Creșterea regulată a prețurilor la energie electrică îi face pe mulți să se gândească la problema surselor alternative de energie electrică. Una dintre cele mai bune soluții în acest caz este o centrală hidroelectrică. Căutarea unei soluții la această problemă nu privește doar dimensiunea țării. Din ce în ce mai mult, puteți vedea minihidrocentrale pentru locuință (cabana). Costurile în acest caz vor fi doar pentru construcție și întreținere. Dezavantajul unei astfel de structuri este că construcția sa este posibilă numai în anumite condiții. Este necesar debitul de apă. În plus, construcția acestei structuri în curtea dumneavoastră necesită permisiunea autorităților locale.
Schema minicentralei hidroelectrice
Principiul de funcționare a unei centrale hidroelectrice pentru o locuință este destul de simplu. Diagrama structurii este următoarea. Apa cade pe turbină, determinând rotirea palelor. Ei, la rândul lor, din cauza cuplului sau căderii de presiune, antrenează actuatorul hidraulic. Din aceasta, puterea primită este transmisă la generatorul electric, care genereazăelectricitate.
În prezent, schema hidroelectrică este finalizată cel mai adesea cu un sistem de control. Acest lucru permite designului să funcționeze în modul automat. În caz de nevoie (de exemplu, un accident), este posibil să treceți la control manual.
Soiuri de minicentrale hidroelectrice
Ar trebui să se înțeleagă că minicentralele hidroelectrice nu pot produce mai mult de trei mii de kilowați. Aceasta este puterea maximă a unei astfel de structuri. Valoarea exactă va depinde de tipul HPP și de designul echipamentului utilizat.
În funcție de tipul debitului de apă, se disting următoarele tipuri de stații:
- Canal, caracteristic câmpiei. Sunt instalate pe râuri cu debit scăzut.
- Staționar folosește energia râurilor de apă cu un debit rapid de apă.
- HPP instalate în locuri în care debitul de apă scade. Se găsesc cel mai adesea în organizațiile industriale.
- Mobile, care sunt construite folosind un manșon întărit.
Pentru construirea unei centrale hidroelectrice este suficient chiar și un mic pârâu care curge prin amplasament. Proprietarii de case cu apă centrală nu ar trebui să dispere.
Una dintre companiile americane a dezvoltat o stație care poate fi încorporată în sistemul de alimentare cu apă la domiciliu. În sistemul de alimentare cu apă este construită o mică turbină, care este pusă în mișcare de fluxul de apă care se mișcă gravitațional. Încetinește vitezadebitul de apă, dar reduce costul energiei electrice. În plus, această instalare este complet sigură.
Chiar și minihidrocentrale se construiesc în conducta de canalizare. Dar construcția lor necesită crearea unor condiții. Apa prin conductă ar trebui să curgă natural din cauza pantei. A doua cerință este ca diametrul conductei să fie adecvat pentru echipament. Și acest lucru nu se poate face într-o casă independentă.
Clasificarea mini-HPP-urilor
Minicentrale hidroelectrice (casele în care sunt utilizate sunt în mare parte din sectorul privat) sunt cel mai adesea unul dintre următoarele tipuri, care diferă prin principiul de funcționare:
- Roata cu apă este tipul tradițional și cel mai ușor de realizat.
- Elice. Folosit în cazurile în care râul are un canal cu o lățime mai mare de zece metri.
- Girlanda este instalată pe râuri cu un debit ușor. Sunt folosite structuri suplimentare pentru a crește viteza de curgere a apei.
- Rotorul Darrieus este instalat de obicei în fabrici industriale.
Aceste opțiuni sunt comune, deoarece nu necesită construirea unui baraj.
Waterwheel
Acesta este un tip clasic de centrală hidroelectrică, care este cel mai popular pentru sectorul privat. Minicentrale hidroelectrice de acest tip sunt o roată mare care se poate roti. Lamele sale sunt coborâte în apă. Restul structurii este deasupra canalului, forțând întregul mecanism să se miște. Putereeste transmis printr-o acţionare hidraulică la un generator care generează curent.
Stație de elice
Pe cadru în poziție verticală se află un rotor și o moară de vânt subacvatică, coborâte sub apă. Moara de vânt are pale care se rotesc sub influența fluxului de apă. Cea mai bună rezistență o oferă lamele de doi centimetri lățime (cu un flux rapid, a căror viteză, însă, nu depășește doi metri pe secundă).
În acest caz, lamele sunt puse în mișcare datorită forței de ridicare care rezultă, și nu datorită presiunii apei. Mai mult, direcția de mișcare a palelor este perpendiculară pe direcția curgerii. Acest proces este similar cu parcurile eoliene, doar că funcționează sub apă.
Garland HPP
Acest tip de minicentrală hidroelectrică este un cablu întins peste pat și fixat într-un lagăr axial. Turbinele de dimensiuni și greutate mici (rotoare hidraulice) sunt atârnate și fixate rigid pe ea sub formă de ghirlande. Ele constau din doi semicilindri. Datorită alinierii axelor, atunci când sunt coborâte în apă, se creează un cuplu în ele. Acest lucru duce la faptul că cablul se îndoaie, se întinde și începe să se rotească. În această situație, cablul poate fi comparat cu un arbore care servește la transmiterea puterii. Un capăt al cablului este conectat la cutia de viteze. Puterea îi este transferată de la rotația cablului și a rotoarelor hidraulice.
Prezența mai multor „ghirlande” va ajuta la creșterea puterii stației. Ele pot fi conectate între ele. Nici măcar asta nu se îmbunătățește prea mult.eficiența acestui HPP. Acesta este unul dintre dezavantajele unei astfel de structuri.
Un alt dezavantaj al acestei specii este pericolul pe care îl creează pentru alții. Acest tip de stație poate fi folosit doar în locuri pustii. Semnele de avertizare sunt obligatorii.
Rotor Daria
O minihidrocentrală pentru o casă privată de acest tip poartă numele dezvoltatorului ei - Georges Darier. Acest design a fost brevetat în 1931. Este un rotor cu palete pe el. Pentru fiecare dintre lame, parametrii necesari sunt selectați individual. Rotorul este coborât sub apă în poziție verticală. Lamele se rotesc din cauza scăderii de presiune care se produce sub acțiunea apei care curge pe suprafața lor. Acest proces este similar cu forța de portare care face ca avioanele să decoleze.
Acest tip de HPP are un indice de eficiență bun. Al doilea avantaj este că direcția fluxului nu contează.
Din dezavantajele acestui tip de centrale electrice, se poate remarca un design complex și o instalare dificilă.
Avantajele minihidrocentralelor
Indiferent de tipul de proiectare, minicentralele hidroelectrice au o serie de avantaje:
- Prietenos cu mediul, nu produce substanțe nocive pentru atmosferă.
- Procesul de generare a energiei electrice este fără zgomot.
- Apa rămâne curată.
- Electricitatea este generată în mod constant, indiferent de ora din zi sau de condițiile meteo.
- Chiar și un flux mic este suficient pentru a echipa stația.
- Surplusul de energie electrică poate fi vândut vecinilor.
- Nu aveți nevoie de multă documentație pentru permis.
Mini hidrocentrală DIY
Puteți construi o stație de apă pentru a genera electricitate singur. Pentru o casă privată, sunt de ajuns douăzeci de kilowați pe zi. Chiar și o minicentrală hidroelectrică de do-it-yourself poate gestiona această valoare. Dar trebuie amintit că acest proces este caracterizat de o serie de caracteristici:
- Calculele precise sunt dificil de făcut.
- Dimensiuni, grosimea elementelor este selectată „cu ochi”, doar empiric.
- Structurile improvizate nu dispun de caracteristici de protecție, ceea ce duce la defecțiuni frecvente și costuri asociate.
De aceea, dacă nu există experiență și anumite cunoștințe în acest domeniu, este mai bine să renunți la ideea de acest gen. Poate fi mai ieftin să cumpărați o stație gata făcută.
Dacă tot decideți să faceți totul cu propriile mâini, atunci trebuie să începeți prin a măsura viteza debitului de apă din râu. La urma urmei, depinde de puterea care poate fi obținută. Dacă viteza este mai mică de un metru pe secundă, atunci construcția unei minihidrocentrale în acest loc nu se va justifica.
Un alt pas care nu trebuie omis sunt calculele. Este necesar să se calculeze cu atenție suma costurilor care vor fi cheltuite pentru construcția stației. Ca rezultat, se poate dovedi că energia hidroelectrică nu este cea mai bună opțiune. Atunci ar trebui să acordați atenție altor tipuri de electricitate alternativă.
Minihidrocentrala ar putea fi cea mai bună soluție de economisire a costurilorpentru electricitate. Pentru construcția sa este necesar să existe un râu lângă casă. În funcție de caracteristicile dorite, puteți alege versiunea adecvată a centralei hidroelectrice. Cu abordarea corectă, puteți chiar să realizați o astfel de structură cu propriile mâini.
