Regulārais elektroenerģijas cenu pieaugums daudziem liek aizdomāties par alternatīvo elektroenerģijas avotu jautājumu. Viens no labākajiem risinājumiem šajā gadījumā ir hidroelektrostacija. Šī jautājuma risinājuma meklējumi skar ne tikai valsts mērogus. Arvien biežāk jūs varat redzēt mini hidroelektrostacijas mājai (kotedžai). Izmaksas šajā gadījumā būs tikai būvniecībai un uzturēšanai. Šādas konstrukcijas trūkums ir tāds, ka tā uzbūve ir iespējama tikai noteiktos apstākļos. Nepieciešama ūdens plūsma. Turklāt šīs būves celtniecībai jūsu pagalmā ir nepieciešama vietējo iestāžu atļauja.
Mini hidroelektrostacijas shēma
Hidroelektrostacijas darbības princips mājai ir pavisam vienkāršs. Struktūras diagramma ir šāda. Ūdens nokrīt uz turbīnas, liekot lāpstiņām griezties. Tie savukārt griezes momenta vai spiediena krituma dēļ darbina hidraulisko izpildmehānismu. No tā saņemtā jauda tiek pārsūtīta uz elektrisko ģeneratoru, kas ģenerēelektrība.
Šobrīd hidroelektrostacijas shēma visbiežāk tiek komplektēta ar vadības sistēmu. Tas ļauj dizainam darboties automātiskajā režīmā. Nepieciešamības gadījumā (piemēram, nelaimes gadījumā) iespējams pārslēgties uz manuālo vadību.
Mini hidroelektrostaciju šķirnes
Jāsaprot, ka minihidroelektrostacijas spēj saražot ne vairāk kā trīs tūkstošus kilovatu. Tā ir šādas struktūras maksimālā jauda. Precīza vērtība būs atkarīga no HES veida un izmantotā aprīkojuma konstrukcijas.
Atkarībā no ūdens plūsmas veida izšķir šādus staciju veidus:
- Kanāls, raksturīgs līdzenumiem. Tie ir uzstādīti upēs ar zemu caurplūdumu.
- Stacionāri izmantojiet ūdens upju enerģiju ar ātru ūdens plūsmu.
- HES uzstādītas vietās, kur ūdens plūsma samazinās. Visbiežāk tie ir sastopami rūpniecības organizācijās.
- Mobilās ierīces, kas ir izgatavotas, izmantojot pastiprinātu uzmavu.
Hidroelektrostacijas celtniecībai pietiek pat ar nelielu straumi, kas plūst cauri šai vietai. Māju īpašniekiem ar centrālo ūdeni nevajadzētu krist izmisumā.
Viena no Amerikas kompānijām ir izstrādājusi staciju, kuru var iebūvēt ūdens apgādes sistēmā mājās. Ūdens apgādes sistēmā ir iebūvēta neliela turbīna, kuru iedarbina ūdens plūsma, kas pārvietojas gravitācijas ietekmē. Tas palēnina ātrumuūdens plūsmu, bet samazina elektrības izmaksas. Turklāt šī instalēšana ir pilnīgi droša.
Kanalizācijas caurulē būvē pat minihidroelektrostacijas. Bet to būvniecībai ir nepieciešams radīt noteiktus nosacījumus. Slīpuma dēļ ūdenim caur cauruli jāplūst dabiski. Otra prasība ir tāda, ka caurules diametram jābūt piemērotam iekārtai. Un to nevar izdarīt savrupmājā.
Mini HES klasifikācija
Mini hidroelektrostacijas (mājas, kurās tās tiek izmantotas pārsvarā privātajā sektorā) visbiežāk ir viens no šādiem veidiem, kas atšķiras pēc darbības principa:
- Ūdensrats ir tradicionāls un visvieglāk izgatavojams.
- Propellers. Izmanto gadījumos, kad upei ir kanāls, kura platums pārsniedz desmit metrus.
- Vintne ir uzstādīta uz upēm ar nelielu tecējumu. Lai palielinātu ūdens plūsmas ātrumu, tiek izmantotas papildu konstrukcijas.
- Darrieus rotoru parasti uzstāda rūpniecības uzņēmumos.
Šīs iespējas ir izplatītas, jo tām nav nepieciešams būvēt dambi.
Ūdensrats
Šī ir klasiska tipa hidroelektrostacija, kas ir vispopulārākā privātajā sektorā. Šāda veida mini hidroelektrostacijas ir liels ritenis, kas var griezties. Tās asmeņi ir nolaisti ūdenī. Pārējā konstrukcija atrodas virs kanāla, liekot kustēties visam mehānismam. Jaudatiek pārsūtīts caur hidraulisko piedziņu uz ģeneratoru, kas ģenerē strāvu.
Propellera stacija
Uz rāmja vertikālā stāvoklī ir rotors un zemūdens vējdzirnavas, kas nolaistas zem ūdens. Vējdzirnavām ir asmeņi, kas griežas ūdens plūsmas ietekmē. Vislabāko pretestību nodrošina divus centimetrus platas asmeņi (ar ātru plūsmu, kuras ātrums tomēr nepārsniedz divus metrus sekundē).
Šajā gadījumā asmeņi tiek iedarbināti, pateicoties radītajam pacelšanas spēkam, nevis ūdens spiedienam. Turklāt lāpstiņu kustības virziens ir perpendikulārs plūsmas virzienam. Šis process ir līdzīgs vēja parkiem, tikai tas darbojas zem ūdens.
Garland HPP
Šāda veida mini hidroelektrostacijas ir kabelis, kas izstiepts virs gultas un nostiprināts vilces gultnī. Maza izmēra un svara turbīnas (hidrauliskie rotori) ir piekārtas un stingri piestiprinātas pie tā vītnes veidā. Tie sastāv no diviem puscilindriem. Sakarā ar asu izlīdzināšanu, nolaižot ūdenī, tajās tiek izveidots griezes moments. Tas noved pie tā, ka kabelis saliecas, stiepjas un sāk griezties. Šajā situācijā kabeli var salīdzināt ar vārpstu, kas kalpo jaudas pārvadīšanai. Viens virves gals ir savienots ar pārnesumkārbu. Jauda tiek nodota tai no troses un hidraulisko rotoru rotācijas.
Vairāku "vītņu" klātbūtne palīdzēs palielināt stacijas jaudu. Tos var savienot viens ar otru. Pat tas neko daudz neuzlabo.šīs HES efektivitāti. Tas ir viens no šādas struktūras trūkumiem.
Vēl viens šīs sugas trūkums ir apdraudējums, ko tā rada citiem. Šāda veida stacijas var izmantot tikai pamestās vietās. Brīdinājuma zīmes ir obligātas.
Rotor Daria
Mini hidroelektrostacija šāda veida privātmājai nosaukta tās attīstītāja Džordža Darjē vārdā. Šis dizains tika patentēts 1931. gadā. Tas ir rotors ar lāpstiņām uz tā. Katram no asmeņiem nepieciešamie parametri tiek izvēlēti atsevišķi. Rotors ir nolaists zem ūdens vertikālā stāvoklī. Asmeņi griežas spiediena krituma dēļ, kas rodas ūdens iedarbībā, kas plūst pa to virsmu. Šis process ir līdzīgs pacelšanas spēkam, kas liek lidmašīnām pacelties.
Šim HES veidam ir labs efektivitātes rādītājs. Otra priekšrocība ir tāda, ka plūsmas virzienam nav nozīmes.
No šāda veida spēkstaciju trūkumiem var izcelt sarežģīto konstrukciju un sarežģīto uzstādīšanu.
Mini hidroelektrostaciju priekšrocības
Neatkarīgi no konstrukcijas veida mini hidroelektrostacijām ir vairākas priekšrocības:
- Videi draudzīgs, nerada atmosfērai kaitīgas vielas.
- Elektrības ražošanas process notiek bez trokšņa.
- Ūdens paliek tīrs.
- Elektrība tiek ražota pastāvīgi neatkarīgi no diennakts laika vai laikapstākļiem.
- Lai aprīkotu staciju, pietiek ar pat nelielu straumi.
- Elektrības pārpalikumu var pārdot kaimiņiem.
- Nevajag daudz atļaujas dokumentācijas.
DIY Mini hidroelektrostacija
Varat uzbūvēt ūdens staciju, lai pats ražotu elektrību. Privātmājai pietiek ar divdesmit kilovatiem dienā. Pat mini hidroelektrostacija, ko dari pats, var tikt galā ar šo vērtību. Taču jāatceras, ka šim procesam ir raksturīgas vairākas iezīmes:
- Precīzus aprēķinus ir grūti veikt.
- Izmēri, elementu biezums tiek izvēlēts "ar aci", tikai empīriski.
- Improvizētām konstrukcijām trūkst aizsardzības elementu, kā rezultātā bieži rodas bojājumi un ar to saistītās izmaksas.
Tāpēc, ja šajā jomā nav pieredzes un noteiktu zināšanu, labāk no šāda veida idejas atteikties. Var būt lētāk iegādāties gatavu staciju.
Ja tomēr nolemjat visu darīt ar savām rokām, tad jāsāk ar ūdens plūsmas ātruma mērīšanu upē. Galu galā tas ir atkarīgs no jaudas, ko var iegūt. Ja ātrums ir mazāks par vienu metru sekundē, tad minihidroelektrostacijas būvniecība šajā vietā sevi neattaisnos.
Vēl viens solis, ko nevajadzētu izlaist, ir aprēķini. Ir rūpīgi jāaprēķina izmaksu summa, kas tiks tērēta stacijas būvniecībai. Rezultātā var izrādīties, ka hidroelektrostacija nav labākais risinājums. Tad jums vajadzētu pievērst uzmanību citiem alternatīvās elektrības veidiem.
Mini hidroelektrostacija varētu būt labākais izmaksu taupīšanas risinājumspar elektrību. Tās celtniecībai pie mājas ir jābūt upei. Atkarībā no vēlamajām īpašībām varat izvēlēties atbilstošu hidroelektrostacijas versiju. Izmantojot pareizo pieeju, jūs pat varat izveidot šādu struktūru ar savām rokām.
