Гидрогенератор для дома: Мини турбинные генераторы для дома / Гидрогенераторы для ГЭС

Мини – ГЭС – малые гидротурбины

Мини–ГЭС — Гидрогенератор — Stream Engine
	Мини–ГЭС — гидрогенератор состоит из регулируемого бесколлекторного генератора с постоянным магнитом. Данная модель имеет больший КПД по сравнению с другими мини–ГЭС — гидрогенераторами и способна вырабатывать более 1 кВт электроэнергии. Мини–ГЭС – гидрогенератор оснащен рабочим колесом из шероховатой меди, универсальными гидравлическими насадками (настраиваемые размеры — от 3 мм до 25 мм). В комплект входит цифровой мультиметр для измерения силы тока на выходе. Вся система мини–ГЭС — гидрогенератора изготовлена из нержавеющих сплавов. Мини–ГЭС — гидрогенератор пригоден для использования, когда исток расположен выше на 2 м – 100 м.
Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000
	Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000 по конструкции похож на Stream Engine, но гидротурбина сконструирована для работы при малых напорах воды. Гидротурбина позволяет использовать гидрогенератор, когда исток находится выше на 0,5 м – 3 м. На максимальной глубине выработка электроэнергии равняется 1 кВт. Как самому сделать мини-ГЭС?
Мини–ГЭС — гидрогенератор Water Baby
	Мини–ГЭС — гидрогенератор Water Baby разработан специально для работы при слабых течениях (скорость течения 3 литра в секунду (л/с), исток находится выше на 30 метров). В конструкции использован двойной статор и бесколлекторный генератор на постоянном магните. Рабочее колесо гидротурбины имеет диаметр 50 мм и изготовлено из бронзы. Если исток расположен на 30м выше и сила потока воды равна 0,18 л/с, производительность турбины 25 Ватт; при водном потоке в 1,5л/с производительность равна 250 Ватт.

Мини–ГЭС — гидрогенератор — принцип работы

Мини–ГЭС — гидрогенераторы Stream Engine, Lh2000 и Water Baby спроектированы для зарядки аккумуляторов. Мини–ГЭС — гидрогенераторы вырабатывают напряжение 12, 24 и 48 Вольт. Электроэнергия производится при устойчивой скорости, и хранится в аккумуляторах для дальнейшего использования. Во время низкого потребления мощность аккумулируется. Также может устанавливаться дополнительная обмотка для получения большого напряжения (120, 240 Вольт). Для получения переменного тока используется инвертор. Мини–ГЭС оснащены подключаемой электропроводкой, что позволяет устанавливать стандартные генераторы в любом удобном месте.

Вода из потока направляется в трубопровод для получения необходимой высоты истока (вертикальное расстояние высоты падения воды). Для работы мини–ГЭС — гидрогенератора Stream Engine необходима высота истока 2 метра и более. Вода попадает на гидравлические насадки, там получает необходимое ускорение, затем ударяет колесо турбины, которое вращает вал мини–ГЭС — гидрогенератора. На одной гидротурбине может быть установлено до 4 гидравлических насадок.

1 – Всасывающий фильтр, 2 – Трубопровод, 3 – Высота истока, 4 – Гидрогенератор, 5 – Сбросные воды

Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000 работает при высоте истока до 3 метров. Вода проходит через направляющие лопасть и вращает пропеллер, который сообщается с генератором, а затем по отсасывающей трубе отводится в сбросные воды.

 1 – Отстойник, 2 – Высота истока, 3 – Генератор, 4 – Верхняя вода, 5 – Направляющие лопасти, 6 – Отсасывающая труба, 7 – Сбросные воды

Принцип работы мини–ГЭС — гидрогенератора Water Baby очень похож на принцип работы Stream Engine, но не требует много воды. Для выработки электроэнергии достаточно скорости потока всего 0,18 л/с, а высоты истока 30 метров.

Мини–ГЭС — гидрогенератор — цены

Stream Engine (SE) С 1 Гидравлической насадкой $2 275.59 С 2 Гидравлическими насадками $2 421.15 С 4 Гидравлическими насадками $2 712.28 Опция с высоким напряжением $266. 86, доп. Опция с током высокого напряжения $266.86, доп. Изготовление из бронзы $679.28, доп.

Low Head Propeller Turbine (Lh2000) Lh2000 с отсасывающей трубой $2 886.95   Опция с высоким напряжением $266.86, доп. Опция с током высокого напряжения $266.86, доп.

Water Baby Генератор с 1 гидравлической насадкой (12/24 Вольт) $1 887.43 Установка дополнительных гидравлических насадок $145.56 каждая Опция с высоким напряжением (48/120 Вольт) $145. 56, доп.

 

Мини–ГЭС — гидрогенератор Hydro Induction Power

http://www.hipowerhydro.com/

	Мини–ГЭС — гидрогенераторы производят трехфазный нерегулируемый переменный ток с напряжением 120, 240 или 480 Вольт, который затем понижается да напряжения аккумулятора.
Мини–ГЭС — гидроколесо и мотор
	Высокопрочный генератор переменного тока помещен в корпус Харриса (Harris Housing) и оснащен бронзовым колесом Пельтона для потоков со скоростью 12,6 л/с или бронзовым колесом Турго для потоков со скоростью от 12,6 до 37,85 л/с. Как самому сделать мини-ГЭС?

 

Мини–ГЭС — трансформатор/выпрямитель

Каждая мини–ГЭС поставляется с трансформаторами, выпрямителями, предохранителями и амперметром, который должен быть установлен в закрытом помещении, рядом с аккумуляторами.
Установка дополнительных выключателей или предохранителей не требуется.
Регулятор напряжения в комплект не входит.

Рекомендуется устанавливать регулятор постоянного тока в качестве основного или запасного регулятора.

Мы предлагаем 3 модификации мини–ГЭС

Мини–ГЭС — гидрогенератор HV1200 — 200 Ватт	Мини–ГЭС — гидрогенератор HV1800 — 800 Ватт	Мини–ГЭС — гидрогенератор HV3600 с колесом Турго — 600 Ватт

Мини–ГЭС — дополнительная информация

Бесколлекторные индукционные гидротурбины:

Высота Истока: 18.29 – 152.4 м
Скорость потока: 0,63 – 37,85 л/с
Максимальная мощность: 600 – 3 600 Ватт
КПД: 30% – 6%
Напряжение: 120 – 480 Вольт
Напряжение аккумуляторов: 12 В, 24 В, 48 В.

Модель Макс. Мощность Скорость потока при давлении 344.7кПа Напряжение передачи Напр-е аккумул. Гидравл. Насадка Колесо HV 1200 1200 Вт 6,3 л/с Переменный ток 240/480 В 12/24/48 В 4 Пельтона или Турго HV 1800 1800 Вт 9,46 л/с Переменный ток 240/480 В 12/24/48 В 4 Пельтона или Турго HV 3600 3600 Вт 18,93 л/с Переменный ток 240/480 В 12/24/48 В 4 Пельтона или Турго

Мини–ГЭС — цены

Гидрогенераторы
HV 1200 с 4 гидравлическими насадками	$3. 600
HV 1800 с 4 гидравлическими насадками	$4.200
HV 3600 с 4 гидравлическими насадками	$6.000
Установка колеса Турго	$600
Впуск воды
3,155 л/с, труба диаметром 5.08 см	$300
12,61 л/с, труба диаметром 10.16 см	$500
Can be used for hydro or domestic intake.
Водослив
За линейный фут	$3
Сетчатый фильтр из нержавеющей стали (кв. фут)	$10
Защитный корпус
Корпус Olive Barrel	$125
Дополнительные аксессуары
Гидравлическая насадка 3.18 мм – 12.7 мм	$8
Колесо Пельтона (Harris)	$300
Колесо Пельтона (ES&D)	$450
Колесо Турго	$695
Отвод нагрузки (60 А)	$250
Пультовый преключатель напряжения (постоянный ток)	$118
Контроллеры заряда:
Xantrex C40	$159
Xantrex C60	$199
Morningstar TS-45	$189
Morningstar TS-60	$218
Подшипники:
Для мотора мощностью 1,5 л. с.	$27
Для мотора мощностью 2 л. с.	$37

 

Мини–ГЭС — гидрогенератор Nautilus Water Turbine

Мини–ГЭС — гидрогенератор Nautilus — технические характеристики:

Мини – ГРЭС — Nautilus — конструкция турбины

Тип рабочего колеса — Фрэнсиса (Френсиса) Быстроходность турбины — 46 Разносная скорость — 1,4 * оптимальная частота вращений в минуту Количество лопастей — 9 Размеры рабочего колеса — 203 мм и 254 мм Материал рабочего колеса — 303 and 304 Нержавеющая сталь Вес рабочего колеса — при размере 254 мм вес 11,3 кг Спиральная камера — из трапециевидного профиля Материал корпуса — 304 Нержавеющая сталь Размер впускного патрубка — 254 мм Количество направляющих лопаток — 1 – Отсоединяемая носовая лопатка Общий вес спиральной камеры и впуска — 52 кг Регулировка — Дополнительный клапан–бабочка Сбросная труба — Расширение от 7,5° до 15°, длина — 380 мм Необходимые простенки между сбросными трубами — 558 mm Подшипники — конические валы Смазочный материал — легкое масло Уплотняющий материал — Керамика с углеродным покрытием, конструкция из нержавеющей стали Выключение — Автоматическое (устанавливается дополнительно) Общий вес без генератора — 105 kg КПД — Оценочный 77% Производство электроэнергии — при размере рабочего колеса 203 мм — 360–3 400 Ватт; при размере рабочего колеса 254 мм — 520–2 200 Ватт

Цена базового комплекта мини–ГЭС —  турбины — $10 600.
В комплект не входят генератор переменного тока, контроллер и отвод воды, так как все это необходимо рассчитывать для каждого отдельного случая.

Гидрогенератор своими руками или самодельная гидроэлектростанция

Гидрогенератор своими руками или самодельная гидроэлектростанция

Всегда хотел получить электричество из ручья, протекающего по периметру моего дома. Около трех лет назад я установил временную турбину, чтобы проверить, будет ли работоспособным турбинное колесо большего размера.

Демо-версия этого колеса была сделана из старых подставок для абразивных кругов и деревянных паллет в качестве лопастей.

В качестве генератора я использовал старую ленту постоянного тока из приводного двигателя Ametec. Чтобы приготовить все полностью, я использовал мини-мотоцепь и звездочки с 70 и 9 зубцами (для вращения колеса и на двигателе). Стоимость всех предметов вылилась примерно в 30 фунтов стерлингов.

Максимально оно генерировало 25 Вт и проработало где-то в течение года, главным образом из-за ограничений двигателя Ametec и размера колеса, и подтолкнуло меня к созданию турбины большего размера.

В первую очередь мне нужно было запрудить воду ручья, так, чтобы уровень воды был примерно мне по грудь. Не дожидаясь конца лета, я, с помощью водооткачивающего насоса отвел воду, сделал запруду из цемента.

Колеса турбины мне изготовили местные строительные компании из прочного многослойного материала, используемого для создания обшивки и настила в судостроении, толщиной в 13 мм. Из этого же материала я сделал и лопасти. В завершение я покрыл диски и лопасти специальным водоотталкивающим составом, чтобы продлить их жизнь.

Основу для турбины я соорудил из дубовых поленьев. Дуб оказался очень жестким, пришлось повозиться, пока я прикреплял поленья болтами к каменной раме. Пришлось сверлить отверстия, а для этого приходилось привязывать турбину, чтобы уравновесить ее и подогнать все размеры и затянуть болты.

Следующим шагом после установки колеса было решение вопроса с приводом и генератором.

Первоначально я использовал привод производства Minimoto, но затем маленькая цепь из-за интервала между зубьями начала соскальзывать, и я решил приобрести цепи с шагом 3/8 и звездочки у поставщика подшипников. Генератор поставил Windblue Power Permanent Magnet Generator (PMG). Он способен вырабатывать 12 В на 150 об./мин. Его часто используют в качестве переделанного автомобильного генератора. Обычный генератор выдает 12 В лишь при 3000 оборотах. Этот двигатель я заказал в США за 135 фунтов стерлингов, включая расходы на почтовую пересылку.

Колесо крутилось слишком медленно, и мне пришлось делать под запрудой ступенчатый поддон, на котором вода собиралась в узкое жерло и с большей силой лилась на лопасти.

Кроме того я прикрутил стальным тросом сечением в 1 см основные рейки каркаса, а там, где была возможность, укрепил базу с помощью анкерных болтов длиной в 1 фут, чтобы уберечь устройство от поломки, если вдруг плотину прорвет или будет сильный порыв ветра.

На турбине установлены аккумуляторы 4x55AH Brand New. С их помощью я постоянно подзаряжаю ноутбук. Также я купил два военных тяговых свинцовых аккумулятора 2х110Аh Hawker для освещения гаража и дома. Подача напряжения на два разных по типу аккумулятора идет с разных проводов.

Примерно год я эксплуатирую эту систему. Выходная мощность – 50 Вт, на пике выдает до 500 Вт. Пару раз турбина останавливалась из-за спада воды, а также из-за перекрытия основного потока во время наводнений. А так – круглый год работает.

Перевод: Ярослав Николаевич

Системы микрогидроэнергетики | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Микрогидроэнергетика может быть одной из самых простых и последовательных форм возобновляемой энергии на вашем участке.

Если через вашу собственность протекает вода, вы можете подумать о строительстве небольшой гидроэлектростанции для выработки электроэнергии. Микрогидроэлектростанции обычно вырабатывают до 100 киловатт электроэнергии. Большинство гидроэнергетических систем, используемых домовладельцами и владельцами малого бизнеса, включая фермеров и владельцев ранчо, можно квалифицировать как микрогидроэнергетические системы. Но 10-киловаттная микрогидроэлектростанция обычно может обеспечить достаточно энергии для большого дома, небольшого курорта или хобби-фермы.

Микрогидроэнергетическая система нуждается в турбине, насосе или водяном колесе для преобразования энергии текущей воды в энергию вращения, которая преобразуется в электричество.

На нашей странице о планировании системы микрогидроэнергетики есть дополнительная информация.

Как работает система микрогидроэнергетики

Компоненты системы микрогидроэнергетики

Русловые микрогидроэлектростанции состоят из следующих основных компонентов:

• Водопровод — канал, трубопровод или напорный трубопровод (водовод), который доставляет воду
• Турбина, насос или водяное колесо — преобразует энергию текущей воды в энергию вращения
• Генератор переменного тока или генератор — преобразует энергию вращения в электричество
• Регулятор — управляет генератором
• Электропроводка — подает электричество.

Изображение

Имеющиеся в продаже турбины и генераторы обычно продаются в комплекте. Системы «сделай сам» требуют тщательного согласования генератора с мощностью и частотой вращения турбины.

Многие системы также используют инвертор для преобразования низковольтного электричества постоянного тока (DC), производимого системой, в 120 или 240 вольт переменного тока (AC). (В качестве альтернативы вы можете купить бытовые приборы, работающие от постоянного тока.)

Будет ли микрогидроэнергетическая система подключена к сети или будет автономной, будет определяться баланс многих ее системных компонентов.

Например, некоторые автономные системы используют батареи для хранения электроэнергии, вырабатываемой системой. Однако, поскольку гидроэнергетические ресурсы, как правило, носят более сезонный характер, чем ветряные или солнечные ресурсы, батареи не всегда могут быть практичными для микрогидроэнергетических систем. Если вы все же используете аккумуляторы, они должны располагаться как можно ближе к турбине, потому что трудно передавать низковольтную энергию на большие расстояния.

Типы турбин

Импульсные турбины

Импульсные турбины, имеющие наименее сложную конструкцию, чаще всего используются в высоконапорных микрогидросистемах. Они полагаются на скорость воды, чтобы двигать турбинное колесо, которое называется бегунком. Наиболее распространенные типы импульсных турбин включают колесо Пелтона и колесо Турго.

• Колесо Пелтона — использует концепцию реактивной силы для создания энергии. Вода подается в напорный трубопровод с узким соплом на одном конце. Вода струей брызжет из сопла, ударяя в двухчашечные ведра, прикрепленные к колесу. Воздействие струйной струи на изогнутые ковши создает силу, которая вращает колесо с высоким коэффициентом полезного действия 70–9.0%. Колесные турбины Пелтона доступны в различных размерах и лучше всего работают в условиях низкого расхода и высокого напора.
• Импульсное колесо Turgo — модернизированная версия Pelton. В нем используется та же концепция струйного распыления, но струя Turgo, которая вдвое меньше Pelton, расположена под углом, так что струя струи попадает сразу в три ведра. В результате колесо Turgo вращается в два раза быстрее. Он также менее громоздкий, требует мало передач или вообще не нуждается в них, и имеет хорошую репутацию благодаря безотказной работе. Turgo может работать в условиях низкого расхода, но требует среднего или высокого напора.
• Турбина Кролика Джека — турбина типа «капля в ручье», которая может генерировать энергию из ручья с глубиной воды всего 13 дюймов и без напора. Выходная мощность кролика Джека составляет максимум 100 Вт, поэтому в среднем дневная мощность составляет 1,5–2,4 киловатт-часа, в зависимости от вашего объекта. Иногда его называют погружным гидрогенератором Aquair UW.

Реакционные турбины

Реактивные турбины, которые обладают высокой эффективностью, зависят от давления, а не скорости для производства энергии. Все лопасти реактивной турбины постоянно контактируют с водой. Эти турбины часто используются на крупных гидроэлектростанциях.

Из-за своей сложности и высокой стоимости реактивные турбины обычно не используются в проектах микрогидроэнергетики. Исключением является пропеллерная турбина, которая имеет множество различных конструкций и работает так же, как гребной винт на лодке.

Пропеллерные турбины имеют от трех до шести обычно неподвижных лопастей, установленных под разными углами на рабочем колесе. Бульбовая, трубчатая и трубчатая Каплана являются вариантами пропеллерной турбины. Турбина Каплана, представляющая собой легко адаптируемую пропеллерную систему, может использоваться для микрогидроэлектростанций.

Насосы и водяные колеса

Обычные насосы могут использоваться вместо гидравлических турбин. Когда действие насоса меняется на противоположное, он работает как турбина. Поскольку насосы выпускаются серийно, вы найдете их легче, чем турбины. Насосы также дешевле. Однако для адекватной производительности насоса ваша микрогидроэлектростанция должна иметь достаточно постоянный напор и расход. Насосы также менее эффективны и более подвержены повреждениям.

Водяное колесо — старейший компонент гидроэнергетической системы. Водяные колеса все еще доступны, но они не очень практичны для производства электроэнергии из-за их низкой скорости и громоздкой конструкции.

• Узнать больше
• Ссылки

Микрогидроэнергетические системы

Планирование системы микрогидроэнергетики Узнать больше

Снижение потребления электроэнергии и затрат Узнать больше

Планирование домашних систем возобновляемой энергии Узнать больше

Оборудование баланса системы, необходимое для систем возобновляемой энергии Узнать больше

Автономные или автономные системы возобновляемой энергии Узнать больше

• Основы микрогидроэнергетики
• Национальная гидроэнергетическая ассоциация

Планирование микрогидроэнергетической системы | Министерство энергетики

Энергосбережение

Чтобы узнать, подойдет ли вам микрогидроэлектростанция, определите доступное вертикальное расстояние (напор) и поток (количество) воды.

Чтобы построить микрогидроэлектростанцию, вам нужен доступ к проточной воде на вашем участке. Должно быть достаточное количество падающей воды, что обычно, но не всегда, означает, что лучше всего подходят холмистые или гористые участки. Другие соображения для потенциального участка микро-ГЭС включают ее выходную мощность, экономику, разрешения и права на воду.

Чтобы понять, подойдет ли вам микрогидроэлектростанция, вам необходимо определить количество энергии, которое вы можете получить от проточной воды на вашем участке. Это включает в себя определение следующих двух вещей:

• Напор — вертикальное расстояние, на которое падает вода
• Поток — количество падающей воды.

После того, как вы определили напор и расход, вы можете использовать простое уравнение для оценки выходной мощности системы с КПД от 50% до 70% или более, что характерно для большинства микро-гидроэнергетических систем.

Просто умножьте чистый напор (расстояние по вертикали, доступное после вычета потерь, таких как трение трубы — потери будут зависеть, среди прочего, от размера трубы, но для предварительных расчетов могут быть оценены в пределах от 5 до 10 процентов) на расход (используйте галлоны США в минуту), деленный на 10. Это даст вам выходную мощность системы в ваттах (Вт). Уравнение выглядит следующим образом:

[чистый напор (футы) × расход (гал/мин)] ÷ 10 = Вт (мощность или ватты)

Определение «головы» на вашем потенциальном участке микро-ГЭС

На потенциальном участке микрогидроэлектростанции напор — это вертикальное расстояние, на которое падает вода. При оценке потенциального участка напор обычно измеряют в футах, метрах или единицах давления. Напор также зависит от характеристик канала или трубы, по которой он течет.

Большинство микрогидроэлектростанций относятся к категории низконапорных и высоконапорных. Чем выше напор, тем лучше, потому что вам потребуется меньше воды для производства заданного количества энергии, и вы можете использовать меньшее и менее дорогое оборудование. Низкий напор относится к изменению высоты менее чем на 66 футов (20 метров), а сверхнизкий напор относится к изменению высоты менее чем на 10 футов (3 метра).

Вертикальный перепад менее 2 футов (0,6 метра), вероятно, сделает маломасштабную гидроэлектрическую систему невозможной.

Тем не менее, для очень малых объемов выработки электроэнергии текущий поток с толщиной воды всего 13 дюймов может поддерживать работу погружной турбины. Этот тип турбины изначально использовался для питания научных приборов, буксируемых за кораблями для разведки нефти, и похож на некоторые гидрокинетические энергетические системы, работающие от речных или приливных течений.

При определении напора необходимо учитывать как валовой, так и чистый напор. Общий напор — это расстояние по вертикали между верхним уровнем уровня воды в форбазе, где крепится водовод (или труба), по которому вода под давлением подается, и уровнем воды, куда сбрасывается вода из турбины. Чистый напор равен общему напору за вычетом потерь из-за трения и турбулентности в трубопроводе.

Самый точный способ определить общий напор — это провести профессиональный осмотр участка. Чтобы получить приблизительную оценку, вы можете использовать карты Геологической службы США для вашего района или метод шланга-трубы.

Метод шланг-трубка для определения напора включает в себя измерение глубины потока по ширине потока, который вы собираетесь использовать для своей системы, — от точки, в которой вы хотите разместить затвор, до точки, в которой вы хотите поставить турбину. Вам понадобится следующее:

• Помощник
• Садовый шланг малого диаметра длиной 20–30 футов (6–9 метров) или другая гибкая трубка
• Воронка
• Критерий или измерительная лента.
• Протяните шланг или трубку вниз по каналу потока от точки, которая является наиболее практичной высотой для забора затвора. Попросите вашего помощника держать верхний конец шланга с воронкой под водой как можно ближе к поверхности.
• Тем временем поднимите нижний конец, пока из него не перестанет течь вода. Измерьте вертикальное расстояние между вашим концом трубки и поверхностью воды. Это валовой напор для данного участка потока.
• Попросите вашего помощника подойти к вам и поместить воронку в ту же точку, где вы проводили измерения. Затем идите вниз по течению и повторите процедуру. Продолжайте проводить измерения, пока не достигнете точки, где вы планируете разместить турбину.

Сумма этих измерений даст вам приблизительное представление о валовом напоре для вашего участка.

Примечание: из-за давления воды на передний конец шланга вода может продолжать течь по шлангу даже после того, как оба конца шланга выровнены. Вы можете вычесть дюйм или два (2–5 сантиметров) из каждого измерения, чтобы учесть это. Лучше быть осторожным в этих предварительных измерениях общего напора.

Если ваши предварительные оценки кажутся благоприятными, вы захотите получить более точные измерения. Как уже говорилось, самый точный способ определить голову — это провести профессиональный осмотр вашего сайта. Но если вы знаете, что на вашем участке есть перепад высот в несколько сотен футов, вы можете использовать авиационный высотомер. Вы можете купить, одолжить или арендовать высотомер в небольшом аэропорту или аэроклубе. Однако предостережение: хотя использование альтиметра может быть дешевле, чем наем профессионального геодезиста, ваши измерения будут менее точными. Кроме того, вам придется учитывать влияние атмосферного давления и при необходимости калибровать высотомер.

Определение «потока» на потенциальном участке микро-ГЭС

Количество воды, падающей с потенциальной площадки микро-ГЭС, называется потоком. Измеряется в галлонах в минуту, кубических футах в секунду или литрах в секунду.

Самый простой способ определить сток вашего ручья — получить данные из следующих местных отделений:

• Геологическая служба США
• Инженерный корпус армии США
• Министерство сельского хозяйства США
• Ваш окружной инженер
• Местное водоснабжение противопаводковых служб.

Если вы не можете получить существующие данные, вам необходимо провести собственные измерения расхода. Вы можете измерить поток, используя метод ведра или взвешенного поплавка.

Метод ведра

Метод ведра включает перекрытие ручья бревнами или досками, чтобы отвести его поток в ведро или контейнер. Скорость, с которой контейнер наполняется, является скоростью потока.

Например, ведро объемом 5 галлонов, которое наполняется за 1 минуту, означает, что скорость потока воды в вашем ручье составляет 5 галлонов в минуту.

Взвешенно-плавающий метод

Другой способ измерения расхода включает измерение глубины потока по ширине потока и выпуск взвешенного поплавка выше по течению от ваших измерений. Из-за соображений безопасности на воде этот метод не рекомендуется, если течение быстрое и/или над вашими икрами. Вам понадобится:

• Помощник
• Рулетка
• Аршин или измерительная линейка
• Поплавок с грузом, например пластиковая бутылка, наполовину наполненная водой
• Секундомер
• Немного миллиметровой бумаги.

С помощью этого оборудования вы можете рассчитать расход для поперечного сечения русла реки при самом низком уровне воды.

1. Сначала выберите участок ручья с самым прямым руслом и наиболее равномерной глубиной и шириной.
2. В самом узком месте измерьте ширину ручья.
3. Затем, держа линейку вертикально, пройдите через ручей и измерьте глубину воды с шагом в один фут. Чтобы облегчить процесс, натяните веревку или веревку, на которой отмечены приращения, по ширине ручья.
4. Отметьте глубину на миллиметровой бумаге, чтобы получить профиль поперечного сечения ручья.
5. Определите площадь каждой секции, рассчитав площади прямоугольников (площадь = длина × ширина) и прямоугольных треугольников (площадь = ½ основания × высота) в каждой секции.
6. Затем от той же точки, где вы измерили ширину ручья, отметьте точку не менее чем в 20 футах выше по течению.
7. Отпустите утяжеленный поплавок посреди потока и запишите время, которое потребуется поплавку, чтобы добраться до исходной точки ниже по течению. Не позволяйте поплавку волочиться по дну русла; если это так, используйте меньший поплавок.
8. Разделите расстояние между двумя точками на время плавания в секундах, чтобы получить скорость потока в футах в секунду. Чем больше раз вы повторите эту процедуру, тем точнее будет ваше измерение скорости потока.
9. Умножьте среднюю скорость на площадь поперечного сечения потока.
10. Затем умножьте результат на коэффициент, учитывающий неровность русла ручья (0,8 для песчаного русла, 0,7 для русла с мелкими и средними камнями и 0,6 для русла с большим количеством крупных камней). Результат даст вам скорость потока в кубических футах или метрах в секунду.

Расход воды может сильно меняться в течение года, поэтому важен сезон, в течение которого вы проводите измерения расхода. Если вы не планируете строить резервуар для хранения, вы можете использовать самый низкий средний расход за год в качестве основы для проектирования вашей системы. Однако, если вы ограничены по закону в отношении количества воды, которое вы можете отвести от вашего ручья в определенное время года, используйте средний расход в период наибольшего ожидаемого спроса на электроэнергию.

экономика

Если вы определите на основе расчетной выходной мощности, что микрогидроэнергетическая система будет осуществима, то вы сможете определить, имеет ли она экономический смысл.

Поскольку экономия энергии стоит меньше, чем ее производство, убедитесь, что ваш дом максимально энергоэффективен, сократите потребление электроэнергии, чтобы не покупать систему, которая больше (и дороже), чем вам нужно.

Сложите все предполагаемые затраты на разработку и обслуживание сайта в течение ожидаемого срока службы вашего оборудования и разделите сумму на мощность системы в ваттах. Это скажет вам, сколько будет стоить система в долларах за ватт. Затем вы можете сравнить это со стоимостью электроэнергии, предоставляемой коммунальными службами или другими альтернативными источниками энергии.

Какими бы ни были первоначальные затраты, гидроэлектростанция обычно служит долго, и во многих случаях обслуживание не требует больших затрат. Кроме того, иногда на уровне штатов, коммунальных предприятий и на федеральном уровне существуют различные финансовые стимулы для инвестиций в системы возобновляемых источников энергии. К ним относятся, среди прочего, льготы по подоходному налогу, освобождение от налога на имущество, освобождение штата от налога с продаж, кредитные программы и специальные программы грантов.

Разрешения и права на воду

При принятии решения об установке микрогидроэлектростанции на вашем участке вам также необходимо знать местные требования к разрешению и права на воду.

Независимо от того, будет ли ваша система подключена к сети или будет работать автономно, это повлияет на требования, которым вы должны следовать. Если ваша микро-ГЭС будет оказывать минимальное воздействие на окружающую среду, и вы не планируете продавать электроэнергию коммунальному предприятию, процесс получения разрешения, скорее всего, потребует минимальных усилий.

На местном уровне вашим первым контактным лицом должен быть окружной инженер.