Гидростанция своими руками: Самостоятельная сборка гидростанции. Из чего и как сделать гидравлическую станцию своими руками?

Содержание

изготовление своими руками. Гидравлическая маслостанция своими рукамиИнформационный строительный сайт |

Во время работы с промышленным инструментом, который требует высокого давления, без использования гидравлической маслостанции не обойтись. Об устройстве, преимуществах и особенностях изготовления маслостанции своими руками мы поговорим далее.

Устройство маслостанции гидравлического типа

Маслостанция используется для преобразования различного вида энергии в энергию жидкости механического типа. Гидравлическая маслостанция нагнетает гидравлическую жидкость и создает давление в рабочем участке исполнительных приборов.

Гидравлическая маслостанция характеризуется наличием:

Гидравлического бака — он изготавливается из черной стали или из нержавейки. Внутренняя поверхность бака проходит пескоструйную обработку и двойное покрытие полимером. Если предполагается продолжительная работа маслостанции, то внутри бака размещаются перегородки, которые способствуют перемешиванию и охлаждению жидкости. Основными функциями гидравлического бака является:

выполнение роли резервуара, в котором располагается масло;
охлаждение рабочей жидкости;
функция грубого фильтра, в котором отстаиваются загрязнения;
отделение из жидкости воды и кислорода;
поставка рабочей жидкости для насосного оборудования.

Насоса. Насосы бывают разных видов и различаются техническими особенностями. Скорость подачи жидкости насосом составляет от 3 до 300 л за минуту. Вот разновидности насосов, которые используют в гидравлических маслостанциях:

шестеренного типа;
пластинчатого типа;
радиально-плуженного типа;
аксиально-поршневого типа.

Первичного двигателя — в данном случае, гидравлического. Основной его функцией является преобразование механической энергии в силу вращения или кинетическую энергию.
Трубопровода, который представляет собой систему каналов, состоящих из рукавов с высоким давлением.
Также в состав трубопровода входят металлические трубы, которые характеризуются модульной или стыковой установкой. Основная функция их заключается в соединении гидравлического оборудования с регуляторами, распределителями энергии. Отвечает за передачу рабочей жидкости и ее своевременное возвращение.
Сливного фильтра — он отвечает за очистку рабочей жидкости, возвращающейся в устройство гидробака.
Всасывающего фильтра, который обеспечивает предотвращение попадания твердых частей механической примеси в насосную магистраль. Установка данного фильтра производится непосредственно на участке трубы под рабочей жидкостью. Так как насос обладает ограниченными всасывающими возможностями, сопротивление фильтров на пути к рабочей жидкости должно быть минимальным. Эти фильтры производят грубую очистку жидкости и состоят из нескольких конструктивных частей. Некоторые фильтры имеют пропускной клапан или магнитный уловитель.

Заливной горловины, в которой расположен воздушный фильтр — этот элемент выполняет функцию предотвращения попадания грязи в рабочую жидкость во время открытия бака.
Измерительных элементов: манометра, указателя количества масла.
Распределителей, которые бывают:

электрогидравлическими;
ручными, с одной или несколькими секциями.

Принцип работы гидравлической маслостанции

Гидравлическую маслостанцию также называют гидроприводом, гидроагрегатом или гидравлической насосной станцией. Она предстает в виде системы, преобразовывающей энергию через управление гидравлической жидкостью.

Тип преобразующейся энергии напрямую зависит от конструктивных особенностей первичного двигателя, который является основным элементом маслостанции.

Принцип работы гидравлической маслостанции состоит в передаче вращающего момента от первоисточника механической энергии (электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания) до вала гидронасоса. При помощи всасывающего фильтра происходит всасывание рабочей жидкости, в данном случае, масла, с помощью гидронасоса. Затем РЖ передается по системе трубопровода к гидравлической аппаратуре, которая его распределяет и определяет его давление на пути к гидроцилиндру или гидромотору, выполняющим работу.

Отработанная рабочая жидкость по системе труб, проходя сливные фильтры, возвращается в гидравлический бак.

Преимущества и сфера использования маслостанции гидравлического типа

Если сравнивать гидравлическую маслостанцию со стандартным компрессором, то она выделяется такими преимуществами:

снижение расходов, которые уходят на перевозку оборудования, а также на монтаж, обслуживание и подключение маслостанции;
компактные размеры облегчают транспортировку и эксплуатацию устройства;

низкий уровень потребления топлива;
высокая производительность и эффективность применения устройства;
маслостанция обладает более низкой выработкой шума, чем компрессор;
устройство характеризуется широкой сферой использования, возможно подключение маслостанции к агрегатам и оборудованию различной мощности и назначения;
простота и легкость работы на оборудовании не требует найма и обучения специалистов.

Сфера использования гидравлических маслостанций в основном направлена на обеспечение работоспособности гидравлических приборов и инструментов. При помощи гидравлической маслостанции возможен запуск практически любого механизма. Поэтому они имеют довольно широкую область применения.

Гидравлическая маслостанция способна работать:

со статическим гидравлическим инструментом;

с электромонтажным оборудованием;
с динамическим инструментом гидравлического типа;
с оборудованием строительного или железнодорожного назначения;
со шламовыми помпами;
с буровым оборудованием;
с термопластавтоматами;
с прессами;
с системами, которые занимаются подъемом и перемещением больших и габаритных конструктивных объектов;
с испытательными стендами;
с технологическим оборудованием.

Гидравлические маслостанции используются для перекачивания и очищения масла. Они способны подавать масло в отдельные части машинного оборудования, производить смазку и охлаждение его элементов. При помощи гидравлической маслостанции производится испытание гидравлических цилиндров, машин, аппаратуры и трубопроводных систем.

Основные сферы применения гидравлических маслостанций:

промышленная;
металлургическая;
строительная;
энергетическая;
сельскохозяйственная;
транспортная.

Основные виды гидравлических маслостанций

Гидравлические маслостанции разделяют по нескольким параметрам. В зависимости от типа перемещения, они бывают:

мобильного типа;
стационарного типа;
самоходного типа.

Первый тип характеризуется компактными размерами и легко транспортируется. Мобильные маслостанции имеют невысокую мощность и используются в частной сфере.

Стационарные устройства применяют в промышленности. Такие маслостанции имеют крупные габариты и работают на высокой мощности.

Самоходные гидравлические маслостанции соединяют преимущества двух предыдущих видов. Они имеют как высокую мощность, так и средства для транспортировки, а в частности — колеса.

В зависимости от первичного двигателя, маслостанция бывает:

гидравлической;

электрической;
пневматической;
бензиновой;
дизельной.

Наибольшей компактностью отличаются маслостанции на основе бензинового двигателя. Для работы пневматической маслостанции требуется обязательное наличие компрессора, минимальное рабочее давление которого составляет от 0,5 МПа. Гидравлические маслостанции на основе пневмопривода применяются на предприятиях, которые предъявляют жесткие требования к работе, а в частности, на заводах нефтехимического или горнодобывающего направления. Такие маслостанции имеют более длительный срок эксплуатации и используют устройства, обеспечивающие смазку системы методом распыления рабочей жидкости.

В зависимости от типа распределителей, гидравлические маслостанции бывают:

С наличием ручного разгрузочного крана — они нагнетают и сбрасывают давление в устройство гидравлического цилиндра. Используются при работе с оборудованием, которое имеет пружинный возврат, таким как трубогиб или гайкорез.

Маслостанция с двухпозиционными распределителями нагнетает такое давление, которое способно не только подать масло для работы, но и обеспечить его возврат обратно в систему. Применяют для оборудования, которое имеет двухпозиционное действие.
Устройства с наличием трехпозиционного распределителя являются наиболее популярными. Они позволяют работать в позиции рабочего хода — удержания и возврата. Применяются для работы прессов.

В соответствии с давлением, маслостанции бывают:

слабого давления — до 16 МПа;
среднего давления — до 45 МПа;
маслостанция высокого давления — до 155 МПа;
сверхмощного давления — более 155 мПа.

Гидравлические маслостанции отличаются способом управления и бывают:

ручного типа;
электромагнитного типа;
автоматического типа.

В первом виде маслостанций работа управляется с помощью рукоятки. Электромагнитный способ управления подразумевает нажатие кнопочного поста, который располагается на маслостанции, или при помощи пульта ДУ на кнопках.

Третий вид управления является комбинацией двух предыдущих методов. Управление работой возможно как пультом, так и рукояткой.

В зависимости от типа гидропривода, маслостанции бывают:

одноступенчатыми;
двухступенчатыми.

Одноступенчатые имеют однопоточный насос. Такие станции позволяют регулировать скорость и режим работы гидравлического цилиндра. Маслостанции такого типа используют в тех случаях, когда необходимо приложить одинаковые усилия для сжимания прессуемого тела. Например, при изготовлении брикетов из отходов или мусора. Также они применяются при производстве сухого льда, склейке древесного бруса, выпрессовке или запрессовке.

Двухступенчатые маслостанции состоят из двухступенчатого цикла. Отличаются наличием сдвоенного насоса и переборочной гидропанели. Такие станции значительно экономят электричество.

Маслостанция гидравлическая своими руками

Изготовление гидравлической маслостанции — очень сложный процесс. Поэтому, при отсутствии навыков работы с этим оборудованием, рекомендуется доверить это дело профессионалам.

Чтобы изготовить гидравлическую маслостанцию своими руками требуется наличие:

первичного двигателя;
гидравлического бака;
фильтров: сливного, всасывающего;
насоса;
системы труб;
предохранительного клапана;
распределителей;
манометра;
измерителя уровня масла.

Особое внимание уделите выбору гидравлического бака. Его размер зависит от типа устройства, которое подключается к маслостанции. Также следует учесть, что масло, двигаясь по системе, нагревается и возвращается в бак нагретым, а значит, в увеличенном объеме, и требует места для рассеивания тепла.

Зоны всасывания гидравлической жидкости должны иметь перегородки, которые улучшат производительность маслостанции.

Не используйте масло слишком высокой вязкости, если данного действия избежать не удалось — добавьте специальные присадки.

Установка фильтров является обязательной — они продлят эксплуатационные характеристики маслостанции и предотвратят ее преждевременную поломку.

Существует несколько способов крепления гидравлического бака к конструкции маслостанции:

горизонтальное крепление, когда гидравлическая аппаратура крепится сверху и двигатель располагается сверху на крышке, гидравлический бак должен быть жестким, чтобы предотвратить вибрации двигателя;
нижнее расположение гидравлического бака — такая конструкция довольно громоздкая и дорогостоящая, неправильное распределение давления требует дополнительной энергии для увеличения кавитации;
наилучшим вариантом станет расположение гидравлического бака вертикально по отношению ко всей станции, такое оборудование отличается компактностью и низкой шумопроизводительностью.

Размер бака зависит от количества масла, которое требуется для обеспечения работоспособности оборудования, подключаемого к маслостанции. В зависимости от формы, баки бывают цилиндрическими или прямоугольными.

Автономная мини-гидроэлектростанция (ГЭС) своими руками

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, позволяющий получать практически бесплатное электричество. Подаренная природой энергия предоставит возможность сэкономить на коммунальных услугах и решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, ими стоит воспользоваться. Они смогут обеспечить электроэнергией участок и дом. А уж если построена гидроэлектростанция своими руками, экономический эффект возрастает в разы.

В представленной статье детально описаны технологии изготовления частных гидротехнических сооружений. Мы рассказали о том, что потребуется для устройства системы и подключения ее к потребителям. У нас вы узнаете о всех вариантах миниатюрных поставщиков энергии, собранных из подручных материалов.

Содержание статьи:

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. пока активно эксплуатируются только на Западе. На территории нашей страны эта перспективная отрасль лишь делает первые робкие шаги.

Галерея изображений

Фото из

Получение электроэнергии при извлечении потенциала воды – одно из перспективных направлений “зеленой” энергетики. Ее плюсы заключаются в использовании неисчерпаемых бесплатных ресурсов планеты с нанесением наименьшего ущерба природной обстановке

К объектам, задействованным в сфере малой гидроэнергетики, относятся мини гидроэлектростанции, вырабатывающие от 3-100 кВт до 25 МВт

Для получения электричества при использовании энергии воды необязательно наличие бурной горной реки или сооружение большой плотины. Достаточно сузить русло небольшой речки или ручья

Турбину небольшой гидроэлектростанции сможет заставить вращаться даже относительно небольшой по объему канал, в который вода поступает из близлежащего водоема или речки

Небольшие ГЭС, устроенные прямо в потоке воды просты, но не позволяют регулировать силу и объем стока. Возможность регулировки обеспечит миниатюрное водохранилище

Наиболее перспективными для организации мини ГЭС являются горные ручьи с характерной разницей высот в русле. Однако подобные условия можно создать и для речки, текущей по равнинной местности

Повысить производительность миниатюрной ГЭС помогут всевозможные водообороты и завихрения, которые можно соорудить искусственно, путем заливки бетонных конструкций

Для увеличения КПД разработчиками малых гидроэлектростанций усовершенствуются турбины. К примеру, обычное колесо с лопастями заменяется многовитковым шнеком

Использование воды для получения электроэнергии

Один из традиционных вариантов малой гидроэнергетики

Сужение канала для извлечения энергии

Устройство направленного на лопасти канала

Приплотинный вариант с небольшим водохранилищем

Разница высоты в русле ручья или речки

Искусственно сооруженное завихрение

Шнековый тип турбины с повышенным КПД

Небольшими частными гидроэлектростанциями могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен мегаватт или мини-ГЭС с максимальной мощностью в 100 кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома. Вот о последних и узнаем подробней.

Гирляндная станция с гидровинтами

Конструкция состоит из цепи роторов, закрепленных на гибком стальном тросе, перетянутом поперек реки. Сам трос исполняет роль вращательного вала, один конец которого фиксируется на опорном подшипнике, а второй – активирует вал генератора.

Каждый гидроротор «гирлянды» способен вырабатывать около 2 кВт энергии, правда, скорость водного потока для этого должна быть не менее 2,5 метров в секунду, а глубина водоема не превышать 1,5 м.

Принцип действия гирляндной ГЭС прост: напор воды раскручивает гидровинты, а те вращают трос и заставляют генератор вырабатывать энергию

Они комплектуются лопастями разного размера, изготовленными из листового металла, и позволяют получить максимальный КПД от работы станции.

Но хотя в изготовлении этот гидрогенератор достаточно прост, его эксплуатация предполагает ряд специальных условий, не всегда осуществимых в реальной жизни. Такие сооружения перегораживают русло реки, и вряд ли соседи по берегу, не говоря уже о представителях экологических служб, разрешат использовать энергию потока для ваших целей.

Кроме того, в зимний период установку использовать можно только на незамерзающих водоемах, а в условиях сурового климата – консервировать или демонтировать. Поэтому гирляндные станции возводятся временно и преимущественно в безлюдной местности (например, около летних пастбищ).

Роторные станции мощностью от 1 до 15 кВт/час вырабатывают до 9,3 МВт за месяц и позволяют самостоятельно решить проблему с электрификацией в регионах, отдаленных от централизованных магистралей

Современный аналог гирляндной установки – погружные или наплывные рамные станции с поперечными роторами. В отличие от своей гирляндной предшественницы, эти конструкции не перегораживают всю реку, а задействуют только часть русла, причем установить их можно на понтоне/плоте или вовсе опустить на дно водоема.

Вертикальный ротор Дарье

Ротор Дарье – устройство турбины, которое получило название в честь своего изобретателя в 1931 г. Система состоит из нескольких аэродинамических лопастей, зафиксированных на радиальных балках, и работает за счет перепада давления по принципу «подъемного крыла», который широко задействован в кораблестроительстве и авиации.

Хотя такие установки больше используются для создания ветрогенераторов, они могут работать и с водой. Но в этом случае нужны точные расчеты, чтобы подобрать толщину и ширину лопастей в соответствии с силой водного потока.

Ротор Дарье напоминает «ветряк», только установленный под водой, причем работать он может вне зависимости от сезонных колебаний скорости потока

Перед началом работы систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Интересное решение в сфере проектирования малых ГЭС с вертикально работающей турбиной предложил австрийский изобретатель Франц Цотлётерер:

Галерея изображений

Фото из

Мини станция водоворотно-гравитационного действия

Сооружение отдельного канала с водоворотом

Турбина в центре вращения

Устройства для сбора вырабатываемой энергии

Веским плюсом водоворотных станций вполне обоснованно считается сохранение рыбных ресурсов. Работа вертикальной турбины не наносит вреда живым организмам реки. К тому же на стенках сооружений не задерживается тина из-за специфического движения потока воды.

Подводный винтовой пропеллер

По сути, это самый простой воздушный ветряк, только устанавливается он под водой. Размеры лопастей, чтобы обеспечить максимальную скорость вращения и минимум сопротивления, рассчитываются в зависимости от силы движения потока. Например, если скорость течения не превышает 2 м/сек, то ширина лопасти должна быть в пределах 2-3 см.

Подводный пропеллер несложно сделать своими руками, но он подходит только для глубоких и быстрых рек – на мелком водоеме вращающиеся лопасти могут нанести травмы рыбакам, купальщикам, водоплавающим птицам и животным

Такой ветряк устанавливается «навстречу» потоку, но его лопасти работают не за счет давления водного напора, а благодаря возникновению подъемной силы (по принципу самолетного крыла или винта корабля).

Водяное колесо с лопастями

Водяное колесо – один из простейших вариантов гидравлического двигателя, известный еще со времен Римской Империи. Эффективность его работы во многом зависит от типа источника, на котором его установили.

Подливное колесо может вращаться только благодаря скорости потока, а наливное – с помощью напора и веса воды, ниспадающей сверху на лопасти

В зависимости от глубины и русла водотока можно установить различные типы колес:

Подливные (или нижнебойные) – подойдут для мелководных рек с быстрым течением.
Среднебойные – располагаются в руслах с природными каскадами так, чтобы поток попадал приблизительно на середину вращающегося барабана.
Наливные (или верхнебойные) – устанавливаются под плотиной, трубой или в нижней части естественного порога, чтобы ниспадающая вода продолжила путь через вершину колеса.

Но принцип работы у всех вариантов один и тот же: вода попадает на лопасти и приводит в действие колесо, которое заставляет вращаться генератор для миниэлектростанции.

Производители гидрооборудования предлагают готовые турбины, лопасти которых специально адаптированы под определенную скорость водного потока. Но домашние умельцы изготавливают барабанные конструкции по старинке – из подручных материалов.

Ознакомиться с шагами сооружения простейшего варианта мини ГЭС поможет следующая фото-подборка:

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Сужение русло и формирование перепада

Шаг 2: Раскрой деталей для сборки турбины

Шаг 3: Фиксация лопастей в самодельной турбине

Шаг 5: Установка опоры в русле ручья

Шаг 5: Установка турбины на опорную конструкцию

Шаг 6: Подключение генератора и аккумуляторов

Шаг 7: Устройство ременной передачи

Шаг 8: Тестирование устройства после сборки

Возможно, отсутствие оптимизации отразится на показателях КПД, зато себестоимость самодельного оборудования обойдется в разы дешевле покупного аналога. Поэтому водяное колесо наиболее популярный вариант для организации собственной мини-ГЭС.

Условия для установки гидроэлектростанции

Ведь далеко не каждый водоток подойдет для эксплуатации мини-ГЭС, тем более круглогодичной, поэтому не помешает иметь в резерве возможность подключения к централизованной магистрали.

Несколько «за» и «против»

Основные плюсы индивидуальной гидроэлектростанции очевидны: недорогое оборудование, которое вырабатывает дешевое электричество, да еще и природе не вредит (в отличие от плотин, перекрывающих ток реки). Хотя абсолютно безопасной систему назвать нельзя – все-таки вращающиеся элементы турбин могут нанести травмы жителям подводного мира и даже людям.

Чтобы предупредить несчастные случаи, гидростанцию нужно оградить, а если система полностью скрыта водой – установить на берегу предупреждающий знак

Преимущества мини-ГЭС:

В отличие от других «бесплатных» энергоисточников (солнечных батарей, ветрогенераторов), гидросистемы могут работать вне зависимости от времени суток и погоды. Единственное, что может им помешать – замерзание водоема.
Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.
Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.
Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).
Избыток электричества можно продавать в соседние дома.

Что касается недостатков – серьезной помехой для продуктивной эксплуатации оборудования может стать недостаточная сила течения. В этом случае придется возводить вспомогательные сооружения, что сопряжено с дополнительными затратами.

Если потенциальной энергии расположенной рядом реки при приблизительном расчете не хватит на выработку электричества в объеме, достаточном для практического применения, стоит обратить внимание на . Ветряк послужит эффективным дополнением.

Измерение силы водного потока

Первое, что нужно сделать, чтобы задуматься о виде и способе монтажа станции, – измерить скорость водного потока на облюбованном источнике.

Самый простой способ – опустить на стремнину любой легкий предмет (например, теннисный мячик, кусок пенопласта или рыбацкий поплавок) и засечь секундомером время, за которое он проплывет расстояние до какого-нибудь ориентира. Стандартная дистанция для «заплыва» – 10 метров.

Если водоем находится далековато от дома, можно построить отводной канал или трубопровод, и заодно и позаботиться о перепадах высоты

Это реально осуществить с помощью разборной плотины или неширокой сливной трубы. Но без хорошего течения от идеи с гидростанцией придется отказаться.

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Разумеется, собрать «на коленке» и возвести махину, предназначенную для обслуживания предприятия или населенного пункта даже из десятка домов – идея из области фантастики. Но соорудить своими руками мини-ГЭС для экономии электричества – вполне реально. Причем задействовать можно как готовые комплектующие, так и подручные материалы.

Поэтому рассмотрим пошагово изготовление наиболее простого сооружения – водяного колеса.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать своими руками мини-ГЭС, нужно подготовить сварочный аппарат, болгарку, дрель и набор вспомогательных инструментов – молоток, отвертку, линейку.

Из материалов понадобятся:

Уголки и листовой металл толщиной не менее 5 мм.
Трубы из ПВХ или оцинкованной стали для изготовления лопастей.
Генератор (можно использовать готовый покупной или сделать самому, как в данном примере).
Тормозные диски.
Вал и подшипники.
Фанера.
Полистироловая смола для заливки ротора и статора.
Медный провод на 15 мм для самодельного генератора.
Неодимовые магниты.

Учтите, что конструкция колеса будет постоянно контактировать с водой, поэтому металлические и деревянные элементы необходимо выбирать с защитой от влаги (или позаботится об их пропитке и покраске самостоятельно). В идеале, фанеру можно заменить пластиком, но деревянные детали проще достать и придать им нужную форму.

Сборка колеса и изготовление сопла

Основой для самого колеса могут стать два стальных диска одинакового диаметра (если есть возможность достать стальной барабан от кабеля – отлично, это намного ускорит процесс сборки).

Но если металла в подручных материалах не нашлось, можно вырезать круги и из водостойкой фанеры, хотя прочность и срок службы даже обработанного дерева не сравнится со сталью. Затем на одном из дисков нужно прорезать круглое отверстие под установку генератора.

После этого изготавливаются лопасти, а их понадобится не меньше 16 шт. Для этого оцинкованные трубы разрезаются вдоль на две или четыре части (зависит от диаметра). Затем места резки и саму поверхность лопастей нужно отшлифовать, чтобы уменьшить потери энергии при трении.

Лопасти устанавливаются под наклоном примерно в 40-45 градусов – это поможет увеличить площадь поверхности, на которую будет воздействовать сила потока

Расстояние между двумя боковыми дисками должно быть максимально приближено к длине лопастей. Чтобы наметить место для расположения будущих ступиц, рекомендуется сделать шаблон из фанеры, на котором будет обозначено место для каждой детали и отверстия для фиксации колеса к генератору. Готовую разметку можно прикрепить на внешней стороне одного из дисков.

Затем круги устанавливаются параллельно друг к другу с помощью стержней со сплошной резьбой, а лопасти привариваются или фиксируются болтами в нужных позициях. Барабан будет вращаться на подшипниках, а в качестве опоры используется рама из уголков или труб небольшого диаметра.

На этом этапе сборку барабана можно считать законченной, осталось оснастить его самодельным генератором и соплом, направляющим поток воды

Сопло предназначено для водных источников каскадного типа – такая установка позволит использовать энергию потока по максимуму. Изготавливается этот вспомогательный элемент путем выгибания листового металла с последующей сваркой швов, а после насаживается на трубу.

Однако если в вашей местности протекает равнинная река без порогов и других высотных препятствий, в этой детали нет необходимости.

Важно, чтобы ширина выходного отверстия сопла соответствовала ширине самого колеса, иначе часть потока будет идти «вхолостую», не попадая на лопасти

Теперь колесо нужно насадить на ось и установить на подпорку из сваренных или скрепленных болтами уголков. Осталось сделать генератор (или установить готовый) и можно отправляться к реке.

Генератор своими руками

Для изготовления самодельного генератора нужно сделать обмотку и заливку статора, для чего понадобятся катушки со 125-ю витками медной проволоки на каждой. После их соединения вся конструкция заливается полиэстеровой смолой.

Каждая фаза состоит из трех последовательно прикрепленных мотков, поэтому соединение можно сделать в форме звезды или треугольника с несколькими наружными выводами

Теперь нужно подготовить фанерный шаблон, совпадающий по размерам с тормозным диском.

На деревянном кольце выполняется разметка и делаются прорези для установки магнитов (в данном случае использовались неодимовые магниты толщиной 1,3 см, шириной 2,5 см и длиной 5 см). Затем полученный ротор также заливается смолой, а после просушки – присоединяется к барабану колеса.

Водяное колесо с ротором из тормозных дисков и генератором из мотков медной проволоки – окрашенное, презентабельное и готовое к эксплуатации

Последним монтируется алюминиевый кожух с амперметром, закрывающий выпрямители. Задача этих элементов – преобразовывать трехфазный ток в постоянный.

После установки колеса в поток небольшой речки с каскадом или отводной трубой, можно рассчитывать на производительность мини-ГЭС в 1,9А * 12В при 110 оборотах за минуту

Чтобы в колесо не попадали листья, песок и другой мусор, принесенный с потоком, желательно поставить перед устройством защитную сетку.

Также можно поэкспериментировать с зазорами между магнитами и катушками с увеличенным количеством витков для увеличения КПД гидростанции.

О всех видах вы узнаете, ознакомившись со статьей, посвященной внедрению в быт “зеленых технологий”.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Видео #2. Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Видео #3. Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь интересными сведениями и полезными рекомендациями, оставляйте тематические фото. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.

Соорудить мини-ГЭС своими руками под силу каждому

«Зеленые» всего мира все чаще и все более активно протестуют против разработки новых месторождений нефти, газа, угля, а также массового использования двигателей внутреннего сгорания во всем мире, которые и приносят самые сильные загрязнения нашей среды обитания. Знаменитости из мира моды, театра, кино, призывают жить экономнее в плане расхода электроэнергии. Они устанавливают на крышах своих особняков солнечные батареи, ветровые генераторы (как актёр Леонардо Ди Каприо, например).

Все больше простых людей также понимают, что и от их поведения что-то может зависеть, и если хотя бы один человек найдет альтернативу двигателю внутреннего сгорания, то тогда мир станет чуточку чище. Поэтому в деревнях, поселках и в нашей стране, там, где есть падающая или бегущая вода, некий бассейн с водой на возвышенности, есть возможность сделать мини ГЭС своими руками и, тем самым, помочь и себе и ее Величеству Природе. Это ведь альтернатива бензиновому или дизельному генератору, который все равно работает на топливе и дает едкий выхлоп в окружающую среду.

А если не один человек, не одно домохозяйство решило найти альтернативный путь получения электроэнергии? Если целый поселок, деревня, аул? Тут уже нагрузка на Природу уменьшится значительно. Да и в кармане у потребителя останется больше денег на домашние нужды, ибо электричество от мини ГЭС, созданной руками и умом энтузиастов выходит примерно раза в три дешевле, чем покупать его от штатных производителей (ТЭЦ, Атомные станции, промышленные ГЭС).

В поисках нужной воды

Недавно я увидел небольшое видео, где показывалось, как в обычной индийской деревне студенты одного из западных колледжей решили сделать мини ГЭС. Электричества в той глуши нет, молодые люди бегут в города, а что произойдёт, если дать жителям свет? Реки как таковой в деревне нет, зато есть водоем. Природная чаша с огромным количеством воды расположена немного выше уровня деревни. Что придумали студенты?

Они своими умными головами сообразили, что раз нет здесь течения от Природы, его можно создать! Руками нанятых рабочих была смонтирована крытая длинная труба диаметром с метр, и один конец ее замкнулся на водоем, а другой — внизу, уходил в небольшую и тихоходную речку. За счет перепада высоты вода из водоема по трубе устремлялась вниз, разгоняясь все больше, и на выходе уже создавался довольно мощный поток, который упирался в лопасти мини ГЭС. Труба, в которую заключили воду водоема, сбегает вниз по склону холма настолько живописно, что кажется, будто огромный питон медленно ползет сверху вниз и своими размерами вселяет ужас в местных жителей. Его хочется потрогать руками, пощупать, почувствовать его мощь.

Если нечто подобное создают в индийской деревушке, то почему не попробовать сделать то же самое в российской? Если рядом нет быстротечной реки, но есть водоем, то и тут возможно строительство мини ГЭС. Нужно просто смотреть рельеф местности, но понятно одно: водоём — пусть он будет природный, или искусственный — должен быть расположен выше, нежели место, где будет установлена гидроэлектростанция. Если разница высот значительная – еще лучше! Поток воды будет бежать сильнее сверху вниз, а значит, возрастет возможная мощность получаемой электроэнергии.

Необязательно покупать дорогие трубы для организации искусственного водного течения. Можно своими руками сделать некий желоб, и пусть пока по нему разгоняется вода из водоема. Для начала лучше вообще взять любые подручные средства, старые трубы пусть и небольшого диаметра пока, и соорудить пробный вариант слива воды из водоема, что расположен выше. Так можно будет измерить скорость потока (как это сделать я уже писал ранее). Если же под боком течет река с быстрым течением, то тогда и не надо строить ни плотин, ни желобов, ни создавать поток воды искусственно. Мини ГЭС в форме гирлянды, пропеллера, ротора Дардье или водяного колеса могут быть установлены в таких местах без особых проблем.

Важно будет защитить сооружение. Как? Впереди мини ГЭС следует установить защитный экран из сетки, или рассеиватель, чтобы плывущие по реке обломки деревьев, а то и целые бревнышки, а также живая и мертвая рыба, всякого рода мусор не попадали на лопасти турбины, а проплывали мимо.

Простейшая мини гидроэлектростанция станция своими руками

Создать собственную мини-ГЭС своими руками способен почти каждый. Примеры? Многие туристы для получения освещения в условиях похода используют обыкновенный велосипед, на котором и передвигаются. На любое колесо велосипеда они устанавливают между спицами перемычки из кусков, скажем, тонкого железа и сначала руками, а затем плоскогубцами заводят края листа за спицу, тем самым фиксируя перемычку. Длина перемычки должна соответствовать половине диаметра колеса, то есть перекрывать расстояние от обода до втулки. По сути, она должна быть равна длине спицы. Оптимальным будет установить четыре таких перемычки по типу сторон света: Север, Юг, Запад, Восток. Далее потребуется обычный велогенератор и фонарик подключенный к нему.

Пора выбираться в поход. На ночлег нужно остановиться у реки. Ну и пусть, что комары закусают! Зато получится сделать видео вечеринки, наделать фотографий у костра. Это же очень живописно! Вода в реке должна иметь заметное течение и тогда наша походная мини гидроэлектростанция будет работать. «Да будет свет!» — сказал монтер и сделал замыкание. Нет, это не про нас.

«Да будет свет!» — сказал турист и опустил колесо с перемычками из железа на треть в воду бегущей реки. Сам велосипед ставится на небольшую подставку, или подвешивается за дерево или колышек на берегу так, чтобы колесо на треть было погружено в поток. Вода давит на перемычки, крутит колесо, генератор преобразует энергию воды в ток и мини-фонарик освещает место стоянки.

Нет риска, что батарейки попались бракованные, как в случае применения обычного фонаря, нет риска, что они «сядут», их не надо брать собой в поход в большом количестве. Течение реки никуда не исчезнет. Туристы, чаще всего, предпочитают останавливаться в проверенных местах. Так что, единожды получив электрический ток посредством минивело-ГЭС на месте ночлега, они будут помнить это место и постараются коротать темное время суток именно здесь.

Трудности согласования

Однако, зажечь одну свечу, образно говоря, это одно, а вот зажечь тысячи, дать людям свет, как то сделал Прометей, это совсем иное дело. Компактная гидроэлектростанция как источник электричества своим появлением в обыденном применении может нарушить устоявшуюся картину и состояние дел.

Крупнейшие монополии привыкли, что именно они производят электроэнергию для малых поселений, сбытовые дочерние структуры привыкли получать деньги за доставку товара – КВт\час потребителю. Куда в эту схему вписать мини — ГЭС? Да еще не подконтрольную монополистам? Сразу скажу, что согласовать такой проект с местными властями в России будет непросто, как впрочем, и всякое иное новое дело. Но результат стоит затраченных усилий.

В целом под компактной (мини) гидроэлектростанцией подразумевается такая станция, что выдает мощность до 100 квт. Народные умельцы, работая руками и головой, могут достаточно легко соорудить сию полезную штуку у себя в поселке или деревне, даже в частном домовладении. Но только если имеются соответствующие природные условия и желание что-то создать НОВОЕ, сэкономить денег, то есть в будущем меньше платить за электричество.

Если вы посмотрите видео, или фото некоторых мини- ГЭС, то увидите, что подчас они выглядят весьма странно. Но ведь для современников Леонардо Да Винчи его махолеты с огромными крыльями тоже казались по меньшей мере странными, а своими дерзкими опытами и идеями великий итальянец и вовсе наводил ужас на многих людей своего времени. Ну и что? Людей тех мы не помним. А чертежи и творения Леонардо будут жить в веках. Стройте мини-ГЭС своими руками, экспериментируйте, дерзайте! Природа и потомки скажут вам лишь «Спасибо»!

Михаил Берсенев

В Таджикистане тоже есть умельцы, не хуже индийских:

Бесплатное электричество — мини ГЭС своими руками

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Гирляндная 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.

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.

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.

Источник

Гидростанция своими руками на водяном колесе.

Самодельная гидростанция (ГЭС) может быть установлена на небольшом ручье или пруду в которой стекает поток воды, например, родник или ключ.

Мы попытаемся сделать нашу гидростанцию на пруду. Ранее на этом пруду уже были попытки создания самодельной гидростанцию из колеса для белки с ременной передачей на генератор который выдавал ток примерно около 1 ампера, этого было достаточно для питания пару лампочек и радиоприемник в маленьком охотничьем домике фото будет в конце статьи. Данная гидростанция успешно проработала более двух лет, и мы решили сделать на месте этой мини плотины более мощную станцию.

Для изготовления гидростанции своими руками нам понадобится:

Генератор из двух дисков диаметром 27,5 сантиметров от дисковых тормозов.
Диски для колеса (использовали от корпуса сломанного генератора)
Ведущий вал и подшипники.
Смола полистироловая для заливки статора и ротора.
Проволока медная сечением примерно 15,мм.
Обрезки листового металла и уголков.
Магниты.
Фанера.

Лопасти ведущего колеса сделаем из разрезанной на 4 части 10 сантиметровой стальной трубы.

Размечем шаблон.

Мы изготовили шаблон, который помог нам в будущем сделать отверстия, боковые поверхности колеса – диаметром 30 сантиметров.

Изготавливаем шаблон своими руками, благодаря которого будем размечать отверстия для ступиц 5 шт, также позицию лопастей. В данном колесе, если посмотреть в профиль, вода бьет сверху, в район 10 часов, протекает через середину барабана и выходит внизу, на 5 часов, так что вода бьет по колесу целых два раза.

Мы посмотрели большое количество фото и попытались смоделировать угол и ширину лопастей. На фото сверху – размечено для отверстий и лопастей для крепления колеса к генератору. В колесе будет 16 лопастей.

Шаблон закрепили к одному диску – будущей боковой поверхности колеса, два диска мы зажали вместе. На фото выше – сверление маленьких отверстий для крепления лопастей.

Необходимо сделать зазор между дисками в 25 сантиметров, используя шпильки желательно со сплошной резьбой, и аккуратно выровнять их перед установкой лопастей.

Процесс сваривания колеса показан выше. Важно, чтобы лопасти были изготовлены из стальной оцинкованной трубы.

[dropshadowbox align=”none” effect=”lifted-both” width=”100%” height=”” background_color=”#f0ddbe” border_width=”1″ border_color=”#dddddd” ]Важно! Перед сварными работами необходимо зачистить края лопастей от цинк, так как при сварке гальванизированный металл нагревается и выделяет токсичный газ.[/dropshadowbox]

Готовое колесо нашей будущей гидростанции (гэс), без генератора. На, обратной стороне колеса в боковом диске есть отверстие в 10 сантиметров диаметром – для удобного прикручивания к генератору, а также для чистки, чтобы можно было рукой вынуть палки и разный мусор, который занесет внутрь вода.

Сопло имеет туже ширину (25 сантиметров), что и колесо, и около 2,5 сантиметра высоты с того конца, где выливается вода. Площадь сопла меньше, чем 10 сантиметровая труба, на которую сопло насажено. На фото мы сгибаем металлический лист своими руками для сопла.

Надеваем колесо на ось, наша гидростанция (ГЭС) практически готова, осталось сделать и установить генератор. Мы можем двигать сопло назад, вперед, вниз, вверх. Генератор и колесо могут двигаться назад и вперед.

Изготовление генератора для нашей ГЭС своими руками.

Мотаем обмотку статора и подготавливаем его для заливки. Обмотка сделана из 9 катушек, в каждой катушке 125 витков медной проволоки сечением 1,5 мм. Каждая фаза состоит из трех последовательно соединенных катушек, мы выводим наружу 6 концов, так что можем сделать соединение звездой, так и треугольником.

Статор – после заливки. (Для заливки будет использоваться поли стироловая смола) Его диаметр 35.5 см, толщина 1,3 см.

Изготавливаем шаблон из фанеры – для разметки под магниты.

Шаблон и один тормозной диск, будущий ротор.

Ставим по шаблону 12 магнитов размером 2,5 х 5 см, толщиной 1,3 см.

Заливаем ротор поли стироловой смолой, когда смола застынет ротор будет готов к работе.

Фото как выглядит наша почти законченная гидростанция в сборе с генератором.

Фото с обратной стороны. Под алюминиевой крышкой – два мостовых выпрямителя из трёх фазного переменного тока в постоянный. Шкала амперметра – до 6А. В таком состоянии, когда воздушный зазор между магнитными роторами уменьшен до минимума, гидростанция выдает 12,5 вольт при 38 об/мин.

В заднем магнитном роторе есть три настроечных винта для регулировки воздушного зазора, для того, чтобы генератор мог вращаться быстрее при необходимости.

Приступаем к изготовлению крепежных элементов.

Для этого сначала зачищаем с листового металла и уголков всю ржавчину, после чего грунтуем и красим, это не обязательно, но так красивее и как никак защита от коррозии, да и вид товарный будет.

Наш генератор с водяным колесом готов, теперь осталось только установить его!
Хорошо бы соорудить защитный экран от брызг для генератора, который вращался бы вместе с колесом, мы не нашли подходящего материала для его создания. Решили сделать это потом, если гидростанция (гэс) заработает.

Фото генератора с водяным колесом. Сопло еще не установлено, оно в кузове, и мы скоро его установим.

На фото – то место куда мы хотим его поставить. 10 сантиметровая труба выходит снизу запруды, перепад около 30 см. Мы будем забираем не всю часть водяного потока.

Вот наша старая микро-ГЭС, прослужившая нам 2 года, включая зимы. Ее хватало на 1 Ампер (12 Ватт) примерно.

Вот и наша сделанная гидростанция (гэс) на месте, производим ее настройку. Лучший результат получился, когда вода входит на 10 часов колесного диска, и выходит примерно на 5 часов.

Заработало! Выход около двух Ампер (1,9 если быть точным). Настройки производить было нелегко – каждое передвижение колеса требует также передвижения сопла, и наоборот. Еще можно изменять воздушный зазор и изменять соединение со звезды на треугольник. Результат лучше у звезды – мощность выше, чем у треугольника при тех же оборотах колеса. В итоге мы остановились на звезде, с зазором 3,12 сантиметра (довольно много).

Вывод

Гидростанцию можно изготовить и дешевле, если использовать не такие мощные магниты и воздушный зазор меньше, так же можно и с такими магнитами и маленьким зазором, только необходимо катушки с большим количеством витков.
А пока – колесо выдает нам 160 об/мин на холостом ходу, под нагрузкой 110 об/мин , производя 1,9 А х 12 В.

Самодельная гидроэлектростанция – мини ГЭС своими руками

Предлагаем провести эксперимент по созданию альтернативного источника энергии — мини гидроэлектростанции для частного дома.

Построим гидрогенератор своими руками в миниатюре с использованием труб ПВХ, стандартных фитингов и недорогих деталей.

Даже не думайте строить вертолет, работающий от данного двигателя, летать он у вас все равно не сможет: мощности не хватит.

Колесо турбины миниГЭС. Прежде чем начать конструирование самодельной гидростанции своими руками, вспомним некоторые законы физики.

Закон сохранения энергии гласит: энергия не возникает из ничего и ни исчезает в никуда, а может только преобразовываться из одной формы в другую. При преобразовании энергии, часть ее теряется.
Статическое давление жидкости зависит только от силы тяжести столба жидкости.

Для того, чтобы вал нашего двигателя начал вращаться, мы должны подать напор воды на лопасти турбинного колеса. Для создания напора воды, используем трубу диаметром 50 мм и длиной 1,5 м.

На рисунках представлена работа нашей установки.

Шаг 1: Поток воды

Разберемся, как взаимодействуют поток воды и колесо. Струи воды по касательной попадают на край колеса – так получается максимальная мощность вращения.

На фото видно, что напор воды из короткой трубы более сильный, чем из длинной, поэтому систему нужно будет настраивать.

Шаг 2: Собираем устройство

Основание, на котором будет крепиться гидросооружение, не является уникальным. Каркас можно сделать из различных доступных материалов. Главное – зафиксировать в определенном положении напорную трубу и турбинное колесо.

Напорная труба заполняется водой при заткнутых соплах.

Всю нашу конструкцию желательно установить в какой-либо поддон, чтобы вода не разливалась по полу.

Шаг 3: Сантехника

Чтобы производительность мини ГЭС не падала с уменьшением высоты водяного столба, мы должны поддерживать уровень в трубе постоянным, т.е. нужно предусмотреть постоянный долив воды.

Рассчитаем диаметр сопел. Наша 50-миллиметровая напорная труба соединена с тройником диаметром условного прохода 40 мм, свободные выводы которого через переходники 40*25 мм соединяются с уголками-отводами 25*15 мм, 90 град. Мы можем использовать в качестве сопел медные трубки с внутренним диаметром 15 мм, присоединенные посредством гаек к отводам.

Медную трубку, при необходимости, можно изгибать, а ее концы — сплющивать так, чтобы струя воды точнее направлялась на лопасти колеса и максимально на них воздействовала.

Соединения труб не имеют жесткого сопряжения (кроме места соединения медных трубок с отводами из ПВХ) и позволяют регулировать направление струй воды.

Гидроэлектростанция своими руками: как соорудить автономную мини-ГЭС

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, использование которого позволит получать практически бесплатное электричество, сэкономить на коммунальных услугах или решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, гидроэлектростанция своими руками из подручных материалов – реальный выход из положения. Но прежде рассмотрим, какие могут быть варианты мини-ГЭС и как они работают.

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. Это могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен магаватт или мини-ГЭС с максимальной мощностью в 100 кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома. Вот о последних и узнаем подробней.

Гирляндная станция с гидровинтами

Гирляндные станции с успехом использовались еще в середине прошлого века, но роль винтов тогда играли самодельные пропеллеры и даже консервные банки. Сегодня же производители предлагают несколько видов роторов для различных условий эксплуатации. Они комплектуются лопастями разного размера, изготовленными из листового металла, и позволяют получить максимальный КПД от работы станции.

Вертикальный ротор Дарье

Для создания локальных гидростанций вертикальные роторы используется редко. Несмотря на неплохие показатели КПД и кажущуюся простоту конструкции, оборудование достаточно сложное в эксплуатации, так как перед началом работу систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Подводный пропеллер-«ветряк»

Водяное колесо с лопастями

В зависимости от глубины и русла водотока можно установить различные типы колес:

Подливные (или нижнебойные) – подойдут для мелководных рек с быстрым течением.
Среднебойные – располагаются в руслах с природными каскадами так, чтобы поток попадал приблизительно на середину вращающегося барабана.
Наливные (или верхнебойные) – устанавливаются под плотиной, трубой или в нижней части естественного порога, чтобы ниспадающая вода продолжила путь через вершину колеса.

Обустройство собственной гидростанции – один из самых бюджетных и экологичных способов обеспечения энергетическими ресурсами дачи, фермерского хозяйства или туристической базы

Условия для установки гидроэлектростанции

Несмотря на заманчивую дешевизну энергии, вырабатываемую гидрогенератором, важно учесть особенности водного источника, ресурсы которого вы планируете задействовать для собственных нужд. Ведь далеко не каждый водоток подойдет для эксплуатации мини-ГЭС, тем более круглогодичной, поэтому не помешает иметь в резерве возможность подключения к централизованной магистрали.

Несколько «за» и «против»

Преимущества мини-ГЭС:

В отличие от других «бесплатных» энергоисточников (солнечных батарей, ветрогенераторов), гидросистемы могут работать вне зависимости от времени суток и погоды. Единственное, что может им помешать – замерзание водоема.

Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.

Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.

Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).

Избыток электричества можно продавать в соседние дома.

Измерение силы водного потока

Первое, что нужно сделать, чтобы задуматься о виде и способе монтажа станции – измерить скорость водного потока на облюбованном источнике. Самый простой способ – опустить на стремнину любой легкий предмет (например, теннисный мячик, кусок пенопласта или рыбацкий поплавок) и засечь секундомером время, за которое он проплывет расстояние до какого-нибудь ориентира. Стандартная дистанция для «заплыва» — 10 метров.

Теперь нужно пройденное расстояние в метрах разделить на количество секунд – это и будет скорость течения. Но если полученное значение будет меньше 1 м/сек, потребуется возвести искусственные сооружения, чтобы ускорить поток перепадами высот. Это реально осуществить с помощью разборной плотины или неширокой сливной трубы. Но без хорошего течения от идеи с гидростанцией придется отказаться.

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Поэтому рассмотрим пошагово изготовление наиболее простого сооружения – водяного колеса.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать своими руками мини-ГЭС, нужно подготовить сварочный аппарат, болгарку, дрель и набор вспомогательных инструментов — молоток, отвертку, линейку.

Из материалов понадобятся:

Уголки и листовой металл толщиной не менее 5 мм.
Трубы из ПВХ или оцинкованной стали для изготовления лопастей.
Генератор (можно использовать готовый покупной или сделать самому, как в данном примере).
Тормозные диски.
Вал и подшипники.
Фанера.
Полистироловая смола для заливки ротора и статора.
Медный провод на 15 мм для самодельного генератора.
Неодимовые магниты.

Сборка колеса и изготовление сопла

Генератор своими руками

Теперь нужно подготовить фанерный шаблон, совпадающий по размерам с тормозным диском. На деревянном кольце выполняется разметка и делаются прорези для установки магнитов (в данном случае использовались неодимовые магниты толщиной 1,3 см, шириной 2,5 см и длиной 5 см). Затем полученный ротор также заливается смолой, а после просушки — присоединяется к барабану колеса.

Водяное колесо с ротором из тормозных дисков и генератором из мотков медной проволоки — окрашенное, презентабельное и готовое к эксплуатации

Выводы и полезное видео по теме

Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как построить небольшую гидроэлектростанцию?

Когда дело доходит до природных ресурсов Земли, мы можем рассчитывать практически на что угодно, чтобы дать нам энергию, если мы знаем, как ее использовать.

Есть солнечная энергия от солнца, энергия ветра от турбин и гидроэнергетика, использующая природную силу воды для выработки электроэнергии, каждая из которых имеет свои преимущества для обычного домовладельца.

Что же такое гидроэлектростанция и можно ли построить ее для себя?

Эти небольшие системы работают в миниатюрном масштабе крупных гидроэлектростанций, которые используют силу проточной или падающей воды для производства энергии, и при наличии необходимых материалов и технических знаний можно построить такую для себя.

Однако с уже собранными мини-заводами, доступными для покупки, может оказаться дешевле и эффективнее купить уже изготовленный .

Имея у себя дома мини-гидроэлектростанцию, вы можете значительно сэкономить на текущих расходах на электроэнергию и быть уверенными, что вносите свой вклад на благо планеты.

Мы собираемся изучить, что такое гидроэнергетика и как вы могли бы построить свой собственный мини-завод с правильным ноу-хау.

Что такое гидроэлектростанция?

Гидроэлектростанция – это особый тип электростанции, производящий электричество, просто используя энергию воды.

Давление падающей или текущей воды используется для вращения пропеллеров турбины, которая затем вращает металлический вал, расположенный внутри генератора.

Этот генератор имеет двигатель, который вырабатывает электричество , которое затем может быть отправлено в блок питания или сеть, и к нему могут получить доступ дома и предприятия.

Гидроэлектростанции бывают всех размеров: от микростанций, обеспечивающих до 100 киловатт энергии для домов и ферм, до крупных гидроэлектростанций, которые могут производить более 30 мегаватт энергии.

В зависимости от потребностей дома или предприятия в электроэнергии вы можете установить один, который будет обеспечивать вас всей или частью электроэнергии, поэтому вам не придется полагаться на альтернативы, производящие углерод.

Каковы преимущества мини-гидроэлектростанции?

Каждый раз, когда мы меняем свое обычное потребление электроэнергии на природную энергию, получаемую из земли, мы приносим столько пользы себе и планете.

Вот некоторые из преимуществ наличия собственной мини-гидроэлектростанции или строительства ее для себя.

Экономия денег на счетах за электроэнергию и снижение зависимости от источников электроэнергии с выбросами углерода.
Использование чистого источника топлива, такого как вода, снижает количество загрязнений, которые оно создает, чтобы приносить вам энергию.
Гидроэлектроэнергия считается внутренним источником энергии, что означает, что каждое государство может управлять своими собственными электростанциями, не нуждаясь в других международных источниках топлива, таких как уголь.
Гидроэнергетика – это возобновляемый и надежный источник энергии, который никогда не истощится, если вода будет продолжать течь.
В зависимости от настройки, некоторые гидроэлектростанции могут вырабатывать полную мощность за минимальное время и быть ценными для обеспечения широкого резервного питания во время перебоев в подаче электроэнергии.
Зная, что у вас есть собственный источник чистой, естественной энергии, на который можно положиться, и самодостаточный дом, для работы которого не требуются какие-либо источники топлива.

Можно ли построить гидроэлектростанцию?

Можно построить любые типы возобновляемых источников энергии, такие как солнечные панели, ветряные турбины и даже гидроэлектростанции.

Хотя для того, чтобы все заработало, необходимы некоторые базовые знания в области гидроэнергетики и правильного водоснабжения дома. На реализацию подобных проектов могут уйти годы, поэтому, если вы ищете быстрое решение, оно, вероятно, не будет идеальным.

Создание собственной гидроэлектростанции требует различных этапов, включая земляные работы для поиска источников подземных вод, установку трубопроводов и турбин, а также строительство двигателей для выработки электроэнергии.

На создание всего процесса может уйти лет и для соблюдения юридических разрешений и других нормативных требований, поэтому рассчитывайте потратить некоторое время и усилия на проект.

В большинстве случаев строительство собственной гидроэлектростанции – это подробный проект, который нужно выполнить, если у вас есть необходимые навыки, но этого может быть недостаточно для обеспечения вашего дома энергией в нужное вам время.

Есть готовые мини-электростанции, доступные для покупки, которые могут быть более эффективными, чем изготовление ваших собственных, поэтому вам придется взвесить, какой из них лучше.

Законность строительства собственного завода

Каждый раз, когда вы решаете вырабатывать собственное электричество дома, вам придется учитывать юридические последствия.

Независимо от того, хотите ли вы установить солнечную батарею или генератор, существуют правила, которых необходимо придерживаться, и это особенно верно даже для самой маленькой гидроэлектростанции.

Право на производство собственной энергии разрешено общим правом, поскольку это способ продуктивного использования их собственности и дома.

Тем не менее, необходимо учитывать такие вещи, как выбросы в атмосферу, шум и проблемы с землей, поэтому, прежде чем вы попытаетесь построить гидроэлектростанцию на собственном заднем дворе, вам нужно будет провести юридическое обследование.

Помня об этих тонкостях, рекомендуется поговорить со специалистом о гидроэнергетике и о том, что разрешено в вашем штате и регионе.

Они смогут посоветовать вам такие вещи, как мандаты, экономические стимулы и меры защиты, которые могут помешать вам использовать гидроэлектростанцию, поэтому все это следует учесть перед тем, как вы приступите к работе.

Стоимость и трудозатраты малых гидроэлектростанций

По рентабельности гидроэлектростанции считаются лучшими из всех возобновляемых источников энергии.

Этот чистый вид электричества является надежным и последовательным, что делает его отличным выбором для дома, а поскольку его можно структурировать для удовлетворения различных нагрузок и пиковых нагрузок, он может удовлетворить потребности любого человека.

Стоимость установки мини-гидроэлектростанции зависит от источника воды и выбранной вами конфигурации .

Стандартная 10-киловаттная микрогидроэнергетическая система обеспечивает достаточно энергии для стандартного дома и может стоить от нескольких тысяч долларов до 10 000 долларов.

Лучший способ оценить, подойдет ли это для вашего дома, – это посмотреть на потребление и затраты на электроэнергию и сравнить счета за последние несколько лет.

Если покупка и установка гидроэнергетической системы дома в конечном итоге сэкономит вам деньги и поможет внести свой вклад в защиту окружающей среды, рекомендуется использовать ее как лучший природный источник энергии.

Природная сила воды

Сегодня существует так много вариантов природных источников энергии, из которых гидроэнергетика является одной из самых популярных.

Учитывая, что 20 процентов электроэнергии в мире вырабатывается за счет гидроэнергетики, почему бы не использовать ее для своего дома с одной из этих микросистем.

Как и другие природные источники энергии, вы можете выбрать тот, который подходит конкретно для вашего дома, и убедиться, что это наиболее энергоэффективный выбор.

Хотя создание может быть забавным проектом, часто лучше приобрести готовую систему и установить ее правильно, чтобы убедиться, что она работает наилучшим образом.

Какой бы вариант вы ни выбрали, вы сделаете удивительные вещи для своего дома и планеты, переключившись на гидроэнергетику.

Этот природный источник энергии является мощным, стабильным и экономичным, поэтому он отвечает всем критериям того, что мы должны искать в устойчивом и возобновляемом источнике энергии.

Связанные вопросы

Гидроэлектростанции могут показаться сложными системами, но в основном они используют энергию воды для выработки энергии.

Если у вас есть дополнительные вопросы о гидроэнергетике и этих станциях, мы ответили на некоторые из наиболее распространенных, которые могли бы дать вам более полное представление о том, как они работают.

В чем преимущество гидроэнергетики?

Наличие гидроэлектростанции означает, что вы полагаетесь на возобновляемый и безуглеродный источник энергии.

Вода – это бесплатный ресурс, к которому имеет доступ большинство людей, и помимо стоимости земли и системы, она будет работать годами, обеспечивая вас бесплатным электричеством.

Как долго прослужит гидроэлектростанция?

В зависимости от качества и производителя силовой установки можно ожидать, что это оборудование прослужит до 25 лет.

Некоторые даже создают турбины, которые работают 50 лет без необходимости замены, но это полностью зависит от качества их конструкции и материалов, из которых она изготовлена.

У нас когда-нибудь закончится гидроэнергетика?

Одно из преимуществ гидроэлектростанций и гидроэлектростанций заключается в том, что у них никогда не закончится энергия, пока с неба идет дождь.

Это возобновляемый источник энергии, который не требует каких-либо других ресурсов или материалов для его производства и будет существовать при условии, что будет использоваться вода.

Гидроэлектрический генератор

: как построить маленький

Гидроэлектрический генератор – лучшее, что можно построить для производства электроэнергии, если поблизости протекает ручей.

Все мы знаем, что ученые находятся в постоянном поиске альтернативных источников энергии, и это происходит потому, что в последние годы количество традиционных источников энергии начало значительно сокращаться.

Они разработали различные системы, которые преобразуют энергию природы в электричество, и многие из этих систем могут быть построены дома в меньшем масштабе, чтобы снизить потребление электроэнергии. После того, как мы увидели, как производить электричество с помощью магнитов или энергии ветра, пора поговорить о людях, которые живут рядом с рекой.

Часто называемую гидро-, микрогидро- или ручным гидрогенератором , эту систему не очень сложно построить.

Чтобы построить гидроэлектрический генератор, вы должны выполнить следующие шаги:

1. Подготовка дисков

Наш гидроэлектрический генератор будет состоять из двух основных частей:
– Статор (эта часть не движется и снабжена витками провода для сбора электроэнергии)
– Ротор (ротор – это часть, которая движется и имеет несколько мощных магнитов. что вызовет электричество в катушках)
Для начала вам понадобятся шаблоны и картон.Два шаблона, которые содержат схему ротора и статора, необходимо вырезать и прикрепить к передней и задней части картона. После того, как эти шаблоны хорошо приклеены к картону, сделайте отверстие (1 см) в центре диска статора.

2.

Установка статора

Теперь вам нужно сделать 4 катушки, которые будут прикреплены к картону. Для этого необходимо использовать картон с овальным сечением. Затем начните наматывать провода на этот картон, чтобы получилась плотная катушка (200 витков). Осторожно снимите катушку с овальной части и затем повторите эту процедуру, чтобы сделать еще три катушки.

Расположите катушки на картоне по шаблонной схеме (их обмотки должны чередоваться по часовой стрелке и против часовой стрелки). Вы должны быть уверены, что электрон будет следовать по пути, указанному стрелками на шаблоне, начиная с левой катушки против часовой стрелки.

Соедините концы катушек и используйте изоляционную ленту, чтобы избежать ошибок. Используйте мультиметр, чтобы проверить электрическое сопротивление (Ом). Если провода подключены правильно, счетчик должен показывать около 10 Ом.

3. Установка ротора

На этом этапе вам нужно прикрепить 4 сильных магнита к шаблону статора. Проверьте магниты, отметьте южный полюс на двух из них и северный полюс на двух оставшихся. Магниты должны быть расположены на шаблоне так, чтобы их полярность чередовалась (Н-С-Н-С).

Тогда вам понадобится пробка и 8 пластиковых ложек. Вы должны укоротить ложки так, чтобы длина ручки не превышала 1 см. Посмотрите на шаблон ротора и вставьте ложки в пробку (глубиной 1 см).

4. Турбина

Проделайте в пробке отверстие диаметром 6 мм (убедитесь, что отверстие находится по центру), снова зафиксируйте геометрическое положение ложек и добавьте немного горячего клея в каждую ложку, чтобы закрепить ее.

5. Корпус генератора и окончательная сборка

Найдите пластиковый бак или бутылку, чтобы прикрепить ротор, статор и небольшую турбину. После того, как вы найдете центр бака, проделайте в этом месте отверстие (6 мм) и закрепите статор с его катушками чуть выше отверстия.Затем прикрепите к одному валу турбину и ротор (ложки должны быть обращены к горлышку бутылки, а магниты должны быть близко к катушкам (3 мм между катушками и магнитами)).

Похоже, наш небольшой гидроэлектрический генератор почти готов к работе. Все, что нам сейчас нужно, это поток воды, чтобы турбина вращалась непрерывно, пока есть вода для ее вращения. Если турбина правильно подключена к генератору, этот поток должен производить достаточно гидроэлектроэнергии, чтобы обеспечивать энергией наши коммунальные предприятия или заряжать аккумуляторы.

Рабочий электрогенератор

Пользователь Youtube

TheDamHeroes, вдохновленный разработкой, представленной в этой статье, разместил работающий гидроэлектрический генератор. Посмотрите это в действии ниже:

(Посещали 120 045 раз, сегодня 22 посещений)

Гидроэлектростанция питает усадьбу

Узнайте, как поселенцы строят самодельную гидроэлектростанцию, которая питает их усадьбу.

С каким разочарованием мы столкнулись, когда сложили числа.Хотя мы, несомненно, могли бы вырабатывать несколько киловатт, используя самый крутой участок нашего большого ручья, для этого потребуется не менее 1000 футов 8-дюймового трубопровода, а также изготовленное на заказ генераторное оборудование для больших потоков воды. Такая система была далеко за пределами наших финансовых возможностей.

Но со временем мы заметили, что наш ежемесячный счет за электроэнергию редко превышал 750 киловатт-часов. Это означало, что нам требовалась средняя генерирующая мощность всего 1 киловатт (24 часа в сутки X 30 дней = 720 часов). даже с электрической плитой, холодильником, морозильной камерой.водяной насос, водонагреватель и сушилка для белья. Мы также не заметили ручей с низким потоком, изгибающийся у нашей горы, который вырастает на 360 футов после того, как пересекает нашу территорию. Мы определили, что он легко произведет более киловатта. Гидроэнергетика стала выглядеть более многообещающей.

Уловка заключалась в том, чтобы выяснить, как с помощью нашей самодельной гидроэлектростанции справиться с пиковыми нагрузками на наши жадные по току приборы. Мы остановились на плане установить небольшую гидроэлектрическую систему Harris постоянного тока мощностью 1 л / 2 кВт с батареями и инвертором, способную производить 120 вольт переменного тока, оставив при этом некоторые из наших устройств на 240 В – кухонную плиту, сушилку для одежды и водопровод. помпа – подключена к сети.В качестве резерва на случай, если сеть выйдет из строя, у нас есть меньший водяной насос 28 В постоянного тока, плита и тостер, все из которых могут работать от гидросистемы. Сушилка для белья – это роскошь, без которой мы можем обойтись в крайнем случае.

Первым шагом было проложить трубу с горы, чтобы проверить наши расчеты давления и потока – трудная задача, поскольку падение на 360 футов привело нас к довольно крутой и каменистой местности.

Мы знали, что потеряем некоторое давление из-за трения из-за того, что вода будет течь по внутренним сторонам труб (как правило, чем меньше трубы, тем больше поток и тем больше потери). Мы решили, что сможем свести потери давления к минимуму, если будем использовать 2-дюймовую трубу из ПВХ, но ближе к вершине мы переключились на более легкую 1,5-дюймовую трубу из ПВХ, чтобы сэкономить на транспортировке. Мы также решили использовать стальную трубу для дополнительной прочности там, где система пересекает самый широкий участок основного ручья.

Вместо того, чтобы пытаться прорвать каменистые обнажения, чтобы засыпать трубы из ПВХ, мы решили положить их на землю и полагаться на постоянный поток воды во избежание замерзания. Мы планировали следить за температурой воды и, когда становится слишком холодно, перекрывать трубы, пока не вернется теплая погода.В нашем мягком климате мы обычно можем рассчитывать на гидроэнергетику практически все, кроме нескольких недель в году.

Затем мы взвесили различные системы водозабора; все, что мы выберем, должно быть способно отфильтровывать мусор, удалять пузырьки воздуха и удалять осадок. Это, вероятно, самый важный компонент установки и, безусловно, тот, который потенциально может вызвать наибольшие проблемы. Чтобы проверить это, требуется сложный подъем.

Мы остановились на системе, состоящей из двух частей: ведро и отстойник.Мы поместили ведро под низкий водопад, накрыв его сеткой для фильтрации крупного мусора; сильный поток очищает сетку и препятствует осаждению более мелкого осадка на дне ведра, отправляя его вместе с водой по трубе в отстойник, расположенный дальше по линии.

(Следует признать, что этот тип системы лучше всего работает с таким чистым потоком, как наша. Тем не менее, для надежности мы установили вторую точку забора воды чуть ниже ведра.)

Для отстойника нам нужно было что-то достаточно большое, чтобы ил мог опускаться на дно, а пузыри подниматься вверх, оставляя только чистую воду для выхода на среднем уровне.Зная, что вертикальный резервуар является лучшим сепаратором, чем горизонтальный резервуар, мы выбрали негабаритный пластиковый контейнер для мусора.

Мы закрыли выход из отстойника к гидрооборудованию сеткой с мелкими ячейками, чтобы предотвратить прохождение крупных частиц, которые могут забить форсунку на конце трубопровода. Пузырьки воздуха и турбулентность перемещают эти частицы к поверхности резервуара, откуда они уносятся вместе с излишками воды. (Отстойник выполняет функцию перелива, поскольку в него поступает гораздо больше воды, чем требуется для гидросистемы.Средний расход в ручье составляет 100 галлонов в минуту, в то время как максимальный, который мы используем для гидросистемы, составляет 30 галлонов в минуту. Четыре переливные трубы ведут от верхней части резервуара обратно к ручью.)

Система установлена, оперативно проведены испытания на давление и расход. Наши измерения показали статическое давление (давление на дне трубопровода, когда вода не течет) в 155 фунтов на квадратный дюйм (psi). При скорости потока 30 галлонов в минуту мы измерили 140 фунтов на квадратный дюйм, как раз для турбины с одним соплом, самой дешевой конструкции.В ожидании прибытия нашего турбогенератора Harris – мощной версии с выходом от 24 до 28 В – мы построили для него защитный деревянный навес рядом с основным ручьем, чтобы упростить удаление сточных вод.

Одним из преимуществ гидроэнергетики перед солнечной – помимо соотношения затрат 10: 1 – является то, что аккумуляторная батарея должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать пиковые нагрузки для пусковых двигателей, а также выдерживать рабочие нагрузки, превышающие мощность генератора переменного тока. (В случае солнечной батареи батареи должны накапливать энергию в течение ночи и в дождливые дни, в то время как в случае гидроэнергетики вы можете рассчитывать на непрерывное производство электроэнергии.) Мы начали с шести батарей для дома на 12 В, включенных последовательно / параллельно. Однако они требовали чрезмерного обслуживания, поэтому мы перешли на четыре 6-вольтовых батареи для тележек для гольфа, что по-прежнему дало нам 6 киловатт-часов емкости. (Подробнее о батареях см. “The Almighty Battery”, MEN, февраль / март 1999 г.)

В гидросистеме нашего типа генератор переменного тока должен постоянно вырабатывать полный ток (в нашем случае 50 ампер), даже когда он нам не нужен, чтобы избежать износа турбины. (Когда турбина не используется для выработки энергии, скорость вращения турбины увеличивается вдвое.) Таким образом, чтобы избежать перезарядки аккумуляторов, мы установили регулятор, который постоянно проверяет их напряжение; когда батареи полностью заряжены, избыточный ток передается на резисторную нагрузку. В качестве резисторов мы решили использовать группу элементов водонагревателя, поместив их вместе с батареями. Таким образом, в холодную погоду избыточная мощность нагревает батареи, увеличивая как их эффективность, так и ожидаемый срок службы.

В ожидании доставки инвертора, который преобразует постоянный ток наших батарей в 120 В переменного тока, мы обратились к проблеме подключения гидроэлектроэнергии к нашему дому.Мы смогли установить распределительную коробку с восемью цепями в стене рядом с нашей существующей коробкой выключателя. Семь цепей, которые мы хотели включить, независимо от источника энергии (сеть или гидроэнергетика), были перемещены в распределительную коробку. Затем водонагреватель был подключен к восьмому контуру, хотя это означало его модификацию, чтобы он работал на 120 В, а не на 240 В. Мы заменили существующие водонагревательные элементы на элементы меньшей мощности, чтобы установка потребляла не более 550 Вт.Даже в этом случае мы все равно можем запустить одну загрузку горячей стиральной машины и наслаждаться двумя неторопливыми горячими душами каждый день.

Для удобства мы проложили специальный провод между домом и аккумуляторной батареей, который позволяет нам удаленно контролировать напряжение аккумуляторной батареи. У нас также есть измеритель переменного тока, который мы можем закрепить на проводе под напряжением 120 В, где он входит в коробку передаточного переключателя, для контроля потребляемого тока.

Как только инвертор прибыл, мы приступили к установке всех элементов управления в углу нашей соседней теплицы вместе с батареями.Поскольку мы хотели иметь возможность запускать двигатели и управлять торговым оборудованием, нам требовался инвертор мощностью не менее 2,5 кВт с хорошей импульсной способностью. Учитывая стоимость, мы купили недорогое модифицированное синусоидальное устройство.

Извлеченные уроки гидроэнергетики

Вскоре после перехода на гидросистему мы поняли, что сделали несколько важных ошибок, которые необходимо исправить.

С опозданием мы обнаружили, что батареи выделяют водород, и что простая крышка и вентиляция не обязательно предотвратят взрыв расположенного рядом электрического оборудования.Нам нужно было переместить батареи.

Во-вторых, мы обнаружили, что модифицированный синусоидальный инвертор выдает мощность, заметно уступающую чистой синусоидальной мощности, к которой мы привыкли от сети. Многие люминесцентные лампы, которые мы установили, чтобы уменьшить нашу энергетическую нагрузку, не запускались. Компьютер начал сильно ломаться, а мотор видеомагнитофона перегорел так, как ремонтник не мог объяснить.

Что еще хуже, портативный гаусс-метр показал очень высокий уровень излучения электромагнитного поля (ЭМП) в теплице, где мы установили контрольное оборудование, большая часть которого исходит от инвертора. Уровень был достаточно высоким, чтобы сделать теплицу непригодной для проживания во время работы инвертора.

Мы вернули дилеру модифицированный синусоидальный инвертор и заменили его синусоидальным устройством, которое было в два раза дороже, но того стоило. Сейчас невозможно определить, работаем ли мы в сети или на гидроэнергетике, не проверив счетчики.

Еще до того, как появился новый инвертор, мы построили новый навес для всего управляющего оборудования с отдельным отсеком для батарей и водяных нагревательных элементов.Мы расположили здание в стороне от обычного пешеходного движения, чтобы обезопасить его от любых оставшихся электромагнитных помех. (Хотя новый синусоидальный инвертор работает чисто, регулятор батареи и кабели батареи излучают небольшое количество электромагнитного излучения.)

Мы используем нашу самодельную гидроэлектростанцию уже больше года и очень счастливы. Только в одном случае система отключилась из-за разряженных батарей. Мы нагревали горячую воду весь день, плюс работали другие обычные нагрузки – холодильник, морозильная камера и тостер, – а также нагрузки от двух вытяжных вентиляторов теплицы, которые, управляемые термостатами, включались автоматически

С тех пор мы добавили переключатель на водонагреватель, чтобы мы могли отключить его, когда увидим, что батареи разряжены. Мы также подключили этот переключатель так, чтобы тостер и нагреватель горячей воды не могли работать одновременно.

Если бы мы повторили этот проект еще раз, мы бы сделали еще одно изменение. Когда включается холодильник, свет на мгновение тускнеет из-за предельного размера провода, охватывающего 200-футовое расстояние между домом и инвертором. Этот провод должен быть тяжелее, но для его замены сейчас потребуется много копать.

Но в целом проект для нас очень удачный.Мы потратили в общей сложности 4000 долларов, но теперь экономим 50 долларов в месяц на Power Hill. А с двумя электрическими системами – независимо от того, замедляется ли наш ручей до тонкой струйки или выходит из строя сетка из плиток, – наши огни будут продолжать гореть.

Первоначально опубликовано: июнь / июль 2000 г.

Пример использования

: строительство собственной гидроэлектростанции мощностью 20 кВт

Микрогидроэнергетика возвращается в производство электроэнергии для домов, ферм и малых предприятий. Эта тенденция поддерживается такими факторами, как благоприятное регулирование, рост цен на энергию и достижения в области автоматизации. И мастера по всему миру ныряют.

Единственное требование для выработки электроэнергии – это доступ к ручью с двухфутовым перепадом уровня воды и двумя галлонами потока в минуту. Гидроэлектрическая система не слишком сложна, не сложна в эксплуатации и обслуживании, долговечна и часто более рентабельна, чем любая другая форма возобновляемой энергии.

Хотя мы никогда раньше не создавали такую систему, мы сделали это, используя недорогие компоненты и бесплатную техническую поддержку, предоставляемые AutomationDirect.

В 1980 году мой отец, Арно Фрезе, начал исследовать возможность производства гидроэлектроэнергии на своей территории. Земля расположена рядом с плотиной коммунального озера площадью 64 акра, что обеспечивает доступ к 10-футовой разнице в высоте между озером и нижним бьефом на другой стороне плотины.

Мой отец измерил воду, протекающую по водосбросу, и определил, что в пруду протекает в среднем 40 кубических футов в секунду, что делает его практически осуществимым гидроэнергетическим проектом.В 2004 году мой брат Саймон обнаружил исследования нашего отца и решил двигаться дальше.

В марте 2004 года Саймон начал раскопки. В течение двух лет проект представлял собой сложную, а иногда и разочаровывающую раскопку, требовавшую от нас выкапывать фундамент на 17 футов ниже уровня озера, в то время как грунтовые воды и грязь непрерывно просачивались в яму. К концу 2006 года подводные части завода были построены, была проложена четырехфутовая алюминиевая труба, проходящая через заднюю часть плотины, и временная перемычка была удалена.Затем мы установили отремонтированную турбину Фрэнсиса мощностью 50 л.с. Тестирование показало, что оптимальная частота вращения турбины составляет 150 об / мин.

Гидроэлектрическая система приводится в действие за счет воды, сливаемой из озера, которая протекает через турбину, которая приводит в движение три генератора через систему ремня и шкива. В качестве генераторов используются три однофазных асинхронных двигателя Baldor Electric модели L1177T мощностью 15 л.с.

При работе асинхронного двигателя на скорости выше нормальной генерируется электричество. Мощность трех двигателей была подключена к местной электросети через тот же трансформатор, который раньше подавал электроэнергию только в собственность.Счетчик коммунального предприятия теперь поворачивается назад, когда наша установка выдает больше энергии, чем мы потребляем.

6 Лучший гидроэлектрический генератор (гидрогенератор)

Если вы ищете надежную, чистую, мощную электроэнергию, то покупка одного из лучших гидроэлектрических генераторов может быть ответом. Использование энергии движущейся воды – вряд ли новая концепция. От древних цивилизаций, использующих водяные колеса до огромной плотины Гувера, люди использовали этот источник энергии на протяжении тысячелетий.

Используя современные технологии, вы можете легко стать частью истории (и будущего) с своим собственным гидроэлектрическим генератором на заднем дворе .

Если вам повезло, и через ваш участок протекает ручей или река , у вас есть множество вариантов. Однако, если на вашей территории нет водоема, не волнуйтесь! Есть возможности использовать энергию движущейся воды, где бы она ни находилась. Это может быть даже в трубах , которые проходят через ваш дом.

На этой странице:

6 лучших гидроэлектрических генераторов

Лучшее в целом: Scott Hydroelectric Turbine Generator

Вт: 1500 Вт
Тип: Гидроэлектрический генератор с перекрестным потоком
Высокие точки : Превосходное качество сборки, низкие эксплуатационные расходы и хорошее производство электроэнергии в помещениях с относительно низким напором
Не так: Эти устройства довольно дорогие и, как правило, предназначены для людей, которые хотят полностью отказаться от электросети.

Scott Гидроэлектрические генераторы действительно являются одними из лучших гидроэлектрических генераторов.Они невероятно подходят для потребностей и средств среднего домовладельца.

Эти единицы довольно дорогие , если сравнивать их с другими генераторами аналогичных характеристик. Однако они построены очень хорошо и просты в использовании для начинающего энтузиаста.

Генераторы также могут включать батареи , контроллеры заряда, инверторы и многое другое. Это отлично подходит для тех, кто не знает, что и как получить.

Этот блок включает в себя все, что вам нужно, чтобы начать откачивать чистую энергию.Это делает этот генератор настоящим победителем в плане удобства и выгодной сделки.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты только хвалят эти генераторы. Они впечатлены простотой установки .

Генераторы практически не требуют технического обслуживания, что является ключевым моментом. Также рецензенты высоко оценили способность генераторов работать с низким напором.

Scott Hydroelectric предлагает услуги и консультации на постоянной основе для своих клиентов.Рецензенты много говорили о том, насколько это было полезно для их установок. Это потому, что такая установка может быть сложной для неопытного новичка.

Характеристики и соображения

Эти блоки рассчитаны на мощность 1500 Вт , но способны производить 200 Вт при правильных условиях. Этого достаточно для среднего дома.

В генераторе используется турбина с крейцкопфом. Это отлично подходит для мест с низким расходом воды.Генераторы Скотта хорошо подходят для различных областей и ландшафтов по сравнению с другими генераторами в своем классе.

Гидрогенераторы имеют только два вращающихся компонента. Они работают тихо, , что делает их менее надоедливыми при нахождении рядом с домом.

Генератор поставляется в виде готового, укомплектованного агрегата . Это устраняет большую часть технической работы, которую необходимо выполнить обычному домовладельцу для установки.

Тем не менее, рекомендуемые технические характеристики для этого генератора для работы с полной эффективностью – высота головки 25 футов или номинальное давление 9 фунтов на квадратный дюйм .Это может исключить некоторых домовладельцев, которые, к сожалению, не могут оказать такое давление на свою собственность.

Агрегаты производятся и продаются в США. Таким образом, вы можете легко связаться с компанией за советом и помощью, если у вас возникнут какие-либо вопросы по установке.

См. Цену на Ebay

Второе место: SAVEMORE4U Водяной турбогенератор

Ватт: 10 Вт
Тип: Внутритрубный микрогидрогенератор
Основные моменты: Супер низкая стоимость и простота установки
Не так: С помощью этого продукта можно произвести очень небольшое количество энергии

Микрогенератор с водяной турбиной SAVEMORE4U разработан для использования в трубопроводе водопроводной системы среднего домохозяйства , или на любом участке, где есть трубы нужного размера.Это устройство обманчиво простое: турбина генератора вращается, когда вода течет по трубе, производя электричество.

Хотя маловероятно, что вы собираетесь удовлетворить потребности своего дома в электроэнергии с помощью только этого небольшого генератора, концепция очень интересна, и использование для рекуперации энергии из таких доступных источников является удобной идеей. Стоимость этого продукта довольно низкая, и его довольно легко установить, что делает его жизнеспособным практически для всех, кто хочет быть более экологичным.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом остались довольны изящным маленьким устройством. Тем не менее, у некоторых есть жалобы на то, насколько мал диаметр входной трубы, которая подается в генератор, поскольку иногда это затрудняет получение достаточного потока.

Некоторые обозреватели также говорили о необходимости приобретения блокирующего диода для использования энергии от генератора. Поскольку блок не поставляется с блокирующим диодом , это может быть дополнительной головной болью для источника и установки для тех, кто технически не склонен.

Особенности и рекомендации

Крошечный генератор может производить очень небольшое количество энергии всякий раз, когда вода течет по трубе, к которой он присоединен. Простым и эффективным применением было бы подключение нескольких из этих генераторов к трубам с высоким расходом, например к тем, которые ведут к душевым или ирригационным системам.

Это позволило бы генераторам вносить свой вклад в зарядку аккумуляторного блока, который питает дом, в то время как основными источниками могут быть ветровые батареи или солнечные батареи .

Трубы, обеспечивающие наибольшую мощность, можно найти внутри и вокруг дома, например, душевые трубы, ирригационные линии и водопроводы, входящие в водогрейные котлы или нагреватели. Еще одно применение, которое было предложено, – это установка светильников на садовые шланги для полива хорошо освещенного сада в ночное время.

В конечном счете, это фантастическое маленькое устройство представляет собой отличную концепцию, которая, вероятно, станет намного более популярной в системах рекуперации энергии, которые находят свое применение в секторе возобновляемых источников энергии .

См. Цену на Amazon

Лучшее для кемпинга: Waterlily USB Portable Power

Ватт: 15 Вт
Тип: Портативное устройство для кемпинга / походов
High Points: Прочное портативное устройство, которое способно зарядных устройств надежно
Not-So: Требуется приличный поток воды для правильной зарядки устройств

Waterlily – это компактная портативная гидроэлектрическая турбина , предназначенная в основном для людей, находящихся на открытом воздухе.Все, что для этого нужно, – это движущийся водоем, например река или ручей. Как только он заработает, вы можете подключить устройство, которое хотите зарядить.

Компания утверждает, что устройство способно генерировать до 360 Вт-часов энергии в день, и это число, над которым не стоит смеяться. Это делает Waterlily лучше, чем солнечная панель мощностью 100 Вт или эквивалентна ей. Если вы заядлый любитель активного отдыха, которому нужна надежная зарядка, это устройство может стать решением ваших проблем с питанием.

Конструкция прочная и долговечная, и не похоже, что она сломается после столкновения с несколькими камнями во время сильного течения. Интересным применением этого устройства является буксировка его за лодками, движущимися с малой скоростью, для выработки электроэнергии. Универсальность кувшинки делает ее незаменимой в любой поездке на природу.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты были очень довольны превосходным качеством и надежной конструкцией Waterlily .Они также похвалили Waterlily за способность заменять тяжелые батареи, необходимые при поездках на улицу. Это хорошее свидетельство того, какое количество энергии способно производить устройство.

Некоторые обозреватели, однако, отметили, что лопасти турбины требуют довольно сильной силы воды для выработки энергии. Это может затруднить использование в медленно движущихся ручьях или реках. Некоторые обозреватели также упомянули, что габариты и вес устройства были немного громоздкими при рассмотрении возможности переноски устройства в рюкзаке.

Особенности и рекомендации

Главным преимуществом этого устройства является его портативность и простота использования . Самым сложным из всего этого может быть поиск реки или ручья с достаточным течением, чтобы повернуть лопасти турбины. Однако, если вы путешествуете по местам, где их легко найти, это не должно быть проблемой.

Устройство может поставляться с сухим мешком для дождливой погоды или быстрой воды, которая может разбрызгивать оборудование. Это отличное дополнительное преимущество для тех, кто любит экстремальные занятия на свежем воздухе или беспокоится о том, чтобы повредить устройство во время путешествий.

Кувшинка выпускается в двух вариантах: версия USB и версия 12 В . В конечном счете, выбор устройств, которые вы можете заряжать, весьма разнообразен. Хотя он может не заряжать ноутбук, он, безусловно, может работать с телефонами или небольшой электроникой.

Следует отметить важную особенность: «Кувшинка» также может использоваться вне воды в качестве ветряной турбины, если нет воды и позволяет погода. Кроме того, турбины могут быть проверены вручную на для выработки энергии, если нет ни движущейся воды, ни ветра.

Узнать цену на Amazon

Лучший универсальный комплект: WindZilla PMA Pelton Water Wheel Adapter

Ватт: 350 Вт
Тип: Колесный гидроэлектрический генератор Pelton
Высокие баллы: Отличный комбинированный пакет по разумной цене для тех, кому требуется производство электроэнергии среднего уровня.
Не так: Генератору по-прежнему потребуются некоторые технические ноу-хау, и он, возможно, не сможет удовлетворить потребности среднего дома в электроэнергии самостоятельно.

Генераторы WindZilla – это надежных, хорошо сделанных генератора , которые подходят для питания среднего домашнего пользователя.Что хорошо в этом конкретном устройстве, так это то, что он поставляется с гладким 8-дюймовым колесом Pelton и адаптером, так что он почти готов к работе прямо из коробки.

Колесо Pelton, конструкция отлично подходит для определенных настроек, и удобство отсутствия уже подключенной турбины невозможно переоценить.

Колесо Пелтона отлично подходит для выработки энергии, поскольку это наиболее эффективная конструкция гидроэлектрических генераторов. Фактически, КПД 90% фактически считается довольно низким для колесной системы Пелтона.

Эти системы разработаны для мест, которые могут обеспечивать потоки воды с высоким напором (, высокое давление, ), что может сделать их неприменимыми для некоторых свойств. Однако им требуется очень мало воды .

Что говорят рецензенты?

Рецензенты впечатлены эффективностью генератора и его способностью производить достаточное количество энергии на низких оборотах. Некоторые обозреватели упоминали, что подшипники в генераторе имели слишком большое трение и временами выходили из строя.Это может вызвать проблемы в долгосрочной перспективе, но детали можно заменить, если они перегорят.

Приспособление для колес Pelton было признано отличным и получило похвалу за свою эффективность при низком давлении . Тот факт, что система поставляется с адаптером и уже прикрепленным колесом Пелтона, был сочтен рецензентами удобным. Фактически, это устраняет иногда обременительный процесс поиска и установки подходящей турбины.

Особенности и соображения

Эта установка WindZilla может использоваться как для производства гидроэлектроэнергии , так и с ветряной турбиной.Хотя к этому устройству прилагается колесо Пелтона, оно позволяет использовать генератор для эффективного использования энергии ветра, если это потребуется.

Генератор может производить 12 В при впечатляющих 540 об / мин и 24 В при 1080 об / мин , что делает его идеальным для использования в относительно небольших проектах.

Еще одна приятная особенность, о которой часто забывают, – это монтажная ножка , которая прилагается к устройству. Монтажная ножка позволяет легко прикрутить блок на место и запустить его.

Несмотря на то, что это устройство поставляется со многими необходимыми деталями, вы должны учитывать, что настройка иногда бывает сложнее, чем система колес Пелтона.

Система WindZilla требует создания воды под давлением за счет силы тяжести или каким-либо другим способом. Это может не быть проблемой для некоторых потребителей, которые находятся в правильном стечении обстоятельств, но могут быть неприменимы к другим.

См. Цену на Ebay

Лучшее для больших объектов: Jiangsu Naier Hydroelectric Generator

Ватт: 2000 Вт
Тип: Многофункциональный гидроэлектрический генератор
Основные моменты: Имеет потенциал для получения энергии все домашние хозяйства, если используется правильная установка и имеются условия
Не так: Требуются серьезные навыки работы в домашних условиях и немного технических ноу-хау, чтобы заставить этот генератор производить мощность

Этот мощный генераторный агрегат является основным часть оборудования, которая вам понадобится, чтобы начать производить серьезную энергию для вашего дома.Чтобы в полной мере использовать возможности этого продукта, вам потребуется доступ к приличному потоку воды на вашем участке.

Когда этот поток воды направляется и используется для толкания турбин, подключенных к генератору, может быть произведено большое количество энергии.

Генераторная установка может быть оснащена множеством различных турбин, которые можно использовать для использования мощности водяной системы, которая у вас есть. Тип настройки, необходимый для получения максимальной отдачи от устройства, будет зависеть от условий вашей собственности.

Однако прибор универсален и может быть адаптирован к широкому спектру систем . Тот факт, что эти генераторы являются безредукторными, с системами прямого привода, позволяет им иметь фантастический срок службы, который, по заявлению компании, может составлять более 20 лет.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом довольны универсальностью и надежностью этого устройства . Jiangsu Naier заработала репутацию производителя высококачественных генераторов, которые имеют большой срок службы и не требуют минимального обслуживания.Хотя эти генераторы обычно используются для выработки энергии ветра, пользователи обнаружили, что эти устройства отлично подходят для применения в гидроэнергетике.

Большинство рецензентов добились успеха, используя конструкцию колеса Пелтона, но возможности генератора на низких оборотах позволяют ему хорошо адаптироваться и к другим конструкциям. В целом рецензенты пришли к единому мнению, что главными достоинствами этих устройств являются надежность и универсальность.

Особенности и рекомендации

Гидрогенератор Jiangsu Naier Hydro Generator представляет собой трехфазный генератор с постоянными магнитами , который требует подключения системы, которая использует энергию движущейся воды, которую вы будете использовать.Это может быть что-то простое, например водяное колесо, или более сложная и эффективная система.

Некоторым пользователям может потребоваться помощь профессионала для эффективной установки этого устройства, но если вы думаете, что справитесь с этой задачей, перспектива полного отключения от сети становится еще более реальной при использовании такого генератора.

Эти блоки отличаются своей способностью работать в жарких условиях благодаря алюминиевой раме , которая очень эффективно рассеивает тепло.Кроме того, генератор на 30% легче , чем большинство других устройств своего размера, что упрощает обращение с ним и упрощает работу при настройке. Несмотря на то, что устройство рассчитано на 2000 Вт, максимальная мощность может составлять 2500 Вт.

См. Цену на Aliexpress

Для экономных: Портативный микрогидрогенератор WZINTOP

Ватт: 3,5 Вт
Тип: Микрогидрогенератор в трубе
Высокие баллы: Недорогое и незаметное устройство, регенерирующее энергию движущейся воды в вашем доме
Не так: Не способно производить столько энергии по сравнению с другими микрогидрогенераторами в трубе

Удобство, которое приходит с такой микрогенератор невозможно переоценить.Этот простой генератор может быть присоединен к любой системе трубопроводов , в которой будет находиться движущаяся вода, и при прохождении воды через систему можно будет пассивно производить небольшое количество электроэнергии.

Это позволяет домовладельцам собирать энергию из очень маленьких водотоков на объектах недвижимости, которые в противном случае были бы бесполезны.

Компактный характер устройства позволяет ему вырабатывать энергию из любого источника воды, при условии, что вода может подаваться по трубе под достаточно приличным давлением, что делает его применение практически безграничным.

Этот продукт относится к тому же классу, что и водяной турбогенератор SAVEMORE4U, хотя WZINTOP уступает по мощности, которую он может производить. Однако он на дешевле и прочнее , чем другие аналогичные модели.

Что говорят рецензенты?

Рецензентам понравилась универсальность продукта. Некоторые обозреватели упомянули, что фитинги нестандартного размера и на меньше, чем кажется на . В связи с этим вам могут потребоваться переходники для подключения этого генератора к водопроводу в зависимости от размера ваших труб.

Хотя это устройство лишь ненамного дешевле, чем другие, некоторые обозреватели, которые оснащали большие объекты множеством единиц, обнаружили, что общая экономия значительна при покупке больших партий.

Некоторые обозреватели обнаружили, что агрегаты выдержали довольно небольшое давление, прежде чем начали вырабатывать энергию. Это вместе с малым диаметром впускной трубы сделало их непригодными для использования в некоторых системах. Небольшие входные трубы также уменьшили общий поток воды, выходящей из трубы на другом конце для некоторых пользователей.

Особенности и соображения

Устройство представляет собой недорогое решение для рекуперации энергии из движущейся воды, которая уже присутствует в вашем доме. По сути, это устройство с низкими инвестициями и низкой окупаемостью, но, как говорится, каждая мелочь имеет значение, если принять во внимание всю бесплатную энергию вокруг нас, которая может быть использована.

Эти агрегаты способны выдерживать более высокое давление, чем другие в своем классе, и это, вероятно, связано с их более громоздкой и прочной конструкцией.Средний срок службы этих устройств также немного лучше, чем у конкурентов в этом диапазоне.

Немного больший размер этих блоков делает их немного более громоздкими для установки в ограниченном пространстве, где часто встречаются трубы. Из-за этого препятствия, возможно, стоит проверить, достаточно ли у вас места для установки этих устройств в трубопровод.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к началу

На что обращать внимание на гидроэлектрический генератор

Перед тем, как выбрать гидроэлектрический генератор, важно сначала рассмотреть , как и где вы его будете использовать .В зависимости от вашего использования у каждой модели и типа будет свой набор плюсов и минусов. Эти переменные помогут вам определить, какая модель вам подходит.

Гидроэнергетика – правильный выбор для вас?

Первым и главным требованием для производства гидроэлектроэнергии является доступ к воде . Это очевидное требование, которое в большинстве ситуаций делает производство гидроэлектроэнергии зависимым от местоположения.

Вот несколько важных вопросов, которые следует задать себе, прежде чем инвестировать в недвижимость:

У вас есть река или ручей, протекающий через вашу собственность?
Будете ли вы ходить в поход по рекам или ручьям?
Сколько воды ежедневно проходит по трубам в вашем доме?

Если вам не повезло с рекой или ручьем, протекающим через вашу собственность, для вас все еще есть варианты, например, мини-гидрогенаторы , которые люди могут установить в домашнем водопроводе, или те, которые вы можете просто бросить в реки. в походе.

Хотя вы не сможете полностью отключиться от сети, используя некоторые из генераторов меньшего размера, у каждого есть возможность производить собственную гидроэлектроэнергию.

К какому источнику воды у вас есть доступ?

Водоем , к которому у вас есть доступ, определит, сколько энергии вы можете произвести. В целом, быстрые реки и ручьи являются наиболее подходящими вариантами. Когда дело доходит до выработки приличного количества электроэнергии с помощью гидроэлектрических генераторов, вам нужно прежде всего иметь дело с двумя важными факторами:

Напор – это расстояние по вертикали вода на вашем участке может падать, и это в значительной степени определяет количество давление, которое вы сможете создать с помощью своей установки.По сути, чем больше создается давление, тем больше энергии можно произвести.

Вы рассчитываете напор, измеряя расстояние по вертикали, на которое вода может упасть на вашу собственность.

Один фут высоты падения воды равен 0,434 фунтов на квадратный дюйм создаваемого давления. Участки могут иметь классификацию высокого или низкого напора при определении величины давления, которое они могут создать.

Установка или любое место, где высота падения менее двух футов в воде , скорее всего, сделает использование гидроэлектрического генератора непрактичным.

Вы измеряете расход как галлонов в минуту , и это важный фактор в способности вашего объекта вырабатывать электроэнергию.

Есть много способов измерить поток, но один простой метод – перекрыть поток воды и направить его в емкость, объем которой вам известен. Затем вы можете легко измерить количество галлонов , которые поступают в контейнер за минуту.

Сколько энергии вы хотите производить?

Существует несколько различных типов гидроэлектрических генераторов, и каждый из них имеет разную выходную мощность.Однако общее производство электроэнергии составляет , в зависимости от вашего источника воды .

После того, как вы определили напор и расход вашего источника воды, расчет потенциальной мощности, которую он будет производить, будет следующим:

Уравнение:

P th = ρ x q x г x h

Переменные:

P th = теоретически доступная мощность (Вт)

ρ = плотность (кг / м3) (~ 1000 кг / м3 для воды )

q = расход воды (м3 / с)

г = ускорение свободного падения (9.81 м / с2)

h = высота падения, напор (м)

Вы опытный специалист в области самоделки с некоторыми инженерными знаниями?

Гидрогенераторы среднего размера иногда бывает сложно установить, и перенаправление водоема – непростая задача. Если вы не уверены в своих силах, чтобы развернуть систему и использовать ее в полной мере, этот вариант может оказаться для вас неприемлемым.

Было бы обидно узнать, что у вас нет надлежащих условий для производства электроэнергии после того, как вы потратите деньги на дорогой генератор.

Если у вас мало опыта, безопаснее всего использовать мини-гидроэлектрический генератор , который можно легко установить на свои трубы. Это менее сложно и требует меньших накладных расходов. В качестве альтернативы вы можете использовать портативную модель , которая вообще не требует установки.

Вернуться к началу

Критерии выбора: как мы оценили лучшие гидроэлектрические генераторы

Основываясь на наших заданных критериях, мы сузили конкурентный список вариантов, чтобы включить 6 лучших систем гидроэлектрических генераторов .

В нашем рейтинге особое внимание уделяется источникам воды, количеству энергии, которое может производить каждый тип устройства, и простоте установки. Мы также приняли во внимание технические ноу-хау среднего домовладельца.

Вт

Различия в количестве энергии, которую может производить каждый из выбранных генераторов, могут быть большими, но эти генераторы разработаны с учетом конкретных обстоятельств. В общем, максимальное количество энергии, которое может произвести нормальный домовладелец, составляет 2500 Вт, , а минимальное – 3.5Вт .

Тип

Вы живете в красивом гористом районе, окруженном быстрыми ручьями воды? Если да, то отлично. Если нет, то тоже ничего. Мы приняли во внимание тот факт, что у большинства людей нет рек или ручьев, протекающих через их владения, и поэтому мы предоставили варианты для всех, независимо от ситуации с вашими источниками воды.

Мы перечислили 5 основных типов гидроэлектрических генераторов:

Турбина с перекрестным потоком
Внутритрубная микро
Колесо Пелтона
Многофункциональное
Портативное

Технические сложности установки

Не каждый инженер-электрик может построить генератор с нуля и создать свою собственную мини-плотину Гувера.Вот почему мы выбрали блоки , которые относительно легко установить . Мы также добавили несколько простых юнитов для энтузиастов, которым нравится создавать свои собственные уникальные юниты и которые имеют для этого достаточно опыта.

Вернуться к началу

Как работают гидроэлектрические генераторы?

Основная предпосылка, лежащая в основе этих генераторов, заключается в том, что они улавливают энергию падающей или находящейся под давлением воды для производства полезной электроэнергии . Вода обладает кинетической энергией, которая приводит в движение какую-то турбину.Движение этих турбин преобразует эту кинетическую энергию в механическую энергию, которая, в свою очередь, преобразуется генератором в электрическую энергию.

В различных системах используются разные установки и системы для максимально эффективного использования этой энергии. Один из простейших примеров – водяное колесо.

Люди веками использовали эти устройства для преобразования энергии вращающегося колеса в измельчение, измельчение или молоток материалов. Наши современные гидроэлектрические генераторы используют те же основные принципы.

У меня на территории есть ручей. Сможет ли он производить гидроэлектроэнергию?

Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно принять во внимание несколько факторов . Во-первых, вам нужно будет рассчитать напор и поток вашего ручья, используя шаги, которые мы предоставили выше.

После расчета напора вы сможете определить, какое давление имеется в вашем распоряжении для привода турбины гидроэлектрического генератора. К сожалению, для многих людей отсутствие возвышенности над их домами может быть фактором, делающим нецелесообразным создание гидроэлектроэнергии.Минимальная высота над уровнем моря для любой формы производства гидроэлектроэнергии составляет два фута .

Хорошая высота больше около 25-футового диапазона , и на этих высотах генераторы высшего уровня будут вырабатывать значительное количество энергии. Вы также можете искусственно поднять и оптимизировать высоту с помощью создания плотин и небольших дамб, если вы действительно серьезно относитесь к своей настройке.

Если ваш расход составляет менее 300 галлонов в минуту , ваш источник воды может испытывать некоторые трудности с выработкой энергии, если он находится на недостаточной высоте, но поток не так важен, как высота, когда речь идет о большинстве гидроэлектрических систем. .

Нужно ли мне покупать дополнительное оборудование?

Да, скорее всего. Чтобы преобразовать производимую вами энергию во что-то полезное, вам может потребоваться приобрести батареи, генераторы переменного тока, трехфазные выпрямители, инверторы и многое другое в зависимости от вашей установки.

Все это можно приобрести отдельно. Производитель или продавец гидроэлектрического генератора должен сообщить вам о любом дополнительном оборудовании, которое вам может понадобиться.

Повлияют ли на меня засухи?

Если река, протекающая через вашу собственность , резко колеблется в течение года, это может существенно повлиять на мощность, которую вы способны производить.Некоторые районы могут производить электроэнергию только в определенное время года.

Города могут вводить ограничения на использование воды во время засухи. Эти ситуации могут создать проблемы для вашей системы производства энергии.

Измерение расхода воды в течение года и . Перед установкой генератора необходимо ознакомиться с законами , регулирующими производство гидроэлектроэнергии или использование воды из рек. Вы можете просмотреть соответствующую информацию на веб-сайте местного правительства.

Вернуться к началу

Лесная служба США использует гидроэнергетику без строительства плотины

Автор: Роберт Х. Вестовер, специалист по связям с общественностью Лесной службы США в Энергия Лесное хозяйство
21 февраля 2017 г.
Станция наблюдения за пятнистыми медведями в Национальном лесу Флэтхед в западной Монтане вырабатывает электроэнергию с помощью микрогидроэлектроэнергии.Подобно традиционной гидроэлектростанции, эта небольшая водная система преобразует энергию проточной воды в электричество. Когда уровень воды в речке Аддишн на станции рейнджера достаточен, система микрогидроэнергетики вырабатывает достаточно электроэнергии для снабжения всего комплекса, состоящего из 31 небольшого здания.
Система микрогидроэнергетики на станции рейнджеров пятнистых медведей.
Это отличная новость для сторонников устойчивой энергетики, потому что микрогидроэнергетика может предоставить сельским общинам простое в обслуживании и долгосрочное решение их энергетических потребностей.Многие сельские общины в США уже используют различные типы микрогидроэнергетики.
Как и в старых мельницах прошлого, эти системы не требуют строительства плотины или хранилища, а просто отводят воду из ручья или реки, затем направляют ее в долину и «сбрасывают» в турбину через какой-либо тип водохранилища. система воронки или трубопроводы. Следовательно, этот тип гидроэнергетики позволяет избежать разрушительного воздействия на окружающую среду, которое создают более крупные плотины гидроэлектростанций.
В настоящее время станция наблюдения за пятнистыми медведями является единственным известным объектом лесной службы, использующим этот тип возобновляемой энергии.
Категория / Тема: Энергия Лесное хозяйство
Написать ответ
Комментарии
Подходит ли вам? – Центр экологического образования «Фокс Ран»
Гидроэнергетические сооружения различных типов
Гидроэнергетические сооружения бывают трех типов: водозабор, отвод и гидроаккумулятор.Они используются для крупных гидроэлектростанций, которые производят электроэнергию для населения.
Водозабор (также называемый руслом реки) направляет потоки воды из реки или ручья через канал или водоотвод для вращения турбины. Это наиболее распространенная система, используемая домашними мастерами и теми, кто использует микрогидро. Расход воды можно регулировать с помощью объекта, но эта система обеспечивает постоянное количество электроэнергии.
Самым распространенным типом сооружений является ловушка .Обычно они большие и содержат плотины, в которых хранится вода в резервуаре. Когда вода в резервуаре выпускается, она вращает турбину, которая создает энергию, которая затем преобразуется в электричество через генератор. Это большие плотины, которые мы видим на реках, таких как плотина Гранд-Кули, изображенная выше.
Насосное хранилище использует воду, которая проходит между верхним и нижним резервуарами. Когда спрос на электроэнергию низкий, вода перекачивается из более низкого сооружения в более высокое, и энергия сохраняется.Когда существует высокий спрос на электроэнергию, вода сбрасывается в низкий резервуар и заставляет турбины вращаться, начиная процесс выработки электроэнергии.
Морская гидроэнергетика становится все более популярной формой выработки электроэнергии, которая осуществляется за счет приливных течений или силы волн.
Части большой гидроэлектростанции
Крупные гидроэлектростанции строятся путем перекрытия рек для создания большого озера или резервуара с водой. Они состоят из множества различных частей и производят большое количество электроэнергии.
Плотина – многие гидроэлектростанции имеют плотины, которые создают водохранилища, задерживающие воду.
Забор – Когда ворота на плотине открываются, вода проходит через напорный трубопровод, который является трубопроводом, ведущим к турбине.
Турбина – вода заставляет вращаться большие лопасти турбины.
Генератор – турбина прикреплена к генератору над ней. Как турбина вращается, так и магниты в генераторе. Эти магниты вращаются мимо медных катушек, создавая переменные токи за счет перемещения электронов.
Трансформатор – преобразует переменный ток и преобразует его в токи более высокого напряжения
Отток – использованная вода будет течь по трубопроводам в реку
Генераторы и турбины обычно продаются в комплекте, поэтому, если вы покупаете их отдельно, это Важно согласовать генератор с турбиной, которая имеет аналогичную скорость или мощность в лошадиных силах.
Инверторы также используются в этих системах для преобразования токов низкого напряжения (постоянные токи) в токи большей мощности (переменные токи).
Компоненты, необходимые для построения системы, будут различаться в зависимости от того, подключена ли она к сети или к автономной системе.
Take Away
Использование гидроэнергетики в целом кажется очень выгодным и устойчивым методом производства энергии.
Если у вас есть на это желание и есть средства, вам обязательно стоит изучить это.

Гидростанция своими руками: Самостоятельная сборка гидростанции. Из чего и как сделать гидравлическую станцию своими руками?

изготовление своими руками. Гидравлическая маслостанция своими рукамиИнформационный строительный сайт |

Устройство маслостанции гидравлического типа

Принцип работы гидравлической маслостанции

Преимущества и сфера использования маслостанции гидравлического типа

Основные виды гидравлических маслостанций

Рекомендации по выбору гидравлической маслостанции

Маслостанция гидравлическая своими руками

Автономная мини-гидроэлектростанция (ГЭС) своими руками

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гирляндная станция с гидровинтами

Вертикальный ротор Дарье

Подводный винтовой пропеллер

Водяное колесо с лопастями

Условия для установки гидроэлектростанции

Несколько «за» и «против»

Измерение силы водного потока

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Необходимые материалы и инструменты

Сборка колеса и изготовление сопла

Генератор своими руками

Выводы и полезное видео по теме

Соорудить мини-ГЭС своими руками под силу каждому

В поисках нужной воды

Простейшая мини гидроэлектростанция станция своими руками

Трудности согласования

Бесплатное электричество — мини ГЭС своими руками

Типы мини-ГЭС

Преимущества и недостатки различных систем самодельной мини ГЭС

Пример простейшей мини-ГЭС

Гидростанция своими руками на водяном колесе.

Для изготовления гидростанции своими руками нам понадобится:

Изготовление генератора для нашей ГЭС своими руками.

Приступаем к изготовлению крепежных элементов.

Вывод

Самодельная гидроэлектростанция – мини ГЭС своими руками

Шаг 1: Поток воды

Шаг 2: Собираем устройство

Шаг 3: Сантехника

Гидроэлектростанция своими руками: как соорудить автономную мини-ГЭС

Как построить небольшую гидроэлектростанцию?

Что такое гидроэлектростанция?

Каковы преимущества мини-гидроэлектростанции?

Можно ли построить гидроэлектростанцию?

Законность строительства собственного завода

Стоимость и трудозатраты малых гидроэлектростанций

Природная сила воды

Связанные вопросы

В чем преимущество гидроэнергетики?

Как долго прослужит гидроэлектростанция?

У нас когда-нибудь закончится гидроэнергетика?

: как построить маленький

Гидроэлектрический генератор – лучшее, что можно построить для производства электроэнергии, если поблизости протекает ручей.

1. Подготовка дисков

2.

3. Установка ротора

4. Турбина

5. Корпус генератора и окончательная сборка

Рабочий электрогенератор

Гидроэлектростанция питает усадьбу

Извлеченные уроки гидроэнергетики

: строительство собственной гидроэлектростанции мощностью 20 кВт

6 Лучший гидроэлектрический генератор (гидрогенератор)

6 лучших гидроэлектрических генераторов

Лучшее в целом: Scott Hydroelectric Turbine Generator

Что говорят рецензенты?

Характеристики и соображения

Второе место: SAVEMORE4U Водяной турбогенератор

Что говорят рецензенты?

Особенности и рекомендации

Лучшее для кемпинга: Waterlily USB Portable Power

Что говорят рецензенты?

Особенности и рекомендации

Лучший универсальный комплект: WindZilla PMA Pelton Water Wheel Adapter

Что говорят рецензенты?

Особенности и соображения

Лучшее для больших объектов: Jiangsu Naier Hydroelectric Generator

Что говорят рецензенты?

Особенности и рекомендации

Для экономных: Портативный микрогидрогенератор WZINTOP