Jika ada kolam dengan bendungan atau sungai di dekat rumah, Anda dapat membuat sumber energi tambahan gratis yang sangat baik. Artikel ini akan mempertimbangkan contoh bagaimana Anda dapat membuat pembangkit listrik tenaga air berdasarkan kincir air dengan tangan Anda sendiri. Pembangkit listrik yang dibuat dengan cara ini mampu mengalirkan arus hingga 6 A, ketika dipasang di aliran kecil, instalasi menunjukkan hasil 2 A. Ini cukup untuk menyalakan penerima dan beberapa bola lampu. Daya tergantung pada kekuatan aliran air.

Bahan dan alat:
- sudut dan potongan lembaran logam;
- disk untuk membuat roda (digunakan dari rumah generator Onan, yang gagal);
- generator (terbuat dari dua cakram rem Dodge masing-masing 28 cm);
- poros dan bantalan juga diambil dari Dodge;
- kawat tembaga dengan penampang sekitar 15 mm;
- Magnet neodymium;
- kayu lapis;
- resin polistiren (diperlukan untuk mengisi stator dan rotor).

Proses pembuatan:

Langkah pertama. Membuat roda
Untuk membuat roda, Anda membutuhkan dua cakram baja. Dalam hal ini, diameternya adalah 28 cm (11 inci). Disk harus ditandai sehingga jelas di mana harus memasang bilah. Untuk pembuatan mata pisau diambil pipa dengan diameter 4 inchi dan dipotong memanjang menjadi 4 bagian. Secara total, roda memiliki 16 bilah. Untuk memperbaiki disk, mereka ditarik bersama dengan empat baut. Kemudian Anda dapat mengatur bilah ke posisi yang diinginkan. Mereka dilas. Jarak antara cakram adalah 10 inci, yaitu, panjang roda adalah 10 inci.

Pada tahap ini, perakitan pembangkit listrik tenaga air selesai, roda sudah siap, sekarang Anda perlu membuat nosel dan generator. Di satu sisi disk ada lubang untuk pemasangan roda yang nyaman ke generator.

Langkah dua. Membuat nozel
Nosel diperlukan untuk mengarahkan air ke roda. Lebarnya adalah 10 inci, seperti lebar roda. Nosel dibuat dari sepotong logam dengan cara ditekuk. Selanjutnya, struktur dilas dengan pengelasan.

Sekarang Anda dapat memasang roda pada as dan bagian mekanis HPP hampir siap. Tetap merakit dan memasang generator.
Nosel dibuat dapat disesuaikan tingginya, ini memungkinkan Anda untuk mengontrol aliran air tergantung pada situasinya.

Langkah ketiga. Merakit generator
Proses pembuatan generator terdiri dari beberapa langkah. Pertama, Anda perlu membuat belitan, itu terdiri dari 9 gulungan. Setiap kumparan memiliki 125 putaran. Diameter kawat tembaga adalah 1,5 mm. Setiap fase dibentuk oleh tiga kumparan yang dihubungkan secara seri. Sebanyak 6 ujung ditampilkan, ini akan membuat koneksi menjadi bintang dan segitiga.

Kesimpulannya, gulungan diisi dengan resin polietilen dan stator yang sudah jadi keluar. Diameternya 14 inci dan ketebalannya 0,5 inci.

Untuk merakit generator, kayu lapis diperlukan, templat dibuat darinya. Selanjutnya sesuai template ini dipasang 12 buah magnet dengan dimensi 2,5 x 5 cm dan tebal 1,3 cm Terakhir, rotor juga diisi dengan resin polietilen. Itu saja, setelah kering, generator siap.

Di bawah penutup aluminium adalah penyearah yang mengubah arus bolak-balik tiga fase menjadi arus searah. Skala ammeter memiliki jangkauan hingga 6 A. Dengan celah terkecil antara magnet, perangkat menghasilkan 12 volt pada 38 rpm.

Ada dua sekrup penyetel di bagian belakang alternator yang memungkinkan Anda menyesuaikan celah udara. Dengan demikian, dimungkinkan untuk memilih parameter yang paling dapat diterima untuk pengoperasian generator.

Langkah empat. Tahap akhir perakitan dan pemasangan generator
Semua pengencang, serta kincir air, perlu dicat. Pertama, dengan cara ini perangkat akan terlihat lebih cantik. Dan kedua, cat akan melindungi logam dari karat, yang akan cepat muncul di dekat sumber air. Akan menyenangkan untuk melengkapi generator dengan sayap pelindung yang mengalihkan percikan, tetapi penulis tidak menemukan bahan yang cocok.

Di foto Anda dapat melihat tempat di mana generator akan dipasang. Ini adalah pipa dari mana air mengalir dari bendungan. Penurunannya sekitar 3 kaki. Roda hanya akan mengambil bagian tertentu dari seluruh aliran air. Dalam praktiknya, posisi air masuk dengan sudut jam 10 dan keluar dengan sudut jam 5 sudah menunjukkan hasil terbaik. Kemudian kekuatan maksimum tercapai.

Baris berikutnya adalah struktur, yang prototipenya adalah pembangkit listrik tenaga air daisy-chain rantai bebas V. Blinov.

Pembangkit listrik tenaga air yang akan dibahas adalah aliran bebas, dengan turbin yang agak asli dari apa yang disebut rotor Savonius dirangkai pada poros kerja umum (mungkin fleksibel, komposit). Mereka tidak memerlukan bendungan dan struktur hidrolik skala besar lainnya untuk pemasangannya. Mampu bekerja dengan efisiensi penuh bahkan di air dangkal, yang dikombinasikan dengan kesederhanaan, kekompakan dan keandalan desain, membuat pembangkit listrik tenaga air ini sangat menjanjikan bagi para petani dan tukang kebun yang plot tanahnya terletak di dekat aliran air kecil (sungai, sungai dan parit).

Tidak seperti bendungan, pembangkit listrik tenaga air aliran bebas, seperti diketahui, hanya menggunakan energi kinetik dari air yang mengalir. Untuk menentukan daya, ada rumus di sini:

N=0,5*p*V3*F*n (1),

N - daya pada poros kerja (W),
- - kerapatan air (1000 kt/m3),
- V - kecepatan aliran sungai (m/s),
- F - luas penampang bagian aktif (terendam) dari badan kerja mesin hidrolik (m2),
- n - efisiensi konversi energi.

Seperti dapat dilihat dari rumus 1, pada kecepatan sungai 1 m/s, idealnya (ketika n = 1) daya yang sama dengan hanya 500 W per meter persegi dari bagian aktif mesin hidrolik jatuh. Nilai ini jelas kecil untuk keperluan industri, tetapi cukup memadai untuk pertanian anak perusahaan dari seorang petani atau penduduk musim panas. Selain itu, dapat ditingkatkan dengan operasi paralel beberapa "karangan bunga hidrolik".

Dan satu lagi kehalusan. Kecepatan sungai di bagian yang berbeda berbeda. Oleh karena itu, sebelum memulai pembangunan pembangkit listrik tenaga mini hidro, perlu untuk menentukan potensi energi sungai Anda menggunakan metode sederhana yang diuraikan. Kami hanya ingat bahwa jarak yang ditempuh oleh pelampung pengukur dan dibagi dengan waktu perjalanannya akan sesuai dengan kecepatan aliran rata-rata di bagian ini. Perlu juga dicatat bahwa parameter ini akan berubah tergantung pada musim.

Oleh karena itu, perhitungan desain harus dibuat dengan berpedoman pada kecepatan rata-rata (untuk periode rencana pengoperasian PLTMH) sungai.

Gambar.1. Rotor Savonius untuk pembangkit listrik tenaga air mini rantai daisy buatan sendiri:

a, b - bilah; 1 - melintang, 2 - ujung.

Selanjutnya, Anda perlu menentukan ukuran bagian aktif dari mesin hidrolik dan jenisnya. Karena seluruh pembangkit listrik tenaga air mini harus dibuat sesederhana dan semudah mungkin, jenis konverter yang paling cocok adalah rotor Savonius dengan desain akhir. Ketika bekerja dengan perendaman penuh dalam air, nilai F dapat diambil sama dengan produk diameter rotor D dan panjangnya L, dan n=0,5. Frekuensi rotasi f dengan akurasi yang dapat diterima untuk latihan ditentukan oleh rumus:

f=48V/3.14D (rpm) (2).

Untuk membuat pembangkit listrik tenaga air sekompak mungkin, daya yang ditentukan dalam perhitungan harus dikorelasikan dengan beban aktual, yang catu dayanya harus disediakan oleh pembangkit listrik tenaga minihidro (karena, tidak seperti turbin angin, arus akan terus disuplai ke jaringan konsumen di sini). Biasanya, listrik ini digunakan untuk penerangan, menyalakan TV, radio, lemari es. Dan hanya yang terakhir yang termasuk dalam pekerjaan siang hari terus-menerus. Sisa peralatan listrik bekerja terutama di malam hari. Berdasarkan ini, disarankan untuk fokus pada daya maksimum dari satu "karangan bunga hidraulik" urutan 250-300 W, menutupi beban puncak dengan baterai yang diisi dari pembangkit listrik tenaga air mini.

Transmisi torsi dari poros kerja pembangkit listrik hidrolik ke katrol generator listrik biasanya dilakukan dengan menggunakan transmisi perantara. Namun, elemen ini, secara tegas, dapat dikecualikan jika generator yang digunakan dalam desain pembangkit listrik tenaga mikrohidro memiliki kecepatan putaran operasi kurang dari 750 rpm. Namun, komunikasi langsung seringkali harus ditinggalkan. Lagi pula, untuk sebagian besar generator produksi dalam negeri, kecepatan operasi rotasi pada awal "pengiriman" daya terletak pada kisaran 1500-3000 rpm. Ini berarti bahwa koordinasi tambahan dari poros pembangkit listrik tenaga hidrolik dan generator listrik diperlukan.

Nah, setelah bagian teoretis pendahuluan selesai, mari kita pertimbangkan desain khusus, masing-masing memiliki kelebihannya sendiri.

Di sini, misalnya, adalah pembangkit listrik mini-hidroelektrik aliran bebas semi-stasioner dengan susunan horizontal dua koaksial, diputar 90 ° relatif satu sama lain (untuk memfasilitasi self-starting) dan rotor Savonius tipe melintang yang terhubung secara kaku. Apalagi bagian dan komponen utama PLTA buatan rumah ini terbuat dari kayu sebagai bahan bangunan yang paling mudah dijangkau dan “taat”.

Pembangkit listrik tenaga air mini yang diusulkan adalah submersible. Artinya, kerangka penopangnya terletak di seberang aliran air di bagian bawah dan diperkuat dengan kabel atau tiang regangan (jika, misalnya, ada trotoar, dermaga perahu, dll. di dekatnya). Hal ini dilakukan untuk menghindari terbawanya struktur oleh aliran air itu sendiri.

Gbr.2. Pembangkit listrik tenaga air mini submersible dengan susunan horizontal rotor tipe melintang:
1 - alas tiang (balok 150x100, 2 pcs.), 2 - balok silang bawah (papan 150x45, 2 pcs.), 3 - balok silang tengah (balok 150x120, 2 pcs.), 4 - riser (kayu bundar dengan diameter 100, 4 pcs. .), 5 tiang atas (papan 150x45, 2 pcs.), 6 - anggota lintas atas (papan 100x40, 4 pcs.), 7 - poros tengah (baja tahan karat, batang dengan diameter dari 30), 8 - blok katrol, 9 - arus generator DC, 10 - "pandangan" dengan roller porselen dan kawat berinsulasi dua inti, pelat dasar 11 (papan 200x40), katrol 12 - penggerak, 13 - bantalan kayu perakitan (2 pcs.), 14 - rotor "garland hidrolik" (D600, L1000, 2 pcs.), 15 disk (dari papan setebal 20-40 mm dirobohkan menjadi pelindung, 3 pcs.); pengencang logam (termasuk ekstensi, hub dari cakram luar) tidak diperlihatkan secara konvensional.

Tentu saja, kedalaman sungai di lokasi pemasangan pembangkit listrik tenaga air mini harus kurang dari ketinggian bingkai pendukung. Jika tidak, sangat sulit (jika bukan tidak mungkin) untuk menghindari air masuk ke generator listrik. Nah, jika tempat yang seharusnya menjadi pembangkit listrik tenaga mini hidro memiliki kedalaman lebih dari 1,5 m, atau ada aliran tinggi dan laju aliran yang sangat bervariasi sepanjang tahun (yang, omong-omong, cukup khas. untuk aliran air yang diberi salju), maka desain ini direkomendasikan untuk dilengkapi dengan pelampung. Ini juga akan memudahkan untuk memindahkannya saat dipasang di sungai.

Rangka penopang pembangkit listrik tenaga mini hidro adalah rangka persegi panjang yang terbuat dari kayu, papan, dan batang kayu kecil yang diikat dengan paku dan kawat (kabel). Bagian logam dari struktur (paku, baut, klem, sudut, dll.) harus, jika memungkinkan, terbuat dari baja tahan karat atau paduan tahan korosi lainnya.

Nah, karena pengoperasian pembangkit listrik tenaga air mini seperti itu sering dimungkinkan di Rusia hanya secara musiman (karena pembekuan sebagian besar sungai), maka setelah berakhirnya operasi, seluruh struktur yang ditarik ke darat harus diperiksa secara menyeluruh. Ubah tepat waktu elemen kayu busuk, berkarat, meskipun telah diambil tindakan pencegahan, bagian logam.

Salah satu komponen utama pembangkit listrik tenaga air mini kami adalah "karangan bunga tenaga air" dari dua rotor yang dipasang secara kaku (dan merupakan satu unit pada poros kerja). Disk mereka mudah dibuat dari papan setebal 20-30 mm. Untuk melakukan ini, setelah membuat perisai dari mereka, menggunakan kompas, buat lingkaran dengan diameter 600 mm. Setelah itu, masing-masing papan dipotong sesuai dengan kurva yang diperoleh di atasnya. Setelah mengetuk bagian yang kosong pada dua bilah (untuk memberikan kekakuan yang diperlukan), mereka mengulangi semuanya tiga kali - sesuai dengan jumlah disk yang diperlukan.

Untuk bilah, disarankan untuk membuatnya dari besi atap. Dan lebih baik - dari wadah stainless silinder (barel) dengan ukuran yang sesuai dan dipotong menjadi dua (sepanjang sumbu), di mana pupuk pertanian dan bahan agresif lainnya biasanya disimpan dan diangkut. Dalam kasus ekstrim, bilah juga bisa dibuat dari kayu. Tetapi berat badan mereka (terutama setelah lama berada di dalam air) akan sangat meningkat. Dan ini harus diingat saat membuat pembangkit listrik tenaga air mini di atas pelampung.

Dukungan paku melekat pada ujung "karangan bunga hidroenergi". Sebenarnya, ini adalah silinder pendek dengan flensa lebar dan slot ujung untuk kunci. Flensa terpasang ke masing-masing cakram rotor dengan empat baut.

Untuk mengurangi gesekan, disediakan bantalan yang terletak di palang tengah. Dan karena bantalan bola atau rol biasa tidak cocok untuk bekerja di air, mereka menggunakan ... yang terbuat dari kayu buatan sendiri. Desain masing-masing terdiri dari dua klem dan pelat sisipan dengan lubang untuk melewati penyangga lonjakan. Selain itu, cangkang bantalan tengah diposisikan sedemikian rupa sehingga serat kayu di sini sejajar dengan poros. Selain itu, tindakan khusus diambil untuk memastikan bahwa pelat sisipan terpasang kuat terhadap perpindahan lateral. Lakukan ini dengan bantuan pengencangan baut.

Gbr.3. Perakitan bantalan biasa:
1 - braket crimping (St3, strip 50x8, 4 pcs.), 2 - anggota silang bingkai tengah, 3 - sisipan crimping (terbuat dari kayu keras, 2 pcs.), 4 sisipan yang dapat diganti (terbuat dari kayu keras, 2 pcs.) , baut 5 - M10 dengan mur dan washer Grover (4 set), stud 6 - M8 dengan dua mur dan ring (2 buah).

Sebagai generator listrik di pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang dianggap, salah satu mobil digunakan. Mereka memberikan 12-14 V DC dan mudah dipasang dengan baterai dan peralatan listrik. Kekuatan mesin ini sekitar 300 watt.

Cukup dapat diterima untuk produksi sendiri adalah desain pembangkit listrik tenaga air mini portabel dengan pengaturan vertikal "karangan bunga" dan generator. Stasiun pembangkit listrik tenaga air seperti itu, menurut penulis pengembangan, adalah yang paling tidak padat materi. Struktur pendukung instalasi, yang memperbaiki posisinya di dasar sungai, adalah batang baja berlubang (misalnya, dari bagian pipa). Panjangnya dipilih berdasarkan sifat dasar anak sungai dan kecepatan arus. Selain itu, ujung batang yang tajam, yang didorong ke bawah, akan menjamin stabilitas pembangkit listrik tenaga mini-hidro dan jalurnya tidak dapat dipisahkan. Dimungkinkan juga untuk menggunakan stretch mark tambahan.
Setelah menentukan permukaan aktif rotor dengan rumus (1) dan mengukur kedalaman sungai di lokasi pemasangan pembangkit listrik tenaga mini hidro, mudah untuk menghitung diameter rotor Savonius yang digunakan di sini. Untuk membuat desainnya sederhana dan dapat dimulai sendiri, disarankan untuk membuat "karangan bunga hidraulik" dari dua rotor yang terhubung sehingga bilah yang pertama digeser 90 ° relatif terhadap yang kedua (sepanjang sumbu rotasi). Selain itu, untuk meningkatkan efisiensi kerja, struktur pada sisi aliran datang dilengkapi dengan pelindung yang berperan sebagai baling-baling pemandu. Nah, poros kerja dipasang di bantalan biasa penyangga atas dan bawah. Pada prinsipnya, dengan waktu pengoperasian yang singkat dari pembangkit listrik tenaga air mini (misalnya, dalam perjalanan berkemah), bantalan bola berdiameter besar juga dapat digunakan. Namun, jika ada pasir atau lumpur di dalam air, setelah setiap kali digunakan, unit ini harus dicuci dengan air bersih.

Beras. 4. Pembangkit listrik tenaga air mini dengan susunan vertikal rotor tipe akhir:
1 - batang pendukung, 2 - rakitan bantalan bawah, 3 - cakram garland tenaga air (3 pcs.), 4 - rotor (D600, 2 pcs.), 5 - rakitan bantalan atas, 6 - poros kerja, 7 - transmisi, 8 - generator listrik, 9 - "pandangan" dengan roller porselen dan kawat berinsulasi dua inti, 10 - klem pemasangan generator, 11 - pemandu pelindung bergerak; a, b - bilah: ekstensi di ujung atas batang penopang secara konvensional tidak diperlihatkan.

Pengikatan penopang ke batang dibaut dan dilas, tergantung pada berat "karangan bunga hidraulik" dan kebutuhan untuk membongkarnya menjadi beberapa bagian. Ujung atas poros kerja mesin hidrolik juga merupakan poros input pengganda, yang (sebagai yang paling sederhana dan teknologi) dapat digunakan sebagai sabuk.

Generator listrik diambil lagi oleh mobil. Mudah untuk memasangnya ke batang penopang dengan penjepit. Dan kabel itu sendiri yang berasal dari generator harus memiliki waterproofing yang andal. Dalam ilustrasi, proporsi geometris yang tepat dari transmisi perantara tidak ditampilkan secara konvensional, karena mereka bergantung pada parameter generator tertentu yang Anda miliki. Nah, sabuk transmisi dapat dibuat dari kamera mobil tua dengan memotongnya menjadi pita selebar 20 mm, diikuti dengan memuntirnya menjadi bundel.

Untuk catu daya desa-desa kecil, pembangkit listrik tenaga minihydroelectric daisy yang dirancang oleh V. Blinov cocok, yang tidak lebih dari rantai rotor Savonius berbentuk tong dengan diameter 300-400 mm, dipasang pada kabel fleksibel yang direntangkan melintang sungai. Salah satu ujung kabel disambungkan ke penyangga berengsel, dan ujung lainnya melalui pengganda sederhana ke poros generator. Pada laju aliran 1,5-2,0 m/s, rantai rotor menghasilkan hingga 90 rpm. Dan ukuran kecil elemen "karangan bunga tenaga air" memungkinkan untuk mengoperasikan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini di sungai dengan kedalaman kurang dari satu meter.

Harus dikatakan bahwa sebelum 1964 V. Blinov berhasil membuat beberapa pembangkit listrik tenaga air mini portabel dan stasioner dengan desainnya sendiri, yang terbesar adalah pembangkit listrik tenaga air yang dibangun di dekat desa Porozhki (wilayah Tver). Sepasang karangan bunga di sini menggerakkan dua generator autotraktor standar dengan daya total 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunin

Generator angin adalah yang paling umum di antara sumber energi alternatif, tetapi mereka sangat bergantung pada kondisi cuaca. Dengan tidak adanya angin atau alirannya yang lemah, mereka tidak efektif. Untuk operasi normal dari generator tersebut, daerah yang baik di mana kecepatan angin tahunan rata-rata tidak lebih rendah dari 5-6 m/s dan lebih tinggi.

Di Rusia, tidak ada begitu banyak daerah dengan angin kencang, stepa dan pantai Laut Hitam Kuban, pantai Timur Jauh dan hingga selusin wilayah yang tidak berpenghuni atau yang kecil.

Di jalur tengah, di pegunungan Kaukasus, Ural, Altai dan daerah lain di mana terdapat sungai kecil tapi deras, anak sungai, sungai, orang melupakan kemungkinan menggunakan generator pembangkit listrik tenaga air.

Tidak rasional untuk menolak menggunakannya, ini adalah sumber listrik yang terjamin, karena sungai dengan tingkat dan aliran yang stabil jauh lebih dapat diandalkan daripada angin yang berubah-ubah.

Perhitungan daya dan pemilihan desain

Pada intinya bagian kelistrikan dari alat pembangkit angin tidak berbeda dengan pembangkit tenaga air, prinsipnya sama dengan mengubah energi mekanik putaran menjadi energi listrik.

Perbedaan kekuatan pendorong adalah angin atau air, perangkat penggerak pada dasarnya akan berbeda. Alih-alih baling-baling di hidrogenerator, roda tipe drum dengan bilah digunakan.

Tidak sulit untuk merakit generator hidro dengan Anda sendiri, jika mereka tumbuh dari tempat yang tepat, jika ada generator angin, tetap merancang dan merakit penggerak hidrolik untuk rotasinya.

Dalam kasus seperti itu, agar generator berputar pada kecepatan yang diinginkan, sering kali perlu menggunakan kotak roda gigi untuk mengubah gaya dan kecepatan putaran, yang bergantung pada aliran air.

Dihitung bahwa kekuatan roda pengisi secara signifikan lebih besar daripada roda tuang, roda pengisi adalah ketika aliran air jatuh pada bilah roda penggerak dari atas, roda penuang berputar dengan aliran dari bawah.

Oleh karena itu, berdasarkan kondisi Anda, gunakan desain roda pengisian bila memungkinkan. Namun, roda seperti itu juga memiliki kekurangan:

• putar lebih lambat
• membutuhkan konstruksi struktur tambahan

Pada foto di atas, roda pengisian penggerak langsung digunakan pada generator disk magnet permanen buatan sendiri, yang desainnya akan dibahas di bawah.

Dalam desain mekanisme penggerak, Anda dapat menggunakan elemen kendaraan:

• cakram
• tanda bintang
• roda gigi
• rantai dan ikat pinggang

Dalam beberapa kasus, bahkan gearbox dari moped dan sepeda motor digunakan, bilah dilas ke cakram roda traktor besar.

Varian generator bekas dan koneksi ke beban

Generator dapat digunakan untuk mobil, bus, dan yang terbaik dari semuanya, traktor kecepatan rendah dengan magnet permanen.

Mereka lebih andal, lebih mudah dioperasikan dan diperbaiki, mereka tidak memiliki sikat.

1. generator G250-G1 2. R362 relay-regulator 3. aki mobil 4. ammeter 5 dan 6 sakelar 7 sekering 8 beban.

Tergantung pada kondisi dan kemampuan Anda, Anda dapat menggunakan generator 24V.

1. Generator G-228 2. Regulator tegangan 11.3702 3. Baterai 12V dihubungkan seri 4. Ammeter untuk mengukur arus pengisian 5 dan 6 sakelar 7. beban.

Dalam kasus paling sederhana, Anda dapat menggunakan baterai 6ST-75, tetapi untuk keandalan, tentu saja, lebih baik memasang baterai starter lithium-ion baru. Tentu saja, mereka lebih mahal, tetapi lebih ringan daripada timbal-asam, lebih kecil ukurannya, lebih besar dalam kapasitas A / H, masa pakai lebih lama, mereka lebih unggul daripada timbal dalam segala hal.

Ini diputuskan oleh semua orang, tergantung pada tujuan generator, kondisi operasi, dan kemampuan keuangan.

Jika Anda akan menggunakan hidrogenerator untuk memberi daya pada peralatan listrik rumah tangga yang dirancang untuk memberi daya pada jaringan industri 220/50Hz, Anda harus menggunakan konverter tegangan dan arus.

Perangkat ini mengubah arus searah baterai pada 12 atau 24 V menjadi arus bolak-balik dengan tegangan 220V. Mereka berbeda dalam kekuatan, Anda harus memilih tergantung pada arus, beban maksimum apa yang akan Anda gunakan.

Mereka terhubung sesuai dengan skema di atas alih-alih beban, konverter daya rendah paling sederhana dapat dirakit sendiri.

Sirkuit ini telah diuji selama bertahun-tahun, berfungsi seperti jarum jam, sederhana, tidak memerlukan konfigurasi. Kerugiannya adalah 100W berdaya rendah.

Gunakan lampu siang hari ekonomis 13-15W atau LED 5-10W sudah cukup untuk menerangi rumah pribadi, garasi, dan bahkan halaman di malam hari. 15 lampu kapas bersinar dalam kecerahan seperti lampu pijar 80W.

Jika Anda membutuhkan lebih banyak daya untuk mengoperasikan jaringan listrik sepenuhnya, Anda dapat membeli konverter industri. Dijual berbagai macam 12/220V; 24/220V; 48/220V, daya hingga 5 kW dan lebih.

Inverter Pulso IMU-800 mengubah arus searah 12V menjadi arus bolak-balik 220V/50Hz. daya keluaran maksimum 800W. Ini cukup
cukup untuk penerangan, menghubungkan TV, lemari es, setrika, dan boiler akan membutuhkan inverter yang lebih kuat.

Merakit generator magnet buatan sendiri

Banyak orang membuat hidrogenerator listrik dengan tangan mereka sendiri, menggunakan metode merakit generator pada magnet neodymium. Sebagai dasar di mana seluruh struktur akan dipasang, Anda dapat mengambil hub roda mobil dengan cakram rem.

Rakitan pabrik, andal dan seimbang, disk dengan magnet permanen dipasang pada bagian yang berputar, di antaranya disk dengan belitan rotor akan diperbaiki.

Keuntungan dari generator magnet permanen adalah bahwa medan magnet dikendalikan, ini dicapai:

• jarak minimum antara rotor dan stator
• melalui disk konduktif magnetis, garis-garis gaya semua magnet saling berhubungan

Oleh karena itu, piringan rotor yang berputar harus bersifat konduktif secara magnetis; dengan bahan yang berbeda, daya generator akan menjadi setengahnya. Kami menggambar disk menjadi 12 sektor identik kemudian, secara merata di sekeliling disk di setiap sektor, lem magnet dengan diameter 25mm dan ketebalan 5mm dengan lem super.

Kutub magnet bergantian melalui satu (S-N-S-N ....) dan seterusnya dalam lingkaran. Anda dapat menambah jumlah magnet dan belitan, akan ada lebih banyak kutub, ini akan memungkinkan Anda untuk mencapai lebih banyak daya pada kecepatan yang lebih rendah.

Tetapi dalam kasus kami, 12 magnet, belitan dengan kawat 08-1 mm, 100 putaran masing-masing menghasilkan daya yang cukup untuk mengisi baterai starter 12 V.

Roda dengan diameter 5 m, berputar pada kecepatan 150 rpm, menghasilkan arus minimal 1A, pada 200 rpm, arus pengisian mencapai 4A, ini cukup.

Diagram koneksi berliku

Kami membuat disc diameter 30-35 cm, tergantung ukuran hub yang Anda pilih.

Dalam versi kami, magnetnya bulat, tetapi lebih baik menempatkan persegi panjang 35x25x5mm, masing-masing lebih banyak fluks magnet, lebih banyak daya generator.

Pada saat yang sama, belitan stator dibuat lonjong, dengan dimensi magnet. Saat memasang stator, magnet harus bertepatan dengan pusat belitan.

Ketebalan piringan stator dengan belitan harus sama dengan ketebalan piringan magnet. Kami menempatkan gulungan pada disk kayu lapis dan menghubungkannya secara seri satu sama lain sesuai dengan skema yang ditentukan dalam bintang.

Setelah menghubungkan dan mengisolasi kontak, kabel diletakkan dengan hati-hati di sepanjang diameter bagian dalam sehingga tidak menyentuh bagian struktur yang berputar. Kemudian mereka diisi dengan resin epoksi. Untuk keandalan, Anda dapat menutupi permukaan yang tergenang dengan fiberglass, menekannya sedikit, lalu sekali lagi menghamili fiberglass dengan resin epoksi dari atas.

Tindakan tersebut mengecualikan kerusakan mekanis pada belitan dan masuknya uap air. Setelah kering, kami merakit pelat generator di platform hub.

Melalui lubang pemasangan, kami menempatkan disk pertama pada baut panjang disk hub yang berputar, pasang magnet ke luar dengan mur penjepit.

Yang berikutnya adalah piringan stator dengan belitan, dan terakhir piringan kedua dengan magnet di dalamnya. Cakram dipasang dengan mur tegangan sehingga celah di antara mereka seragam di seluruh bidang dan tidak lebih dari 3 mm. Setelah dipasang kembali, putar untuk memeriksa getaran dan goyangan, sesuaikan jika perlu.

Saat merakit hidrogenerator dengan tangan Anda sendiri di rumah, Anda harus memahami bahwa koneksi langsung generator ke roda menyederhanakan desain, tetapi tidak selalu ada kondisi ideal untuk memasok air ke roda.

Di beberapa tempat, perlu untuk menerapkan skema transmisi torsi melalui sistem poros tambahan, roda gigi atau penggerak sabuk, ini mengurangi daya.

Bagi mereka yang tidak ingin banyak memutar, mengebor, dan merekatkan, ada opsi yang sangat sederhana, Anda dapat membeli generator Cina yang andal, penggerak manual, atau lebih tepatnya penggerak kaki. Generator semacam itu digunakan dalam simulator sepeda, mereka menggabungkan bisnis dengan kesenangan, nyaman dalam situasi darurat.

Generator NJB-800-12 sangat praktis, dirancang dengan indah, dan ringkas.

Pada kecepatan rotasi 250 putaran, daya keluaran adalah 500W, pada 500 putaran 800W. 12V.

Lebih mudah untuk mengangkutnya di bagasi mobil ke berkemah, untuk menggunakan sumber air, Anda hanya perlu menempelkan bilah ke roda.

Semuanya bagus, tetapi satu kekurangannya: harganya hampir 30 ribu rubel, tidak semua orang mampu membelinya. Jika Anda memiliki sumber air yang sesuai, teknologi modern memungkinkan Anda membuat generator hidro yang andal secara mandiri, elemen terpenting dalam proyek ini adalah keinginan Anda. Cara membuat generator video manual:

Di tempat inilah Kami akan mencoba membuat pembangkit listrik tenaga air baru kami. Sebelumnya, upaya telah dilakukan di kolam ini untuk membuat pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri dari roda tupai dengan penggerak sabuk ke generator (omong-omong, itu ditunjukkan pada foto di akhir artikel), yang memberi arus sekitar 1 ampere, ini cukup untuk menyalakan beberapa bola lampu dan radio di pondok berburu kecil kami. Pembangkit listrik ini telah berhasil beroperasi selama lebih dari 2 tahun, dan kami memutuskan untuk membuat versi yang lebih kuat dari pembangkit listrik tenaga air versi serupa di lokasi bendungan mini ini.

Untuk pembuatan stasiun pembangkit listrik tenaga air bendungan mini, Anda akan membutuhkan:

Potongan dan sudut lembaran logam;
- Disk untuk roda (digunakan dari badan generator Onan yang gagal);
- Generator (terbuat dari dua cakram dengan diameter 11 inci dari rem cakram Dodge);
- Poros penggerak dan bantalan juga tampaknya dari Dodge, kami tidak ingat persisnya, jadi kami melepasnya dengan tangan kami sendiri dari beberapa produk buatan sendiri lainnya;
- kawat tembaga dengan penampang sekitar 15 mm;
- beberapa kayu lapis;
- magnet;
- resin polistirena untuk mengisi rotor dan stator.

Proses pembuatan

Kami membuat bilah roda penggerak dari pipa baja 4 inci yang dipotong menjadi 4 bagian.

Kami membuat template yang membantu menata lubang. Permukaan samping roda adalah pelek 12 inci.

Kami membuat templat yang dengannya kami menandai lubang untuk hub (5 buah), serta posisi sudut bilah. Pada roda yang demikian, jika dilihat dari samping, air mengenai bagian atas sekitar pukul 10, melewati bagian tengah roda dan keluar pada bagian bawah pada pukul 5, sehingga air mengenai roda dua kali. Kami meninjau sejumlah besar foto dan mencoba memodelkan lebar dan sudut bilah. Pada foto di atas - tanda untuk tepi bilah dan lubang untuk memasang roda ke generator. Roda memiliki 16 bilah.

Templat direkatkan ke salah satu disk - permukaan sisi roda di masa depan, kami menjepit kedua disk menjadi satu. Pada foto di atas - mengebor lubang kecil untuk memposisikan bilah.

Kami membuat celah di antara cakram 10 inci, menggunakan kancing dengan benang padat, dan menyelaraskannya secermat mungkin sebelum memasang bilah.

Proses pengelasan roda ditunjukkan pada foto di atas. Sangat penting bahwa bilahnya terbuat dari pipa baja galvanis. Sebelum pengelasan, perlu untuk mengupas seng dari tepi bilah, karena logam galvanis melepaskan gas beracun selama pengelasan, yang kami coba hindari.

Roda selesai dari pembangkit listrik tenaga air masa depan kita, tanpa generator. Di sisi lain roda (berlawanan dengan alternator) ada lubang berdiameter 4" di disc samping untuk memudahkan memasang alternator dan juga untuk membersihkan, untuk memasukkan tangan Anda dan menghilangkan tongkat dan kotoran lain yang dapat terbawa air. .

Nozel memiliki lebar yang sama (10 inci) dengan roda dan tingginya sekitar 1 inci dari ujung tempat air keluar. Area nosel sedikit lebih kecil dari pipa 4 inci tempat nosel dipasang. Pada foto di atas - kami menekuk lembaran logam dengan tangan kami sendiri untuk nosel.

Kami meletakkan roda di poros, pembangkit listrik tenaga air kami hampir siap, tinggal membuat dan memasang generator. Seluruh struktur dapat dipindahkan. Kita bisa menggerakkan nozzle ke depan, ke belakang, ke atas, ke bawah. Roda dan generator dapat bergerak maju dan mundur.

Pembuatan generator untuk pembangkit listrik tenaga air kami.>

Kami membuat stator berkelok-kelok dan bersiap untuk menuangkan. Gulungan terdiri dari 9 kumparan, setiap kumparan terdiri dari 125 lilitan kawat tembaga dengan penampang 1,5 mm. Setiap fase terdiri dari 3 kumparan yang dihubungkan secara seri, kami mengeluarkan 6 ujungnya, sehingga kami dapat membuat sambungan sebagai bintang atau delta.

Dan ini adalah stator - setelah dituangkan. (Kami menggunakan resin poliester untuk mengisinya) Diameternya 14 inci (35,5 cm), tebal 0,5 inci 1,3 cm.

Kami membuat templat dari kayu lapis - untuk menandai di bawah magnet.

Dalam foto - templat dan salah satu cakram rem (rotor masa depan).

Kami menyusun 12 magnet ukuran 2,5 x 5 cm, tebal 1,3 cm, sesuai template yang sudah disiapkan.

Kami mengisi rotor dengan resin poliester, dan ketika resin mengering, rotor akan siap bekerja.

Seperti inilah pembangkit listrik tenaga air kami yang hampir selesai dengan generator.

Foto dari sisi lain. Di bawah penutup aluminium adalah dua penyearah jembatan dari AC 3-fase ke DC. Skala ammeter - hingga 6A. Dalam keadaan ini, dengan celah udara antara rotor magnet dikurangi hingga batasnya, mesin menghasilkan 12,5 volt pada 38 rpm.

Pada bagian belakang magnet rotor terdapat 3 buah baut pengatur untuk mengatur celah udara agar generator dapat berputar lebih cepat sesuai kebutuhan, dengan harapan mendapatkan hasil yang optimal.

Di waktu luang, 17 orang ambil bagian dalam pembuatan pembangkit listrik tenaga air.

Kami mulai membuat pengencang, untuk ini pertama-tama kami membersihkan semua karat dari lembaran logam dan sudut, primer dan cat, ini tentu saja tidak perlu, tetapi lebih indah, dan akan terlihat seperti yang dapat dipasarkan.

Generator kincir air kami sudah siap, tinggal memasangnya saja!

Akan menyenangkan untuk membuat splash screen untuk generator yang akan berputar dengan roda, tetapi kami tidak pernah menemukan bahan yang cocok. Karena itu, kami memutuskan untuk melakukannya nanti, jika pembangkit listrik tenaga air akan berfungsi.

Foto lain dari generator dengan kincir air. Nozzlenya belum dipasang, ada di body belakang dan akan segera kami pasang.

Di foto - tempat di mana kita ingin meletakkannya. Pipa 4" keluar dari dasar bendungan, setetes sekitar 3 kaki. Kami mengambil hanya sebagian kecil dari aliran air.

Ini adalah pembangkit listrik mikro hidro lama kami, yang telah bekerja selama 2 tahun, termasuk musim dingin. Itu cukup untuk 1 ampere (12 watt) atau lebih. Ini adalah roda tupai, dengan penggerak sabuk ke mesin dari streamer komputer Ametek. Ketegangan sabuk sangat penting untuk keberhasilan operasi dan harus sering disesuaikan. Kami berharap kami telah membangun sesuatu yang lebih baik dari ini.

Ini HPP kami di tempat, kami sedang menyiapkannya. Akhirnya, kami sampai pada parameter yang diprediksi secara teoritis: hasil terbaik diperoleh ketika air masuk pada jam 10 di tepi, dan keluar sekitar jam 5.

Diperoleh! Outputnya sekitar 2 amp (tepatnya 1,9). Tidak dapat meningkatkan arus. Penyesuaian tidak mudah dilakukan - setiap gerakan roda membutuhkan gerakan nosel yang sesuai, dan sebaliknya. Kami juga dapat mengubah celah udara dan mengubah koneksi dari bintang ke delta. Hasilnya jelas lebih baik untuk sebuah bintang - kekuatannya lebih tinggi daripada segitiga dengan kecepatan yang sama. Kami berakhir dengan bintang 1,25" (cukup banyak).

Mesin dapat dibuat sedikit lebih murah dengan menggunakan magnet yang kurang kuat dan celah udara yang lebih kecil... atau dapat menghasilkan lebih banyak arus dengan magnet yang sama, celah yang lebih kecil, dan kumparan dengan putaran yang lebih banyak. Suatu hari nanti kita akan mendapatkannya. Sementara itu - roda menghasilkan 160 rpm saat idle, 110 rpm di bawah beban, menghasilkan 1,9 A x 12V.
Kami mendapat kesenangan dari laut, itu sangat menyenangkan, dan pembangkit listrik tenaga air mini bekerja dengan baik. Kami masih membutuhkan layar untuk generator - sungai penuh dengan pasir hitam! Setiap beberapa jam perlu untuk membersihkan rotor magnet dari penumpukan pasir. Anda perlu memasang layar, atau memasang beberapa magnet kuat di pintu masuk pipa.

Berdasarkan bahan dari situs: Otherpower.com

Kenaikan harga listrik yang terus-menerus membuat banyak orang memikirkan masalah sumber listrik alternatif. Salah satu solusi terbaik dalam hal ini adalah pembangkit listrik tenaga air. Pencarian solusi untuk masalah ini tidak hanya menyangkut skala negara. Semakin banyak, Anda bisa melihat pembangkit listrik tenaga mini hidro untuk rumah (cottage). Biaya dalam hal ini hanya untuk konstruksi dan pemeliharaan. Kerugian dari struktur seperti itu adalah bahwa konstruksinya hanya mungkin dalam kondisi tertentu. Aliran air diperlukan. Selain itu, pembangunan struktur ini di halaman Anda memerlukan izin dari otoritas setempat.

Skema pembangkit listrik tenaga air mini

• Saluran, karakteristik dataran. Mereka dipasang di sungai dengan sedikit aliran.
• Stasioner menggunakan energi air sungai dengan aliran air yang cepat.
• Pembangkit listrik tenaga air dipasang di tempat-tempat yang aliran airnya turun. Mereka paling sering ditemukan di organisasi industri.
• Mobile, yang dibangun menggunakan selongsong yang diperkuat.

Untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air, bahkan aliran kecil yang mengalir melalui situs sudah cukup. Pemilik rumah dengan pasokan air sentral tidak boleh putus asa.

Salah satu perusahaan Amerika telah mengembangkan stasiun yang dapat dibangun ke dalam sistem pasokan air di rumah. Sebuah turbin kecil dibangun ke dalam sistem pasokan air, yang digerakkan oleh aliran air yang bergerak secara gravitasi. Ini mengurangi laju aliran air, tetapi mengurangi biaya listrik. Selain itu, instalasi ini benar-benar aman.

Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini sedang dibangun di pipa saluran pembuangan. Tetapi konstruksi mereka membutuhkan penciptaan kondisi tertentu. Air melalui pipa harus mengalir secara alami karena kemiringan. Persyaratan kedua adalah diameter pipa harus sesuai dengan peralatan. Dan ini tidak bisa dilakukan di rumah terpisah.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air mini

Pembangkit listrik tenaga mini hidro (rumah di mana mereka digunakan sebagian besar adalah sektor swasta) paling sering adalah salah satu dari jenis berikut, yang berbeda dalam prinsip operasi:

• Kincir air adalah jenis tradisional dan paling mudah dibuat.
• Baling-baling. Digunakan dalam kasus di mana sungai memiliki saluran dengan lebar lebih dari sepuluh meter.
• Karangan bunga dipasang di sungai dengan sedikit aliran. Untuk meningkatkan kecepatan aliran air, struktur tambahan digunakan.
• Rotor Darrieus biasanya dipasang di pabrik industri.

Prevalensi opsi ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka tidak memerlukan pembangunan bendungan.

Kincir air

Ini adalah jenis klasik pembangkit listrik tenaga air, yang paling populer untuk sektor swasta. Pembangkit listrik tenaga mini hidro jenis ini berbentuk roda besar yang dapat berputar. Bilahnya diturunkan ke dalam air. Sisa struktur berada di atas saluran, memaksa seluruh mekanisme untuk bergerak. Daya ditransmisikan melalui penggerak hidrolik ke generator yang menghasilkan arus.

stasiun baling-baling

Pada bingkai dalam posisi vertikal ada rotor dan kincir angin bawah air, yang diturunkan di bawah air. Kincir angin memiliki bilah yang berputar di bawah pengaruh aliran air. Resistensi terbaik disediakan oleh bilah selebar dua sentimeter (dengan aliran cepat, yang kecepatannya, bagaimanapun, tidak melebihi dua meter per detik).

Dalam hal ini, bilah digerakkan karena muncul dan bukan karena tekanan air. Selain itu, arah gerakan sudu tegak lurus dengan arah aliran. Proses ini mirip dengan cara kerja ladang angin, hanya saja bekerja di bawah air.

Pembangkit listrik tenaga air Garland

Jenis pembangkit listrik tenaga air mini ini adalah kabel yang direntangkan di atas saluran dan dipasang pada bantalan dorong. Turbin dengan ukuran dan berat kecil (rotor hidrolik) digantung dan dipasang dengan kaku di atasnya dalam bentuk karangan bunga. Mereka terdiri dari dua setengah silinder. Karena penyelarasan sumbu, ketika diturunkan ke air, torsi dibuat di dalamnya. Ini mengarah pada fakta bahwa kabel menekuk, meregang dan mulai berputar. Dalam situasi ini, kabel dapat dibandingkan dengan poros yang berfungsi untuk mentransmisikan daya. Salah satu ujung tali terhubung ke gearbox. Daya ditransfer ke sana dari rotasi kabel dan obor hidrolik.

Kehadiran beberapa "karangan bunga" akan membantu meningkatkan kekuatan stasiun. Mereka dapat dihubungkan satu sama lain. Itupun tidak terlalu meningkatkan efisiensi HPP ini. Ini adalah salah satu kelemahan dari struktur seperti itu.

Kerugian lain dari spesies ini adalah bahaya yang ditimbulkannya bagi orang lain. Stasiun semacam ini hanya dapat digunakan di tempat-tempat sepi. Tanda peringatan adalah wajib.

Rotor Daria

Pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah pribadi jenis ini dinamai menurut nama pengembangnya, Georges Darier. Desain ini dipatenkan pada tahun 1931. Ini adalah rotor dengan bilah di atasnya. Untuk masing-masing bilah, parameter yang diperlukan dipilih secara individual. Rotor diturunkan di bawah air dalam posisi vertikal. Baling-baling berputar karena penurunan tekanan yang terjadi di bawah aksi air yang mengalir di atas permukaannya. Proses ini mirip dengan gaya angkat yang membuat pesawat lepas landas.

Jenis HPP ini memiliki indeks efisiensi yang baik. Keuntungan kedua adalah bahwa arah aliran tidak menjadi masalah.

Di antara kekurangannya, seseorang dapat memilih desain yang rumit dan pemasangan yang sulit.

Keuntungan dari pembangkit listrik tenaga air mini

Terlepas dari jenis konstruksinya, pembangkit listrik tenaga mini hidro memiliki sejumlah keunggulan:

• Ramah lingkungan, tidak menghasilkan zat berbahaya bagi atmosfer.
• Proses memperoleh listrik berlangsung tanpa pembentukan kebisingan.
• Air tetap bersih.
• Listrik dihasilkan terus-menerus, terlepas dari waktu hari atau kondisi cuaca.
• Bahkan aliran kecil sudah cukup untuk melengkapi stasiun.
• Kelebihan listrik bisa dijual ke tetangga.
• Anda tidak perlu banyak dokumentasi permisif.

Pembangkit listrik tenaga air mini do-it-yourself

Anda dapat membangun untuk menghasilkan listrik sendiri. Untuk rumah pribadi, dua puluh kilowatt per hari sudah cukup. Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini do-it-yourself dapat menangani nilai ini. Tetapi harus diingat bahwa proses ini ditandai oleh sejumlah fitur:

• Perhitungan yang tepat sulit dilakukan.
• Dimensi, ketebalan elemen dipilih "dengan mata", hanya secara empiris.
• Struktur buatan sendiri tidak memiliki elemen pelindung, yang sering menyebabkan kerusakan dan biaya terkait.

Oleh karena itu, jika tidak ada pengalaman dan pengetahuan tertentu di bidang ini, lebih baik untuk meninggalkan ide semacam ini. Mungkin lebih murah untuk membeli stasiun yang sudah jadi.

Jika Anda masih memutuskan untuk melakukan semuanya dengan tangan Anda sendiri, maka Anda harus mulai dengan mengukur kecepatan aliran air di sungai. Lagi pula, itu tergantung pada kekuatan yang bisa diperoleh. Jika kecepatannya kurang dari satu meter per detik, maka pembangunan pembangkit listrik tenaga mini hidro di tempat ini tidak akan membenarkan dirinya sendiri.

Langkah lain yang tidak boleh diabaikan adalah perhitungan. Penting untuk menghitung dengan cermat jumlah biaya yang akan dikeluarkan untuk pembangunan stasiun. Akibatnya, ternyata pembangkit listrik tenaga air bukanlah pilihan terbaik. Maka Anda harus memperhatikan jenis listrik alternatif lainnya.

Pembangkit listrik mini hidro dapat menjadi solusi terbaik untuk menghemat biaya energi. Untuk konstruksinya, perlu ada sungai di dekat rumah. Tergantung pada karakteristik yang diinginkan, Anda dapat memilih versi pembangkit listrik tenaga air yang sesuai. Dengan pendekatan yang tepat, Anda bahkan dapat membuat struktur seperti itu dengan tangan Anda sendiri.