خودتان نیروگاه های برق آبی (ایستگاه های برق آبی) را انجام دهید. ایستگاه برق آبی خانگی DIY بر روی چرخ آب

تاریخچه نیروگاه آبی از یک چرخ آب ساده سرچشمه می گیرد ، که برای اجداد ما اتفاق افتاد تا روی رپیدزهای یک رودخانه نصب شوند. در ابتدا از آن برای آسیاب استفاده می شد ، در نتیجه کار سنگهای سنگی را تسهیل می کرد. بعداً مردم آموختند كه از نياز آب براي نيازهاي متنوع استفاده كنند - ساختن كاغذ ، كاغذ اره ، در آهنگري و حتي براي دم كردن. تاج آفرینش یک ژنراتور برقی بود که توانست به توربین وصل شود. بنابراین نیروگاه های برق آبی وجود داشت که اصل آن امروزه برای اختراعات خانگی از جمله در محصول خانگی امروزی مورد استفاده قرار می گیرد.
نویسنده آن توانست آن را به معنای واقعی کلمه از واشر قدیمی مونتاژ کند ، کمی با مدرنیزه کردن و استفاده صحیح از منابع نزدیکترین رودخانه در منطقه حومه خود. وی ادعا می کند که چندین سال است که بدون اتصال به شبکه های برقی زندگی می کند و سکه ای برای برق نمی پردازد. انرژی حاصل از هیدروژناتور برای تأمین برق نه تنها کلیه وسایل برقی در خانه کافی است بلکه برای جلب کار کارگاه با ابزارهای قدرت نیز کافی است. چگونه این امکان پذیر است؟ بیایید با هم نگاهی بیندازیم.

اصل بهره برداری از ژنراتور برق آبی

این خانه سازی از مسکن بومی ماشین لباسشویی استفاده می کند. از موتور دوباره به حالت ژنراتور بازگردانده می شود و دوباره در صندلی خود قرار می گیرد. چرخ Pelton به عنوان یک توربین محرک استفاده می شود که جریان آب را جمع می کند و انرژی جنبشی را به ژنراتور منتقل می کند. جریان 3 فاز متناوب دریافت شده در خروجی ژنراتور از یکسو کننده سه پل دیود عبور می کند. جریان مستقیم برای شارژ باتری از طریق کنترلر و از آنها به اینورتر 12 ولت / 220 ولت ، بار دیگر فرکانس متغیر دریافت می کند.

مواد ، ابزارها

مواد:

ماشین لباسشویی اینورتر قدیمی؛
چرخ Pelton؛
کشش کوچک از سایه بان؛
تخته سه لا
پلکسی گلاس یا پلکسی گلاس؛
سیلیکون؛
ضد آب برای پلاستیک - رنگ یا ماستیک؛
پیچ ، آجیل ، واشر ، پیچ و مهر و موم خود ضربه بزنید.

ابزار:

دریل با آسیاب اصلی ، مته و نازل برای پیچ های خود ضربه زدن؛
اره یا اره منبت کاری متقابل؛
ابزار دستی: آچار ، انبردست ، چاقوی رنگ و اسلحه برای سیلیکون.

ما یک مولد برق تولید می کنیم

برچیدن مقدماتی
ابتدا لازم است ماشین لباسشویی را از هم جدا کنید ، و فقط قسمت هایی را که لازم داریم باقی می گذارند.

دستگاه از نوع عمودی است ، بنابراین ما پوشش انتهایی را از قسمت جلوی آن برداشته و پانل کنترل الکترونیکی را برای حالت های شستشو از بین می بریم.

درام بیرونی را خارج می کنیم و پمپ و شیلنگ های منبع آب اضافی را از بین می بریم.

ما برای شستن به یک فلز فلزی احتیاج نداریم ، مانند سایر موارد ، ظروف فولادی داخلی برای لباسشویی.

تمام آنچه که باید باقی بماند یک درام پلاستیکی خارجی و یک موتور در شافت است.

همانطور که می بینیم ، یک موتور اینورتر بازپس گیری شده هنگام چرخش شافت ، برق تولید می کند.

اکنون لازم است موتور را از هم جدا كنید و فقط شافت را با یاتاقان روی محفظه بگذارید.

تولید توربین

واشر لاستیکی بریده شده از یک دوربین قدیمی به آب بندی شافت ما کمک می کند. از وسط سوراخ می کنیم و آن را محکم به شافت محور فشار می دهیم.

یک چرخ کوچک Pelton آب را به خود جلب می کند. این اختراع تقریباً یک و نیم سال قدمت دارد ، اما هنوز هم اهمیت خود را از دست نمی دهد و حتی در برخی از نیروگاه های برق آبی به کار می رود. باید روی شافت ثابت باشد تا بتواند آزادانه حرکت کند و به محوطه لمس نکند.

برای تأمین آب زیر آن سوراخی را علامت گذاری می کنیم و آن را با آسیاب تاج حفاری می کنیم.

با استفاده از اره منبت کاری اره یا اره معکوس ، سوراخ تخلیه را به شکل مستطیل درست می کنیم و با یک تکه چادر ضد آب آن را با پیچ می بندیم. باید مثل این معلوم شود (عکس)

در مرحله بعد باید برای مخزن توربین هیدرولیکی ما کلاه درست کنید. ما آن را از تکه ای از تخته سه لا ضد رطوبت می سازیم ، دایره ای را با یک اره برقی برابر با قطر داخلی درام می بینیم. در خود پلاگین یک سوراخ بازرسی برای کنترل عملکرد واحد ایجاد می کنیم. که سپس توسط پلکسی گلاس بسته خواهد شد.

انتهای تخته سه لایه را با سیلیکون بپوشانید ، و آن را به داخل فشار دهید. ما آن را با پیچ های داخل محفظه توربین رفع می کنیم.

واشر پلیکسی را از مواد لاستیکی برش داده و آن را روی سیلیکون تا تخته سه لا می چسبانیم.

چهار سوراخ را در طرفین مستطیل پنجره سوراخ می کنیم و در قسمت داخلی پیچ های بست را در آنها قرار می دهیم. ما پلکسی گلاس را بر روی آنها برطرف خواهیم کرد تا در صورت خرابی های پیش بینی نشده قابل جابجایی باشند.

اتصالات پلاگین خود را با بدنه در سیلیکون آب بندی می کنیم.

برای محافظت از قسمت الکتریکی این واحد ، نویسنده با استفاده از پیچ های خود ضربه زدن ، یک پوسته اضافی از پلاستیک را در لبه توربین نصب کرده است. کیس پلاستیکی به خودی خود با استفاده از رنگ به منظور محافظت از پلاستیک در برابر ترک خوردگی قرار گرفت.

نوبت به مونتاژ موتور بود ، آن را روی واحد نصب کنید. استاتور را بر روی پیچ های نصب می کنیم.

برای به دست آوردن جریان مستقیم برای شارژ باتری ها ، نوار سه پل دیود ، هر یک را برای یک مرحله ثابت می کنیم.

ما موتور را با درپوش روتور می پوشانیم و سوراخ های اضافی تخلیه را برای شیلنگ های باقی مانده در محفظه وصل می کنیم.

نصب و اتصال

نیروگاه تولید برق ما تقریباً آماده است. باقی مانده است که آن را بر روی قاب قاب از گوشه های جوش داده شده تعمیر کنید ، و آب را با کمک هیدرنت ها تنظیم کنید. توان خروجی ژنراتور را می توان با فشار فشار و یا با قطر دهانه نازل شیر آب که مستقیماً به خود توربین تأمین می شود ، کنترل کرد. تخلیه جهت نیز از بازگشت آب بدون آسیب به رودخانه اطمینان می دهد.

برای شروع ، ما اصل بهره برداری و انواع نیروگاه های برق آبی کوچک را تعیین خواهیم کرد. جریان رودخانه یا جریان آب در حال ریزش ، تیغه های توربین و لوله هیدرولیکی را که به ژنراتور برق متصل است - چرخانده و برق تولید می کند. نیروگاه های برق جمع و جور مدرن دارای قابلیت کنترل اتوماتیک با امکان تغییر فوری در حالت اضطراری در حالت دستی هستند. طراحی نیروگاههای مدرن نیروگاهی نیروگاهی می تواند کار ساخت و ساز را در حین نصب تجهیزات به حداقل برساند.

انواع مینی نیروگاههای آبی

مینی نیروگاه ها شامل دستگاه های تولیدی با توان 1 تا 3000 کیلو وات هستند. اساساً TPP شامل:

توربین ها (دستگاه ورودی آب)؛
واحد تولیدی؛
سیستم های کنترل

با توجه به نوع منابع آبی مورد استفاده برای تولید ، ایستگاه های برق مینی عبارتند از:

کانال چنین ایستگاه هایی در رودخانه های مسطح کوچک با مخازن ساخته شده اند.
کوه ایستگاه های ثابت که از انرژی جریان های سریع کوه استفاده می کنند.
صنعتی ایستگاه هایی که از اختلاف جریان آب در شرکت های صنعتی استفاده می کنند.
موبایل ایستگاه هایی که از شیلنگ های تقویت شده برای جریان آب استفاده می کنند.

انواع سد ایستگاه ها با قدرت بالا مشخص می شوند ، اما ساخت سد گران است و بدون مجوز در این مورد نمی توان انجام داد. تماس با مقامات کشور ما فقط زندگی شما را پیچیده نمی کند بلکه به تحقق بهترین اهداف شما شک می کند ، بنابراین ما این کار را سریعاً کنار خواهیم گذاشت.

مینی نیروگاه برق چگونه کار می کند

طرح اصلی بهره برداری از نیروگاههای هادی از چندین گزینه قابل انتخاب است:

نیروگاه برق آبی گارلند. کابل با روتورهایی که بر روی آن می چسبانند ، از یک رودخانه به رودخانه دیگر در زیر آب گذاشته شده است. جریان روتورها را می چرخاند و بر این اساس ، خود کابل. یک انتهای کابل در یاتاقان ، دیگری متصل به ژنراتور.
پروانه طراحی زیر آب شبیه یک آسیاب بادی با تیغه های باریک و روتور عمودی است. یک تیغه فقط 20 میلی متر با سرعت چرخش بالا مقاومت کمتری را ایجاد می کند. تیغه ای از این عرض با سرعت جریان 0.8-2.0 متر در ثانیه انتخاب می شود.
چرخ آب چرخ با تیغه ، تا حدی در جریان آب غوطه ور است ، و در زاویه های مناسب به سطح آب قرار دارد. جریانی از آب به پره ها فشار می آورد و چرخ را چرخانده است.
روتور داریا. روتور عمودی با سطوح پیچیده تیغه. سیالی که در اطراف پره ها جریان دارد فشار متفاوتی ایجاد می کند ، به همین دلیل چرخش اتفاق می افتد.

تصویر یک نیروگاه مینی نیروگاه مبتنی بر چرخ آب است

چگونگی ارزیابی ظرفیت بالقوه مینی نیروگاههای برق

قبل از ساخت یک ایستگاه مینی برق ، خودتان این کار را انجام دهید تا قدرت مورد نظر خود را تعیین کنید. بین سرعت جریان آب و نیرویی که می تواند از شافت در kW با قطر پیچ 1 متر خارج شود ، رابطه مرجع وجود دارد.

سرعت جریان با اندازه گیری مدت زمانی که تراشه پرتاب شده به داخل آب طی می شود ، مسافت مشخصی را تعیین می کند. با انجام محاسبات ساده ، سرعت جریان را به متر در ثانیه می رسیم. اگر در این حالت سرعت کمتر از 1 متر بر ثانیه باشد ، آنگاه ساخت نیروگاه برق آبی امکان پذیر نخواهد بود.

در سرعت جریان 2.5 متر بر ثانیه ، قدرت 0.86 کیلو وات ، در 3 متر بر ثانیه - 1.24 کیلو وات ، در 4 متر بر ثانیه - 2.2 کیلو وات است. این نسبت توسط وابستگی توصیف شده است: قدرت نیروگاه برق با مکعب سرعت جریان آب متناسب است. اگر سرعت جریان در محل ساخت پیشنهادی اندک است ، می توانید سعی کنید با استفاده از دستگاه ارتفاع دیفرانسیل یا با نصب لوله تخلیه با قطر متغیر در خروجی مخزن ، آن را افزایش دهید. هرچه قطر لوله خروجی کوچکتر باشد ، سرعت جریان نیز بیشتر می شود.

نحوه ساخت یک نیروگاه مینی برق در خانه

اصل بهره برداری از یک ایستگاه کوچک برق آبی خانگی را می توان با مثال دوچرخه با چراغهای جلو و دینام (ژنراتور) درک کرد.

از آهن سقف ما سه تیغه با طول مساوی با شعاع چرخ دوچرخه (فاصله از مرکز مرکزی تا لبه چرخ) و عرض 3-4 سانتی متر می سازیم.
ما تیغه ها را بین شاخه های چرخ نصب می کنیم ، برای خم شدن لبه پره در اطراف بلندگوها. تیغه ها باید به طور مساوی با همان زوایای بین آنها تراز شوند.
چرخ را با تیغه ها در رودخانه ای سریع تا عمق یك سوم تا نیمی از قطر چرخ غوطه ور كنید. برای مثال برق تولید شده برای روشنایی چادر کافی خواهد بود.

ترسیم یکی از گزینه های ساخت نیروگاه مینی برق آبی

به عنوان مثال یک نیروگاه آبی کوچک برای یک مزرعه با ظرفیت 3-5 کیلو وات از مواد موجود:

روتور را می توان از یک درام کابل فلزی قدیمی با قطر 2.2 متر ساخته کرد با استفاده از چرخ و جوشکاری در زاویه 45 درجه تا شعاع ، باید 18 تیغه را جوش دهید. روتور روی یاتاقان ها می چرخد. پشتیبانی - یک لوله یا گوشه فلزی.
در روتور شما باید دنده زنجیری را با نسبت دنده (نسبت دنده) نصب کنید. در مرحله بعد ، چرخش از طریق شافت کاردان VAZ 2101 منتقل می شود .استفاده از کاردان باعث کاهش لرزش می شود و تراز کردن درایو و ژنراتور هنگام استفاده از شافت غیر ضروری خواهد بود.
شما به یک دنده پله (ضریب - 40) و یک مولد سه فاز نیاز خواهید داشت. سرعت چرخش ژنراتور حدود 3000 دور در دقیقه است. ضریب كاهش كاهش دو گیربکس 40 4 \u003d 160 خواهد بود. ژنراتور برای محافظت از آن در برابر رطوبت و ایمنی باید با یك پوشش پوشانده شود. چرخش محاسبه شده چرخ آب باید حدود 20 چرخش در دقیقه باشد.
یک موتور القایی را می توان با ژنراتور سازگار کرد و واحد کنترل را می توان از هر دستگاه کوچک گرفت. به طول کابل VVG NG 2x4 از روتور تا ساختمان های مزرعه نیاز خواهید داشت.

نتیجه گیری

کل هزینه های تولید در حدود 10-15 هزار روبل خواهد بود. مورد اصلی هزینه ، دستمزد جوشکار و کارگر ، کمک به ساخت و مونتاژ سازه است.

از مهمترین مزایای چنین تجهیزات کم هزینه بودن برق ، ایمنی محیط زیست ، تجدید ناپذیر بودن منبع انرژی و سادگی طراحی است.

گزینه شماره 1

نیروگاه مینی برق آبی کابل گارلند خانگی در صورت وجود یک رودخانه کوچک با محل زندگی شما یک راه حل عالی برای به دست آوردن برق مقرون به صرفه و ارزان است.

طراحی تزئینی کابل مینی هیدروالکتریک بر اساس چرخش کابل در بستر رودخانه است.

اولین طراحی های یک ایستگاه آبی ساده مستقل از مدت ها پیش توسط صنعتگران انفرادی نیم قرن پیش اجرا شد. حتی در مجله "رادیو" برای دهه 50 ، اطلاعاتی در مورد نیروگاه آبی هارلند گارلند ، ساخته شده در قوطی و با یک ژنراتور از یک ماشین چاپ می شد!

شکل 1 ظاهر با طناب طناب ایستگاههای برق مینی هیدرولیک ساخته شده با دست.

چگونه می توان ایستگاه برق طناب طلایی را با دستان خود درست کرد؟

شکل زیر نمودار طراحی یک ایستگاه مینی هیدرولیک زنجیره دیزی کابل ساده با یک درایو هیدرولیک کابل توربین را که از جریان رودخانه می چرخد \u200b\u200bنشان می دهد.

شکل 2 طرح و اصل بهره برداری از نیروگاه مینی هیدرولیک گارلند

1. بلبرینگ ، 2. پشتیبانی ، 3. کابل فلزی ، 4. چرخ محرک (توربین) ،

5- تولید کننده برق ، 6. سطح مسیر بالای رودخانه ، 7. بستر رودخانه.

به عنوان چرخ های هیدرولیک (روتور) ، در کابل برق مینی هیدرولیک هیدرولیک ، می توانید از چندین "پروانه" ساخته شده از ورقهای فلزی نازک با قطر حدود نیم متر ، مانند اسباب بازی کودکان - از پیشرانه\u200cی ساخته شده از ورق مربع استفاده کنید. توصیه می شود از کابل فولادی معمولی با قطر 10 ... 15 میلی متر به عنوان شافت انعطاف پذیر استفاده کنید.
محاسبات تخمین زده شده نشان می دهد که از چنین نیروگاه آبی کابل ، می توان از یک چرخ آبی به 1.5 ... 2.0 کیلو وات ، با یک جریان رودخانه در حدود 2.5 متر در ثانیه عبور کرد!

اگر تکیه گاه های 2 با یاتاقان 1 و ژنراتور الکتریکی 5 در پایین رودخانه نصب شود و یاتاقان ها با ژنراتور بالاتر از سطح رودخانه جمع شوند و کل سازه در امتداد محور جریان قرار گیرد ، نتیجه عملا به همین صورت خواهد بود. این طرح به صورت مصنوعی برای رودخانه های بسیار باریک و با عمق بیش از 0.5 متر استفاده می شود. با اتصال بخاریهای برقی به یک ژنراتور برقی ، می توان انرژی حرارتی در چنین نیروگاه آبی را بدست آورد.

روتورها در قسمت اصلی نیروگاه های برق آبی معمولاً در هسته جریان جریان دارند (0.2 در عمق 2/2 سطح از سطح در تابستان و 5/0 عمق از سطح یخ در زمستان). عمق رودخانه در محل نصب نیروگاه برق از 1.5 متر تجاوز نمی کند با عمق رودخانه بیش از 1.5 متر ، استفاده از روتورهای واقع در دو ردیف کاملاً امکان پذیر است.

ظهور کلبه ها و حتی مزارع در زباله های دوردست از شبکه برق ، پرخاشگری با افزایش قیمت سوخت و برق ، ایده های قدیمی تأمین انرژی خودمختار را با استفاده گسترده از انرژی طبیعی از خورشید ، باد و آب به بار آورده است. از جمله افزایش علاقه به نیروگاه های مینی و میکرو هیدروالکتریک.

دو مورد قابل قبول برای احداث نیروگاه برق آبی به خودی خود: یک ایستگاه میکرو هیدروالکتریک با دست خود و یک ایستگاه مینی هیدرولیک بی سیم شناور. به نوبه خود طرحهایی وجود دارد که نمونه اولیه آن نیروگاه برق آبی گارلند با جریان آزاد (مدل 1964) از V. Blinov بود.

Dudyshev V.D.

گزینه شماره 2

نیروگاه های برق آبی ، که در مورد آنها بحث خواهد شد ، جریان آزاد دارند ، با یک توربین نسبتاً اصلی از روتورهای به اصطلاح Savonius که روی یک شافت کاری مشترک (شاید قابل انعطاف ، کامپوزیت) قرار دارند. آنها برای نصب خود به سدها و سایر سازه های هیدرولیک در مقیاس بزرگ احتیاج ندارند. آنها قادر به کار با فداکاری کامل حتی در آب های کم عمق هستند که در کنار سادگی ، فشردگی و قابلیت اطمینان طراحی ، این نیروگاه ها را برای آن دسته از کشاورزان و باغبانانی که قطعه زمین آنها در نزدیکی نهرهای کوچک آب (رودخانه ها ، رودخانه ها و شیارها) واقع شده بسیار امیدوار کننده باشد.

همانطور که می دانید برخلاف نیروگاه های آبی با جریان سد ، همانطور که می دانید ، آنها فقط از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می کنند. برای تعیین قدرت در اینجا فرمول وجود دارد:

N \u003d 0.5 * p * V3 * F * n (1) ،

N - قدرت روی شافت کاری (W) ،
- p چگالی آب است (1000 ct / m3) ،
- V سرعت رودخانه (m / s) است ،
- F - قسمت مقطعی از قسمت فعال (غوطه ور) بدن کار دستگاه هیدرولیک (متر مربع) ،
- n - راندمان تبدیل انرژی.

همانطور که از فرمول 1 مشاهده می شود ، با سرعت رودخانه 1 متر بر ثانیه در هر متر مربع از سطح مقطع فعال دستگاه هیدرولیک ، در حالت ایده آل (هنگامی که n \u003d 1) قدرت برابر با 500 وات است. این مقدار برای استفاده صنعتی کاملاً کم است ، اما برای مزرعه فرعی یک کشاورز یا ساکن تابستان کاملاً کافی است. علاوه بر این ، می توان آن را با عملکرد موازی چندین "hydroenerggirlands" افزایش داد.

و یک ظرافت دیگر. سرعت رودخانه در بخش های مختلف آن متفاوت است. بنابراین قبل از شروع احداث ایستگاه های برق مینی ، لازم است پتانسیل انرژی رودخانه شما با یک روش ساده مشخص شود. فقط یادآوری می کنیم که مسافت طی شده توسط شناور اندازه گیری و تقسیم بر زمان عبور شده با میانگین سرعت جریان در این بخش مطابقت دارد. همچنین لازم به ذکر است: این پارامتر بسته به زمان سال تغییر خواهد کرد.

بنابراین ، محاسبه سازه باید انجام شود ، با هدایت به طور متوسط \u200b\u200b(برای دوره برنامه ریزی شده بهره برداری از نیروگاه مینی آبی) سرعت جریان رودخانه.

شکل 1 روتور Savonius برای مینی هیدرولندهای داخلی چرند:

a، b - تیغه؛ 1 - عرضی ، 2 انتهای.

در مرحله بعد ، شما باید اندازه قسمت فعال دستگاه هیدرولیک و نوع آن را تعیین کنید. از آنجا که کل نیروگاه مینی هیدرولیک باید تا حد امکان ساده و ساده باشد ، روتور Savonius ساخت پایان مناسب مناسب ترین نوع مبدل است. هنگام کار با غوطه وری کامل در آب ، مقدار F را می توان برابر طول قطر روتور D با طول L آن ، و n \u003d 0.5 بدست آورد. فراوانی چرخش f با دقت قابل قبول برای تمرین توسط فرمول تعیین می شود:

f \u003d 48V / 3.14D (دور در دقیقه) (2).

برای اینکه نصب نیروگاه برق به صورت فشرده تری انجام شود ، باید برق تنظیم شده در طول محاسبه با بار واقعی همبستگی داشته باشد ، قدرت آن باید توسط یک نیروگاه مینی هیدرولیک تأمین شود (از آنجا که برخلاف یک توربین بادی ، جریان به طور مداوم به شبکه مصرف کننده عرضه می شود). به عنوان یک قاعده ، این برق به روشنایی می رود ، یک تلویزیون ، رادیو ، یخچال را تغذیه می کند. علاوه بر این ، فقط دومی در طول روز به طور مداوم در کار گنجانده می شود. بقیه وسایل برقی عمدتا در عصر کار می کنند. براین اساس ، توصیه می شود حداکثر نیرو را از یک "گارلان هیدرولیک" در حدود 250-300 وات متمرکز کنید ، بار اوج را با باتری قابل شارژ که از یک نیروگاه مینی هیدرولیک شارژ می شود ، بپوشانید.

انتقال گشتاور از شافت کاری نیروگاه برق به قرقره ژنراتور برقی معمولاً با استفاده از گیرنده واسطه انجام می شود. با این وجود ، اگر ژنراتور مورد استفاده در طراحی نیروگاه میکرو هیدرولیک دارای سرعت چرخش عملیاتی کمتر از 750 دور در دقیقه باشد ، می توان از این عنصر صرف نظر کرد. با این حال ، ارتباطات مستقیم اغلب باید رد شود. در واقع ، برای اکثریت قریب به اتفاق تولید کنندگان تولید داخلی ، سرعت چرخش کار در آغاز "تحویل" نیرو در محدوده 1500-3000 دور در دقیقه است. بنابراین ، ما نیاز به هماهنگی بیشتری در مورد شافت های نیروگاه برق و ژنراتور برق داریم.

خوب ، اکنون که قسمت نظری مقدماتی عقب مانده است ، ما ساختهای خاص را در نظر خواهیم گرفت.هر یک از آنها مزایای خاص خود را دارند.

به عنوان مثال ، یک ایستگاه مینی هیدرولیک با جریان آزاد نیمه ثابت با ترتیب افقی دو چرخش کواکسیال 90 درجه نسبت به یکدیگر (برای تسهیل خود شروع) و روتورهای ساوندونی عرضی کاملاً متصل وجود دارد. علاوه بر این ، جزئیات اصلی و مؤلفه های این نیروگاه برق آبی خانگی - از چوب به عنوان مقرون به صرفه ترین و "مطیع ترین" مصالح ساختمانی ساخته شده است.

ایستگاه مینی هیدرولیک پیشنهادی زیر آب است. یعنی قاب پشتیبانی آن در قسمت کنار آب در پایین قرار گرفته و توسط کابلهای فرمت یا قطب تقویت می شود (اگر مثلاً پل ، اسکله قایق و ... وجود داشته باشد). این کار به منظور جلوگیری از ورود سازه توسط خود آبشار انجام می شود.

شکل 2 نیروگاه مینی هیدرولیک زیر آب با چیدمان افقی روتورهای عرضی:

1 - اسپار پایه (پرتو 150x100 ، 2 قطعه.) ، 2 - تیرهای متقاطع پایین (تخته 150x45 ، 2 قطعه.) ، 3 - میلگرد میانی (چوب 150x120 ، 2 قطعه) ، 4 - آسانسور (چوب گرد با قطر 100 ، 4 قطعه). .) ، 5 حلقه فوقانی (تخته 150x45 ، 2 عدد) ، 6 - تیر متقاطع فوقانی (تخته 100x40 ، 4 قطعه.) ، 7 - شافت میانی (فولاد ضد زنگ ، میله با قطر 30) ، 8 - بلوک قرقره ای ، 9 - مولد دائمی جریان ، 10 - "گاندر" با غلتک چینی و سیم عایق دو سیم ، 11 - یک صفحه پایه (تخته 200x40) ، 12 - یک قرقره پیشرو ، 13 - یک مجهز به یاتاقان چوبی (2 قطعه) ، 14 - یک روتور گارلند آبی (D600 ، L1000 ، 2 قطعه.) ، 15 درایو (از پایین به پایین تخته ام 20-40 میلی متر، 3 واحد)؛ اتصال دهنده های فلزی (از جمله پسوندها ، توپی های دیسک های شدید) معمولاً نشان داده نمی شوند.

البته عمق رودخانه در محل نصب نیروگاه مینی برق باید کمتر از ارتفاع قاب پشتیبانی باشد. در غیر این صورت ، جلوگیری از ورود آب به ژنراتور برقی بسیار دشوار (یا حتی غیرممکن) است. خوب ، اگر مکانی که قرار است نیروگاه مینی هیدرولیکی در آن قرار بگیرد ، دارای عمق بیش از 1.5 متر باشد ، یا جایی که سرعت کامل جریان و جریان در طول سال بسیار متفاوت است (که به هر حال ، برای رودخانه های برف خورده کاملاً معمولی است) ، توصیه می شود این طرح را با شناورها تجهیز کنید. . با این کار حرکت آن هنگام نصب بر روی رودخانه نیز آسان خواهد شد.

قاب پشتی ایستگاه مینی هیدرولیک یک قاب مستطیل شکل است که از چوب ، تخته ها و سیاهههای مربوط ساخته شده است و با میخ و سیم (کابل) چسبانده شده است. قطعات فلزی سازه (میخ ، پیچ و مهره ، بست ، زاویه و ...) باید در صورت امکان از فولاد ضدزنگ یا سایر آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.

خوب ، از آنجا که بهره برداری از چنین نیروگاه مینی هیدرولیکی اغلب تنها در روسیه در شرایط فصلی (به دلیل یخ زدگی بیشتر رودخانه ها) امکان پذیر است ، پس از اتمام کل دوره ساخت و ساز ، باید تمام سازه کشیده شده در ساحل را به دقت بررسی کرد. عناصر چوبی به موقع پوسیده شده ، با وجود اقدامات احتیاطی صورت گرفته ، قطعات فلزی زنگ زده می شوند.

یکی از گره های اصلی ایستگاه برق مینی هیدرولیک ما یک "چرخ دستی هیدرولیک" از دو روتور ثابت محکم (و تشکیل یک واحد در شافت کار) است. دیسک های آنها به راحتی از تخته هایی با ضخامت 20-30 میلی متر ساخته می شوند. برای انجام این کار ، تشکیل یک سپر از آنها ، با استفاده از قطب نما ، دایره ای به قطر 600 میلی متر ایجاد کنید. پس از آن ، هر یک از تابلوها مطابق منحنی بدست آمده بر روی آن بریده می شوند. با خم کردن شکاف ها روی دو برش (برای دادن سفتی لازم) ، هر سه بار را تکرار کنید - با توجه به تعداد دیسک های مورد نیاز.

در مورد تیغه ها ، توصیه می شود آنها را از آهن بام تهیه کنید. و این بهتر است - از مخازن استوانه ای استنلس استیل (بشکه) که اندازه مناسبی دارند و به صورت نصف برش داده می شوند (در امتداد محور) که معمولاً کودهای کشاورزی و سایر مواد تهاجمی ذخیره و حمل می شوند. در موارد شدید ، تیغه ها را می توان از چوب ساخت. اما وزن آنها (به خصوص پس از مدت طولانی در ماندن در آب) به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. و این را باید هنگام ایجاد ایستگاه های برق مینی بر روی شناورها به خاطر بسپارید.

در انتهای پایه های سنبله "هیدروانرژی گارلند" تکیه گاه هایی وصل شده است. در حقیقت ، این سیلندرهای کوتاه با یک فلنج گسترده و شیار انتهایی برای کلیدها است. فلنج با چهار پیچ به دیسک روتور مربوطه وصل می شود.

برای کاهش اصطکاک ، یاتاقانها روی اعضای متقاطع میانی قرار دارند. و از آنجا که یاتاقان های توپ یا غلتک معمولی برای کار در آب نامناسب هستند ، از ... چوبی های خانگی استفاده می کنند. طراحی هر یک از آنها از دو گیره و تخته-درج با سوراخ برای عبور تکیه گاه گل میخ تشکیل شده است. علاوه بر این ، صدف های بلبرینگ میانی طوری تنظیم شده اند که الیاف چوب در اینجا به موازات شافت حرکت می کنند. علاوه بر این ، اقدامات ویژه ای برای اطمینان از ثابت بودن تخته های داخلی در برابر جابجایی های جانبی انجام می شود. این کار را با پیچ های محکم انجام دهید.

شکل 3 مونتاژ یاتاقان ساده:

1 - براکت چاک دار (St3 ، نوار 50x8 ، 4 قطعه) ، 2 - عضو متقاطع قاب میانی ، 3 - درج قلاب (از چوب سخت ، 2 عدد) ، 4 باند قابل جابجایی (از چوب سخت ، 2 قطعه). 5 - پیچ M10 با مهره و واشر Grover (4 مجموعه) ، گل میخ 6 - M8 با دو مهره و واشر (2 قطعه).

به عنوان یک ژنراتور برقی در نیروگاه میکرو هیدروالکتریک در نظر گرفته شده ، از هر یک از خودروها استفاده می شود. آنها 12-14 ولت جریان مستقیم می دهند و به راحتی با باتری قابل شارژ و وسایل برقی قابل اتصال هستند. توان این ماشین ها حدود 300 وات است.

طراحی یک نیروگاه مینی هیدرولیک قابل حمل با چیدمان عمودی "گارلند" و ژنراتور برای ساخت مستقل کاملاً قابل قبول است. چنین ایستگاه آبی ، به گفته نویسنده توسعه ، کمترین ماده و ماده است. ساختار پشتیبان نصب ، تثبیت موقعیت آن در کانال رودخانه ، یک هسته توخالی فولادی است (به عنوان مثال ، از بخش های لوله ای). طول آن بر اساس ماهیت کف رودخانه و سرعت جریان انتخاب می شود. علاوه بر این ، به گونه ای که انتهای تیز میله ، که به پایین رانده می شود ، ثبات ایستگاه برق مینی هیدروالکتر و تداوم آن را تضمین می کند. استفاده اضافی از علائم کششی نیز ممکن است.

با تعیین سطح فعال روتور با فرمول (1) و اندازه گیری عمق رودخانه در محل نصب ایستگاه برق مینی برق ، می توان به راحتی قطر روتورهای ساوونیوس را که در اینجا استفاده می شود محاسبه کرد. برای ساده تر و شروع به طراحی ، توصیه می شود "دو دست روتور" را بهم متصل کنید تا تیغه های اول 90 درجه نسبت به حالت دوم جبران شوند (در امتداد محور چرخش). علاوه بر این ، برای افزایش راندمان عملیاتی ، طراحی در سمت جریان ورودی به یک سپر مجهز است که نقش دستگاه هدایت را ایفا می کند. خوب ، شافت کاری در یاتاقان های کشویی یاتاقان های بالا و پایین نصب شده است. در اصل ، با مدت زمان کار کوتاه یک نیروگاه مینی هیدروالکتریک (به عنوان مثال در سفر کمپینگ) می توان از بلبرینگ های قطر بزرگ نیز استفاده کرد. اما اگر ماسه یا لجن در آب بعد از هر بار استفاده وجود داشته باشد ، این گره ها باید در آب تمیز شسته شوند.

شکل 4 نیروگاه مینی برق با آرایش عمودی روتورهای انتهایی:

1 - میله پشتیبانی ، مونتاژ تحمل 2 - پایین ، دیسک 3 - "هیدروانرژی گارلند" (3 قطعه) ، 4 - روتور (D600 ، 2 قطعه.) ، 5 - مونتاژ یاتاقان بالا ، 6 شافت کاری ، 7 - انتقال ، 8 - ژنراتور برقی ، 9 - "پرنده" با غلتک چینی و سیم عایق دو سیم ، 10 - گیره چسبنده ژنراتور ، 11 - یک نگهبان-راه آهن متحرک؛ a، b - تیغه ها: علائم کششی در انتهای فوقانی میله پشتیبانی معمولاً نشان داده نمی شوند.

بستن تکیه گاهها روی میله بسته به وزن "گارلان هیدروژنتیکی" و نیاز به جداسازی آن به قسمتها پیچ و جوش داده می شود. انتهای فوقانی شافت کاری دستگاه هیدرولیک در عین حال شافت ورودی ضرب است که در آن از کیفیت (به عنوان ساده ترین و از لحاظ فناوری پیشرفته ترین) کمربند قابل استفاده است.

ژنراتور برقی دوباره اتومبیل گرفته می شود. اتصال آن به یک میله پشتیبان با گیره آسان است. و سیمهایی که خود از ژنراتور وارد می شوند باید ضد آب بودن قابل اطمینان داشته باشند. در تصاویر ، نسبت دقیق هندسی انتقال میانی به طور مشروط نشان داده نمی شود ، زیرا آنها به پارامترهای ژنراتور ویژه شما بستگی دارند. خوب ، کمربندهای انتقال را می توان از طریق یک دوربین ماشین قدیمی با برش آن به نوارهای 20 میلی متر با پیچاندن های بعدی به بسته های بسته تبدیل کرد.

یک نیروگاه مینی هیدرولیک گارلند که توسط V. Blinov طراحی شده است و چیزی بیش از یک زنجیره روتور شکل Savonius به قطر 300-400 میلی متر ، با نصب بر روی یک کابل قابل انعطاف که در امتداد رودخانه قرار دارد ، نشان نمی دهد ، برای قدرت دهی به دهکده های کوچک مناسب است. یک انتهای کابل به پایه لولا وصل می شود و دیگری از طریق ساده ترین ضرب به شافت ژنراتور. در سرعت جریان 1.5-2.0 m / s ، زنجیره روتورها تا 90 دور در دقیقه می سازند. و اندازه کوچک عناصر "گارلان هیدروژنتیکی" به شما امکان می دهد تا این نیروگاه میکرو هیدروالکتریک را روی رودخانه هایی با عمق کمتر از یک متر کار کنید.

باید گفت که تا سال 1964 ، V. Blinov توانست چندین نیروگاه قابل حمل و ثابت مینی هیدروالکتر را با طراحی خود ایجاد کند که بزرگترین آن یک نیروگاه برق آبی است که در نزدیکی روستای پوروژکی (منطقه Tver) ساخته شده است. یک جفت باغ در اینجا دو ژنراتور اتوماتیک استاندارد با ظرفیت کلی 3.5 کیلو وات را به چرخش آورده است.

MK 10 1997 I. Dokunin

گزینه شماره 3

نیروگاه برق آبی خانگی (HPS) به یک رودخانه کوچک و بدون سد.

مشخص است كه برق توسط ژنراتوری تولید می شود كه شافت آن موتور را بچرخاند. موتور HPP به سادگی طراحی شده است: روی یک قاب سیاهههای مربوط ، قفسه هایی با دو میل لنگ A و B ثابت هستند (نگاه کنید به شکل 3).

هر شافت دارای سه خم است که زاویه هایی بین آن برابر با 120 درجه است. میل لنگ ها توسط میله هایی که تیغه ها به آن وصل شده اند متصل می شوند. در شکل 1 می بینید که در حال حاضر تمام تیغه های میله B در انتهای آن قرار دارند ، در آب غوطه ور می شوند و تحت فشار آن به عقب (به سمت راست) حرکت می کنند. پره ها میله را حرکت می دهند ، و میله ، به نوبه خود ، میل لنگ ها را می چرخاند. به محض اینکه زانوهای متصل به این نوار بلند می شوند ، تیغه های نوار G. در آب غوطه ور می شوند. سپس تیغه های میله D. شروع به کار می کنند. در این زمان تیغه های میله اول B از سطح آب عبور کرده و دوباره در آب فرو می روند. به این ترتیب موتور نیروگاه ورود به سیستم کار می کند.

اگر قرقره ای را در انتهای یکی از میل لنگ ها قرار دهید و آن را با یک درایو کمربند به قرقره یک ژنراتور DC وصل کنید ، ژنراتور شروع به تولید برق می کند. و اگر میله اتصال را به قرقره ی رانندگی وصل کنید و آن را به پمپ متصل کنید ، موتور آب را به محل مدرسه ، به باغ شما پمپ می کند.

قدرت موتور نه تنها به سرعت جریان آب بستگی دارد ، بلکه به تعداد و مساحت پره ها نیز بستگی دارد ، یعنی به ابعاد هندسی خود موتور. و می تواند از هر اندازه ساخته شود ، به ترتیب متناسب با افزایش یا کاهش اندازه قطعات آن.

شکل 1 ابعاد اصلی قسمتهای یک مینی نیروگاه برق آبی بدون سد.

ما نقشه هایی از موتور را می دهیم که ژنراتور را از یک اتومبیل با سرعت جریان آب 0.8-1 متر در ثانیه چرخانده است. ولتاژ حاصل از ژنراتور 12 ولت است و توان آن نیز تا 150 W است.

شکل 2 اجزای اصلی یک نیروگاه آبی ساخته شده بدون سد.

قبل از ساختن ایستگاه برق ، در کارگاه یا فروشگاهی که قطعات یدکی خودروها در آن فروخته می شود ، یک ژنراتور را انتخاب کنید. مواد را آماده کنید: تخته ، الوارهای با قطر کوچک ، سیم فولادی ، اتصال دهنده ها. مکانی را انتخاب کنید که نیروگاه در آن واقع شود. توصیه می شود این یک رودخانه مستقیم باشد. در اینجا لازم است سرعت جریان مشخص شود. اینگونه انجام می شود. در منطقه انتخاب شده با طول 15-20 متر ، دو بخش عرضی را ترسیم کنید. پس از آن با استفاده از یک شناور کوچک مانند تراشه سرعت آب را تعیین می کنید. شناور را باید کمی بالاتر از سطح بالایی در آب انداخته و پس از آن ، زمان عبور شناور از سنج فوقانی به ماشین سنج پایین را توسط ماشین حساب کرنومتر حساب کنید. لازم است 10-15 اندازه گیری از این دست انجام شود ، شناور شناور را دورتر ، اکنون به ساحل نزدیکتر کنید و طبق نتایج اندازه گیری ها ، میانگین سرعت رودخانه را محاسبه کنید. اگر در محدوده 0.8-1 متر بر ثانیه قرار دارد ، در صورت تمایل به ساخت و ساز ادامه دهید.

شکل 3 میل لنگ ایستگاه های برق مینی بدون سد.

نحوه ساخت پیچیده ترین قسمتهای یک مینی نیروگاه برق آبی بدون سد. میل لنگ مینی هیدرو سد بدون سد.

این می تواند از یک نوار فولادی جامد با قطر 16-20 میلی متر ساخته شود. اما ساخت آن آسان تر است (شکل 3). ابتدا قسمت های 1 ، 2 ، 3 و 4 را از نوار برش دهید گونه های زانوها را از نوار استیل 5 میلی متر ضخیم کنید. مربع ها را در انتهای میله ها و سوراخ های مربعی در گونه ها مشاهده کنید. پس از اتصال قطعات ، مربعها پرچ می شوند. ابتدا قسمت های میل لنگ میل لنگ "a" و "b" را جمع کنید (به شکل 3 مراجعه کنید). سپس لازم است مربع ها را در انتهای آزاد میله های 2 و 3 مشخص کرده و برش دهید تا زانوی میانی (بعد از مونتاژ) در زاویه 120 درجه نسبت به افراطی قرار گیرد.

میله هایی با تیغه های یک نیروگاه مینی هیدرولیک بدون سد.

مینی دستگاه انتقال نیرو هیدرولیک بدون سد.

میل لنگ و به همین دلیل قرقره درایو ، در دو ثانیه در حدود یک چرخش چرخش می کند. ژنراتور می تواند جریان الکتریکی را با سرعت 1000-1500 دور در دقیقه تولید کند. برای دستیابی به چنین سرعتی در ژنراتور ، شما نیاز به انتقال از قرقره هایی با قطرهای مختلف دارید (نگاه کنید به شکل).

قرقره های شیشه ای از تخته سه لا 5 میلی متر ساخته شده است. برای هر قرقره باید 5 دور برش داده شود. آنها توسط ناخن ها کوبیده می شوند یا با پیچ ها به هم می رسند. قرقره درایو ، که در انتهای میل لنگ محکم ثابت است ، باید قطر آن حداقل 700 میلی متر باشد. دو نوع میانی به یکدیگر میخ می شوند و آزادانه در یک محور قرار می گیرند. آنها باید به راحتی در این محور بچرخند. اگر سرعت چرخش قرقره رانندگی 30 دور در دقیقه باشد ، می توان قطر قرقره متوسط \u200b\u200bمتوسط \u200b\u200bرا برابر با 140 میلی متر ، و بزرگ - 600 میلی متر گرفت. سپس قرقره مولد (با قطر 60 میلی متر) با سرعت 1500 دور در دقیقه می چرخد. برای سرعت های دیگر قرقره رانندگی ، قطر قرقره میانی متفاوت خواهد بود. یک معلم کار به شما کمک می کند اندازه آنها را محاسبه کنید.

کمربندهای درایو مینی هیدرو بدون سد.

قرقره های انتقال توسط کمربندهای درایو متصل می شوند. برای نگه داشتن کمربندها همیشه محکم ، آنها را از باند لاستیکی جدا کنید. دوربین ماشین قدیمی را به نوارهای بلند برش دهید. هر نوار را به یک توری چسبانده و انتهای آن را با چسب لاستیکی بچسبانید و با ریسمان محکم گره بزنید.

تنظیم مینی هیدرو سد بدون سد.

پس از مونتاژ مکانیسم ، بررسی کنید که میله ها بطور آزاد بچرخند. چرخاندن چرخ دستی درایو را با دست ، توجه کنید که میله مانع چرخش میل لنگ ها می شود. پس از آن نوار را برداشته و یکی از سوراخ ها را برای گردن زانو بزرگ کنید تا کمی سفت شود.

V. Kivonosov ، V. Slashchilina

گزینه شماره 4

در اکثر رودخانه ها می توانید نیروگاه های برق آبی کوچک ، ارزان ، بی سیم (HEC) احداث کنید. ظرفیت این نیروگاه ها اندک است ، اما برای برق رسانی یک خانه و حتی یک دهکده کوچک کافی است.

در رودخانه ها با سرعت جریان 0.8 متر در ثانیه یا بیشتر ، می توان نوع جدیدی از موتور هیدرولیک بی سیم را نصب کرد. اصل عملکرد این موتور از نقشه ها و نمودارهای پیوست مشخص است.

تحت فشار آب ، پره ها میله ها را حرکت می دهند ، حرکت آن باعث چرخش میل لنگ می شود. یک قرقره روی شافتش می نشیند.

چرخش قرقره به ژنراتور منتقل می شود. قدرت موتور به سرعت آب بستگی دارد.

در مکانهایی که سرعت جریان آن کم است ، باید بستر رودخانه را باریک کنید. طراحی موتور هیدرولیک ، به عنوان مثال 3.5 کیلووات ، آنقدر ساده است که می توان در هر لیوان یا کارگاه مدرسه ای انجام داد.

M. ورود

نیروگاه های برق آبی از انرژی آب برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می کنند. ایستگاه های خود ساخته مشکل دوری از شبکه های متمرکز برق را حل می کنند یا به صرفه جویی در مصرف برق کمک می کنند.

مزایا و مضرات نیروگاه های برق

نیروگاههای برق دارای مزایای زیر نسبت به سایر منابع انرژی جایگزین هستند:

به آب و هوا و زمان روز وابسته نیست (برخلاف). این به شما امکان می دهد انرژی بیشتری را با سرعت قابل پیش بینی تولید کنید.
توان منبع (رودخانه یا جریان) قابل تنظیم است. برای این کار کافی است بستر رودخانه را با یک سد ببندید یا تفاوت در ارتفاعات آب ایجاد کنید.
تاسیسات هیدرولوژی هیچ گونه سروصدایی ایجاد نمی کند (برخلاف).
برای بسیاری از انواع ایستگاه های کم مصرف ، هیچ مجوز نصب لازم نیست.

مضرات نیروگاه های برق آبی خانگی شامل عدم توانایی کار در هوای سرد است. علاوه بر این ، محیط آبزی تهاجمی است ، بنابراین جزئیات ایستگاه باید ضد آب و با دوام باشد.

در هنگام طراحی یک ایستگاه مینی برق برای استفاده به عنوان منبع انرژی جایگزین برای خانه خود ، فاکتورهای زیر باید تعیین کننده باشند:

مجاورت رودخانه به خانه. نصب یک ایستگاه خانگی دور از خانه فایده ای ندارد. هرچه واحد دورتر باشد ، بازده آن پایین تر است ، زیرا بخشی از انرژی در هنگام انتقال از دست می رود. علاوه بر این ، محافظت از نیروگاه برق آبی خود در برابر سرقت و آسیب.
جریان کافی یا احتمال افزایش آن. با افزایش سرعت آب ، قدرت ایستگاه بصورت نمایی افزایش می یابد.

دانستن سرعت آسان است. یک تکه فوم پلی استایرن یا یک توپ تنیس را درون آب پرتاب کنید و زمانی را یادداشت کنید که طی آن مسافت خاصی را شنا کنید. سپس متر را به چند ثانیه تقسیم کنید و سرعت آن را می دانید. حداقل سرعت کافی آب برای ایستگاه برق آبی پیش ساخته 1 متر در ثانیه است.

اگر سرعت جریان رودخانه یا جریان شما از این مقدار کمتر باشد ، در این صورت یک سد کوچک یا یک لوله باریک آن را تقویت می کند. اما این گزینه ها می تواند باعث مشکلات دیگری شود. ساخت سد نیاز به مجوز از سوی مسئولان و همچنین رضایت همسایگان دارد.

ایستگاه برق آبی DIY

طراحی نیروگاه برق آبی کاملاً پیچیده است ، بنابراین فقط یک ایستگاه کوچک به خودی ساخته می شود که در مصرف برق صرفه جویی می کند یا انرژی کمتری را برای اقتصاد فراهم می کند. در زیر دو نمونه از اجرای یک نیروگاه نیروگاه پیش ساخته آمده است.

نحوه ساخت نیروگاه مینی آبی از دوچرخه

این گزینه HPP برای دوچرخه سواری ایده آل است. این فشرده و سبک وزن است ، اما می تواند انرژی لازم را برای یک اردوگاه کوچک فراهم کند ، که در سواحل یک رودخانه یا رودخانه قرار گرفته است. برق دریافتی برای روشنایی عصر و شارژ دستگاه های تلفن همراه کافی است.

برای نصب ایستگاه به موارد زیر نیاز دارید:

چرخ جلو از یک دوچرخه.
ژنراتور چرخه ای که برای تغذیه چراغ های دوچرخه استفاده می شود.
تیغه های خانگی. آنها از قبل از ورق آلومینیوم بریده می شوند. عرض تیغه ها باید از دو تا چهار سانتی متر باشد و طول آن باید از توپی چرخ تا لبه آن باشد. هر تعداد تیغه وجود دارد ، آنها باید در همان فاصله از یکدیگر قرار بگیرند.

برای شروع یک ایستگاه مشابه ، کافی است چرخ را در آب فرو کنید. عمق غوطه وری از حدود یک سوم تا نیمی از چرخ به صورت تجربی تعیین می شود.

برای ساختن یک ایستگاه قدرتمندتر برای استفاده دائمی ، مواد با دوام بیشتری لازم است. عناصر فلزی و پلاستیکی که از محافظت در معرض محیط آبزی ساده تر محافظت می شوند ، مناسب ترین هستند. اما قطعات چوبی نیز مناسب هستند اگر آنها را با یک محلول خاص خیس کنید و آنها را با رنگ ضد آب رنگ کنید.

موارد زیر برای ایستگاه لازم است:

طبل استیل از کابل (قطر 2.2 متر). چرخ روتور از آن ساخته شده است. برای این کار طبل را به قطعات برش داده و مجدداً با فاصله 30 سانتی متر جوش داده می شود. از بقایای درام تیغه ها (18 قطعه) تهیه کنید. آنها با زاویه 45 درجه در شعاع جوش داده می شوند. برای پشتیبانی از کل ساختار ، یک قاب از گوشه یا لوله ساخته شده است. چرخ روی یاتاقان ها می چرخد.
یک چرخ دنده زنجیره ای روی چرخ نصب می شود (نسبت دنده باید چهار باشد). برای سهولت در کاهش محور درایو و ژنراتور و همچنین کاهش لرزش ، چرخش از طریق کاردان از خودروی قدیمی منتقل می شود.
موتور القایی برای ژنراتور مناسب است. یک دستگاه گیربکس دیگر باید با ضریب حدود 40 به آن اضافه شود .سپس برای یک ژنراتور سه فاز با 3000 دور در دقیقه با ضریب کاهش کلی 160 ، تعداد چرخش ها به 20 چرخش در دقیقه کاهش می یابد.
تمام الکتریک ها را در یک ظرف ضد آب قرار دهید.

مواد منبع توصیف شده در محل دفن زباله یا از طریق دوستان به راحتی پیدا می شوند. برای برش درام فولادی با چرخ و برای جوشکاری ، می توانید به متخصصان (یا خودتان این کار را انجام دهید) پرداخت کنید. در نتیجه ، برق آبی با ظرفیت حداکثر 5 کیلو وات مقدار کمی هزینه خواهد کرد.

دریافت برق از آب چندان دشوار نیست. ساختن یک سیستم منبع تغذیه مستقل بر اساس یک نیروگاه آبی ساخته شده ، حفظ کارخانه در شرایط کار و اطمینان از ایمنی مردم و حیوانات اطراف آن دشوارتر است.

به نوبه خود طرحهایی وجود دارد که نمونه اولیه آن نیروگاه برق آبی گارلند با جریان آزاد (مدل 1964) از V. Blinov بود.

N \u003d 0.5 * p * V3 * F * n (1) ،

و یک ظرافت دیگر. سرعت رودخانه در بخش های مختلف آن متفاوت است. بنابراین قبل از شروع احداث نیروگاههای برق مینی ، لازم است پتانسیل انرژی رودخانه شما با روش ساده ای که بیان شد تعیین کنید. فقط یادآوری می کنیم که مسافت طی شده توسط شناور اندازه گیری و تقسیم بر زمان عبور شده با میانگین سرعت جریان در این بخش مطابقت دارد. همچنین لازم به ذکر است: این پارامتر بسته به زمان سال تغییر خواهد کرد.

بنابراین ، محاسبه سازه باید انجام شود ، با هدایت به طور متوسط \u200b\u200b(برای مدت زمان برنامه ریزی شده بهره برداری از نیروگاه های کوچک برق) سرعت جریان رودخانه.

شکل 1 روتورهای ساونیونی مینی هیدرولیک خانگی:

a، b - تیغه؛ 1 - عرضی ، 2 انتهای.

در مرحله بعد ، شما باید اندازه قسمت فعال دستگاه هیدرولیک و نوع آن را تعیین کنید. از آنجایی که کل نیروگاه مینی هیدروژن باید تا حد امکان ساده و ساده باشد ، روتور ساونیونی طراحی جلو مناسب ترین نوع مبدل است. هنگام کار با غوطه وری کامل در آب ، مقدار F را می توان برابر طول قطر روتور D با طول L آن ، و n \u003d 0.5 بدست آورد. فراوانی چرخش f با دقت قابل قبول برای تمرین توسط فرمول تعیین می شود:

f \u003d 48V / 3.14D (دور در دقیقه) (2).

برای اینکه نصب و راه اندازی نیروگاه برق فشرده ترین باشد ، باید برق تنظیم شده در هنگام محاسبه با بار واقعی ارتباط داشته باشد ، قدرت آن باید توسط نیروگاه مینی هیدرو تامین شود (زیرا برخلاف یک توربین بادی ، جریان به طور مداوم به شبکه مصرف کننده عرضه می شود). به عنوان یک قاعده ، این برق به روشنایی می رود ، یک تلویزیون ، رادیو ، یخچال را تغذیه می کند. علاوه بر این ، فقط دومی در طول روز به طور مداوم در کار گنجانده می شود. بقیه وسایل برقی عمدتا در عصر کار می کنند. براین اساس ، توصیه می شود حداکثر توان را از یک "دستمال آبی" به ترتیب 250-300 W متمرکز کنید ، و بار کمترین اوج را با کمک یک باتری قابل شارژ که از یک نیروگاه مینی هیدرولیک شارژ می شود ، پوشش می دهد.

به عنوان مثال ، یک کارخانه مینی آبی با جریان آزاد نیمه ثابت با ترتیب افقی دو چرخش کواکسیال 90 درجه نسبت به یکدیگر (برای تسهیل خود شروع) و روتورهای ساوندونی عرضی کاملاً متصل است. علاوه بر این ، جزئیات اصلی و مؤلفه های این نیروگاه برق آبی خانگی - از چوب به عنوان مقرون به صرفه ترین و "مطیع ترین" مصالح ساختمانی ساخته شده است.

مینی نیروگاه برق آبی پیشنهادی در حال غوطه وری است. یعنی قاب پشتیبانی آن در قسمت کنار آب در پایین قرار گرفته و توسط کابلهای فرمت یا قطب تقویت می شود (اگر مثلاً پل ، اسکله قایق و ... وجود داشته باشد). این کار به منظور جلوگیری از ورود سازه توسط خود آبشار انجام می شود.

شکل 2 مینی نیروگاه برق مینی غوطه وری با چیدمان افقی روتورهای عرضی:
1 - اسپار پایه (پرتو 150x100 ، 2 قطعه.) ، 2 - تیرهای متقاطع پایین (تخته 150x45 ، 2 قطعه.) ، 3 - میلگرد میانی (چوب 150x120 ، 2 قطعه) ، 4 - آسانسور (چوب گرد با قطر 100 ، 4 قطعه). .) ، 5 حلقه فوقانی (تخته 150x45 ، 2 عدد) ، 6 - میلگرد بالا (تخته 100x40 ، 4 قطعه) ، 7 - شافت میانی (فولاد ضد زنگ ، میله با قطر 30) ، بلوک 8 قرقره ای ، 9 - مولد دائمی جریان ، 10 - یک بندر با غلتک چینی و یک سیم عایق دو سیم ، 11 - یک صفحه پایه (تخته 200x40) ، 12 - یک قرقره پیشرو ، 13 - یک مجهز به یاتاقان چوبی (2 قطعه) ، 14 - یک روتور حلقه آبی (D600 ، L1000 ، 2 عدد) ، 15 درایو (از پایین به پایین سپر تخته 20-40 میلی متر ضخامت ، 3 قطعه.)؛ اتصال دهنده های فلزی (از جمله پسوندها ، توپی های دیسک های شدید) معمولاً نشان داده نمی شوند.

البته عمق رودخانه در محل نصب نیروگاه مینی برق باید کمتر از ارتفاع قاب پشتیبانی باشد. در غیر این صورت ، جلوگیری از ورود آب به ژنراتور برقی بسیار دشوار (یا حتی غیرممکن) است. خوب ، اگر مکانی که قرار است نیروگاه مینی هیدرولیک در آن قرار بگیرد دارای عمق بیش از 1.5 متر باشد ، یا جایی که نرخ جریان کامل و جریان در طول سال بسیار متفاوت است (که اتفاقاً برای رودخانه هایی با تأمین برف کاملاً معمولی است) ، توصیه می شود این طرح را با شناورها تجهیز کنید. با این کار حرکت آن هنگام نصب بر روی رودخانه نیز آسان خواهد شد.

قاب پشتی مینی نیروگاه برق آبی یک قاب مستطیل شکل است که از چوب ، تخته ها و سیاهههای مربوط به هم چسبانده شده با میخ و سیم (کابل) است. قطعات فلزی سازه (میخ ، پیچ و مهره ، بست ، زاویه و ...) باید در صورت امکان از فولاد ضدزنگ یا سایر آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.

خوب ، از آنجا که بهره برداری از چنین نیروگاه مینی هیدرولیکی اغلب تنها در شرایط فصلی در روسیه (به دلیل یخ زدگی بیشتر رودخانه ها) امکان پذیر است ، پس از اتمام کل دوره ساخت و ساز ، باید تمام سازه کشیده شده در ساحل را با دقت مورد بازرسی قرار داد. با وجود اقدامات احتیاطی صورت گرفته ، قطعات فلزی به موقع فاسد شده جایگزین می شوند ، قطعات فلزی زنگ زده می شوند.

یكی از گره های اصلی ایستگاه برق مینی هیدرولیك ما "دستمال آبی" از دو روتور كه \u200b\u200bبه طور ثابت محكم هستند (و یك واحد در شافت كار را تشکیل می دهند) است. دیسک های آنها به راحتی از تخته هایی با ضخامت 20-30 میلی متر ساخته می شوند. برای انجام این کار ، تشکیل یک سپر از آنها ، با استفاده از قطب نما ، دایره ای به قطر 600 میلی متر ایجاد کنید. پس از آن ، هر یک از تابلوها مطابق منحنی بدست آمده بر روی آن بریده می شوند. با خم کردن شکاف ها روی دو برش (برای دادن سفتی لازم) ، هر سه بار را تکرار کنید - با توجه به تعداد دیسک های مورد نیاز.

در مورد تیغه ها ، توصیه می شود آنها را از آهن بام تهیه کنید. و این بهتر است - از مخازن ضد زنگ استوانه ای (بشکه) که اندازه مناسب دارند و به صورت نصف برش داده می شوند (در امتداد محور) ، که معمولاً کودهای کشاورزی و سایر مواد تهاجمی ذخیره و حمل می شوند. در موارد شدید ، تیغه ها را می توان از چوب ساخت. اما وزن آنها (به خصوص پس از مدت طولانی در ماندن در آب) به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. و این را باید در هنگام ایجاد نیروگاه های کوچک برق در شناورها به یاد آورد.

شکل 3 مونتاژ یاتاقان ساده:
1 - براکت بست (St3 ، نوار 50x8 ، 4 قطعه) ، 2 - عضو متقاطع میانی ، بوش 3 تخته (از چوب سخت ، 2 قطعه) ، 4 باند قابل جابجایی (از چوب سخت ، 2 قطعه). 5 - پیچ M10 با مهره و واشر Grover (4 مجموعه) ، گل میخ 6 - M8 با دو مهره و واشر (2 قطعه).

به عنوان یک ژنراتور برقی در میکرو HP مورد بررسی ، از هر یک از خودروها استفاده می شود. آنها 12-14 ولت جریان مستقیم می دهند و به راحتی با باتری قابل شارژ و وسایل برقی قابل اتصال هستند. توان این ماشین ها حدود 300 وات است.

طراحی یک نیروگاه مینی قابل حمل مجهز به نیروگاه برق با چیدمان عمودی "گارلند" و ژنراتور برای ساخت مستقل کاملاً قابل قبول است. چنین ایستگاه آبی ، به گفته نویسنده توسعه ، کمترین ماده و ماده است. ساختار پشتیبان نصب ، تثبیت موقعیت آن در کانال رودخانه ، یک هسته توخالی فولادی است (به عنوان مثال ، از بخش های لوله ای). طول آن بر اساس ماهیت کف رودخانه و سرعت جریان انتخاب می شود. و به گونه ای که انتهای تیز میله ، که به پایین رانده می شود ، ثبات ایستگاه برق مینی هیدرولیک و تداوم آن را تضمین می کند. استفاده اضافی از علائم کششی نیز ممکن است.
با تعیین سطح فعال روتور با فرمول (1) و اندازه گیری عمق رودخانه در محل نصب مینی نیروگاه برق آبی ، می توان به راحتی قطر روتورهای ساوونیوس را که در اینجا استفاده می شود محاسبه کرد. برای ساده تر و شروع به طراحی ، توصیه می شود "دو دست روتور" را بهم متصل کنید تا تیغه های اول 90 درجه نسبت به حالت دوم جبران شوند (در امتداد محور چرخش). علاوه بر این ، برای افزایش راندمان عملیاتی ، طراحی در سمت جریان ورودی به یک سپر مجهز است که نقش دستگاه هدایت را ایفا می کند. خوب ، شافت کاری در یاتاقان های کشویی یاتاقان های بالا و پایین نصب شده است. در اصل ، با مدت زمان کار کوتاه ایستگاه های برق مینی (به عنوان مثال در سفر کمپینگ) ، از بلبرینگ های قطر بزرگ نیز می توان استفاده کرد. اما اگر ماسه یا لجن در آب بعد از هر بار استفاده وجود داشته باشد ، این گره ها باید در آب تمیز شسته شوند.

شکل 4. مینی نیروگاههای برق آبی با آرایش عمودی روتورهای نوع نهایی:
1 - میله پشتیبانی ، مونتاژ تحمل 2 - پایین ، دیسک 3 - "هیدروانرژی گارلند" (3 قطعه) ، 4 - روتور (D600 ، 2 قطعه.) ، 5 - مونتاژ یاتاقان بالا ، 6 شافت کاری ، 7 - انتقال ، 8 - ژنراتور برقی ، 9 - "پرنده" با غلتک چینی و سیم عایق دو سیم ، 10 - گیره چسبنده ژنراتور ، 11 - یک نگهبان-راه آهن متحرک؛ a، b - تیغه ها: علائم کششی در انتهای فوقانی میله پشتیبانی معمولاً نشان داده نمی شوند.

یک نیروگاه مینی هیدرولیک گارلند که توسط V. Blinov طراحی شده است ، و چیزی بیش از یک زنجیره روتور شکل Savonius به قطر 300-400 میلی متر ، نصب شده بر روی یک کابل انعطاف پذیر که در امتداد رودخانه است ، طراحی شده است ، برای توانمندسازی در روستاهای کوچک مناسب است. یک انتهای کابل به پایه لولا وصل می شود و دیگری از طریق ساده ترین ضرب به شافت ژنراتور. در سرعت جریان 1.5-2.0 m / s ، زنجیره روتورها تا 90 دور در دقیقه می سازند. و اندازه کوچک عناصر "گارلان هیدرولیک" به شما امکان می دهد تا این ایستگاه میکرو هیدروالکتریک را روی رودخانه هایی با عمق کمتر از یک متر کار کنید.

باید بگویم که V. Blinov تا سال 1964 موفق به ایجاد چندین مینی نیروگاه قابل حمل و پایدار از نیروگاه برق خود که بزرگترین آن یک نیروگاه برق آبی است که در نزدیکی روستای پوروشی (منطقه Tver) ساخته شده است. یک جفت باغ در اینجا دو ژنراتور اتوماتیک استاندارد با ظرفیت کلی 3.5 کیلو وات را به چرخش آورده است.

MK 10 1997 I. Dokunin