Mini ve mikro hidroelektrik santralleri - popüler tasarımlar ve uygulamalar

Bugünün endüstriyel enerjisine bakarsanız, alternatif enerji alanındaki gelişmelerin dinamiklerine dikkat ederseniz, böyle bir stereotipin uzun zamandır burada oluştuğunu kolayca fark edebilirsiniz: düz bir nehir temel olarak hidroelektrik santrallerinde güç üretmek için uygun değildir.

Büyük hidroelektrik santralleri, dik kenarlarda veya su akış hızının en az 2 m / s'ye ulaştığı dağ nehirlerinde büyük elektrik kapasiteleri üretmek için orijinal olarak tasarlanmış ekipman kullanılarak inşa edilmektedir.

Bu tür hidroelektrik santralleri için jeneratör setleri, alçak bir nehrin nispeten zayıf bir akıntısı üzerinde çalışmaya uygun değildir. Bu amaçlar için (herhangi bir nehir için), sadece birkaç watt için cep telefonlarını şarj etmek için yürüyüş oyuncakları satılmaktadır ...

Tabii ki, daha sonra endüstriyel bir hidroelektrik istasyonunun inşaatı için bir baraj inşa etmek pahalı bir girişimdir, uzun bir süre için ödeyecek ve düz bir nehir üzerinde geleneksel bir hidroelektrik santrali kurmanın bir anlamı yoktur. Bir ova nehri üzerine geleneksel bir sevk cihazı monte edilmiş olsa bile, verimliliği, özellikle vites kutusundaki kayıpları dikkate alarak, düşük hızlarda normal güç elde etmesine izin vermez.

Son olarak, 2 m / s'den daha düşük bir su hızının hidroelektrik için uygun olmadığını söyleyen formüller, basitçe küçük akımlara uygulanacak şekilde tasarlanmamıştır. Burada, büyük endüstriyel hidroelektrik santrallerinden farklı formüller ve üretime farklı yaklaşımlar gerekmektedir.

Düşük güçlü hidrolik tesisatların ülkemizin erişilemeyen bölgelerine nasıl elektrik sağlayabileceğini ve inşaatlarının küçük maliyetlerinin hızlı bir şekilde ödeyeceğini hayal edin. Küçük akışlarda zaten mini ve mikro hidroelektrik santraller inşa edebilirsiniz. Bu, Rusya'da potansiyeli yüzde bir kesimin gerçekleştiği alternatif enerjinin gelişimini nasıl etkiler?

Bir mini-hidroelektrik santrali, normal bir elektrik şebekesinin döşenmesinin imkansız olduğu herhangi bir nehrin yakınında bulunan bir tatil köyüne, bir malikâne, bir çiftlik, bir çiftliğe güç sağlamak için yeterlidir. Su temini ve sanitasyon tesislerinde bile, prensip olarak mikro-hidroelektrik santralleri düzenlemek mümkündür. Dahası, küçük hidroelektrik santrallerin tasarımları uzun zamandır şefkatli ve yaratıcı insanların zihninde olgunlaşıyor ve olgunlaşıyor.

Ev yapımı mini hidroelektrik santrallerin en popüler tasarımlarına bakalım. Bu nedenle, küçük boyutlu küçük hidroelektrik santralleri, rotorları farklı şekillerde düzenlenebilen nehrin serbest akışının enerjisini kullanarak her zaman birkaç yüz watt kapasiteli birkaç on kilovat kapasiteli hidroelektrik santralleri akıyor. Mini hidroelektrik santralleri için üç ana rotor tipi vardır: su çarkı, çelenk ve pervane.

Su çarkı nehre dik olarak monte edilir ve omuz bıçaklarının yarısından daha azını suya daldırır. Akım tekerleği döndürür, bıçaklara çarpar ve tekerlek jeneratörün rotorunu döndürür (bir kardan, dişli veya başka bir dişli aracılığıyla). Bu, mini-hidro için en basit ve çok yönlü türbin türüdür: en az hacimlidir, en küçük alanı işgal eder ve en yüksek verime sahiptir.

Bu tür tekerlekler nehre veya hatta küçük bir dağ derisine monte edilebilir. Ev yapımı modellerde, genellikle jeneratör olarak sabit mıknatıslara dönüştürülmüş bir araba jeneratörü bulabilirsiniz. Tekerlek modellerinin gücü kilowatt birimlerine ulaşır.

Bir çelenk hidroelektrik santrali, bir nehir bankasından diğerine aktarılan, birbiri ardına silindirik rotorlarla sabitlenmiş bir dizi uzun kablodur. Suya daldırılan rotorlar, nehir boyunca döner, kabloları döndürür ve kablolar jeneratör rotorunu dişliler aracılığıyla döndürür.

Böyle bir yapı oldukça yoğun bir yapıya sahiptir ve bir şekilde nehir yatağını bir baraj gibi bloke ettiği için tehlikelidir.

Bu fikrin bir varyasyonu, bir kardan içinden senkron bir jeneratöre dönüşü aktaran, dönen bir eksen üzerinde bıçaklı rotorlardır. Bu tür jeneratörler kilovat birim başına üretilir.

Pervane - Su altında ters çevrilmiş, bir boruya monte edilmiş ince kanatlı bir rüzgar türbinine benziyor. Bıçakların kalınlığı ve borunun çapı, rotorun montaj sahasındaki akış hızına bağlıdır. Buradaki dönüş, dişli kutusundan jeneratör rotoruna iletilir.

Bu tür türbin en uzman olduğu ortaya çıkar, çünkü türbin kesinlikle kurulum sahasındaki akış koşulları için üretilir, böylece borudaki su hızı artar.

Bu tip jeneratörler sadece amatörler tarafından değil, aynı zamanda endüstri tarafından da üretilmektedir: bir Japon şirketi 250 watt kapasiteli bu jeneratörleri üretmektedir.

Mini hidroelektrik santralinde kurulu olan güç ekipmanı da aynı derecede önemlidir. Basınç ve akış hızı ile uyumlu çalışmalı, acil durumlar da dahil olmak üzere her türlü koruma ile donatılmış manuel kontrole geçme yeteneğine sahip stabilizasyon ve elektroniklere sahip olmalıdır.