Ak je v blízkosti vášho domova rybník s priehradou alebo potokom, môžete si vytvoriť vynikajúci zdroj bezplatnej dodatočnej energie. V tomto článku sa pozrieme na príklad toho, ako si môžete vyrobiť vodnú elektráreň pomocou vodného kolesa vlastnými rukami. Takto vyrobená elektráreň je schopná dodať prúd až 6 A pri inštalácii na malom prúde inštalácia ukázala výsledok 2 A. To stačí na zapnutie prijímača a pár žiaroviek. Výkon závisí od sily, ktorou voda prúdi.

Materiály a nástroje:
- rohy a lišty plech;
- disky na vytvorenie kolesa (používané z krytu generátora Onan, ktorý zlyhal);
- generátor (vyrobený z dvoch 28 cm brzdových kotúčov Dodge);
- hriadeľ a ložiská boli tiež prevzaté z Dodge;
- medený drôt s prierezom asi 15 mm;
- Neodymové magnety;
- preglejka;
- polystyrénová živica (potrebná na vyplnenie statora a rotora).

Výrobný proces:

Krok jedna. Vytvorenie kolesa
Na vytvorenie kolesa budete potrebovať dva oceľové disky. IN v tomto prípade ich priemer je 28 cm (11 palcov). Disk je potrebné označiť, aby bolo jasné, kam namontovať čepele. Na výrobu čepelí vezmite rúrku s priemerom 4 palce a rozrežte ju pozdĺžne na 4 časti. Celkovo má koleso 16 lopatiek. Na upevnenie kotúčov sú utiahnuté štyrmi skrutkami. Potom môžete čepele nainštalovať do požadovaných polôh. Sú spolu zvarené. Medzera medzi diskami je 10 palcov, to znamená, že dĺžka kolesa je 10 palcov.

V tejto fáze je montáž vodnej elektrárne dokončená, koleso je pripravené, teraz musíte vyrobiť trysku a generátor. Na jednej strane disku je otvor pre pohodlné zapínanie kolesá ku generátoru.

Krok dva. Vytvorenie trysky
Tryska je potrebná na nasmerovanie vody na koleso. Je široký 10 palcov, rovnako ako šírka kolesa. Tryska je vyrobená z jedného kusu kovu ohýbaním. Ďalej je konštrukcia zváraná dohromady pomocou zvárania.

Teraz môžete nainštalovať koleso na nápravu a mechanická časť vodnej elektrárne je takmer pripravená. Zostáva len zostaviť a nainštalovať generátor.
Tryska je výškovo nastaviteľná, čo vám umožňuje regulovať prietok vody v závislosti od situácie.

Krok tri. Zostavenie generátora
Proces vytvárania generátora pozostáva z niekoľkých krokov. Najprv musíte urobiť vinutie, pozostáva z 9 cievok. Každá cievka má 125 závitov. Priemer medený drôt je 1,5 mm. Každá fáza je tvorená tromi cievkami, ktoré sú zapojené do série. Celkovo je 6 koncov, čo vám umožní vytvoriť hviezdicové aj trojuholníkové spojenie.

Nakoniec sa cievky naplnia polyetylénovou živicou a vyjde hotový stator. Má priemer 14 palcov a hrúbku 0,5 palca.

Na zostavenie generátora potrebujete preglejku, z ktorej je vyrobená šablóna. Ďalej je pomocou tejto šablóny inštalovaných 12 magnetov s rozmermi 2,5 x 5 cm a hrúbkou 1,3 cm. Nakoniec sa rotor tiež naplní polyetylénovou živicou. To je všetko, po vysušení je generátor pripravený.

Pod hliníkovým krytom sa nachádzajú usmerňovače, ktoré sú trojfázové striedavý prúd konštantný. Ampérmetrová stupnica má rozsah až 6 A. S minimálnou medzerou medzi magnetmi prístroj produkuje 12 Voltov pri 38 ot./min.

Na zadnej strane generátora sú dve odsadené skrutky, ktoré umožňujú nastaviť vzduchovú medzeru. Takto je možné zvoliť najvhodnejšie prevádzkové parametre generátora.

Krok štyri. Záverečná fáza montáž a inštalácia generátora
Všetky spojovacie prvky, ako aj vodné koleso treba natrieť. Po prvé, zariadenie bude vyzerať krajšie. A po druhé, farba ochráni kov pred hrdzou, ktorá sa rýchlo objaví v blízkosti vodného zdroja. Bolo by pekné vybaviť generátor ochranným krídlom, ktoré odstraňuje postriekanie, ale autor nemal žiadne vhodný materiál.

Na fotografii môžete vidieť miesto, kde bude inštalovaný generátor. Ide o potrubie, z ktorého vyteká voda z priehrady. Rozdiel je asi 3 stopy. Koleso odoberie len určitú časť celkového prietoku vody. V praxi najlepšie výsledky vykazovala poloha, keď voda vstupuje pod uhlom 10 hodín a vystupuje pod uhlom 5 hodín. Vtedy sa dosiahne najväčšia sila.

Ďalšie v poradí sú návrhy, ktorých prototypom bola voľne prietoková (model 1964) girlandová vodná elektráreň V. Blinova.

Vodné elektrárne, o ktorých bude reč, sú voľne prietokové, s pomerne originálnou turbínou vyrobenou z takzvaných Savoniových rotorov, navlečených na spoločnom (možno flexibilnom, kompozitnom) pracovnom hriadeli. Na ich inštaláciu nevyžadujú priehrady ani iné rozsiahle hydraulické stavby. Sú schopné pracovať s plnou účinnosťou aj v plytkej vode, čo v kombinácii s jednoduchosťou, kompaktnosťou a spoľahlivosťou konštrukcie robí tieto vodné elektrárne veľmi perspektívnymi pre farmárov a záhradkárov, ktorých pozemky sa nachádzajú v blízkosti malých vodných tokov (rieky potoky a priekopy).

Na rozdiel od priehrad je známe, že vodné elektrárne s voľným prietokom využívajú iba kinetickú energiu prúdiacej vody. Na určenie výkonu existuje vzorec:

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

N - výkon na pracovnom hriadeli (W),
- p - hustota vody (1000 kt/m3),
- V - rýchlosť toku rieky (m/s),
- F - plocha prierezu aktívnej (ponornej) časti pracovného telesa hydraulického stroja (m2),
- n - účinnosť premeny energie.

Ako je zrejmé z vzorca 1, pri rýchlosti rieky 1 m/s na jedného meter štvorcový Prierez aktívnej časti hydraulického stroja má v ideálnom prípade (keď n=1) výkon rovný iba 500W. Táto hodnota je zjavne malá pre priemyselné využitie, ale je úplne postačujúca pre vedľajší pozemok farmára alebo letného rezidenta. Navyše sa dá zvýšiť paralelnou prevádzkou niekoľkých „vodoenergetických girlandov“.

A ešte jedna jemnosť. Rýchlosť rieky v jej rôznych úsekoch je rôzna. Preto pred začatím výstavby mini-vodnej elektrárne je potrebné určiť energetický potenciál vašej rieky pomocou uvedenej jednoduchej metódy. Pripomeňme len, že tomu bude zodpovedať vzdialenosť, ktorú prejde merací plavák a vydelená časom, ktorý prejde priemerná rýchlosť prúdenie v tejto oblasti. Treba tiež poznamenať: tento parameter sa bude meniť v závislosti od ročného obdobia.

Preto by sa konštrukčné výpočty mali robiť na základe priemernej (pre plánované obdobie prevádzky mini-vodnej elektrárne) rýchlosti toku rieky.

Obr.1. Savonius rotory pre domáce girlandové mini-vodné elektrárne:

a, b - čepele; 1 - priečny, 2 - koniec.

Ďalej je potrebné určiť veľkosť aktívnej časti hydraulického stroja a jeho typ. Keďže celá minivodná elektráreň by mala byť čo najjednoduchšia a nekomplikovaná na výrobu, najvhodnejším typom meniča je Savoniusov rotor koncovej konštrukcie. Pri práci s úplným ponorením do vody môže byť hodnota F rovná súčinu priemeru rotora D a jeho dĺžky L a n = 0,5. Frekvencia otáčania f sa určí s presnosťou prijateľnou pre prax pomocou vzorca:

f=48V/3,14D (ot./min.) (2).

Aby bola vodná elektráreň čo najkompaktnejšia, mal by byť výkon uvedený vo výpočte korelovaný so skutočným zaťažením, ktorého napájanie by mala zabezpečovať minivodná elektráreň (keďže na rozdiel od veternej turbíny prúd budú nepretržite dodávané do spotrebiteľskej siete). Táto elektrina sa spravidla používa na osvetlenie, napájanie televízora, rádia a chladničky. Navyše, iba druhý je neustále uvádzaný do prevádzky počas celého dňa. Ostatné elektrospotrebiče fungujú hlavne večer. Na základe toho je vhodné zamerať sa na maximálny výkon z jednej „vodoenergetickej girlandy“ cca 250-300 W, pokrývajúci špičkové zaťaženie batériou nabitou z minivodnej elektrárne.

Prenos krútiaceho momentu z pracovného hriadeľa vodnej elektrárne na kladku elektrického generátora sa zvyčajne uskutočňuje pomocou medziprevodovky. Tento prvok však možno striktne vzaté vylúčiť, ak má generátor použitý pri konštrukcii mikrovodnej elektrárne prevádzkovú rýchlosť otáčania nižšiu ako 750 ot./min. Často však musíte odmietnuť priamu komunikáciu. V skutočnosti pre veľkú väčšinu generátorov domácej výroby pracovná rýchlosť rotácia na začiatku dodávky výkonu leží v rozmedzí 1500-3000 ot./min. To znamená, že je potrebná dodatočná koordinácia medzi hriadeľmi vodnej elektrárne a elektrickým generátorom.

Teraz, keď je predbežná teoretická časť za nami, pozrime sa na konkrétne návrhy, každý z nich má svoje výhody.

Ide napríklad o polostacionárnu mini-vodnú elektráreň s voľným prietokom s horizontálnym usporiadaním dvoch koaxiálnych, vzájomne otočených o 90° (na uľahčenie samoštartovania) a pevne spojených priečne uložených rotorov Savonius. Navyše, hlavné časti a komponenty tejto domácej vodnej elektrárne sú vyrobené z dreva ako najdostupnejšieho a „poslušného“ stavebného materiálu.

Navrhovaná mini vodná elektráreň je ponorná. To znamená, že jeho nosný rám je umiestnený na dne cez vodný tok a je spevnený kotevnými lanami alebo tyčami (ak sú napríklad v blízkosti chodníky, prístavisko lodí atď.). Deje sa tak, aby sa zabránilo odneseniu konštrukcie samotným vodným tokom.

Obr.2. Ponorná mini vodná elektráreň s horizontálnymi priečnymi rotormi:
1 - základný nosník (nosník 150x100, 2 ks), 2 - spodný priečnik (doska 150x45, 2 ks), 3 - stredný priečnik (nosník 150x120, 2 ks), 4 - stúpačka (guľatina o pr. 100, 4 ks .), 5 horný nosník (doska 150x45, 2 ks), 6 - horný priečnik (doska 100x40, 4 ks), 7 - stredný hriadeľ (nerez, tyč s priemerom 30) , 8 - kladkový blok, 9 - konštantný prúd generátora, 10 - „gander“ s porcelánovým valčekom a dvojžilovým izolovaným drôtom, 11 - základná doska (doska 200x40), 12 - hnacia kladka, 13 - zostava dreveného ložiska (2 ks), 14 - rotor „hydroenergetická girlanda“ (D600, L1000, 2 ks), 15 disk (z dosiek s hrúbkou 20-40 mm vyrazených do štítu, 3 ks); kovové prvky upevnenia (vrátane výstuh, nábojov vonkajších kotúčov) nie sú zobrazené.

Samozrejme, hĺbka rieky v mieste inštalácie mini vodnej elektrárne by mala byť menšia ako výška nosného rámu. V opačnom prípade je veľmi ťažké (ak nie nemožné) zabrániť vniknutiu vody do elektrický generátor. Ak má miesto, kde sa má minivodná elektráreň nachádzať, hĺbku viac ako 1,5 m alebo je tam veľké množstvo vody a rýchlosť prúdenia, ktorá sa v priebehu roka značne líši (čo je mimochodom celkom typické pre zasnežené vodné toky), potom sa odporúča tento dizajn vybaviť plavákmi. To tiež umožní jeho ľahké premiestňovanie pri inštalácii na rieke.

Nosný rám mini vodnej elektrárne je obdĺžnikový rám vyrobený z dreva, dosiek a malých guľatiny, pripevnený klincami a drôtom (káblom). Kovové časti konštrukcie (klince, svorníky, svorky, uholníky atď.) by mali byť podľa možnosti vyrobené z nehrdzavejúcej ocele alebo iných zliatin odolných voči korózii.

No keďže prevádzka takejto mini vodnej elektrárne je v ruských podmienkach často možná len sezónne (kvôli zamrznutiu väčšiny riek), tak po uplynutí doby prevádzky je celá stavba vytiahnutá na breh podrobená dôkladnej kontrole. Zhnité sú nahradené včas drevené prvky, hrdzavý, napriek Prijaté opatrenia bezpečnostné opatrenia, kovové časti.

Jednou z hlavných súčastí našej mini-vodnej elektrárne je „vodoenergetická girlanda“ dvoch pevne upevnených (a tvoriacich jeden celok na pracovnom hriadeli) rotorov. Ich disky sa dajú ľahko vyrobiť z dosiek s hrúbkou 20-30 mm. Ak to chcete urobiť, vytvorte z nich štít a pomocou kompasu vytvorte kruh s priemerom 600 mm. Potom sa každá z dosiek odreže podľa krivky získanej na nej. Po zrazení obrobkov na dva pásy (na dosiahnutie požadovanej tuhosti) sa všetko opakuje trikrát - podľa počtu požadovaných diskov.

Pokiaľ ide o čepele, je vhodné ich vyrobiť zo strešného železa. A lepšie - z valcových, ktoré sú vhodné vo veľkosti a rozrezané na polovicu (pozdĺž osi) nerezové nádoby(sudy), v ktorých sa zvyčajne skladujú a prepravujú poľnohospodárske hnojivá a iné agresívne materiály. V extrémnych prípadoch môžu byť čepele vyrobené z dreva. Ale ich hmotnosť (najmä po dlhom pobyte vo vode) sa výrazne zvýši. A to by sa malo pamätať pri vytváraní mini-vodných elektrární na plavákoch.

Na koncoch „vodoenergetickej girlandy“ sú pripevnené ostnaté podpery. V podstate ide o krátke valce so širokou prírubou a koncová drážka pre kľúč. Príruba je pripevnená k príslušnému rotorovému disku pomocou štyroch skrutiek.

Na zníženie trenia sú na stredných priečnikoch umiestnené ložiská. A keďže bežné guľôčkové alebo valčekové ložiská sú na prácu vo vode nevhodné, používajú sa...domáce drevené. Konštrukcia každého z nich pozostáva z dvoch príchytiek a vkladacích dosiek s otvorom pre priechod čapu. Okrem toho sú stredné ložiskové panvy umiestnené tak, že drevené vlákna prebiehajú paralelne s hriadeľom. Okrem toho sa prijmú špeciálne opatrenia, aby sa zabezpečilo, že dosky vložiek sú pevne fixované proti bočnému pohybu. To sa vykonáva pomocou uťahovacích skrutiek.

Obr.3. Zostava klzného ložiska:
1 - lisovacia konzola (St3, pás 50x8, 4 ks.), 2 - stredný priečny nosník rámu, 3 - lisovacia vložka (vyrobená z tvrdé skaly drevo, 2 ks), 4 vymeniteľné vložky (z tvrdého dreva, 2 ks), 5 - skrutka M10 s maticou Grover a podložkou (4 sady), 6 - kolík M8 s dvoma maticami a podložkami (2 ks) .

Akýkoľvek automobilový generátor sa používa ako elektrický generátor v uvažovanej mikrovodnej elektrárni. Vyrábajú 12-14 V DC a dajú sa jednoducho pripojiť k obom batérie a elektrických spotrebičov. Výkon týchto strojov je asi 300 W.

Celkom prijateľné pre vlastnoručný a návrh prenosnej mini vodnej elektrárne s vertikálnym usporiadaním „girlandy“ a generátora. Takáto vodná elektráreň je podľa autora vývoja materiálovo najmenej náročná. Nosná konštrukcia Inštaláciou, ktorá fixuje jeho polohu v koryte rieky, je dutá oceľová tyč (napríklad z rúrových častí). Jeho dĺžka sa volí na základe charakteru dna vodného toku a rýchlosti toku. A také že ostrý koniec tyč zarazená dnu by zaručila stabilitu minivodnej elektrárne a jej nenarušenie prúdom. Dodatočné použitie strií je tiež možné.
Po určení aktívneho povrchu rotora pomocou vzorca (1) a meraní hĺbky rieky v mieste inštalácie mini vodnej elektrárne je ľahké vypočítať priemer tu použitých rotorov Savonius. Aby bola konštrukcia jednoduchá a samospúšťacia, je vhodné vyrobiť „vodoenergetickú girlandu“ z dvoch rotorov spojených tak, že lopatky prvého sú posunuté o 90° voči druhému (pozdĺž osi otáčania). Okrem toho je na zvýšenie prevádzkovej účinnosti konštrukcia na strane prichádzajúceho prúdu vybavená štítom, ktorý hrá úlohu vodiacej lopatky. Pracovný hriadeľ je namontovaný v klzných ložiskách hornej a dolnej podpery. V zásade platí, že pri krátkej prevádzkovej dobe mini vodných elektrární (napr turistický výlet) môžete použiť aj guľkové ložiská veľký priemer. Ak je však vo vode piesok alebo bahno, tieto jednotky sa budú musieť po každom použití umyť v čistej vode.

Ryža. 4. Mini vodná elektráreň s vertikálnym usporiadaním rotorov koncového typu:
1 - nosná tyč, 2 - zostava spodného ložiska, 3 - disk "hydroenergetická girlanda" (3 ks), 4 - rotor (D600, 2 ks), 5 - zostava horného ložiska, 6 - pracovný hriadeľ, 7 - prevodovka, 8 - elektrický generátor, 9 - „gander“ s porcelánovým valčekom a dvojžilovým izolovaným drôtom, 10 - montážna svorka generátora, 11 - pohyblivý vodiaci panel; a, b - lopatky: výstuhy na hornom konci nosnej tyče nie sú zobrazené.

Podpery sú priskrutkované a privarené k tyči v závislosti od hmotnosti „vodoenergetickej girlandy“ a potreby jej rozloženia na časti. Horný koniec pracovného hriadeľa hydraulického stroja je zároveň vstupným hriadeľom multiplikátora, ktorý (ako najjednoduchší a technologicky najvyspelejší) je možné použiť ako remeňový.

Elektrický generátor je opäť prevzatý z auta. Je ľahké ho pripevniť na nosnú tyč pomocou svorky. A samotné drôty prichádzajúce z generátora musia mať spoľahlivú hydroizoláciu. Na obrázkoch nie sú zobrazené presné geometrické proporcie medziprevodovky, pretože závisia od parametrov konkrétneho generátora, ktorý máte. Prevodové remene sa dajú vyrobiť zo starej automobilovej duše, nastrihať ju na pásy široké 20 mm a potom skrútiť do zväzkov.

Pre napájanie malých obcí je vhodná girlandová minivodná elektráreň navrhnutá V. Blinovom, ktorá nie je ničím iným ako reťazou sudovitých rotorov Savonius s priemerom 300-400 mm, pripevnených na ohybnom kábli natiahnutom cez rieku. Jeden koniec kábla je pripevnený k sklopnej podpere a druhý cez jednoduchý multiplikátor k hriadeľu generátora. Pri rýchlosti prúdenia 1,5-2,0 m/s reťaz rotorov robí až 90 ot./min. A malá veľkosť prvkov „vodoenergetickej girlandy“ umožňuje prevádzkovať túto mikro-vodnú elektráreň na riekach s hĺbkou menšou ako jeden meter.

Treba povedať, že pred rokom 1964 sa V. Blinovovi podarilo vytvoriť niekoľko prenosných a stacionárnych mini vodných elektrární vlastnej konštrukcie, z ktorých najväčšou bola vodná elektráreň postavená pri obci Porozhki (región Tver). Dvojica girlandy tu poháňala dva štandardné automobilové a traktorové generátory s celkovým výkonom 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunin

Najbežnejšie medzi alternatívne zdroje zdroje energie sú veterné generátory, ale tie sú do značnej miery závislé od poveternostných podmienok. Pri absencii vetra alebo slabom prúdení vetra sú neúčinné. Pre normálnu prevádzku takýchto generátorov sú dobré oblasti, kde priemerná ročná rýchlosť vetra nie je nižšia ako 5-6 m/s a vyššia.

V Rusku nie je veľa oblastí s intenzívnym vetrom, stepi a pobrežie Čierneho mora Kuban, pobrežie Ďalekého východu a až tucet neobývaných alebo malých oblastí.

IN stredný pruh, v horách Kaukazu, Uralu, Altaja a iných regiónoch, kde sú malé, ale rýchlo sa pohybujúce rieky, prítoky, potoky, ľudia zabúdajú na možnosť použitia hydroelektrických generátorov.

Nie je racionálne odmietnuť ich použitie, je to zaručený zdroj elektriny, pretože rieka so stabilnou hladinou a prietokom je oveľa spoľahlivejšia ako premenlivý vietor.

Výpočet výkonu a výber dizajnu

Elektrická časť veterného generátora sa v podstate nelíši od hydrogenerátora, princíp je podobný premieňaniu mechanickej rotačnej energie na elektrickú energiu.

Rozdiel v hnacej sile je vietor alebo voda, hnacie zariadenia budú zásadne odlišné. Namiesto vrtule používajú hydraulické generátory bubnové kolesá s lopatkami.

Generátor vodíka s vlastným, ak rastú z správne miesto nie je ťažké zostaviť, ak je k dispozícii veterný generátor, zostáva už len navrhnúť a zostaviť hydraulický pohon na jeho otáčanie.

V takýchto prípadoch, aby sa generátor otáčal s požadovanú rýchlosť, je často potrebné použiť prevodovky na zmenu sily a rýchlosti otáčania, ktoré závisia od prietoku vody.

Je vypočítané, že výkon plniaceho kolesa je výrazne väčší ako plniaceho kolesa, keď prúd vody padá na lopatky hnacieho kolesa zhora, plniace koleso sa otáča s prietokom zospodu.

Preto na základe vašich podmienok používajte vždy, keď je to možné, dizajn plniaceho kolieska. Takéto koleso má však aj svoje nevýhody:

• točte pomalšie
• vyžaduje výstavbu ďalších konštrukcií

Vyššie uvedená fotografia používa plniace koleso s priamym pohonom na domácom generátore disku s permanentným magnetom, ktorého dizajn bude popísaný nižšie.

Prvky vozidla možno použiť v konštrukciách hnacieho mechanizmu:

• disky
• hviezdy
• ozubené kolesá
• reťaze a remene

V niektorých prípadoch sa používajú aj prevodovky z mopedov a motocyklov a čepele sú privarené na disky veľkých kolies traktorov.

Možnosti pre použité generátory a pripojenia záťaže

Generátory je možné použiť pre automobily, autobusy alebo najlepšie nízkorýchlostné traktorové generátory s permanentnými magnetmi.

Sú spoľahlivejšie, ľahšie sa ovládajú a opravujú a nemajú kefy.

1. generátor G250-G1 2. P362 relé-regulátor 3. autobatéria 4. ampérmeter 5 a 6 spínače 7 poistka 8 prívod paliva.

V závislosti od vašich podmienok a možností môžete použiť 24V generátory.

1. Generátor G-228 2. regulátor napätia 11.3702 3. 12V batérie zapojené do série 4. Ampérmeter na meranie nabíjacieho prúdu 5 a 6 spínače 7. záťaž.

Vo veľmi jednoduchý prípad môžete použiť batérie 6ST-75, ale pre spoľahlivosť je samozrejme lepšie nainštalovať nové lítium-iónové štartovacie batérie. Sú samozrejme drahšie, ale majú nižšiu hmotnosť ako olovené, majú menšie rozmery, majú väčšiu kapacitu A/H, majú oveľa dlhšiu životnosť a vo všetkých ohľadoch sú lepšie ako olovené.

O tom rozhoduje každý sám, v závislosti od účelu generátora, prevádzkových podmienok a finančných možností.

Ak sa chystáte na napájanie použiť hydrogenerátor domáce elektrospotrebiče určené na napájanie priemyselnej siete 220/50Hz, budete musieť použiť meniče napätia a prúdu.

Tieto zariadenia D.C. 12 alebo 24 V batérie sa premieňajú na striedavý prúd s napätím 220 V. Prichádzajú v rôznych kapacitách, musíte si vybrať v závislosti od prúdu, akú maximálnu záťaž budete používať.

Sú zapojené podľa vyššie uvedenej schémy namiesto záťaže, najjednoduchší konvertor s nízkym výkonom je možné zostaviť sami.

Tento obvod bol testovaný rokmi, funguje ako hodiny, je jednoduchý a nevyžaduje konfiguráciu. Nevýhodou je nízky výkon 100W.

Používajte energeticky úsporné žiarovky denné svetlo 13-15 W alebo LED 5-10 W sú celkom dostatočné na osvetlenie súkromného domu, garáže a dokonca aj dvora v noci. 15 W žiarovky sú rovnako jasné ako 80 W žiarovky.

Ak potrebujete viac energie na plnú prevádzku elektrickej siete, môžete si kúpiť priemyselné konvertory. V predaji je veľký sortiment 12/220V; 24/220V; 48/220V, výkon do 5 kW a viac.

Striedač Pulso IMU-800 premieňa 12V jednosmerný prúd na striedavý prúd 220V/50Hz. maximálny výstupný výkon 800W. To stačí
dosť na osvetlenie, pripojenie TV, chladničky na žehličky a bojlery, budú potrebné výkonnejšie invertory.

Zostavenie domáceho magnetického generátora

Mnoho ľudí vyrába hydroelektrický generátor vlastnými rukami pomocou metódy montáže generátora pomocou neodymových magnetov. Ako základ, na ktorom bude namontovaná celá konštrukcia, môžete vziať náboj kolesa automobilu s brzdovým kotúčom.

Továrensky zostavené, spoľahlivé a dobre vyvážené disky s permanentnými magnetmi sú pripevnené k rotujúcej časti, medzi ktorou bude upevnený disk s vinutím rotora.

Výhodou generátora s permanentnými magnetmi je, že magnetické pole je riadené, čím sa dosiahne:

• minimálna medzera medzi rotorom a statorom
• cez magneticky vodivý disk sú siločiary všetkých magnetov navzájom prepojené

Preto musia byť disky rotujúceho rotora magneticky vodivé s iným materiálom, výkon generátora sa zníži na polovicu. Disky nakreslíme na 12 rovnakých sektorov a potom ich v každom sektore rovnomerne prilepíme po obvode disku. super lepidlo magnety s priemerom 25mm a hrúbkou 5mm.

Póly magnetov sa striedajú cez jeden (S-N-S-N....) a tak ďalej v kruhu. Môžete zvýšiť počet magnetov a vinutia, bude viac pólov, čo vám umožní dosiahnuť väčší výkon pri nižších rýchlostiach.

Ale v našom prípade 12 magnetov, vinutia s drôtom 08-1 mm, každý 100 závitov, generuje dostatočný výkon na nabitie 12 V štartovacej batérie.

Koleso s priemerom 5 m, otáčajúce sa rýchlosťou 150 ot./min., produkuje prúd najmenej 1A pri 200 ot./min., nabíjací prúd dosahuje 4A, to je dosť.

Schéma zapojenia vinutia

Priemer kotúča vyrábame 30-35 cm, podľa vami zvolenej veľkosti náboja.

V našej verzii sú magnety okrúhle, ale je lepšie inštalovať obdĺžnikové 35x25x5mm, čím väčší je magnetický tok, a teda aj väčší výkon generátora.

Súčasne sú vinutia statora vyrobené oválne, veľkosti magnetov. Pri inštalácii statora sa magnety musia zhodovať so stredom vinutia.

Hrúbka statorového kotúča s vinutím musí byť rovnaká ako hrúbka kotúčov s magnetmi. Vinutia položíme na preglejkový kotúč a zapojíme ich do série podľa zadaného hviezdicového obvodu.

Po pripojení a izolácii kontaktov sa vodiče opatrne položia pozdĺž vnútorného priemeru tak, aby sa nedotýkali rotujúcich častí konštrukcie. Potom sa naplnia epoxidová živica. Pre spoľahlivosť môžete naliaty povrch zakryť skleneným vláknom, trochu ho pritlačiť a potom opäť veľkoryso nasýtiť sklolaminát na vrchu epoxidovou živicou.

Takéto opatrenia eliminujú mechanické poškodenie vinutia a prenikanie vlhkosti. Po vysušení zostavíme dosky generátora na platforme náboja.

Cez montážne otvory nasadíme prvý kotúč na dlhé skrutky otočného kotúča náboja, pričom magnety pripevníme von pomocou upínacích matíc.

Potom sa nasadí statorový kotúč s vinutím a nakoniec sa nasadí druhý kotúč s magnetmi vo vnútri. Kotúče sú upevnené napínacími maticami tak, aby medzera medzi nimi bola rovnomerná po celej rovine a nebola väčšia ako 3 mm. Po montáži otočte, aby ste skontrolovali vibrácie a hádzanie, a v prípade potreby upravte.

Pri montáži hydrogenerátora vlastnými rukami doma to musíte pochopiť priame spojenie generátor s kolesom zjednodušuje dizajn, ale nie vždy sú také ideálne podmienky dodávajúci prúd vody do kolesa.

Na niektorých miestach je potrebné použiť schémy prenosu krútiaceho momentu prostredníctvom systému prídavných hriadeľov, ozubených kolies alebo remeňových pohonov, čo znižuje výkon.

Pre tých, ktorí nechcú robiť veľa hrania, vŕtania a lepenia, je tu absolútne jednoduché možnosti môžete si kúpiť spoľahlivý čínsky generátor, ručný pohon, alebo skôr nožný pohon. Takéto generátory sa používajú v cyklistické trenažéry, spojiť podnikanie s potešením, pohodlné v núdzových situáciách.

Generátory NJB-800-12 sú veľmi praktické, majú Krásny dizajn, kompaktný.

Pri rýchlosti otáčania 250 ot./min je výstupný výkon 500 W, pri 500 ot./min. 800 W. 12V.

Je vhodné ho prepraviť v kufri auta na použitie do kempingu vodné zdroje Na koleso stačí pripevniť čepele.

Všetko je dobré, ale je tu jedna nevýhoda: stojí to takmer 30 tisíc rubľov, nie každý si to môže dovoliť. Ak existuje vhodný zdroj vody, moderné technológie vám umožní vyrobiť si spoľahlivý hydrogenerátor sami, najdôležitejším prvkom tohto projektu je vaša túžba. Ako vytvoriť manuálny generátor na videu:

Práve na tomto mieste sa pokúsime postaviť našu novú vodnú elektráreň. Už predtým sa na tomto rybníku robili pokusy o vytvorenie domáca vodná elektráreň od veveričieho kolesa s remeňovým pohonom po generátor (mimochodom, je znázornený na fotografii na konci článku), ktorý poskytoval prúd asi 1 ampér, to stačilo na napájanie niekoľkých žiaroviek a rádia v našom malom lovecký zámoček. Táto elektráreň úspešne fungovala viac ako 2 roky a rozhodli sme sa na jej mieste vytvoriť mini priehradu výkonná možnosť podobná verzia vodnej elektrárne.

Na výrobu mini priehradná vodná elektráreň budeme potrebovať:

Odrezky a rohy plechu;
- Disky kolies (používané z krytu neúspešného generátora Onan);
- Generátor (bol vyrobený z dvoch diskov s priemerom 11 palcov z kotúčových bŕzd Dodge);
- Hnací hriadeľ a ložiská sa tiež zdajú byť od Dodge, presne si to nepamätáme, takže sme ich vlastnými rukami odstránili z nejakého iného domáceho produktu;
- medený drôt s prierezom približne 15 mm;
- trochu preglejky;
- magnety;
- polystyrénová živica na výplň rotora a statora.

Výrobný proces

Lopatky hnacieho kolesa vyrábame zo 4-palcového rezu na 4 časti oceľové potrubie.

Vyrobili sme šablónu, ktorá pomohla rozložiť otvor, Bočné plochy kolesá - ráfiky s priemerom 12 palcov.

Vyrobíme si šablónu, ktorou si označíme otvory pre náboje (5 kusov), ako aj polohu uhla lopatiek. V takom kolese, ak sa pozriete zboku, voda narazí na vrch, okolo 10. hodiny, prechádza stredom kolesa a vychádza dole, o 5. hodine, takže voda narazí na koleso. dvakrát. Skontrolovali sme veľké číslo fotografie a pokúsili sa simulovať šírku a uhol lopatiek. Na fotografii vyššie sú značky pre okraje lopatiek a otvory na pripevnenie kolesa ku generátoru. Koleso má 16 nožov.

Šablóna bola prilepená na jeden z diskov - budúci bočný povrch kolesa sme zovrel oba disky dohromady. Vyššie uvedená fotografia zobrazuje vŕtanie malých otvorov na umiestnenie nožov.

Medzi kotúčmi vytvoríme 10-palcovú medzeru pomocou pevných závitových kolíkov a pred inštaláciou čepelí ich zarovnáme tak starostlivo, ako je to len možné.

Proces zvárania kolies je znázornený na fotografii vyššie. Je veľmi dôležité, aby čepele boli vyrobené z pozinkovanej oceľovej rúry. Pred zváraním je potrebné odstrániť zinok z hrán lopatiek, pretože pri zváraní pozinkovaný kov uvoľňuje toxický plyn, ktorému sa snažíme vyhnúť.

Hotové koleso našej budúcej hydroelektrárne, bez generátora. Na druhej strane kolesa (oproti generátoru) je v bočnom kotúči otvor s priemerom 4 palce - pre ľahké priskrutkovanie ku generátoru a tiež na čistenie, aby ste mohli siahnuť a vybrať palice a iné úlomky, ktoré môže voda zaniesť dovnútra.

Tryska má rovnakú šírku (10 palcov) ako koleso a je približne 1 palec vysoká na konci, kde voda vyteká. Plocha trysky je o niečo menšia ako 4-palcová rúrka, na ktorej je tryska namontovaná. Na fotografii vyššie ohýbame kovový plech vlastnými rukami pre trysku.

Nasadili sme koleso na nápravu, naša vodná elektráreň je takmer pripravená, zostáva už len vyrobiť a nainštalovať generátor. Celá konštrukcia je pohyblivá. Trysku môžeme posúvať dopredu, dozadu, hore, dole. Koleso a generátor sa môžu pohybovať dopredu a dozadu.

Výroba generátora pre našu vodnú elektráreň.>

Vyrobíme vinutie statora a pripravíme ho na odlievanie. Vinutie pozostáva z 9 cievok, každá cievka pozostáva zo 125 závitov medeného drôtu s prierezom 1,5 mm. Každá fáza pozostáva z 3 cievok zapojených do série, vyviedli sme 6 koncov, takže môžeme vytvoriť buď hviezdicové alebo trojuholníkové zapojenie.

A toto je stator po naplnení. (Na vyplnenie používame polyesterovú živicu) Jej priemer je 14 palcov (35,5 cm), hrúbka je 0,5 palca 1,3 cm.

Vyrábame šablónu z preglejky - na označenie na magnety.

Na fotografii je šablóna a jeden z brzdových kotúčov (budúci rotor).

Podľa pripravenej šablóny poukladáme 12 magnetiek s rozmermi 2,5 x 5 cm a hrúbkou 1,3 cm.

Rotor naplníme polyesterovou živicou a keď živica zaschne, rotor je pripravený na použitie.

Takto vyzerá naša takmer dokončená vodná elektráreň s generátorom.

Foto z druhej strany. Pod hliníkovým krytom sú dva mostíkové usmerňovače od 3-fázového striedavého prúdu po jednosmerný prúd. Ampérmetrová stupnica – do 6A. V tomto stave, keď je vzduchová medzera medzi magnetickými rotormi znížená na limit, stroj produkuje 12,5 voltov pri 38 otáčkach za minútu.

V zadnom magnetickom rotore sú 3 ladiace skrutky na nastavenie vzduchovej medzery, aby sa generátor mohol točiť rýchlejšie podľa potreby v nádeji, že nájde optimum.

Vo svojom voľnom čase sa na výstavbe vodnej elektrárne podieľalo 17 ľudí.

Začnime vyrábať spojovacie prvky, aby sme to urobili, najprv očistíme všetku hrdzu z plechu a rohov, natrieme a natrieme, to samozrejme nie je potrebné, ale takto je to krajšie a bude to vyzerať predajne.

Náš generátor s vodným kolesom je pripravený, zostáva ho už len nainštalovať!

Bolo by pekné postaviť pre generátor úvodnú obrazovku, ktorá by rotovala s kolesom, ale vhodný materiál sme nikdy nenašli. Preto sme sa rozhodli urobiť to neskôr, ak vodná elektráreň začne fungovať.

Ďalšia fotka generátora s vodným kolesom. Tryska ešte nie je nainštalovaná, je v zadnej časti tela a čoskoro ju namontujeme.

Na fotke je miesto, kam ho chceme umiestniť. Z dna priehrady vychádza 4-palcové potrubie, asi 3-metrový pokles. Odoberáme len malú časť vodného prúdu.

Toto je naša stará mikrovodná elektráreň, ktorá fungovala 2 roky vrátane zím. Stačilo to na 1 ampér (12 wattov) alebo tak. Jedná sa o veveričkové koleso s remeňovým pohonom na motor z počítačového streamera od Ameteku. Napnutie remeňa je rozhodujúce pre úspešnú prevádzku a musí sa často nastavovať. Dúfame, že sme vytvorili niečo lepšie ako toto.

Tu je naša vodná elektráreň na mieste, zriaďujeme ju. Nakoniec sa dostávame k teoreticky predpovedaným parametrom: najlepší výsledok Ukazuje sa, keď voda vstupuje o 10. hodine na ráfik kolesa a odchádza okolo 5. hodiny.

Funguje to! Výstup je asi 2 ampéry (presnejšie 1,9). Nie je možné zvýšiť prúd. Úpravy nie sú jednoduché - každý pohyb kolesa vyžaduje zodpovedajúci pohyb trysky a naopak. Môžeme tiež zmeniť vzduchovú medzeru a zmeniť spojenie z hviezdy na trojuholník. Výsledok je jednoznačne lepší pre hviezdu – výkon je vyšší ako pre trojuholník pri rovnakej rýchlosti. Nakoniec sme išli s prevodníkom s vôľou 1,25 palca (dosť veľa).

Stroj môže byť vyrobený o niečo lacnejšie použitím menej výkonných magnetov a menšej vzduchovej medzery... alebo môže produkovať väčší prúd s rovnakými magnetmi, menšou medzerou a cievkami s väčším počtom závitov. Raz to urobíme. Medzitým koleso produkuje 160 otáčok za minútu pri voľnobehu, 110 otáčok za minútu pri zaťažení, čím produkuje 1,9 A x 12V.
Užili sme si veľa zábavy, bola to veľká zábava a mini vodná elektráreň funguje dobre. Potrebujeme ešte clonu na generátor - rieka je plná magnetitového piesku! Každých pár hodín musíte vyčistiť magnetické rotory od nánosov piesku. Na vstup do potrubia musíte nainštalovať clonu alebo pripevniť pár silných magnetov.

Na základe materiálov zo stránky: Otherpower.com

Pravidelné zvyšovanie cien elektriny núti mnohých ľudí premýšľať o problematike alternatívnych zdrojov elektriny. Jeden z najlepšie riešenia v tomto prípade vodná elektráreň. Hľadanie riešenia tohto problému sa netýka len rozsahu krajiny. Čoraz častejšie môžete vidieť mini-vodné elektrárne pre domácnosť (dača). Náklady v tomto prípade budú len na výstavbu a Údržba. Nevýhodou takejto konštrukcie je, že jej konštrukcia je možná len za určitých podmienok. Vyžaduje sa prietok vody. Okrem toho výstavba tejto konštrukcie vo vašom dvore vyžaduje povolenie miestnych úradov.

Schéma mini vodnej elektrárne

• Kanál, charakteristický pre roviny. Sú inštalované na riekach s nízkymi prietokmi.
• Stacionárne využívajú energiu vodných riek s rýchlym tokom vody.
• Vodné elektrárne inštalované v miestach, kde klesá prietok vody. Najčastejšie sa nachádzajú v priemyselných organizáciách.
• Mobilné, ktoré sú postavené pomocou vystužených hadíc.

Na výstavbu vodnej elektrárne stačí aj malý potôčik pretekajúci areálom. Majitelia domov s centrálnym zásobovaním vodou by nemali zúfať.

Jedna z amerických spoločností vyvinula stanicu, ktorú možno zabudovať do vodovodného systému domu. Vo vodovodnom systéme je zabudovaná malá turbína, ktorá je poháňaná prúdom vody pohybujúcim sa gravitáciou. Tým sa zníži prietok vody, ale znížia sa náklady na elektrickú energiu. Okrem toho je táto inštalácia úplne bezpečná.

Budujú sa dokonca aj mini-vodné elektrárne kanalizačné potrubie. Ale ich konštrukcia si vyžaduje vytvorenie určitých podmienok. Voda cez potrubie by mala prúdiť prirodzene kvôli sklonu. Druhou požiadavkou je, že priemer potrubia musí byť vhodný na inštaláciu zariadenia. A to sa nedá urobiť v samostatnom dome.

Klasifikácia mini-vodných elektrární

Mini-vodné elektrárne (domy, v ktorých sa používajú, sú väčšinou v súkromnom sektore) najčastejšie patria do jedného z nasledujúcich typov, ktoré sa líšia princípom činnosti:

• Vodné koleso - tradičný typ, ktorý je najjednoduchšie implementovať.
• Vrtuľa. Používajú sa v prípadoch, keď má rieka koryto široké viac ako desať metrov.
• Girlanda je inštalovaná na riekach s miernym tokom. Na zvýšenie rýchlosti prúdenia vody sa používajú ďalšie konštrukcie.
• Rotor Darrieus sa zvyčajne inštaluje v priemyselných podnikoch.

Prevaha týchto možností je spôsobená tým, že nevyžadujú výstavbu priehrady.

Vodné koleso

Ide o klasický typ vodnej elektrárne, ktorý je najobľúbenejší pre súkromný sektor. Mini vodné elektrárne tohto typu Sú to veľké koleso, ktoré sa môže otáčať. Jeho čepele klesajú do vody. Zvyšok konštrukcie je nad korytom rieky, čo spôsobuje pohyb celého mechanizmu. Sila sa prenáša cez hydraulický pohon do generátora, ktorý vyrába prúd.

Vrtuľová stanica

Na ráme vo vertikálnej polohe je rotor a podvodný veterný mlyn, ktorý je spustený pod vodu. Veterný mlyn má lopatky, ktoré sa otáčajú pod vplyvom prúdu vody. Najlepší odpor poskytujú lopatky široké dva centimetre (s rýchlym tokom, ktorých rýchlosť však nepresahuje dva metre za sekundu).

V tomto prípade sú čepele poháňané skôr výsledným tlakom vody než ním. Okrem toho je smer pohybu lopatiek kolmý na smer prúdenia. Tento proces je podobný ako pri veterných elektrárňach, len funguje pod vodou.

Vodná elektráreň Garlyandnaya

Tento typ minivodnej elektrárne pozostáva z kábla natiahnutého cez koryto a zaisteného v podpernom ložisku. Turbíny sú na ňom zavesené a pevne pripevnené vo forme girlandy. malá veľkosť a hmotnosť (hydraulické rotory). Skladajú sa z dvoch polvalcov. Zarovnaním osí pri spúšťaní do vody v nich vzniká krútiaci moment. To spôsobí, že sa kábel ohne, natiahne a začne sa otáčať. V tejto situácii možno kábel prirovnať k hriadeľu, ktorý slúži na prenos energie. Jeden z koncov kábla je pripojený k prevodovke. Prenáša sa naň sila z rotácie lanka a hydraulických vrtúľ.

Prítomnosť niekoľkých „girlandov“ pomôže zvýšiť výkon stanice. Môžu byť navzájom prepojené. Ani to výrazne nezvýši účinnosť tejto vodnej elektrárne. Toto je jedna z nevýhod takejto štruktúry.

Ďalšou nevýhodou tohto druhu je nebezpečenstvo, ktoré vytvára pre ostatných. Tento druh stanice je možné použiť iba na opustených miestach. Potrebné sú výstražné značky.

Rotor Daria

Mini-vodná elektráreň pre súkromný dom tohto typu je pomenovaná po svojom developerovi Georgesovi Darrieusovi. Patentovaný tento dizajn bol späť v roku 1931. Ide o rotor, na ktorom sú umiestnené lopatky. Požadované parametre sa vyberajú individuálne pre každú čepeľ. Rotor je spustený pod vodu vo vertikálnej polohe. Lopatky sa otáčajú v dôsledku tlakového rozdielu vyplývajúceho z vody prúdiacej po ich povrchu. Tento proces je podobný ako pri vzlete lietadiel.

Tento typ vodnej elektrárne má dobrý ukazovateľ Efektívnosť Trojnásobná výhoda – na smere prúdenia nezáleží.

Medzi nevýhody tohto môžeme zdôrazniť komplexný dizajn a náročná inštalácia.

Výhody mini-vodných elektrární

Bez ohľadu na typ konštrukcie majú mini-vodné elektrárne množstvo výhod:

• Sú šetrné k životnému prostrediu a neprodukujú látky škodlivé pre ovzdušie.
• Proces výroby elektriny prebieha bez vytvárania hluku.
• Voda zostáva čistá.
• Elektrina sa vyrába neustále, bez ohľadu na dennú dobu alebo poveternostné podmienky.
• Na zriadenie stanice stačí aj malý potok.
• Prebytočnú elektrinu je možné predať susedom.
• Nepotrebujete veľa povoľovacích dokumentov.

Urob si sám mini vodná elektráreň

Môžete si ho postaviť sami na výrobu elektriny. Pre súkromný dom stačí dvadsať kilowattov za deň. S touto hodnotou sa dokáže vyrovnať aj mini-vodná elektráreň zostavená vlastnými rukami. Ale to treba mať na pamäti tento proces vyznačuje sa množstvom funkcií:

• Je dosť ťažké urobiť presné výpočty.
• Rozmery a hrúbka prvkov sa vyberajú „okom“, iba experimentálne.
• Vlastnoručne vyrobené konštrukcie nemajú ochranné prvky, čo vedie k časté poruchy a súvisiace náklady.

Preto, ak nemáte skúsenosti a určité znalosti v tejto oblasti, je lepšie opustiť tento druh nápadu. Môže byť lacnejšie kúpiť hotovú stanicu.

Ak sa stále rozhodnete urobiť všetko sami, musíte začať meraním rýchlosti toku vody v rieke. Koniec koncov, od toho závisí výkon, ktorý možno získať. Ak je rýchlosť nižšia ako jeden meter za sekundu, výstavba mini-vodnej elektrárne v tejto lokalite nebude opodstatnená.

Ďalšou fázou, ktorú nemožno vynechať, sú výpočty. Je potrebné starostlivo vypočítať výšku nákladov, ktoré budú vynaložené na výstavbu stanice. V dôsledku toho sa môže ukázať, že vodná elektráreň nie je najlepšia možnosť. Potom by ste mali venovať pozornosť iným druhom alternatívnej elektriny.

Mini vodná elektráreň môže byť optimálnym riešením na úsporu nákladov na energiu. Pre jeho výstavbu musí byť v blízkosti domu rieka. V závislosti od požadovaných vlastností si môžete vybrať vhodná možnosť Vodná elektráreň. So správnym prístupom môžete dokonca urobiť takúto konštrukciu vlastnými rukami.