Редовното повишаване на цените на електроенергията кара мнозина да се замислят върху въпроса за алтернативните източници на електроенергия. Едно от най-добрите решения в този случай е водноелектрическата централа. Търсенето на решение на този въпрос засяга не само мащаба на страната. Все по-често можете да видите мини-водноелектрически централи за дома (вила). Разходите в този случай ще бъдат само за строителство и поддръжка. Недостатъкът на такава конструкция е, че нейното изграждане е възможно само при определени условия. Изисква се воден поток. Освен това, изграждането на тази конструкция във вашия двор изисква разрешение от местните власти.
Схема на мини-ВЕЦ
Принципът на работа на водноелектрическа централа за дома е доста прост. Структурната диаграма е както следва. Водата пада върху турбината, което кара лопатките да се въртят. Те, от своя страна, поради въртящия момент или спада на налягането, задвижват хидравличния задвижващ механизъм. От него получената мощност се предава на електрическия генератор, който генерираелектричество.
В момента хидроелектрическата схема най-често се завършва със система за управление. Това позволява на дизайна да работи в автоматичен режим. В случай на нужда (например злополука) е възможно да преминете към ръчно управление.
Разновидности на мини-ВЕЦ
Трябва да се разбере, че мини-хидроелектрическите централи могат да произвеждат не повече от три хиляди киловата. Това е максималната мощност на такава структура. Точната стойност ще зависи от типа ВЕЦ и дизайна на използваното оборудване.
В зависимост от вида на водния поток се разграничават следните типове станции:
- Канал, характерен за равнините. Монтират се на реки с нисък дебит.
- Стационарно използвайте енергията на водните реки с бърз воден поток.
- ВЕЦ, инсталирани на места, където водният поток пада. Най-често се срещат в индустриални организации.
- Мобилни, които са изградени с помощта на подсилен ръкав.
За изграждането на водноелектрическа централа е достатъчен дори малък поток, който тече през обекта. Собствениците на къщи с централна вода не трябва да се отчайват.
Една от американските компании разработи станция, която може да бъде вградена във водоснабдителната система у дома. Във водоснабдителната система е вградена малка турбина, която се привежда в движение от потока на водата, движеща се по силата на гравитацията. Забавя скоросттаводния поток, но намалява разходите за електроенергия. В допълнение, тази инсталация е напълно безопасна.
В канализационната тръба се строят дори мини-водноелектрически централи. Но тяхното изграждане изисква създаването на определени условия. Водата през тръбата трябва да тече естествено поради наклона. Второто изискване е диаметърът на тръбата да е подходящ за оборудването. И това не може да се направи в самостоятелна къща.
Класификация на мини ВЕЦ
Мини водноелектрически централи (къщите, в които се използват са предимно от частен сектор) най-често са един от следните типове, които се различават по принципа на действие:
- Водното колело е традиционен тип и най-лесно се прави.
- Пропелер. Използва се в случаите, когато реката има канал с ширина повече от десет метра.
- Гирляндът се монтира на реки с лек поток. Използват се допълнителни структури за увеличаване на скоростта на водния поток.
- Роторът Darrieus обикновено се инсталира в промишлени предприятия.
Тези опции са често срещани, защото не изискват изграждане на язовир.
Водно колело
Това е класически тип водноелектрическа централа, която е най-популярна за частния сектор. Мини водноелектрическите централи от този тип са голямо колело, което може да се върти. Остриетата му са спуснати във водата. Останалата част от конструкцията е над канала, принуждавайки целия механизъм да се движи. Мощностсе предава чрез хидравлично задвижване към генератор, който генерира ток.
Пропелерна станция
Върху рамката във вертикално положение има ротор и подводна вятърна мелница, спуснати под вода. Вятърната мелница има остриета, които се въртят под въздействието на водния поток. Най-добрата устойчивост се осигурява от остриета с ширина два сантиметра (с бърз поток, чиято скорост обаче не надвишава два метра в секунда).
В този случай остриетата се привеждат в движение поради получената повдигаща сила, а не поради налягането на водата. Освен това посоката на движение на лопатките е перпендикулярна на посоката на потока. Този процес е подобен на вятърните паркове, само че работи под вода.
Гарланд ВЕЦ
Този тип мини-хидроелектрическа централа е кабел, опънат над леглото и фиксиран в опорен лагер. Турбини с малък размер и тегло (хидравлични ротори) са окачени и неподвижно фиксирани върху него под формата на гирлянд. Те се състоят от два полуцилиндъра. Поради подравняването на осите, когато се спускат във водата, в тях се създава въртящ момент. Това води до факта, че кабелът се огъва, разтяга и започва да се върти. В тази ситуация кабелът може да се сравни с вал, който служи за предаване на мощност. Единият край на въжето е свързан към скоростната кутия. Мощността се прехвърля към него от въртенето на кабела и хидравличните ротори.
Наличието на няколко "гирлянди" ще помогне за увеличаване на мощността на станцията. Те могат да бъдат свързани помежду си. Дори и това не подобрява много.ефективност на тази ВЕЦ. Това е един от недостатъците на такава структура.
Друг недостатък на този вид е опасността, която създава за другите. Този вид станция може да се използва само на безлюдни места. Предупредителните знаци са задължителни.
Rotor Daria
Мини-хидроелектрическа централа за частна къща от този тип е кръстена на своя разработчик - Жорж Дарие. Този дизайн е патентован през 1931 г. Това е ротор с остриета върху него. За всяко от остриетата необходимите параметри се избират индивидуално. Роторът се спуска под вода във вертикално положение. Остриетата се въртят поради спада на налягането, който възниква под действието на водата, която тече по повърхността им. Този процес е подобен на повдигащата сила, която кара самолетите да излитат.
Този тип ВЕЦ има добър индекс на ефективност. Второто предимство е, че посоката на потока няма значение.
От недостатъците на този тип електроцентрали може да се откроят сложен дизайн и труден монтаж.
Предимства на мини ВЕЦ
Независимо от типа дизайн, мини-ВЕЦ имат редица предимства:
- Екологично чисти, не произвеждат вредни вещества за атмосферата.
- Процесът на генериране на електричество е безшумен.
- Водата остава чиста.
- Електричеството се генерира постоянно, независимо от времето на деня или метеорологичните условия.
- Дори малък поток е достатъчен, за да оборудва станцията.
- Излишъкът от електроенергия може да се продава на съседи.
- Няма нужда от много разрешителна документация.
Направи си сам мини хидроелектрическа централа
Можете сами да построите водна станция, за да генерирате електричество. За частна къща са достатъчни двадесет киловата на ден. Дори мини-хидроелектрическа централа, направена сам, може да се справи с тази стойност. Но трябва да се помни, че този процес се характеризира с редица характеристики:
- Трудно е да се направят точни изчисления.
- Размери, дебелината на елементите се избира "на око", само емпирично.
- Импровизираните конструкции нямат защитни функции, което води до чести повреди и свързани разходи.
Ето защо, ако няма опит и определени познания в тази област, е по-добре да се откажете от идеята от този вид. Може да е по-евтино да закупите готова станция.
Ако все пак решите да правите всичко със собствените си ръце, тогава трябва да започнете с измерване на скоростта на потока на водата в реката. В крайна сметка зависи от мощността, която може да се получи. Ако скоростта е по-малка от един метър в секунда, тогава изграждането на мини-ВЕЦ на това място няма да се оправдае.
Друга стъпка, която не трябва да се пропуска, са изчисленията. Необходимо е внимателно да се изчисли размера на разходите, които ще бъдат изразходвани за изграждането на станцията. В резултат на това може да се окаже, че водноелектрическата енергия не е най-добрият вариант. Тогава трябва да обърнете внимание на други видове алтернативно електричество.
Мини ВЕЦ може да бъде най-доброто решение за спестяване на разходиза електричество. За изграждането му е необходимо да има река в близост до къщата. В зависимост от желаните характеристики можете да изберете подходящата версия на водноелектрическата централа. С правилния подход можете дори да направите такава структура със собствените си ръце.
