محطة الطاقة الكهرومائية المصغرة محلية الصنع ونظائرها الصناعية

توضح هذه المقالة تجربة استخدام العديد من محطات الطاقة الكهرومائية المصغرة محلية الصنع والصناعية.

في الآونة الأخيرة ، نظرًا للزيادة في تعريفة الكهرباء ، أصبحت المصادر المتجددة للطاقة المجانية تقريبًا ذات أهمية متزايدة.

من الثالوث الكلاسيكي الشهير: الألواح الشمسية, مولدات الرياح، hydrogenerators (HPS) ، وهذه الأخيرة هي الأكثر تعقيدا. أولاً ، إنهم يعملون في ظروف عدوانية ، وثانياً ، لديهم أقصى وقت تشغيل لفترة متساوية من الوقت.

في صناعة جهاز هيدروجيني محلي الصنع ، تحتاج إلى العمل بجدية أكبر واختيار مواد أفضل لضمان متانتها. لكن مثل هذا المولد (مع قوة متساوية مع طاحونة هوائية وبطارية شمسية) سوف يعطي ، لفترة زمنية متساوية ، طاقة أكثر بكثير.

ماذا وكيف نفعل؟

أسهل طريقة للقيام محطات توليد الطاقة الكهرومائية دامس ، ل بناء السد معقد ومكلف للغاية ويتطلب في كثير من الأحيان التنسيق مع السلطات المحلية أو ، على الأقل ، مع الجيران. وتسمى محطات توليد الطاقة الكهرومائية التي لا تحتوي على المياه بالتدفق. هناك أربعة خيارات رئيسية لهذه الأجهزة: عجلة مائية ، ومحطة توليد الطاقة الكهرومائية في الطوق ، ودوار داريير ، ومراوح.

أنواع مصغرة المائية

عجلة المياههذه عجلة ذات شفرات مثبتة بشكل عمودي على سطح الماء. العجلة أقل من نصف المغمورة في الدفق. يضغط الماء على الشفرات ويدور العجلة. هناك أيضا عجلات التوربينات مع شفرات خاصة الأمثل لتيار السائل. لكن هذه تصميمات معقدة إلى حد ما ، صنعت في المصنع أكثر من صنعها في المنزل.

جارلاند محطة الطاقة الكهرومائية يمثل كابل ، مع الدوارات مثبتة بشكل صارم على ذلك. يتم إلقاء كابل من ضفة نهر إلى أخرى. الدوارات تشبه حبات مثبتة على كابل ومغمورة بالكامل في الماء. تدفق المياه تدور الدوارات ، وتدور الدوارات الكابل. يتم توصيل أحد طرفي الكبل بالحامل ، والآخر بعمود المولد.

داريا الدوار، هذا هو الدوار العمودي الذي يدور بسبب اختلاف الضغط على ريشها. يتم إنشاء فرق الضغط عن طريق تدفق السوائل على الأسطح المعقدة. التأثير مشابه لرفع الوقود المائي أو رفع جناح الطائرة.

المروحة - هذا هو "طاحونة" تحت الماء مع الدوار العمودي. على عكس الهواء ، فإن المروحة الموجودة تحت الماء لها شفرات ذات الحد الأدنى للعرض. بالنسبة للمياه ، يكون عرض الشفرة الذي يبلغ 2 سم فقط كافيًا ، وبهذا العرض ، سيكون هناك حد أدنى من المقاومة وسرعة دوران قصوى. تم اختيار عرض الشفرة هذا بمعدل تدفق يتراوح من 0.8 إلى 2 متر في الثانية. عند السرعات العالية ، قد تكون الأحجام الأخرى هي الأمثل.

انظر أيضا هنا:محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتناهية الصغر - التصميمات والتطبيقات الشائعة

مزايا وعيوب النظم المختلفة لإنشاء محطة كهرومائية مؤقتة

القصور محطة توليد الطاقة الكهرومائية واضح: ارتفاع استهلاك المواد ، خطر على الآخرين (كابل طويل تحت الماء ، دوارات مخبأة في الماء ، سد النهر) ، كفاءة منخفضة. محطة جارلاند للطاقة الكهرومائية عبارة عن سد صغير. داريا الدوار يصعب صنعه ، في بداية العمل ، يجب أن يكون غير مجدول. ولكنها جذابة من حيث أن محور الدوار يقع عموديًا ، ويمكن تنفيذ إقلاع الطاقة فوق الماء ، دون تروس إضافية. سوف يدور هذا الدوار مع أي تغيير في اتجاه التدفق.

وبالتالي ، من وجهة نظر بساطة التصنيع والحصول على أقصى قدر من الكفاءة بأقل تكلفة ، من الضروري اختيار تصميم الكتابة عجلة المياه أو المروحة. معظم المنتجات محلية الصنع تستخدم هذه الخيارات.

من أين تبدأ؟

إذا قررت بناء مصغرة المائية الخاصة بكأول شيء فعله هو قياس سرعة النهر. لإنجاز ذلك أمر بسيط للغاية: قم بتجهيز ساعة توقيت ، وقم بقياس الخطوات على بعد 10 أمتار في المنبع ، وقم برمي الشظية في الماء وقياس وقت مرور هذه العدادات البالغ طوله 10 أمتار.بتقسيم العدادات بالثواني ، تحصل على معدل التدفق. أظهرت التجربة أنه إذا كانت السرعة أقل من 1 م / ث ، فلن تعمل محطة طاقة مائية فعالة.

على سبيل المثال ، يمكننا إعطاء علاقة تم الحصول عليها تجريبيًا بين معدل التدفق m / s والطاقة التي أزيلت من عمود المسمار kW (قطر المسمار 1 متر). لذلك: 0.5 م / ث - 0.03 كيلو وات ، 0.7 م / ث - 0.07 كيلوواط ، 1 - 0.14 ، 1.5 - 0.31 ، 2 - 0.55 ، 2.5 - 0.86 ، 3 -1.24 ، 4 - 2.2 ، إلخ. الطاقة تتناسب مع مكعب سرعة التدفق. إذا كان معدل التدفق في البركة غير كافٍ ، فحاول ترتيب فرق ارتفاع كافٍ لتدفق السائل.

يمكن القيام بذلك عن طريق تثبيت أنبوب التصريف من بركة أو عن طريق وضع تيار في أنبوب وتنظيم تغيير سلس في قطر الأنبوب. أصغر قطر في نهاية الأنبوب ، كلما زاد معدل التدفق. إذا كان هناك تيار صغير يتدفق بالقرب منك ، فيمكنك إنشاء سد صغير قابل للطي ، ووضع محطة الطاقة الكهرومائية خلف السد.

أمثلة الإنتاج

يمكن أن يؤدي بعض الأمثلة من محطات الطاقة الكهرومائية المصغرة محلية الصنع. لنبدأ بالأبسط الذي لا يأخذك الكثير من الوقت ، ولكنه يساعد في إنشاء فكرة عن كيفية عمله.

خذ دراجة عادية مع مولد دراجات (آلة دينامو) وأضواء الدراجة. من حديد التسقيف أو من ألواح الألمنيوم ، قمنا بقص عدة ريش (2-3). يجب أن تكون الشفرات هي الطول من حافة العجلة إلى المحور ، وعرضها 2-4 سم ، ويتم تثبيت الشفرات بين السماعة ، لتثبيتها ، تكون ثنيها بحواف كماشة حول السماعة. نظرًا لأن المعدن الخاص بالشفرات نحيف ، فليس من الصعب القيام به.

إذا كنت تستخدم نصلين ، فقم بتثبيتهما مقابل بعضهما البعض. إذا كنت ترغب في إضافة المزيد من الشفرات ، فقم بتقسيم محيط العجلة على عدد الشفرات وضبطها على فترات منتظمة.

مثل هذه المحطة الكهرومائية الصغرى هي مساعدة كبيرة لسياح الدراجات إذا توقفوا على ضفة نهر مع تيار سريع. الماء سيساعد في إضاءة الخيمة وشحن الهواتف المحمولة يمكنك تجربة عمق العجلات. عادة ما تكون مغمورة من الثلث إلى النصف.

مثال آخر على hydrogenerator هو محطة الطاقة الكهرومائية الصغرى لتزويد الطاقة في مزرعة صغيرة ، بسعة 3-5 كيلو واط. يبلغ تدفق الطاقة الذي يدور العجلة حوالي 100 لتر في الثانية. لتصنيع المواد المرتجلة المستخدمة فقط ، من هؤلاء. ما يمكن العثور عليه في المكب.

كانت عجلة الدوار مصنوعة من أسطوانة معدنية من كابل. قطر الأسطوانة 2200 مم. تم قطع الطبل مع طاحونة وهضمها. كانت المسافة بين الخدين 300 ملم. بزاوية 45 درجة إلى نصف القطر ، تم لحام 18 شفرة. المواد من ريش هو ما تبقى من طبل قطع. يتم تدوير الأسطوانة على المحامل ، ويتم استخدام إطار من الأنابيب أو الزوايا كدعم للهيكل.

يتم تثبيت علبة التروس سلسلة على عجلة القيادة ، مع نسبة التروس من أربعة. علاوة على ذلك ، يتم نقل الدوران من خلال عمود الإدارة من VAZ 2101 Zhiguli ، حيث يمكن للكردان تقليل الاهتزاز وتقليل متطلبات محاذاة المحرك والمولد. يتم إغلاق المولد والكهرباء والميكانيكا الأخرى المرتبطة به بغلاف مضاد للماء (حاوية). يتم ذلك من أجل السلامة والمتانة.

داخل الغلاف ، يتم تثبيت علبة تروس خطوة بخطوة مع معامل 40 ومولد ثلاثي الطور. سرعة دوران المولد حوالي 3000 دورة في الدقيقة. معامل التخفيض الكلي لصناديق التروس (السلسلة والعتاد) 160. وبالتالي ، فإن عجلة الماء تدور بسرعة حوالي 18-20 دورة في الدقيقة.

تم استخدام محرك التعريفي الذي تم إيقاف تشغيله كمولد ؛ تم الحصول على وحدة التحكم من محطم الأعلاف القديم الذي تم إيقاف تشغيله والذي تم تصنيعه في عام 1953. يمتد كابل من المربعات VVG NG 2x4 من المولد إلى المزرعة. يتم تركيب الكابل على أعمدة مؤقتة.

تكلفة المواد والتصنيع 10000 روبل. معظم المال هو راتب العمال ولحام. قد يكون المبلغ أقل ، لأنه يوجد في روسيا عدد كبير من مدافن النفايات حيث يتم إلقاء معدات فعالة تمامًا وسوف يساعدك رأسك ويديك على توفير المال.

ما تقدمه الصناعة

حاليا ، عدد قليل من الشركات المحلية تقدم مصغرة المائية بأسعار معقولة. على سبيل المثال ، تكلفة HPP صغيرة مماثلة (3-5 كيلوواط) تكلف 300-400 ألف روبل. يمكن الاطلاع على مزيد من التفاصيل حول تفاصيل المشكلة على الروابط:

كلما كنت تعيش ، كلما أدركت أن الأزمة تتداخل في رؤوس قادتنا. روسيا دولة مكتفية ذاتيا ، لأن إنه يحتوي على كل شيء - موارد ، أشخاص موهوبون ومليون اتجاه لأولئك الذين يريدون تغيير شيء نحو الأفضل. لدينا شيء نسعى جاهدين من أجله - أطول طريق تبدأ بالخطوة الأولى. افعلها ووصف إنجازاتك. مشاركة تجربتك.