قدرت جریان آب یک منبع طبیعی تجدیدپذیر است که به شما امکان می دهد تقریباً برق رایگان به دست آورید. انرژی اهدا شده توسط طبیعت فرصتی برای صرفه جویی در آب و برق و حل مشکل شارژ مجدد تجهیزات فراهم می کند.

اگر نزدیک خانه شما نهر یا رودخانه ای جاری است، ارزش دارد که از آن بهره ببرید. آنها می توانند برق محل و خانه را تامین کنند. و اگر با دستان خود یک نیروگاه برق آبی بسازید، اثر اقتصادی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

مقاله ارائه شده به تفصیل فن آوری های ساخت سازه های هیدرولیک خصوصی را تشریح می کند. ما در مورد آنچه برای راه اندازی سیستم و اتصال آن به مصرف کنندگان لازم است صحبت کردیم. در اینجا با تمام گزینه های تامین کنندگان انرژی مینیاتوری که از مواد ضایعاتی مونتاژ شده اند آشنا خواهید شد.

نیروگاه های برق آبی سازه هایی هستند که می توانند انرژی حرکت آب را به الکتریسیته تبدیل کنند. تاکنون فقط در غرب به طور فعال مورد استثمار قرار گرفته اند. در کشور ما این صنعت خوش آتیه تنها اولین قدم های ترسو خود را برمی دارد.

گالری تصاویر

در این مکان است که ما سعی خواهیم کرد نیروگاه برق آبی جدید خود را بسازیم. قبلاً در این حوضچه قبلاً تلاش هایی برای ایجاد یک نیروگاه برق آبی خانگی از چرخ سنجاب با تسمه محرک به ژنراتور انجام شده بود (به هر حال ، در عکس در انتهای مقاله نشان داده شده است) که تولید شد. جریانی در حدود 1 آمپر، برای روشن کردن چندین لامپ و یک رادیو در کلبه شکاری کوچک ما کافی بود. این نیروگاه بیش از 2 سال با موفقیت کار کرد و ما تصمیم گرفتیم نسخه قدرتمندتری از یک نیروگاه برق آبی مشابه را به جای این مینی سد ایجاد کنیم.

برای ساخت یک نیروگاه برق آبی سد مینی بر روی m به موارد زیر نیاز دارید:

ضایعات و گوشه های ورق فلزی؛
- دیسک های چرخ (که از محفظه یک ژنراتور Onan استفاده می شود)؛
- ژنراتور (از دو دیسک به قطر 11 اینچ از ترمزهای دیسکی Dodge ساخته شده است).
- به نظر می رسد محور محرک و یاتاقان ها نیز از دوج هستند ، دقیقاً به یاد نداریم ، بنابراین آنها را با دست خود از برخی محصولات خانگی دیگر حذف کردیم.
- سیم مسی با سطح مقطع تقریباً 15 میلی متر؛
- مقداری تخته سه لا؛
- آهن ربا؛
- رزین پلی استایرن برای پر کردن روتور و استاتور.

فرایند ساخت

تیغه های چرخ محرک را از یک لوله فولادی 4 اینچی برش داده شده به 4 قطعه می سازیم.

ما قالبی ساختیم که به ما کمک کرد سوراخ را بسازیم. سطوح جانبی چرخ دیسک هایی با قطر 12 اینچ هستند.

ما یک الگو درست می کنیم که با آن سوراخ های هاب ها (5 قطعه) و همچنین موقعیت زاویه تیغه ها را مشخص می کنیم. در چنین چرخی اگر از پهلو نگاه کنید، آب به بالا برخورد می کند، حدود ساعت 10، از وسط چرخ می گذرد و از پایین، ساعت 5 بیرون می آید، بنابراین آب به چرخ می خورد. دو برابر. ما تعداد زیادی عکس را بررسی کردیم و سعی کردیم عرض و زاویه تیغه ها را شبیه سازی کنیم. در عکس بالا علامت هایی برای لبه های تیغه ها و سوراخ هایی برای اتصال چرخ به ژنراتور وجود دارد. چرخ دارای 16 تیغه است.

الگو به یکی از دیسک ها چسبانده شد - سطح جانبی آینده چرخ ما هر دو دیسک را به هم چسباندیم. عکس بالا حفاری سوراخ های کوچک برای قرار دادن تیغه ها را نشان می دهد.

ما بین دیسک ها با استفاده از ناودانی های رزوه ای جامد فاصله ای 10 اینچی ایجاد می کنیم و قبل از نصب تیغه ها تا حد امکان آنها را با دقت تراز می کنیم.

فرآیند جوشکاری چرخ در عکس بالا نشان داده شده است. بسیار مهم است که تیغه ها از لوله فولادی گالوانیزه ساخته شده باشند. قبل از جوشکاری، لازم است روی از لبه های تیغه ها جدا شود، زیرا هنگام جوشکاری، فلز گالوانیزه گاز سمی ساطع می کند که سعی می کنیم از آن اجتناب کنیم.

چرخ تمام شده ایستگاه برق آبی آینده ما، بدون ژنراتور. در طرف دیگر چرخ (مقابل ژنراتور)، سوراخی به قطر 4 اینچ در دیسک جانبی وجود دارد - برای سهولت در پیچ شدن به ژنراتور و همچنین برای تمیز کردن، به طوری که می توانید چوب ها و سایر موارد را در آن بردارید. زباله هایی که آب ممکن است داخل آن حمل کند.

نازل به همان عرض (10 اینچ) چرخ است و در انتهای جایی که آب خارج می شود حدود 1 اینچ ارتفاع دارد. سطح نازل کمی کوچکتر از لوله 4 اینچی است که نازل روی آن نصب شده است. در عکس بالا یک ورق فلزی را با دستان خود برای نازل خم می کنیم.

ما چرخ را روی محور قرار می دهیم، نیروگاه برق آبی ما تقریباً آماده است، تنها چیزی که باقی می ماند ساخت و نصب ژنراتور است. کل سازه متحرک است. ما می توانیم نازل را به جلو، عقب، بالا، پایین حرکت دهیم. چرخ و ژنراتور می توانند به جلو و عقب حرکت کنند.

ساخت ژنراتور برای نیروگاه برق آبی ما.>

سیم پیچ استاتور را می سازیم و برای ریخته گری آماده می کنیم. سیم پیچ از 9 سیم پیچ تشکیل شده است که هر سیم پیچ از 125 دور سیم مسی با سطح مقطع 1.5 میلی متر تشکیل شده است. هر فاز شامل 3 سیم پیچ است که به صورت سری به هم متصل شده اند، ما 6 سر را بیرون آورده ایم، بنابراین می توانیم یک اتصال ستاره و یک مثلث ایجاد کنیم.

و این استاتور پس از پر شدن است. (برای پر کردن آن از رزین پلی استر استفاده می کنیم) قطر آن 14 اینچ (35.5 سانتی متر)، ضخامت 0.5 اینچ 1.3 سانتی متر است.

ما یک الگو از تخته سه لا درست می کنیم - برای علامت گذاری برای آهن ربا.

عکس یک الگو و یکی از دیسک های ترمز (روتور آینده) را نشان می دهد.

12 آهن ربا به ابعاد 2.5*5 سانتی متر و ضخامت 1.3 سانتی متر طبق قالب آماده شده می چینیم.

روتور را با رزین پلی استر پر می کنیم و وقتی رزین خشک شد روتور آماده استفاده است.

این چیزی است که نیروگاه برق آبی تقریباً تکمیل شده ما با یک ژنراتور به نظر می رسد.

عکس از آن طرف. در زیر پوشش آلومینیومی دو یکسو کننده پل از جریان متناوب 3 فاز تا جریان مستقیم وجود دارد. مقیاس آمپرمتر - تا 6A. در این شرایط، زمانی که فاصله هوا بین روتورهای مغناطیسی تا حد مجاز کاهش می یابد، دستگاه 12.5 ولت در 38 دور در دقیقه تولید می کند.

در روتور مغناطیسی عقب، 3 پیچ تنظیم برای تنظیم شکاف هوا وجود دارد، به طوری که ژنراتور می تواند در صورت نیاز سریعتر بچرخد، به امید یافتن بهینه.

در اوقات فراغت خود، 17 نفر در ایجاد نیروگاه برق آبی شرکت کردند.

بیایید برای این کار شروع به ساختن بست کنیم، ابتدا تمام زنگ زدگی را از ورق و گوشه ها تمیز می کنیم، پرایم می کنیم و رنگ می کنیم، البته این کار ضروری نیست، اما اینطوری زیباتر است و بازاری به نظر می رسد.

ژنراتور ما با چرخ آب آماده است، فقط نصب آن باقی می ماند!

خوب است که برای ژنراتور یک صفحه نمایش اسپلش بسازیم که با چرخ بچرخد، اما ما هرگز ماده مناسبی پیدا نکردیم. بنابراین تصمیم گرفتیم در صورت شروع کار نیروگاه برق آبی این کار را بعدا انجام دهیم.

عکس دیگری از ژنراتور با چرخ آب. نازل هنوز نصب نشده پشت بدنه است و به زودی نصب خواهیم کرد.

عکس جایی را نشان می دهد که می خواهیم آن را قرار دهیم. یک لوله 4 اینچی از کف سد بیرون می آید، تقریباً یک قطره 3 فوت. ما فقط قسمت کوچکی از جریان آب را می گیریم.

این نیروگاه میکرو هیدروالکتریک قدیمی ما است که 2 سال از جمله زمستان ها کار کرده است. برای 1 آمپر (12 وات) یا بیشتر کافی بود. این یک چرخ سنجاب است، با یک تسمه درایو به موتور از یک پخش کننده کامپیوتری از Ametek. کشش تسمه برای عملکرد موفقیت آمیز بسیار مهم است و باید مرتباً تنظیم شود. امیدواریم چیزی بهتر از این ساخته باشیم.

اینجا نیروگاه برق آبی ما در محل است، ما در حال راه اندازی آن هستیم. در نهایت به پارامترهای تئوری پیش بینی شده می رسیم: بهترین نتیجه زمانی حاصل می شود که آب در ساعت 10 وارد رینگ چرخ شود و حدود ساعت 5 از آن خارج شود.

آن کار می کند! خروجی حدوداً 2 آمپر (دقیقاً 1.9) است. امکان افزایش جریان وجود ندارد. انجام تنظیمات آسان نیست - هر حرکت چرخ نیاز به حرکت متناظر نازل دارد و بالعکس. همچنین می توانیم شکاف هوا را تغییر دهیم و اتصال را از ستاره به مثلث تغییر دهیم. نتیجه به وضوح برای ستاره بهتر است - قدرت بالاتر از مثلث با همان سرعت است. ما در نهایت با یک زنجیر با فاصله 1.25 اینچی (بسیار زیاد) رفتیم.

این دستگاه را می توان با استفاده از آهنرباهای قوی تر و شکاف هوای کوچکتر کمی ارزان تر کرد... یا می تواند با همان آهنرباها جریان بیشتری تولید کند، شکاف کمتر و سیم پیچ با چرخش بیشتر تولید کند. ما یک روز این کار را انجام خواهیم داد در این میان، چرخ 160 دور در دقیقه در دور آرام، 110 دور در دقیقه تحت بار تولید می کند و 1.9 A x 12V تولید می کند.
ما خیلی لذت بردیم، بسیار سرگرم کننده بود، و مینی نیروگاه برق آبی به خوبی کار می کند. ما هنوز به یک صفحه نمایش برای ژنراتور نیاز داریم - رودخانه پر از ماسه مگنتیت است! هر چند ساعت یکبار باید روتورهای مغناطیسی را از تجمع ماسه تمیز کنید. شما باید یک صفحه نمایش نصب کنید یا چند آهنربای قدرتمند را در ورودی لوله وصل کنید.

بر اساس مطالب سایت: Otherpower.com

مینی نیروگاه برق آبی. نیروگاه های میکرو هیدروالکتریک

نیروگاه برق آبی کوچک یا نیروگاه برق آبی کوچک (SHPP) یک نیروگاه برق آبی است که مقدار نسبتاً کمی برق تولید می کند و از نیروگاه های برق آبی با ظرفیت نصب شده 1 تا 3000 کیلووات تشکیل شده است.

نیروگاه برق آبی میکرو طراحی شده برای تبدیل انرژی هیدرولیک جریان سیال به انرژی الکتریکی برای انتقال بیشتر برق تولید شده به سیستم قدرت. اصطلاح میکرو به این معنی است که این نیروگاه برق آبی بر روی بدنه های آبی کوچک - رودخانه های کوچک یا حتی نهرها، نهرهای تکنولوژیکی یا تفاوت در ارتفاع سیستم های تصفیه آب نصب می شود و قدرت واحد هیدرولیک از 10 کیلو وات تجاوز نمی کند.

SHPP ها به دو دسته تقسیم می شوند: نیروگاه های میکرو آبی (تا 200 کیلووات) و نیروگاه های کوچک آبی (تا 3000 کیلووات). اولی عمدتاً در خانوارها و شرکت های کوچک استفاده می شود ، دومی - در امکانات بزرگتر. برای صاحب یک خانه روستایی یا یک تجارت کوچک، اولی ها به وضوح مورد توجه بیشتری هستند.

بر اساس اصل عملکرد، نیروگاه های میکرو آبی به انواع زیر تقسیم می شوند:

چرخ آبی . این چرخ با تیغه هایی است که عمود بر سطح آب نصب شده و تا نیمه در آن غوطه ور شده است. در حین کار، آب به تیغه ها فشار می آورد و باعث چرخش چرخ می شود.

از نظر سهولت ساخت و به دست آوردن حداکثر بازده با حداقل هزینه، این طراحی به خوبی عمل می کند. بنابراین، اغلب در عمل استفاده می شود.

نیروگاه مینی برق آبی گارلند . این کابلی است که از یک ساحل رودخانه به سمت دیگر پرتاب می شود و روتورهایی به طور محکم به آن متصل شده اند. جریان آب روتورها را می چرخاند و از آنها چرخش به کابلی منتقل می شود که یک سر آن به یاتاقان و دیگری به شفت ژنراتور متصل است.

معایب نیروگاه برق آبی گلدسته: مصرف بالای مواد، خطر برای دیگران (کابل طولانی زیر آب، روتورهای پنهان در آب، مسدود کردن رودخانه)، راندمان پایین.

روتور داریا . این یک روتور عمودی است که به دلیل اختلاف فشار روی پره های آن می چرخد. اختلاف فشار به دلیل جریان مایع در اطراف سطوح پیچیده ایجاد می شود. این اثر شبیه به بلند کردن یک هیدروفویل یا بلند کردن بال هواپیما است. در واقع، SHPPهای این طرح مشابه ژنراتورهای بادی به همین نام هستند، اما در یک محیط مایع قرار دارند.

ساخت روتور داریا دشوار است. اما جذاب است زیرا محور روتور به صورت عمودی قرار دارد و می توان برق را از روی آب قطع کرد، بدون دنده های اضافی. چنین روتوری با هر تغییری در جهت جریان می چرخد. مانند همتای هوابرد خود، راندمان روتور داریا از نیروگاه های برق آبی کوچک پروانه ای پایین تر است.

پروانه . این یک "آسیاب بادی" زیر آب با روتور عمودی است که بر خلاف یک هوا، دارای تیغه هایی با عرض حداقل 2 سانتی متر است، این عرض حداقل مقاومت و حداکثر سرعت چرخش را ارائه می دهد و برای رایج ترین سرعت جریان - 0.8 انتخاب شده است -2 متر در ثانیه

نیروگاه های پروانه ای و همچنین چرخدارها، ساخت آسانی دارند و بازدهی نسبتاً بالایی دارند که دلیل استفاده مکرر از آنهاست.

طبقه بندی مینی نیروگاه های برق آبی

طبقه بندی بر اساس توان خروجی (مناطق کاربردی) .

توان تولید شده توسط یک نیروگاه برق آبی میکرو با ترکیبی از دو عامل تعیین می شود، اولی فشار آب جاری بر روی پره های توربین هیدرولیک است که ژنراتور تولید کننده برق را به حرکت در می آورد و عامل دوم میزان جریان است. یعنی حجم آب عبوری از توربین در 1 ثانیه. جریان عامل تعیین کننده در طبقه بندی یک نیروگاه برق آبی به عنوان یک نوع خاص است.

بر اساس توان تولیدی، نیروگاه های برق آبی کوچک به دو دسته تقسیم می شوند:

• برق خانگی تا 15 کیلو وات: برای تامین برق خانوارهای خصوصی و مزارع استفاده می شود.
• تجاری تا 180 کیلو وات: تامین برق برای مشاغل کوچک.
• صنعتی با ظرفیت بالای 180 کیلووات: برای فروش برق تولید می کنند یا انرژی به تولید منتقل می شود.

طبقه بندی بر اساس طرح

طبقه بندی بر اساس محل نصب

• فشار بالا - بیش از 60 متر؛
• فشار متوسط ​​- از 25 متر؛
• فشار کم - از 3 تا 25 متر.

این طبقه بندی نشان می دهد که نیروگاه با سرعت های مختلف کار می کند و تعدادی از اقدامات برای تثبیت مکانیکی آن انجام می شود، زیرا سرعت جریان به فشار بستگی دارد.

اجزای مینی نیروگاه برق آبی

تاسیسات تولید برق یک نیروگاه برق آبی کوچک از یک توربین، یک ژنراتور و یک سیستم کنترل اتوماتیک تشکیل شده است. برخی از عناصر سیستم مشابه یا هستند. عناصر اصلی سیستم:

• هیدروتوربین با تیغه هایی که توسط یک شفت به ژنراتور متصل می شوند
• ژنراتور . برای تولید جریان متناوب طراحی شده است. به شفت توربین متصل است. پارامترهای جریان تولید شده نسبتاً ناپایدار هستند، اما چیزی شبیه به نوسانات برق در طول تولید باد رخ نمی دهد.
• واحد کنترل هیدروتوربین راه اندازی و توقف یونیت هیدرولیک، هماهنگ سازی خودکار ژنراتور هنگام اتصال به سیستم قدرت، کنترل حالت های عملکرد واحد هیدرولیک و توقف اضطراری را فراهم می کند.
• بلوک بار بالاست طراحی شده برای اتلاف برق در حال حاضر بدون استفاده توسط مصرف کننده، از خرابی ژنراتور الکتریکی و سیستم نظارت و کنترل جلوگیری می کند.
• کنترل کننده شارژ / تثبیت کننده : طراحی شده برای کنترل شارژ باتری، کنترل چرخش تیغه و تبدیل ولتاژ.
• بانک AKB : مخزن ذخیره سازی که اندازه آن مدت زمان عملکرد مستقل جسمی که توسط آن تغذیه می شود را تعیین می کند.
• معکوس کننده ، بسیاری از سیستم های تولید برق آبی از سیستم های اینورتر استفاده می کنند. اگر بانک باتری و کنترل کننده شارژ وجود داشته باشد، سیستم های هیدرولیک تفاوت چندانی با سایر سیستم هایی که از منابع انرژی تجدید پذیر استفاده می کنند، ندارند.

مینی نیروگاه برق آبی برای یک خانه خصوصی

افزایش تعرفه های برق و کمبود ظرفیت کافی پرسش های فوری در مورد استفاده از انرژی رایگان از منابع تجدیدپذیر در خانوارها ایجاد می کند. در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر، نیروگاه های برق آبی کوچک مورد توجه هستند، زیرا با قدرت برابر با یک آسیاب بادی و یک باتری خورشیدی، می توانند انرژی بسیار بیشتری را در مدت زمان مساوی تحویل دهند. یک محدودیت طبیعی در استفاده از آنها نبود رودخانه است

اگر یک رودخانه کوچک، نهر در نزدیکی خانه شما جاری است یا تغییرات ارتفاعی در سرریزهای دریاچه وجود دارد، در این صورت شما تمام شرایط را برای نصب یک نیروگاه برق آبی کوچک دارید. پولی که برای خرید آن خرج می شود به سرعت هزینه خود را پرداخت می کند - بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی و سایر عوامل خارجی در هر زمان از سال برق ارزان قیمت در اختیار شما قرار می گیرد.

شاخص اصلی که نشان دهنده کارایی استفاده از SHPP ها است، دبی مخزن است. اگر سرعت کمتر از 1 متر بر ثانیه باشد، لازم است اقدامات اضافی برای شتاب بخشیدن به آن انجام شود، به عنوان مثال، یک کانال بای پس با مقطع متغیر ایجاد کنید یا یک اختلاف ارتفاع مصنوعی را سازماندهی کنید.

مزایا و معایب میکرو آبی

مزایای مینی نیروگاه برق آبی برای خانه عبارتند از:

• ایمنی زیست محیطی (با رزرو برای بچه ماهیان) تجهیزات و عدم نیاز به آبگرفتگی مناطق وسیع با خسارت مادی عظیم؛
• خلوص اکولوژیکی انرژی تولید شده هیچ تاثیری بر خواص و کیفیت آب ندارد. مخازن را می توان هم برای فعالیت های ماهیگیری و هم به عنوان منابع تامین آب برای جمعیت استفاده کرد.
• هزینه پایین برق تولیدی که چندین برابر ارزان تر از برق تولید شده در نیروگاه های حرارتی است.
• سادگی و قابلیت اطمینان تجهیزات مورد استفاده و امکان عملکرد آن در حالت مستقل (هم در داخل و هم در خارج از شبکه منبع تغذیه). جریان الکتریکی که آنها تولید می کنند مطابق با الزامات GOST برای فرکانس و ولتاژ است.
• عمر کامل ایستگاه حداقل 40 سال (حداقل 5 سال قبل از تعمیرات اساسی) است.
• پایان ناپذیری منابع مورد استفاده برای تولید انرژی

عیب اصلی نیروگاه های برق آبی، خطر نسبی برای ساکنان جانوران آبزی است، زیرا پره های چرخان توربین، به ویژه در جریان های با سرعت بالا، می تواند تهدیدی برای ماهی یا بچه ماهی باشد. کاربرد محدود این فناوری را نیز می توان به عنوان یک نقطه ضعف در نظر گرفت.

انتخاب 1

اگر یک رودخانه کوچک در نزدیکی محل زندگی شما وجود داشته باشد، یک نیروگاه مینی برق آبی Cable Garland یک راه حل عالی برای به دست آوردن برق مقرون به صرفه و ارزان است.

طراحی یک نیروگاه مینی برق آبی کابلی حلقه ای بر اساس چرخش کابل در بستر رودخانه است.

اولین طرح های یک نیروگاه برق آبی ساده خودمختار مدت ها پیش توسط صنعتگران فردی نیم قرن پیش اجرا شد. در دهه 50، مجله رادیو اطلاعاتی در مورد یک نیروگاه برق آبی گلدسته، ساخته شده در قوطی های حلبی و با ژنراتور از یک ماشین منتشر کرد!

عکس. 1. ظاهر یک حلقه کابلی یک نیروگاه مینی برق آبی ساخته شده با دست.

چگونه با دستان خود یک نیروگاه برق آبی حلقه کابلی بسازیم؟

شکل زیر نموداری از طراحی یک نیروگاه مینی برق آبی حلقه حلقه کابلی با درایو هیدرولیک توربین-کابلی را نشان می دهد که از جریان رودخانه می چرخد.

شکل 2 طرح و اصل عملکرد نیروگاه مینی برق آبی Garlyandnaya

1. بلبرینگ، 2. ساپورت، 3. کابل فلزی، 4. چرخ هیدرولیک (توربین)،

5. ژنراتور برق، 6. سطح بالای رودخانه، 7. بستر رودخانه.

به عنوان چرخ های هیدرولیک (روتور)، در یک درایو هیدرولیک کابلی یک نیروگاه مینی برق آبی، می توانید از چندین "پروانه" ساخته شده از یک ورق فلزی نازک به قطر حدود نیم متر، شبیه به یک اسباب بازی کودکان - یک پروانه ساخته شده استفاده کنید. از یک ورق کاغذ مربع توصیه می شود از یک کابل فولادی معمولی با قطر 10 ... 15 میلی متر به عنوان شفت انعطاف پذیر استفاده کنید.
محاسبات تقریبی نشان می دهد که از چنین نیروگاه برق آبی کابلی می توانید تا 1.5 ... 2.0 کیلو وات از یک چرخ هیدرولیک با جریان رودخانه حدود 2.5 متر در ثانیه دریافت کنید!

اگر تکیه گاه های 2 با یاتاقان های 1 و ژنراتور برق 5 در کف رودخانه نصب شود و یاتاقان ها با ژنراتور بالاتر از سطح رودخانه قرار گیرند و کل این سازه در امتداد محور جریان قرار گیرد، نتیجه عملا خواهد بود. همان این طرح به طور مناسب برای رودخانه های بسیار باریک اما با عمق بیش از 0.5 متر استفاده می شود. انرژی حرارتی در چنین نیروگاه های برق آبی را می توان با اتصال بخاری های الکتریکی به یک ژنراتور الکتریکی به دست آورد.

روتورهای گلدسته نیروگاه برق آبی، به طور معمول، در هسته جریان قرار دارند (در 0.2 عمق از سطح در تابستان و 0.5 عمق از سطح یخ در زمستان). عمق رودخانه در محل نصب گلدسته برق آبی از 1.5 متر تجاوز نمی کند، اگر عمق رودخانه بیش از 1.5 متر باشد، می توان از روتورهایی که در دو ردیف چیده شده اند استفاده کرد.

پیدایش ویلاها و حتی مزارع در زمین های بایر دور از شبکه برق، افزایش بی رویه قیمت سوخت و برق، ایده های قدیمی تامین برق خودران با استفاده گسترده از انرژی طبیعی از خورشید، باد و آب را زنده کرده است. . به ویژه، علاقه به نیروگاه های کوچک و میکرو هیدروالکتریک افزایش یافته است.

دو مورد از این نیروگاه های برق آبی برای ساخت خود به تنهایی قابل قبول هستند: یک نیروگاه میکرو هیدروالکتریک با دستان خود و یک نیروگاه مینی برق آبی بدون سد شناور. طرح های بعدی در ردیف طرح هایی قرار دارند که نمونه اولیه آن نیروگاه برق آبی گارلند V. Blinov با جریان آزاد (مدل 1964) بود.

دودیشف V.D.

گزینه شماره 2

نیروگاه های برق آبی که مورد بحث قرار خواهند گرفت جریان آزاد هستند، با یک توربین نسبتا اصلی ساخته شده از روتورهای به اصطلاح Savonius، که بر روی یک شفت کار مشترک (شاید انعطاف پذیر، مرکب) قرار دارند. آنها برای نصب به سدها یا دیگر سازه های هیدرولیکی در مقیاس بزرگ نیاز ندارند. آنها قادر به کار با راندمان کامل حتی در آب های کم عمق هستند که در کنار سادگی، فشرده بودن و قابلیت اطمینان طراحی، این نیروگاه های برق آبی را برای کشاورزان و باغدارانی که زمین های آنها در نزدیکی آبراهه های کوچک (رودخانه ها) قرار دارد بسیار امیدوارکننده می کند. ، نهرها و خندق ها).

برخلاف سدها، نیروگاه های برق آبی با جریان آزاد تنها از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می کنند. برای تعیین توان یک فرمول وجود دارد:

N=0.5*p*V3*F*n (1)،

N - قدرت روی شفت کار (W)،
- p - چگالی آب (1000 kt/m3)
- V - سرعت جریان رودخانه (m/s)
- F - سطح مقطع قسمت فعال (غرقاب) بدنه کار ماشین هیدرولیک (m2)؛
- n - راندمان تبدیل انرژی.

همانطور که از فرمول 1 مشاهده می شود، در سرعت رودخانه 1 متر بر ثانیه، به ازای هر متر مربع سطح مقطع قسمت فعال ماشین هیدرولیک، در حالت ایده آل (وقتی n=1) توانی برابر با 500 وات وجود دارد. . این مقدار به وضوح برای مصارف صنعتی کوچک است، اما برای زمین فرعی یک کشاورز یا ساکن تابستانی کاملاً کافی است. علاوه بر این، می توان آن را از طریق عملیات موازی چندین "گلدسته انرژی آبی" افزایش داد.

و یک نکته ظریف دیگر سرعت رودخانه در بخش های مختلف آن متفاوت است. بنابراین، قبل از شروع ساخت یک نیروگاه مینی برق آبی، لازم است با استفاده از یک روش ساده، پتانسیل انرژی رودخانه خود را تعیین کنید. فقط به یاد بیاوریم که مسافت طی شده توسط شناور اندازه گیری و تقسیم بر زمان عبور آن با میانگین سرعت جریان در این ناحیه مطابقت دارد. همچنین لازم به ذکر است: این پارامتر بسته به زمان سال تغییر می کند.

بنابراین، محاسبات طراحی باید بر اساس میانگین (در طول دوره برنامه ریزی شده بهره برداری از نیروگاه مینی برق آبی) میزان جریان رودخانه انجام شود.

شکل 1 روتورهای ساوونیوس برای نیروگاه های برق آبی کوچک گللند خانگی:

a، b - تیغه ها؛ 1 - عرضی، 2 - انتهایی.

در مرحله بعد، شما باید اندازه قسمت فعال دستگاه هیدرولیک و نوع آن را تعیین کنید. از آنجایی که کل نیروگاه مینی هیدروالکتریک باید تا حد امکان ساده باشد و ساخت آن بدون پیچیدگی باشد، مناسب ترین نوع مبدل روتور ساوونیوس طراحی انتهایی است. هنگام کار با غوطه وری کامل در آب، مقدار F را می توان برابر با حاصل ضرب قطر روتور D و طول آن L و n=0.5 در نظر گرفت. فرکانس چرخش f با دقت قابل قبولی برای تمرین با استفاده از فرمول تعیین می شود:

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

برای اینکه نیروگاه برق آبی تا حد امکان فشرده شود، توان مشخص شده در محاسبه باید با بار واقعی همبستگی داشته باشد که منبع تغذیه آن باید توسط یک نیروگاه مینی برق آبی تامین شود (زیرا برخلاف توربین بادی، جریان به طور مداوم به شبکه مصرف کننده عرضه خواهد شد). به عنوان یک قاعده، از این برق برای روشنایی، تغذیه تلویزیون، رادیو و یخچال استفاده می شود. علاوه بر این، تنها دومی به طور مداوم در طول روز مورد بهره برداری قرار می گیرد. بقیه وسایل برقی عمدتاً در عصر کار می کنند. بر این اساس، توصیه می شود بر روی حداکثر توان یک "گلدسته هیدروانرژی" در حدود 250-300 وات تمرکز کنید و اوج بار را با کمک یک باتری شارژ شده از یک نیروگاه مینی برق آبی پوشش دهید.

انتقال گشتاور از شفت کار نیروگاه هیدرولیک به قرقره ژنراتور الکتریکی معمولاً با استفاده از یک انتقال میانی انجام می شود. با این حال، اگر ژنراتور مورد استفاده در طراحی نیروگاه میکرو هیدروالکتریک دارای سرعت چرخش کمتر از 750 دور در دقیقه باشد، این عنصر، به طور دقیق، قابل حذف است. با این حال، اغلب باید از ارتباط مستقیم امتناع کنید. در واقع، برای اکثریت قریب به اتفاق ژنراتورهای تولید داخل، سرعت چرخش عملیاتی در شروع خروجی توان در محدوده 1500-3000 دور در دقیقه قرار دارد. این بدان معنی است که هماهنگی بیشتری بین شفت نیروگاه برق آبی و ژنراتور الکتریکی لازم است.

خوب، اکنون که بخش تئوری مقدماتی پشت سر گذاشته شده است، بیایید به طرح های خاص نگاه کنیم.

به عنوان مثال، در اینجا یک نیروگاه مینی هیدروالکتریک با جریان آزاد نیمه ثابت با آرایش افقی دو روتور کواکسیال، چرخش 90 درجه نسبت به یکدیگر (برای تسهیل راه اندازی خودکار) و روتورهای ساوونیوس از نوع عرضی به طور صلب وجود دارد. علاوه بر این، قطعات و اجزای اصلی این نیروگاه برق آبی خانگی از چوب به عنوان مقرون به صرفه ترین و " مطیع" ترین مصالح ساختمانی ساخته شده است.

نیروگاه مینی برق آبی پیشنهادی زیردریایی است. یعنی قاب نگهدارنده آن در سراسر جریان آب در پایین قرار دارد و با طناب‌ها یا تیرک‌ها تقویت می‌شود (به عنوان مثال اگر در نزدیکی راهروها، اسکله قایق و غیره وجود داشته باشد). این کار به منظور جلوگیری از انتقال ساختار توسط خود جریان آب انجام می شود.

شکل 2 نیروگاه مینی هیدروالکتریک شناور با روتورهای عرضی افقی:

1 - پایه پایه (تیر 150x100، 2 عدد)، 2 - عضو متقاطع پایینی (تخته 150x45، 2 عدد)، 3 - عضو متقاطع وسط (تیر 150x120، 2 عدد)، 4 - رایزر (الوار گرد با قطر) از 100، 4 عدد)، 5 اسپار فوقانی (تخته 150x45، 2 عدد)، 6 - عضو متقاطع بالایی (تخته 100x40، 4 عدد)، 7 - شفت میانی (فولاد ضد زنگ، میله با قطر 30) ، 8 - بلوک قرقره ، 9 - جریان ژنراتور ثابت ، 10 - "گندر" با یک غلتک چینی و یک سیم عایق دو هسته ای ، 11 - صفحه پایه (200x40 تخته) ، 12 - قرقره محرک ، 13 - مجموعه بلبرینگ چوبی (2) قطعه)، 14 - روتور "هیدروانرژی" (D600، L1000، 2 عدد)، 15 دیسک (از تخته هایی به ضخامت 20-40 میلی متر ضربه خورده به یک سپر، 3 عدد). عناصر اتصال فلزی (از جمله مهاربندها، هاب دیسک های بیرونی) نشان داده نمی شوند.

البته عمق رودخانه در محل نصب نیروگاه مینی برق آبی باید کمتر از ارتفاع قاب پشتیبانی باشد. در غیر این صورت، جلوگیری از ورود آب به ژنراتور برق بسیار دشوار (اگر نه غیرممکن) است. خوب، اگر مکانی که قرار است نیروگاه مینی برق آبی در آن قرار داشته باشد عمقی بیش از 1.5 متر داشته باشد یا مقدار آب و سرعت جریان زیادی وجود داشته باشد که در طول سال بسیار متفاوت است (که اتفاقاً این است. کاملاً معمولی برای آبراهه های برفی است)، پس توصیه می شود این طرح را با شناورها تجهیز کنید. همچنین این امکان را به شما می دهد که در هنگام نصب بر روی رودخانه به راحتی جابجا شود.

قاب پشتیبان یک نیروگاه مینی برق آبی یک قاب مستطیل شکل ساخته شده از چوب، تخته و کنده های کوچک است که با میخ و سیم (کابل) بسته شده است. قطعات فلزی سازه (میخ، پیچ و مهره، گیره، نبشی و غیره) در صورت امکان باید از فولاد ضد زنگ یا سایر آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند.

خوب، از آنجایی که بهره برداری از چنین نیروگاه برق آبی مینی اغلب در شرایط روسیه فقط به صورت فصلی (به دلیل یخ زدگی بیشتر رودخانه ها) امکان پذیر است، پس از انقضای دوره بهره برداری، کل ساختار کشیده شده به ساحل تحت بازرسی کامل قرار می گیرد. . عناصر چوبی پوسیده و قطعات فلزی که زنگ زده اند، علی رغم احتیاط های انجام شده، به سرعت تعویض می شوند.

یکی از اجزای اصلی نیروگاه مینی برق آبی ما یک "گلدسته هیدروانرژی" از دو روتور کاملاً ثابت (و تشکیل یک واحد واحد بر روی شفت کار) است. دیسک های آنها را می توان به راحتی از تخته هایی با ضخامت 20-30 میلی متر ساخت. برای انجام این کار، با ساختن یک سپر از آنها، از قطب نما استفاده کنید تا دایره ای به قطر 600 میلی متر بسازید. پس از آن هر یک از تخته ها را مطابق منحنی به دست آمده روی آن برش می دهند. پس از کوبیدن قطعات کار روی دو نوار (برای ایجاد استحکام لازم)، همه چیز را سه بار - با توجه به تعداد دیسک های مورد نیاز - تکرار می کنند.

در مورد تیغه ها، توصیه می شود آنها را از آهن سقف درست کنید. یا بهتر است بگوییم از ظروف (بشکه) استوانه ای ضد زنگ با اندازه مناسب و به نصف (در امتداد محور) که معمولاً کودهای کشاورزی و سایر مواد تهاجمی در آنها ذخیره و حمل می شود. در موارد شدید، تیغه ها می توانند از چوب ساخته شوند. اما وزن آنها (به ویژه پس از مدت طولانی ماندن در آب) به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. و این را باید هنگام ایجاد نیروگاه های برق آبی کوچک روی شناورها به خاطر داشت.

تکیه گاه های میخ دار به انتهای "گلدسته هیدروانرژی" متصل می شوند. در اصل، اینها سیلندرهای کوتاه با یک فلنج پهن و یک شکاف انتهایی برای یک کلید هستند. فلنج با چهار پیچ به دیسک روتور مربوطه متصل می شود.

برای کاهش اصطکاک، بلبرینگ هایی روی میله های متقاطع وسط قرار دارند. و از آنجایی که بلبرینگ های معمولی یا رولبرینگ برای کار در آب نامناسب هستند، از... چوبی های خانگی استفاده می کنند. طراحی هر یک از آنها شامل دو گیره و درج تخته با سوراخ برای عبور یک تکیه گاه تنون است. علاوه بر این، پوسته های یاتاقان وسط به گونه ای قرار گرفته اند که الیاف چوب به موازات شفت حرکت کنند. علاوه بر این، اقدامات ویژه ای برای اطمینان از اینکه تخته های درج در برابر حرکت جانبی محکم می شوند، انجام می شود. این کار با استفاده از پیچ و مهره های سفت کننده انجام می شود.

شکل 3 مجموعه بلبرینگ کشویی:

1 - براکت چین دار (St3، نوار 50x8، 4 عدد)، 2 - عضو متقاطع قاب میانی، 3 - درج چین دار (ساخته شده از چوب سخت، 2 عدد)، 4 درج قابل تعویض (ساخته شده از چوب سخت، 2 عدد) ، 5 - پیچ M10 با مهره گروور و واشر (4 ست)، 6 - گل میخ M8 با دو مهره و واشر (2 عدد).

هر ژنراتور خودرو به عنوان یک ژنراتور الکتریکی در نیروگاه میکرو هیدروالکتریک مورد بررسی استفاده می شود. آنها 12-14 ولت DC تولید می کنند و می توانند به راحتی هم به باتری و هم به لوازم الکتریکی متصل شوند. توان این ماشین ها حدود 300 وات است.

طراحی یک نیروگاه مینی برق آبی قابل حمل با آرایش عمودی "گلدسته" و یک ژنراتور نیز برای تولید خود کاملاً قابل قبول است. چنین ایستگاه برق آبی، به گفته نویسنده توسعه، کمترین مصرف مواد را دارد. ساختار پشتیبان تاسیسات، که موقعیت خود را در بستر رودخانه ثابت می کند، یک میله فولادی توخالی است (به عنوان مثال، از بخش های لوله). طول آن بر اساس ماهیت کف رودخانه و سرعت جریان انتخاب می شود. علاوه بر این، به گونه ای که انتهای تیز میله که به پایین رانده شده است، پایداری نیروگاه مینی برق آبی و عدم اختلال آن توسط جریان را تضمین می کند. استفاده اضافی از علائم کشش نیز امکان پذیر است.

با تعیین سطح فعال روتور با استفاده از فرمول (1) و اندازه گیری عمق رودخانه در محل نصب نیروگاه مینی برق آبی، محاسبه قطر روتورهای Savonius مورد استفاده در اینجا آسان است. برای ساده کردن طراحی و راه اندازی خود به خود، توصیه می شود یک "گلدسته هیدروانرژی" از دو روتور متصل به هم بسازید تا تیغه های اولی 90 درجه نسبت به دومی (در امتداد محور چرخش) جابجا شوند. علاوه بر این، برای افزایش بازده عملیاتی، سازه در سمت جریان مقابل مجهز به محافظی است که نقش یک پره راهنما را ایفا می کند. خوب، شفت کار در یاتاقان های کشویی تکیه گاه های بالایی و پایینی نصب شده است. در اصل، برای مدت کوتاهی از کارکرد یک نیروگاه مینی برق آبی (به عنوان مثال، در یک سفر پیاده روی)، می توان از بلبرینگ های با قطر بزرگ استفاده کرد. اما در صورت وجود ماسه یا لجن در آب، این واحدها باید پس از هر بار استفاده در آب تمیز شسته شوند.

برنج. 4 نیروگاه مینی برق آبی با روتورهای انتهایی مرتب شده عمودی:

1 - میله نگهدارنده، 2 - مجموعه بلبرینگ پایین، 3 - دیسک گلدسته هیدروانرژی (3 عدد)، 4 - روتور (D600، 2 عدد)، 5 - مجموعه بلبرینگ بالایی، 6 - محور کار، 7 - انتقال، 8 - ژنراتور الکتریکی، 9 - "گندر" با یک غلتک چینی و سیم عایق دو هسته ای، 10 - گیره نصب ژنراتور، 11 - پانل راهنمای متحرک. a، b - تیغه ها: مهاربندهای انتهای بالایی میله نگهدارنده نشان داده نمی شوند.

تکیه گاه ها بسته به وزن "گلدسته هیدروانرژی" و نیاز به جدا کردن آن به قطعات، پیچ و مهره شده و به میله جوش داده می شوند. انتهای بالایی شفت کار ماشین هیدرولیک نیز شفت ورودی ضریب است که برای آن (به عنوان ساده ترین و پیشرفته ترین تکنولوژی) می توان از تسمه استفاده کرد.

ژنراتور برق دوباره از یک ماشین گرفته شده است. به راحتی می توان آن را با یک گیره به میله نگهدارنده متصل کرد. و خود سیم هایی که از ژنراتور می آیند باید ضد آب قابل اعتمادی داشته باشند. در تصاویر، نسبت‌های هندسی دقیق انتقال میانی نشان داده نشده است، زیرا به پارامترهای ژنراتور خاصی که دارید بستگی دارد. خوب، تسمه‌های گیربکس را می‌توان از یک لوله داخلی ماشین قدیمی ساخت، آن را به نوارهایی به عرض 20 میلی‌متر برش داد و سپس آن را به صورت دسته‌هایی پیچاند.

برای تامین برق روستاهای کوچک، یک نیروگاه مینی برق آبی گلدسته طراحی شده توسط V. Blinov مناسب است که چیزی بیش از زنجیره ای از روتورهای بشکه ای Savonius با قطر 300-400 میلی متر است که به یک کابل انعطاف پذیر کشیده شده است. آن سوی رودخانه یک سر کابل به تکیه گاه لولایی و دیگری از طریق یک ضرب کننده ساده به شفت ژنراتور متصل می شود. در سرعت جریان 1.5-2.0 متر بر ثانیه، زنجیره روتورها تا 90 دور در دقیقه می رسد. و اندازه کوچک عناصر "گلدسته هیدروانرژی" امکان بهره برداری از این نیروگاه میکرو هیدروالکتریک را در رودخانه هایی با عمق کمتر از یک متر فراهم می کند.

باید گفت که قبل از سال 1964، V. Blinov موفق به ایجاد چندین نیروگاه مینی هیدروالکتریک قابل حمل و ثابت با طراحی خود شد که بزرگترین آنها یک نیروگاه برق آبی بود که در نزدیکی روستای Porozhki (منطقه Tver) ساخته شد. یک جفت گلدسته در اینجا دو ژنراتور استاندارد خودرو و تراکتور با قدرت کل 3.5 کیلووات را هدایت می کند.

MK 10 1997 I. Dokunin

گزینه شماره 3

نیروگاه برق آبی خانگی (HPP) روی یک رودخانه کوچک بدون سد.

مشخص است که الکتریسیته توسط ژنراتوری تولید می شود که محور آن موتور را می چرخاند. موتور نیروگاه برق آبی به سادگی طراحی شده است: قفسه هایی با دو میل لنگ A و B بر روی یک قاب ساخته شده از کنده ها نصب می شوند (شکل 3 را ببینید).

هر شفت دارای سه زانو است که زوایای بین آنها 120 درجه است. میل لنگ توسط میله هایی که تیغه ها به آن وصل شده اند به هم متصل می شوند. در شکل 1 می بینید که در لحظه ای که تمام تیغه های میله B در پایین هستند، در آب غوطه ور شده و تحت فشار آن به عقب (به سمت راست) حرکت می کنند. تیغه ها میله را حرکت می دهند و میله نیز به نوبه خود میل لنگ را می چرخاند. به محض اینکه زانوهای متصل به این میله شروع به بالا رفتن می کنند، تیغه های میله G در آب غوطه ور می شوند. سپس تیغه های میله D شروع به کار می کنند تا این زمان، تیغه های میله B از بالای سطح آب عبور کرده و دوباره در آب فرو می روند. موتور نیروگاه لاگین اینگونه کار خواهد کرد.

اگر یک قرقره را به انتهای یکی از میل لنگ وصل کنید و آن را با یک تسمه محرک به قرقره ژنراتور DC متصل کنید، ژنراتور شروع به تولید برق می کند. و اگر یک شاتون را به قرقره درایو وصل کنید و آن را به پمپ وصل کنید، موتور آب را به زمین مدرسه، به باغ شما پمپ می کند.

قدرت موتور نه تنها به سرعت جریان آب، بلکه به تعداد و مساحت تیغه ها، یعنی به ابعاد هندسی خود موتور نیز بستگی دارد. و می توان آن را از هر اندازه ای ساخت که به تناسب اندازه قطعات آن را کم یا زیاد می کند.

برنج. 1 ابعاد اساسی قطعات یک نیروگاه برق آبی کوچک بدون سد.

ما نقشه های موتوری را ارائه می دهیم که با سرعت جریان آب 0.8-1 متر در ثانیه، یک ژنراتور را از یک خودروی سواری بچرخاند. ولتاژ تولید شده توسط ژنراتور 12 ولت و توان آن تا 150 وات است.

شکل 2 اجزای اصلی یک نیروگاه برق آبی خانگی بدون سد.

قبل از شروع ساخت یک نیروگاه برق آبی، یک ژنراتور را در یک کارگاه یا فروشگاهی که قطعات خودرو می فروشد، انتخاب کنید. مواد را آماده کنید: تخته، کنده های با قطر کوچک، سیم فولادی، بست. مکانی که نیروگاه در آن قرار دارد را انتخاب کنید. توصیه می شود که این قسمت مستقیم از رودخانه باشد. در اینجا باید سرعت جریان را تعیین کنید. اینگونه انجام می شود، اینجوری درست میشه. در یک منطقه انتخاب شده به طول 15-20 متر، دو بخش عرضی را علامت بزنید. پس از این، با استفاده از یک شناور کوچک، مانند یک تکه چوب، سرعت جریان آب را تعیین کنید. شناور باید کمی بالاتر از هدف بالایی به داخل آب پرتاب شود و با تماشای آن، از کرونومتر برای شمارش زمان عبور شناور از هدف بالا به هدف پایین استفاده کنید. شما باید 10-15 اندازه گیری انجام دهید، شناور را بیشتر، گاهی اوقات نزدیک به ساحل پرتاب کنید، و بر اساس نتایج اندازه گیری، میانگین سرعت جریان رودخانه را محاسبه کنید. اگر در 0.8-1 متر بر ثانیه قرار دارد، با خیال راحت شروع به ساخت کنید.

شکل 3. میل لنگ مینی نیروگاه های برق آبی بدون سد.

چگونه پیچیده ترین قسمت های یک نیروگاه برق آبی کوچک را بدون سد بسازیم. مینی میل لنگ گازی بدون سد.

می توان آن را از یک میله فولادی جامد با قطر 16-20 میلی متر ساخت. اما ساخت آن به صورت پیش ساخته آسانتر است (شکل 3). ابتدا قسمت های 1، 2، 3 و 4 را از میله برش دهید، گونه های زانو را از یک نوار فولادی به ضخامت 5 میلی متر بسازید. در انتهای میله ها مربع ها و در گونه ها سوراخ های مربعی دید. پس از اتصال قطعات، مربع ها پرچ می شوند. ابتدا قطعات میل لنگ "a" و "b" را مونتاژ کنید (شکل 3 را ببینید). سپس باید مربع‌هایی را روی انتهای آزاد میله‌های 2 و 3 علامت بزنید و برش دهید تا خم وسط (پس از مونتاژ) با زاویه 120 درجه نسبت به قسمت‌های بیرونی قرار گیرد.

میله هایی با تیغه های یک نیروگاه مینی برق آبی بدون سد.

دستگاه انتقال نیروگاه مینی برق آبی بدون سد.

میل لنگ و در نتیجه قرقره محرک با سرعت تقریباً یک دور در هر دو ثانیه می چرخد. ژنراتور می تواند جریان الکتریکی را در 1000-1500 دور در دقیقه تولید کند. برای به دست آوردن چنین تعداد دور در ژنراتور، شما نیاز به انتقال قرقره هایی با قطرهای مختلف دارید (شکل را ببینید).

قرقره های شیاردار از تخته سه لا به ضخامت 5 میلی متر ساخته می شوند. برای هر قرقره، پنج دایره برش دهید. آنها با میخ کوبیده می شوند یا با پیچ سفت می شوند. قرقره محرک که محکم به انتهای میل لنگ متصل است، باید حداقل 700 میلی متر قطر داشته باشد. دو عدد میانی به یکدیگر میخ می زنند و به آرامی روی محور قرار می گیرند. آنها باید به راحتی روی این محور بچرخند. اگر سرعت چرخش قرقره درایو 30 دور در دقیقه باشد، می توان قطر قرقره میانی کوچک را برابر با 140 میلی متر و بزرگ را 600 میلی متر در نظر گرفت. سپس قرقره ژنراتور (قطر 60 میلی متر) با سرعت 1500 دور در دقیقه می چرخد. در سایر سرعت های قرقره محرک، قطر قرقره های میانی متفاوت خواهد بود. یک معلم کار به شما کمک می کند اندازه آنها را محاسبه کنید.

تسمه های محرک برای نیروگاه های برق آبی کوچک بدون سد.

قرقره های انتقال توسط تسمه های محرک به هم وصل می شوند. برای اطمینان از اینکه تسمه ها همیشه به خوبی کشیده می شوند، آنها را از یک نوار لاستیکی بسازید. یک لوله داخلی ماشین قدیمی را به نوارهای بلند ببرید. هر روبان را به صورت طناب بچرخانید، انتهای آن را با چسب لاستیکی بچسبانید و با ریسمان محکم ببندید.

تنظیم نیروگاه مینی برق آبی بدون سد.

پس از مونتاژ مکانیسم، بررسی کنید که آیا میله ها آزادانه می چرخند یا خیر. هنگام چرخاندن قرقره درایو با دست، توجه کنید که کدام میله مانع از چرخش میل لنگ می شود. بعد از این کار هالتر را بردارید و یکی از سوراخ های گردن زانو را بزرگ کنید تا کمی کشیده شود.

V. Kivonosov، V. Slashilina

گزینه شماره 4

نیروگاه های برق آبی کوچک، ارزان و بدون سد (HPP) را می توان بر روی اکثر رودخانه ها ساخت. قدرت چنین نیروگاه هایی کم است، اما برای برق رسانی به یک خانه یا حتی یک روستای کوچک کافی است.

در رودخانه هایی با سرعت جریان 0.8 متر بر ثانیه یا بیشتر می توان نوع جدیدی از موتور هیدرولیک بدون سد نصب کرد. اصل کارکرد این موتور از نقشه ها و نمودارهای پیوست مشخص است.

تیغه ها تحت فشار آب میله ها را به حرکت در می آورند که حرکت آنها باعث چرخش میل لنگ می شود. یک قرقره روی محور آن می نشیند.

چرخش قرقره به ژنراتور منتقل می شود. قدرت موتور به سرعت جریان آب بستگی دارد.

در مکان هایی که سرعت جریان کم است، باید بستر رودخانه را باریک کرد. طراحی یک موتور هیدرولیک مثلاً 3.5 کیلووات به قدری ساده است که می توان آن را در هر باشگاه مدرسه یا کارگاهی ساخت.

M. ورود

من همیشه شیفته به دست آوردن انرژی رایگان از منابع طبیعی بوده ام. و به نوعی ایده ساختن یک مینی نیروگاه ساده به ذهنم رسید که از یک جریان آب عبوری برق تولید کند.

همه چیز با ایده استفاده از درام یک ماشین لباسشویی قدیمی به عنوان چرخ آب شروع شد - یک نیروگاه برق آبی مینیاتوری خانگی.

بهبودهای بیشتر در پروژه

• برای افزایش فشار آب یک مینی سد بسازید. در عین حال هیچ برنامه ای برای انسداد کامل رودخانه وجود ندارد تا ماهی ها در جریان دوم فرار کنند.
• لوله ای را در زیر سد نصب کنید که از طریق آن آب به یک توربین خانگی جریان یابد. با استفاده از تسمه نقاله لاستیکی یک پوشش را در لوله قرار دهید. با مسدود کردن جریان آب از طریق لوله، می توانید مکانیسم ها را تعمیر کنید.
• بر اساس محاسبات، این توربین تقریباً دو برابر یک چرخ آب قدرت تولید می کند. علاوه بر این، تعویض چرخ آب با توربین باید مشکل یخ زدگی در زمستان را برطرف کند.
• جریان آب توربین را می چرخاند و گشتاور را به ژنراتور منتقل می کند. توربین بر روی دو یاتاقان ساخته شده از چوب جامد پشتیبانی می شود. با روغن کاری منظم مدت طولانی دوام خواهند داشت. واشر تراست از حرکت جانبی مکانیسم جلوگیری می کند.
• با محاسبه زاویه ای که باید در آن خم شوند، تیغه های فلزی درست کنید (قدرت نیروگاه برق آبی به این پارامتر بستگی دارد). تیغه ها باید با استفاده از واشرهای لاستیکی پیچ شوند تا از پاره شدن آنها جلوگیری شود.
• برای انتقال گشتاور، از شفت مونتاژ شده از لوله ها استفاده کنید.
• ژنراتور را نصب کنید. یک قرقره را روی ژنراتور قرار دهید که کوچکتر از قرقره نصب شده روی شفت است. این باعث افزایش سرعت می شود که برای عملکرد موثر ژنراتور ضروری است.