Саморобні міні гес своїми руками. Гідрогенератори малої потужності для дому. Відео домашньої гідроелектростанції, зробленої своїми руками

Регулярне зростання цін на електроенергію змушує багатьох замислюватися над питанням альтернативних джерелодержання електрики. Одне з найкращих рішеньв даному випадку- Гідроелектростанція. Пошуки рішення даного питаннястосуються не лише масштабів країни. Все частіше можна побачити міні-гідроелектростанції для будинку (дачі). Витрати у такому разі будуть лише на будівництво та технічне обслуговування. Мінус подібної споруди в тому, що її зведення можливе лише за певних умов. Необхідна наявність водяного потоку. До того ж зведення даної конструкції у дворі вимагає дозволу місцевих органів влади.

Схема міні-гідроелектростанції

• Руслові, характерні для рівнин. Вони встановлюються на річках із несильним потоком.
• Стаціонарні використовують енергію водних річок із швидким потоком води.
• ГЕС, що встановлюються у місцях перепаду водного потоку. Зустрічаються найчастіше у промислових організаціях.
• Мобільні, які будуються із застосуванням армованого рукава.

Для будівництва ГЕС достатньо навіть невеликого струмка, що протікає дільницею. Власники будинків з центральним водопостачаннямне повинні зневірятися.

Одною з американських компанійрозроблено станцію, яку можна вбудовувати у водопостачальну систему будинку. У водопровід вбудовується турбіна невеликих розмірів, яка рухається за рахунок потоку води, що рухається самопливом. Це знижує швидкість потоку води, але знижує собівартість електроенергії. До того ж дана установкаповністю безпечна.

Влаштовуються навіть міні-гідроелектростанції в каналізаційної труби. Але їхнє будівництво потребує створення певних умов. Вода трубою повинна стікати природним чином за рахунок ухилу. Друга вимога - діаметр труби має бути придатним для влаштування обладнання. А це неможливо зробити в окремому будинку.

Класифікація міні-ГЕС

Міні-гідроелектростанції (будинки, в яких вони використовуються, здебільшого відносяться до приватного сектору) найчастіше відносяться до одного з таких типів, які відрізняються принципом роботи:

• Водяне колесо традиційний тип, який найпростіший у виконанні.
• Пропелер. Використовують у випадках, коли річка має русло шириною понад десять метрів.
• Гірлянда встановлюється на річках із несильним потоком. Для посилення швидкості течії води використовують додаткові споруди.
• Ротор Дар'ї встановлюється зазвичай, на промислових підприємствах.

Поширеність цих варіантів обумовлена ​​тим, що де вони вимагають будівництва греблі.

Водяне колесо

Це класичний виглядГЕС, який є найбільш популярним для приватного сектору. Міні-гідроелектростанції даного типує велике колесо, здатне обертатися. Його лопаті опускаються у воду. Решта конструкції знаходиться над руслом, змушуючи рухатися весь механізм. Потужність передається через гідропривід генератору, що виробляє струм.

Пропелерна станція

На рамі у вертикальному положенні розташовується ротор і підводний вітряк, що опускається під воду. Вітряк має лопаті, що обертаються під впливом потоку води. Кращий опір чинять лопаті шириною два сантиметри (при швидкому потоці, швидкість якого, тим не менш, не перевищує двох метрів на секунду).

В даному випадку лопаті наводяться в рух за рахунок води, що виникає а не за рахунок тиску. Причому напрямок руху лопат перпендикулярно напрямку течії потоку. Цей процес схожий на роботу вітрових електростанцій, що тільки працює під водою.

Гірляндна ГЕС

Даного типу міні-гідроелектростанції є тросом, натягнутим над руслом і закріпленим в опорному підшипнику. На ньому у вигляді гірлянди навішені та жорстко закріплені турбіни. невеликого розмірута ваги (гідровінгротори). Вони складаються із двох напівциліндрів. За рахунок суміщення осей при опусканні у воду в них створюється момент, що крутить. Це призводить до того, що трос згинається, натягується та починає обертатися. У цій ситуації трос можна порівнювати з валом, який служить передачі потужності. Один із кінців троса з'єднаний з редуктором. На нього і передається потужність від обертання троса та гідровінгроторів.

Підвищити потужність станції допоможе наявність кількох "гірлянд". Їх можна поєднати між собою. Навіть це не сильно підвищує ККД цієї ГЕС. Це один із мінусів подібної споруди.

Ще один недолік даного виду - створювана ним небезпека для оточуючих. Подібного роду станції можна використовувати тільки в безлюдних місцях. Наявність попереджувальних знаків є обов'язковою.

Ротор Дар'ї

Міні-гідроелектростанцію для приватного будинку цього виду названо так на честь її розробника - Жоржа Дар'ї. Запатентована дана конструкція була ще 1931 року. Є ротором, на якому знаходяться лопаті. Для кожної лопаті в індивідуальному порядку підбираються потрібні параметри. Ротор опускається під воду у вертикальному положенні. Лопаті обертаються за рахунок перепаду тиску, що виникає під дією протікання по поверхні води. Цей процес подібний до підйомної сили, що змушує літаки злітати.

Цей вид ГЕС має гарний показникККД. Втричі перевага – напрямок потоку не має значення.

З недоліків цього можна виділити складну конструкцію і складний монтаж.

Переваги міні-ГЕС

Незалежно від виду конструкції міні-гідроелектростанції мають ряд переваг:

• Екологічно безпечні, не виробляють шкідливі для атмосфери речовин.
• Процес отримання електрики відбувається без утворення шуму.
• Вода залишається чистою.
• Електрика виробляється постійно, незалежно від часу доби або погодних умов.
• Для облаштування станції достатньо навіть невеликого струмка.
• Надлишок електроенергії можна продати сусідам.
• Не потрібно багато роздільної документації.

Міні-гідроелектростанція своїми руками

Побудувати для отримання електроенергії можна самостійно. Для приватного будинку достатньо двадцяти кіловат на добу. З таким значенням впорається навіть міні-ГЕС, зібрана власноруч. Але при цьому слід пам'ятати, що цей процес характеризується рядом особливостей:

• Точні розрахунки провести досить важко.
• Розміри, товщина елементів вибирається «на око» лише досвідченим шляхом.
• Саморобні споруди не мають захисних елементів, що призводить до частим поломкамта пов'язаних із цим витратам.

Тому якщо немає досвіду та певних знань у даній сфері, краще відмовитись від ідеї такого роду. Дешевше може бути придбання вже готової станції.

Якщо все ж таки наважуєтеся робити все своїми руками, то починати необхідно з вимірювання швидкості потоку води в річці. Адже від цього залежить потужність, яку можна одержати. Якщо швидкість буде менше одного метра за секунду, то будівництво міні-гідроелектростанції в цьому місці не виправдає себе.

Ще один етап, який не можна опускати – це розрахунки. Необхідно ретельно розрахувати розмір витрат, що підуть на будівництво станції. В результаті може виявитися, що гідроелектростанція - не кращий варіант. Тоді слід звернути увагу на інші види альтернативної електроенергії.

Міні-гідроелектростанція може стати оптимальним рішенняму питанні економії витрат за електроенергію. Для її будівництва потрібна наявність річки недалеко від будинку. Залежно від бажаних характеристик можна підібрати підходящий варіантГЕС. За правильного підходу виконати подібну споруду можна навіть своїми руками.

Докладно описувати, для чого може знадобитися мікро-ГЕС, сенсу немає – відповіді це питання очевидні. Коротко скажемо лише, що із загальновідомих альтернативних джерел енергії – сонячні генератори, вітро- та гідроелектростанції – останні є потенційно найбільш потужними за меншої собівартості. Крім того, ви не залежите від погодних факторів – вітру чи сонця.

Значним плюсом саморобної мікро-ГЕС є також відносна дешевизна та доступність матеріалів. Купівля заводської ГЕС може коштувати вам 1000-10000$,

Проте саме міні-ГЕС є найскладнішими у проектуванні та виготовленні, особливо для непідготовленої людини. Наприклад, ентузіасту Лукмона Ахмедова (Таджикистан) для виготовлення власного варіанту електростанції знадобилося близько 2 років. При написанні цієї статті ми постаралися викласти докладно і наочно весь процес, по кроках. Сподіваємося, з нашою допомогою у вас це займе набагато менше часу.

Види мікро ГЕС

Зазначимо одразу, що у цій статті йтиметься про виготовлення безплотинних мікро-ГЕС своїми руками. Влаштування греблі – складне і дороге завдання, також вам доведеться витратити чимало часу на узгодження з владою. З безплотинними ГЕС все набагато простіше: вони екологічніші, а їхній основний недолік – менша потужність – не критичний, адже енергія нам потрібна для приватних, відносно невеликих потреб.

Окремо зазначимо, що під "мікро-ГЕС" мають на увазі агрегат потужністю до 100КВт.

Отже, безщільні ГЕС бувають 4 видів: «гірляндна» ГЕС, « водяне колесо», Ротор Дар'ї та «пропелерна». Також безщільні ГЕС часто називають «проточними» або «вільнопроточними».

• Гірляндна ГЕС була розроблена радянським інженером Бліновим у середині XX століття. Вона складається з невеликих турбін — гідровінгроторів, нанизаних у вигляді намиста на тросі, який перекинутий через річку. Один кінець троса прикріплений до опорного підшипника, а другий обертає вал генератора. Трос у цьому агрегаті виконує завдання валу, чиє обертання якого передається до валу генератора. До мінусів гірляндної ГЕС можна віднести відносну дорожнечу, небезпеку для оточуючих (цілком ймовірно, що такий проект доведеться узгоджувати з владою, сусідами) та невисоку вихідну потужність.
• Водяне колесо встановлюється перпендикулярно поверхні води і занурене у воду менш ніж наполовину. Приводити його в дію можна двома способами: або перебіг води тисне на лопаті в нижній частині колеса, змушуючи його обертатися, або потік води падає на колесо зверху (див. фото нижче). ККД останнього варіанту набагато вищий. При виготовленні турбіни цього типу основним питанням є грамотний вибір форми лопат, яка дозволить найефективніше використовувати енергію води.
• Ротор Дар'є є вертикальним ротором з лопатями спеціальної конструкції. Завдяки їй потік води тисне на лопаті з різною силою, за рахунок чого відбувається обертання. Цей ефектможна порівняти з підйомною силою крила літака, яка виникає внаслідок різниці тисків над та під крилом.
• Пропелер за своєю конструкцією схожий з пропелером вітрогенератора (звідси, власне, і назва) або гвинтом корабля. Однак лопаті підводного пропелера, як правило, набагато вже, що дозволяє використовувати енергію потоку ефективніше. Наприклад, для річки зі швидкість течії 1-2 м/с достатньо ширини 2 сантиметри. Подібна конструкція добре підходить для швидких та глибоких річок. Важливий момент: для безпеки купальників та туристів обов'язково встановіть загородження та запобіжний буй. Установка крутиться досить швидко і може завдати серйозних травм

На наш погляд, для виготовлення мікро-ГЕС своїми рукамиоптимально використовувати пропелерну конструкцію чи конструкцію типу «водяне колесо». Зазначимо, що в агрегатах заводського виробництва турбіни обох типів мають достатньо складну форму(т.зв. «турбіна Каплана, «турбіна Пелтона» та ін.), що дозволяє отримати максимум ККД для різних типівпотоку. Проте за «домашнього» виробництва виготовити такі турбіни складно.

Трохи теорії про мікро ГЕС та базові розрахунки.

Наступним кроком є ​​розрахунок та вимірювання швидкості потоку. Визначати її на око дуже ризиковано - дуже легко помилитися, тому відміряйте вздовж берега 10-20 метрів, киньте у воду поплавець (тріска, невеликий м'ячик) і відміряйте час, за який тріска пропливе дистанцію. Ділимо дистанцію на якийсь час – отримуємо швидкість течії. Як показує практика, якщо вона менше 1 м/с – пристрій мікро-ГЕС у цьому потоці може бути невиправданим. Якщо ми плануємо отримувати енергію за рахунок перепаду висот, то потужність можна приблизно розрахувати за такою формулою:

Потужність N=k*9.81*1000*Q*H,

де k - ККД системи (зазвичай становить 20% -50%); 9,81 (м/сек2) - прискорення вільного падіння; H – перепад висот;

Q - витрата води (м3/сек); 1000 – щільність води (кг/м3).

Як очевидно з формули, потужність прямо пропорційно залежить від швидкості. Якщо річка має кілька рукавів, відгалужень, варто виміряти швидкість у всіх і вибрати потік, що має найбільшу швидкість і глибину. Врахуйте, що вимірювання необхідно робити у безвітряну погоду.

Знайти ширину та глибину річки в метрах. Спрощено приймаємо, що потік у перерізі має форму прямокутника, тоді помноживши площу перерізу на його швидкість, отримуємо витрату:

Q = a * b * v. Т.к. насправді перетин водяного потоку має меншу площу, то отримане значення варто помножити на 70%-80%.

Якщо у нас вже є готовий генератор, можна оцінити можливий робочий радіус колеса і необхідний коефіцієнт мультиплікації.

Радіус колеса (м) = Швидкість потоку (м/с)/Частота обертання колеса (Гц). Частоту обертання колеса ми можемо оцінити, знаючи робочу частоту генератора (зазвичай «об/хв») і передбачуваний коефіцієнт редукції.

Практика: будуємо мікро-ГЕС самі

Тепер настала черга спроектувати та виготовити турбіну. Нижче опишемо особливості будівництва мікро-ГЕС типу «водяне колесо». Дану конструкцію вигідно використовувати, якщо ми маємо можливість організувати перепад висот для потоку (або такий перепад вже існує, наприклад, це стічна труба зі ставка). Як було зазначено вище, особливу увагуслід звернути на форму лопатей. Якщо використовувати колесо з лопатями у вигляді плашок (див. фото нижче, в даному випадку лопаті встановлені під кутом 45 градусів), то ККД такої установки буде дуже невеликим.

Краще використовувати лопаті увігнутої форми, які можна отримати, наприклад, з ПВХ або металевої труби, Розрізавши її вздовж на 2 або 4 частини. Як показує практика, лопат має бути не менше 16. Щоб розрізати трубу максимально прямо, проведіть уздовж поверхні маркувальні лінії. Також можна прикріпити 2 паралельно розташованих дерев'яні брускита використовувати їх як напрямні. Поверхню лопаток слід відшліфувати, інакше частина енергії води витрачається на тертя.

Як колесо можна використовувати порожню котушку з-під кабелю, або ж просто виготовити диски відповідного діаметра. Відстань між дисками відповідає довжині лопатей. З'єднуємо диски разом та вирізаємо напівкруглі пази для встановлення лопатей. Як варіант, лопаті можна приварити. Якщо конструкція невеликого розміру, для захисту від сміття можна використовувати сітку, прикріплену перед колесом. У випадку, коли вода падає на лопаті зверху, але при цьому потік досить широкий є сенс виготовити сопло (див. фото нижче), завдяки якому використовуватиметься вся енергія потоку. На фотографії вище видно, що стічна труба вузька сама по собі, тому необхідності застосування сопла немає. У будь-якому випадку потік повинен падати на водяне колесо зверху приблизно на 10 годин, якщо уявити колесо у вигляді циферблата годинника.

В якості опорної конструкціїможна використовувати зварену металеву раму. Для підвищення ККД спробуйте, якщо є така можливість, поваріювати розташування колеса: ближче-далі, вище-нижче щодо вхідного потоку.

Тепер нам необхідно змонтувати редуктор, що підвищує (мультиплікатор). Підійде як шестерний, так і ланцюговий. Який саме мультиплікатор застосувати і який коефіцієнт редукування необхідний - залежить від потужності потоку, експлуатаційних характеристикколеса та генератора. Розрахувати коефіцієнт дуже просто – робоча кількість обертів генератора ділимо на кількість обертів колеса за хвилину. Іноді доводиться використовувати 2 редуктори різних типів. Для передачі обертання від колеса на редуктор або генератор використовують трубу, карданний вал або інший схожий елемент.

Як генератор підбирається будь-який відповідний двигун, при цьому бажано, щоб він був синхронним. Для асинхронного доведеться додавати конденсатори, що працюють за схемою "зірка" або "трикутник". Характеристики конденсаторів залежать від напруги мережі та параметрів двигуна. Основною проблемою при використанні асинхронного двигунабуде підтримка постійної кількості оборотів. Якщо ж воно змінюється - доведеться змінювати і конденсатори, що може бути дуже клопітким.

Якщо у Вашої оселі протікає річка або навіть невеликий струмок, то за допомогою саморобної міні ГЕС Ви можете отримати безкоштовну електроенергію. Можливо, це буде не дуже велике поповнення бюджету, але усвідомлення того, що у Вас є своя власна електроенергія - коштує набагато дорожче. Ну а якщо, наприклад, на дачі, немає центрального електропостачання - то навіть невеликі потужності електроенергії будуть просто необхідні. І так, для створення саморобної гідроелектростанції необхідно як мінімум дві умови – наявність водяного ресурсу та бажання.

Якщо і те, й інше є, то перше, що потрібно зробити – це виміряти швидкість потоку річки. Зробити це дуже просто - кидаєте в річку гілочку і заміряйте час, протягом якого вона пропливе 10 метрів. Розділивши метри на секунди, ви отримаєте швидкість течії в м/с. Якщо швидкість менша за 1 м/с, то продуктивної міні ГЕС не вийде. У цьому випадку можна спробувати збільшити швидкість потоку штучно завузивши русло або зробивши невелику греблю, якщо маєте справу з невеликим струмком.

Для орієнтира, можна використовувати співвідношення між швидкістю потоку в м/с і потужністю електроенергії, що знімається з валу гвинта в кВт (діаметр гвинта 1 метр). Дані експериментальні, насправді отримана потужність залежить від багатьох факторів, але для оцінки підійде.

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 тощо.

Потужність саморобної міні ГЕСпропорційна кубу швидкості потоку. Як вже вказувалося, якщо швидкість течії недостатня, спробуйте її штучно збільшити, якщо це, звичайно, можливо.

Типи міні-ГЕС

Існує кілька основних варіантів саморобних міні гідроелектростанцій.

Водяне колесо

Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно поверхні води. Колесо занурене в потік менше ніж наполовину. Вода тисне на лопаті та обертає колесо. Існують також колеса-турбіни зі спеціальними лопатками, оптимізованими під струмінь рідини. Але це досить складні конструкції швидше за заводське, ніж саморобне виготовлення.

Ротор Дар'ї

Це ротор з вертикальною віссю обертання, що використовується для генерації. електричної енергії. Вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Ця конструкція була запатентована Жорж Жан-Марі Дар'є, французьким авіаційним інженером у 1931 році. Також часто використовується у конструкціях вітрогенераторів.

Гірляндна ГЕС

Гідроелектростанція складається з легких турбін - гідровінгроторів, нанизаних та жорстко закріпленими у вигляді гірлянди на тросі, перекинутому через річку. Один кінець троса закріплюється в опорному підшипнику, другий обертає ротор генератора. Трос у разі грає роль своєрідного валу, обертальний рух якого передається до генератору. Потік води обертає ротори, ротори крутять трос.

Пропелер

Також запозичений з конструкцій вітрових електростанцій, такий собі "підводний вітряк" вертикальним ротором. На відміну від повітряного, підводний пропелер має лопаті мінімальної ширини. Для води достатньо ширини лопаті всього 2 см. При такій ширині буде мінімальний опір і максимальна швидкість обертання. Така ширина лопат вибиралася для швидкості потоку 0.8-2 метри в секунду. За великих швидкостей, можливо, оптимальні інші розміри. Пропелер рухається не за рахунок тиску води, а за рахунок підйомної сили. Так само, як крило літака. Лопаті пропелера рухаються впоперек потоку, а не захоплюються потоком у напрямку течії.

Переваги та недоліки різних систем саморобної міні ГЕС

Недоліки гірляндної ГЕСочевидні: велика матеріаломісткість, небезпека оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД. Гірляндна ГЕС – це своєрідна невелика гребля. Доцільно використовувати у безлюдних, віддалених місцях із відповідними попереджувальними знаками. Можливо буде потрібно дозвіл влади та екологів. Другий варіант – невеликий струмок у Вас на городі.
Ротор Дар'ї- складний у розрахунку та виготовленні. На початку роботи його треба розкрутити. Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку - це плюс.

Найбільшого поширення при побудові саморобних гідроелектростанцій отримали схеми пропелера та водяного колеса. Так як ці варіанти порівняно прості у виготовленні, вимагають мінімальних розрахунків і реалізуються при мінімальних витратах, мають високий ККД, Прості в налаштуванні та експлуатації.

Якщо у Вас немає водяного енергоресурсу, можете самостійно зробити домашню вітроелектростанцію.

П ример найпростішої міні-ГЕС

Найпростішу гідроелектростанцію можна швидко збудувати зі звичайного велосипеда з динамікою для велофари. З оцинкованого заліза чи товстого листового алюмінію треба заготовити кілька лопатей (2-3). Лопаті повинні бути довжиною від обода колеса до втулки, а шириною 2-4 см. Ці лопаті встановлюються між спицями будь-яким підручним способом або заздалегідь заготовленими кріпленнями.
Якщо ви використовуєте дві лопаті, то встановіть їх навпроти один одного. Якщо захочете додати Велика кількістьлопат, то розділіть коло колеса на число лопат і встановіть їх через рівні проміжки. З глибиною занурення колеса із лопатями у воду можете поекспериментувати. Зазвичай його занурюють від третини до половини.
Варіант похідної вітроелектростанції розглядався раніше.

Така мікро ГЕС не займає багато місця і чудово послужить велотуристам – головна наявність струмка чи річечки – що зазвичай і є у місці розбивки табору. Міні ГЕС з велосипеда зможе висвітлювати намет та заряджати стільникові телефоничи інші гаджети.

Серед усіх альтернативних джерел енергії найбільшою популярністю користуються гідроелектростанції. Цей факт пояснюється досить просто - за тих же капіталовкладень, віддача значно більша. Єдиний недолік у тому, що для стабільної роботи потрібна річка або струмок.

Класифікація міні ГЕС

Залежно від принципу роботи виділяють чотири основні типи гідроелектростанцій:

• ГЕС гірлянда, для посилення потоку води використовуються додаткові гідроспоруди;
• класичне водяне колесо, найпростіший варіант для саморобної ГЕС;
• пропелер, підходить у тому випадку, якщо русло річки більше 10 м завширшки;
• ротор Даоє застосовується виготовлення промислових мікро ГЕС.

Поєднує всі ці різновиди гідростанцій те, що для їхньої роботи не потрібно будувати греблю. Дана конструкція- це високоточний і дорогий інженерний об'єкт, будівництво якого коштує в рази більше, ніж сама ГЕС.

Другий критерій, за яким слід розділити дрібні гідроелектростанції - можливість застосування в побутових та промислових цілях. Йдеться про те, що один і той самий тип ГЕС може мати кілька варіантів подачі та відведення води. Це робить можливим створення електростанцій, які можуть працювати в закритій системітрубопроводів. Актуальні вони для фабрик та підприємств, виробничий процес, яких пов'язаний з великими витратамиводи. Крім того, потужність установки має відповідати потребам в електриці.

Побутові установки набагато простіші та дешевші. Але їх монтаж можливий лише в тому випадку, якщо є джерело води. При цьому не йдеться про муніципальний водогін.

Переваги міні ГЕС

• працює практично безшумно та не забруднює атмосферу;
• ніяк не впливає на якість води, за бажання, на водовідведення встановлюється фільтри, що робить воду придатною для пиття;
• робота станції не залежить від погодних умов, електрика виробляється 24 години на добу;
• для роботи ГЕС достатньо навіть невеликого струмка;
• є можливість продавати надлишок електроенергії сусідам;
• немає необхідності збирати довідки та дозволи.

Порівняння саморобної та заводської міні ГЕС

Для побутового використанняпотрібно трохи більше 20 кВт на добу. Це не так багато, тому доцільність купівлі ГЕС, виготовленої промисловим способомставиться під сумнів. Здається, що немає жодних складнощів у тому, щоб виготовити гідростанцію колісного або пропелерного типу. Але на практиці виникає низка проблем.

По-перше, складно зробити необхідні розрахунки, по-друге, товщина та розмір деталей підбираються виключно досвідченим шляхом, по-третє, саморобні ГЕС виготовляються без захисних елементів, що призводить до постійних поломок і, як наслідок, додаткових витрат.

Якщо немає досвіду у гідроенергетиці, від ідеї саморобної установкикраще відмовитись. Набагато простіше та надійніше обговорити питання із сусідами та спільними зусиллями придбати фабричну ГЕС із гарантією якості. Крім того, компанії, що продають ці установки, здійснюють їх монтаж.

Огляд виробників міні ГЕС

Насправді виробництвом міні ГЕС займається не так багато фірм. Компанії-посередники намагаються не розголошувати цієї інформації, оскільки втратять левову часткудоходів. Серед тих фабрик, яким справді варто довіряти, слід виділити CINK Hydro-Energy. Це визнаний світовий лідер у сфері розробок гідрообладнання.

Проте перед тим, як зв'язуватися з менеджером компанії, необхідно підрахувати витрати на обробку інформації, логістику та встановлення. Найчастіше сума вийде трохи менше, ніж в посередників.

В якій компанії замовити міні ГЕС

З огляду на те, що техніка досить дорога і для виготовлення потрібні точні математичні розрахунки, має сенс звернутися до компаній, які позитивно зарекомендували себе на ринку. Альтернативна енергетика- це новий напрямок для нашої країни, тож список досить невеликий.

1. AEnergy найбільший постачальникякісних ГЕС, компанія надає повний спектр послуг від збору та обробки інформації, до встановлення гідростанції.

2. ІНСЕТ – це компанія з Петербурга. Вона самостійно займається виготовленням ГЕС, тож за якість відповідає особисто. Переваги співробітництва у тому, що є можливість замовити мікро ГЕС на 5-10 кВт.

3. Гідропоніка – ще одна вітчизняна компанія, яка самостійно виготовляє ГЕС. Гарантія на продукцію 10 років. Найбільш цікава модель Шар-Булак з потужністю 5 кВт.

4. НУО Інверсія – конструкторське бюро, що спеціалізуються на розробці альтернативних та стандартних джерел енергії. Відмінні риси- наявність нестандартних ГЕС з потужністю 7,5 та 12,5 кВт.

5. Micro hydro power - китайська компанія, що продає дещо відносно недорогих побутових установок.

Незалежне джерело електроенергії у заміському особняку – перша необхідність. Ринок електротоварів пропонує широкий асортиментгенераторів електричного струму різних конструкційКабіна: газові, інверторні, бензинові, дизельні. Серед них водяні електрогенератори займають особливе місце, завдяки своїм перевагам та економії у витрачанні палива. Вироблення електрики з природних джерел- Найбільш екологічний та маловитратний спосіб виробництва енергетичного ресурсу.

Область застосування та особливості пристрою

Різна сфера застосування

Дані гідравлічні пристроїможуть застосовуватися для різних побутових та господарських потреб:

• у сільському господарстві;
• Містечках геологів;
• У річковому транспорті;
• на базах відпочинку;
• У гірничодобувній промисловості;
• На дачних та заміських ділянках.

Для перетворення різного родуенергії у електричну. Пристрій приладу простий: двигун, сам генератор і корпус.

Дивимося відео, область застосування генераторних установокта їх види:

Залежно від типу силової установки генератори поділяються на:

Також генератори бувають водяні та на сонячних батареях. Водяний електрогенератор відрізняється від дизельного або бензинового більшою економічністю в експлуатації та абсолютною екологічністю. Якщо поряд із заміським будинком протікає річка чи струмок, витратна сума обслуговування станції дорівнює нулю.

Принцип роботи

Виробництво енергії за допомогою обертання конструктивного елементазастосовувалося з давніх-давен, досить згадати водяні млини. Водяний генератор для електричної енергії мало відрізняється від старовинних пристосувань.

Дивимося відео, найпростіший механізмроботи:

Вам потрібно підключити шланг пристрою до джерела води (потік, водопровідний кран, бак кабінки для душу), а обертання лопат колеса під напором води передаватиме енергію на сам генератор. У свою чергу, генератор перероблятиме отриману енергію в струм відповідної частоти (змінний або незмінний).

Види гідрогенераторів

Промислові вироби розрізняються за параметрами потужності, що виробляється. Для побутових потребвикористовують малопотужні гідросистеми (10-100 кВт) з вертикальним положенням осі обертання ротора, що працюють на основі невеликих водотоків. Для потреб промисловості апарати конструюють із горизонтальним обертальним рухомосі.

Водяне колесо

У побутових цілях використовують безплотинний вид міні-ГЕС, який поділяють на 4 види:

1. Водяне колесо;
2. Гірлянда ГЕС;
3. Ротор Дар'ї;
4. Пропелер.

Водяне колесо являє собою елемент, що обертається з лопатями, який встановлюють перпендикулярно руху води, занурюючи наполовину або трохи менше. За допомогою водного тиску на лопаті створюється обертання колеса та перетворення енергії.

Конструкція гірлянди для водяного генератора являє собою трос із зафіксованими роторами, перекинутий з одного на інший берег річки. Один кінець троса прикріплений до генератора, а другий – закріплений підшипником. Занурені у воду ротори починають обертатися під тиском потоку, викликаючи обертання троса. Через війну генерується електроенергія.

Ротор Дар'ї

Ротор Дар'є являє собою вертикальний елемент, що обертається, який наводиться в рух за рахунок зміни тисків на лопатях складної конструкції. Саме обтікання потоком складної поверхніта створює перепад тисків.

Водяний генератор-пропелер нагадує собою вітряк, оснащений ротором, але встановлений під водою. Ширина лопатей (2 см) має необхідні розміридля створення максимальної швидкості обертання за мінімального навантаження опору. Однак розміри лопатей потрібно підбирати відповідно до течії водного потоку, їх показники можуть відрізнятися.

У побуті набули поширення гідроустановки пропелерного типу та колеса. Перевага даних приладів – високий ККД при мінімумі витрат.

Огляд продукції

Виробники випускають міні гідростанції побутового використання для генерування струму постійної та змінної частоти у трифазному та однофазному виконанні. Для вироблення електрики необхідний невеликий тиск води - до 12 л/сек. Як правило, дані гідроустановки застосовуються в місцях з протіканням невеликих річок або в місцевості з природним/штучним водоспадом, а також з побудованою греблею.

Міні генератор Ct-02 (Китай)

• Потужність – 5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 30-3000 об/хв;
• Струм - змінний.

Продукцію можна придбати на замовлення, позначивши необхідні параметри. Початкова вартість - 30 000 рублів.

Міні генератор для будинку xj13 (Китай)

• Потужність – 8,5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 145-1920 об/хв;
• Струм - змінний.

Ця модель горизонтальної установкимає свої переваги, мала вага та невеликі обсяги. Апарат можна легко встановити в присадибній ділянці. Ціна – від 16 000 рублів.

Гідрогенератор LPWG

Гідрогенератор LPWG

• Потужність – 5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 500 об/хв;
• Струм - змінний.

Ця гідросистема з горизонтальною подачею води забезпечить струмом присадибне господарство або заміський будинок. Купівля водяного генератора електричного струму коштуватиме 49 596 рублів.

Як зробити гідроелектростанцію самостійно

Створення водяного електрогенератора своїми руками – процес цікавий. Можна сконструювати з урахуванням звичайного велосипедного генератора. По-перше, слід визначити швидкість течії водного потоку за допомогою секундоміра. Якщо швидкість буде недостатня, доведеться створити перепад висот, наприклад, встановивши зливну трубу.

Дивимося відео, робимо поетапно своїми руками:

Вам потрібно вирізати з алюмінієвого листакілька лопатей шириною 2-4 см. Довжина лопатей має збігатися з діаметром велосипедного колеса(Від обода до втулки). Потім лопаті встановлюються між спицями та фіксуються за допомогою плоскогубців. Колесо поринає у воду на третину. Дуже непоганий варіант вироблення електроенергії в поході для освітлення намету та заряджання телефонів.

Вибираємо електрогенератор

Потужність

• Для постійного забезпеченняенергією приватного заміського будинкуцілком вистачить потужності 20-30 кВт.
• Щоб точно визначити необхідну потужність, потрібно скласти показники споживаної потужності. побутових приладівта додати лампи освітлення.
• Слід враховувати, що до загальної суми потужності потрібно додати ще 20 відсотків зверху з урахуванням пускових струмів.
• Якщо ви працюєте з електроприладами будівельного призначення, величина необхідної потужності має бути втричі більшою (до 100 кВт).

Ціни та виробники

Ринок товарів забезпечується різними постачальниками та компаніями-виробниками. Ціновий фактор формується залежно від розкрученості бренду. У Останнім часомдобре зарекомендували себе китайські виробники. Сприятливе поєднання якості та ціни заслуговує на увагу.