это измерить скорость потока реки. Сделать это очень просто - бросаете в реку веточку и замерьте время, в течении которого она проплывет 10 метров. Поделив метры на секунды, вы получите скорость течения в м/с. Если скорость меньше 1 м/с, то продуктивной мини ГЭС не получится. В этом случае можно попробовать увеличить скорость потока искусственно заузив русло или сделав небольшую плотину, если имеете дело с не большим ручьем.
Вариант самодельной мини ГЭС с вертикальной установкой колеса
Электропитание для альпийских горных хижин и хижины хижины Дома выходных дней Станции для измерения данных Развивающиеся страны. Почему технология, которая доказала свою ценность на протяжении веков, забыта? В случае этих конструкций проточная вода приводит в движение колесо, которое через вал, Несколько десятилетий назад были также водяные мельницы, которые использовали генератор для выработки электроэнергии. По появляющейся технологии эта относительно простая техника вышла из моды. К сожалению, процедуры лицензирования таких установок очень сложны, так что многие заинтересованные стороны отталкиваются.
Для ориентира, можно использовать соотношение между скоростью потока в м/с и мощностью снимаемой электроэнергии с вала винта в кВт (диаметр винта 1 метр). Данные экспериментальные, в реальности полученная мощность зависит от многих факторов, но для оценки подойдет.Так:
0.5 м/с – 0.03 кВт,
0.7 м/с – 0.07 кВт,
1 м/с – 0.14 кВт,
1.5 м/с – 0.31 кВт,
2 м/с – 0.55 кВт,
2.5 м/с – 0.86 кВт,
3 м/с -1.24 кВт,
4 м/с – 2.2 кВт и т.д.
Но и ветряные мельницы, немного превращенные в ветряные электростанции, тем временем снова пробились. Почему водоемы не должны быть осуществимы? Водные колеса использовались в Месопотамии более 2000 лет, чтобы нарисовать воду. В начале века для управления зерновыми мельницами использовались простые водяные колеса. Шлифовальные камни были прикреплены непосредственно к валу водяного колеса без дополнительных элементов трансмиссии. В 100 г. до н.э. в Западной Анатолии должны были быть мельницы с водой.
Большие водяные колеса в основном недостаточны. Таким образом, они добились большей эффективности, поскольку использовали не только поток, но и энергию ловушки воды. Гидроэлектрическая мощность водяных колес является источником энергии для самых разнообразных применений в средние века.
Мощность самодельной мини ГЭС пропорциональна кубу скорости потока. Как уже указывалось, если скорость течения недостаточная, попробуйте ее искусственно увеличить, если это конечно возможно.
Типы мини-ГЭС
Существует несколько основных вариантов самодельных мини гидроэлектростанций.
Водяное колесо
Эта речная электростанция не нуждается в каких-либо поперечных деформациях и закрылках. Из-за специальной конструкции рыбные запасы в водах не подвергаются опасности. В зависимости от расхода воды, турбина может производить электричество от 0, 5 до 300 кВт. Преобразователь потока также может использоваться в большой проточной воде под понтоном и в потоках без градиента с соответствующей скоростью воды.
Поскольку он движется с кинетической энергией воды, а не с потенциальной энергией, это так называемая турбина с «нулевой головкой» или «в потоке». Это означает, что никакие плотины и градиенты не нужны, чтобы поток не влиял и не требовалось больших инвестиций в инфраструктуру. Запатентованное плавающее тело адаптируется к водным условиям. Диффузор имеет две основные функции. Вторая функция обеспечивает стабильное плавающее положение генератора в воде. Медленный вращающийся генератор был выбран таким образом, чтобы перед входом в турбину не было всасывания, и таким образом увеличилось удобство для рыб.
Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды. Колесо погружено в поток меньше чем наполовину. Вода давит на лопасти и вращает колесо. Существуют также колеса-турбины со специальными лопатками, оптимизированными под струю жидкости. Но это достаточно сложные конструкции скорее заводского, чем самодельного изготовления.
Список использованной литературы
Три лопасти ротора состоят из армированного стекловолокном пластика. Этот материал обеспечивает надежную работу лопастей ротора даже при высоком расходе. Благодаря энергичному развороту операции архимедовой винт становится энергетической машиной для производства энергии. Червь с водяным питанием имеет минимальные экологические нарушения, является экологически чистым и имеет длительный срок службы. Кроме того, при установке в реку обычно можно отказаться от изменения естественного русла реки. Из-за расположения зоны генератора над уровнем воды на входе не требуется водонепроницаемая генераторная установка.
Ротор Дарье
Это ротор с вертикальной осью вращения, используемый для генерации электрической энергии. Вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Эта конструкция была запатентована Жорж Жан-Мари Дарье, французским авиационным инженером в 1931 году. Также часто используется в конструкциях ветрогенераторов.
Многие компании в тепловой промышленности используют «обычные» тепловые насосы для перекачивания тепла из проточной воды. Решение, которое часто приводит к плохим результатам. При использовании поверхностных вод испаритель должен быть расположен в проточном дне, где должна быть достигнута максимальная эффективность. На некоторых заводах со специальными теплообменниками рассольная машина по-прежнему оправдана, но затраты на рассол и дополнительный теплообменник снижают эффективность.
Тепловой насос, управляемый гидроэнергетикой, нуждается только в токе для регулирования и по-прежнему составляет около 40, - € в год даже для больших объектов, все еще высоких. Электростанции мощностью до 100 кВт. В категории гидроэнергетики все гидроэлектростанции, работающие на электроэнергии, не превышают 100 кВт.
Гирляндная ГЭС
Гидроэлектростанция состоит из легких турбин - гидровингроторов, нанизанных и жестко закрепленными в виде гирлянды на тросе, переброшенном через реку. Один конец троса закрепляется в опорном подшипнике, второй - вращает ротор генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращательное движение которого передается к генератору. Поток воды вращает роторы, роторы вращают трос.
Внутри микро-гидроэлектростанции также можно идентифицировать дополнительную подкатегорию, которая идентифицирует установки, предназначенные исключительно для самостоятельного потребления изолированных коммунальных услуг, менее 5 кВт: это так называемый «пико-гидроэлектростанция».
Микрогидроэлектростанция характеризуется ограниченным воздействием на окружающую среду, поскольку на заводе обычно нет ограничений или изменений в преобладающем использовании водного потока. С точки зрения завода, микрозаводы могут быть либо проточной водой, либо установлены в акведуках или других видах гидравлических применений.
Пропеллер
Также заимствован из конструкций ветровых электростанций, такой себе "подводный ветряк" с вертикальным ротором. В отличие от воздушного, подводный пропеллер имеет лопасти минимальной ширины. Для воды достаточно ширины лопасти всего в 2 см. При такой ширине будет минимальное сопротивление и максимальная скорость вращения. Такая ширина лопастей выбиралась для скорости потока 0.8-2 метра в секунду. При больших скоростях, возможно, оптимальны другие размеры. Пропеллер движется не за счет давления воды, а за счет возникновения подъемной силы. Так же как крыло самолета. Лопасти пропеллера движутся поперек потока, а не увлекаются потоком в направлении течения.
Преимущества и недостатки различных систем самодельной мини ГЭС
Недостатки гирляндной ГЭС
очевидны: большая материалоемкость, опасность для окружающих (длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД. Гирляндная ГЭС – это своего рода небольшая плотина. Целесообразно использовать в безлюдных, удаленных местах с соответствующими предупредительными знаками. Возможно потребуется разрешение властей и экологов. Второй вариант - небольшой ручей у Вас в огороде.
Ротор Дарье
- сложен в расчете и изготовлении. В начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока - это плюс.
Наибольшее распространение при построении самодельных гидроэлектростанций получили схемы пропеллера и водяного колеса. Так как эти варианты сравнительно просты в изготовлении, требуют минимальных расчетов и реализуются при минимальных затратах, имеют высокий КПД, просты в настройке и эксплуатации.
Если у Вас нет водяного энергоресурса можете самостоятельно сделать домашнюю ветроэлектростанцию .
Пример простейшей мини-ГЭС
Простейшую гидроэлектростанцию можно быстро соорудить из обычного велосипеда с динамкой для велофары. Из оцинкованного железа или не толстого листового алюминия надо заготовить несколько лопастей (2-3). Лопасти должны быть длиной от обода колеса до втулки, а шириной 2-4 см. Эти лопасти устанавливаются между спицами любым подручным способом или заранее заготовленными креплениями.
Если вы используете две лопасти, то установите их напротив друг друга. Если захотите добавить большее количество лопастей, то разделите окружность колеса на число лопастей и установите их через равные промежутки. С глубиной погружения колеса с лопастями в воду можете поэкспериментировать. Обычно его погружают от одной трети до половины.
Вариант походной ветроэлектростанции рассматривался ранее.
Такая микро ГЭС не занимает много места и отлично послужит велотуристам - главное наличие ручья или речушки - что обычно и есть в месте разбивки лагеря. Мини ГЭС из велосипеда сможет освещать палатку и заряжать сотовые телефоны или другие гаджеты.
