Міні-ГЕС своїми руками
Оскільки тарифи на електроенергію останнім часом почали зростати, все більшої актуальності серед населення набувають поновлювані джерела електроенергії, що дозволяють отримувати електрику практично безкоштовно. Серед відомих людству подібних джерел варто виділити сонячні батареї, вітрогенератори, а також домашні гідроелектростанції. Але останні є досить складними, адже працювати їм доводиться в дуже агресивних умовах. Хоча це зовсім не говорить, що міні-ГЕС своїми руками спорудити неможливо.
Щоб зробити все правильно і якісно, головне - підібрати правильні матеріали. Вони повинні забезпечувати максимальну довговічність роботи станції. Створювані своїми руками домашні гідрогенератори, потужність яких порівнянна з аналогічною у сонячних батарей і вітряків, можуть виробляти набагато більший обсяг енергії. Але хоча від матеріалів і залежить багато чого, на них все не закінчується.
Різновиди міні-гідроелектростанцій
Існує велика кількість різноманітних варіацій міні-ГЕС, кожна з яких має свої переваги, особливості та недоліки. Виділяють наступні види цих пристроїв:
- гірляндного;
- пропелерну;
- ротор Дарині;
- водяне колесо з лопатями.
Гірляндного ГЕС складається з троса, на якому закріплені ротори. Такий трос перетягують через річку і занурюють у воду. Потік води в річці починає обертати ротори, які в свою чергу крутять трос, на одному кінці якого розташований підшипник, а на другому - генератор.
Наступний вид - це водяне колесо з лопатями. Його встановлюють перпендикулярно водної гладі, занурюючи менше ніж наполовину. Оскільки потік води впливає на колесо, воно обертається, і змушує крутитися генератор для міні-ГЕС, на якому закріплено це колесо.
Класичне водяне колесо - добре забуте старе
Що стосується пропелерної ГЕС, то представляє вона собою вітряк, розташований під водою з вертикальним ротором. Ширина лопатей у такого вітряка не перевищує 2 сантиметрів. Подібної ширини для води вистачає, адже саме такий номінал дозволяє виробляти максимальну кількість електроенергії при мінімальному опорі. Правда, ця ширина оптимальна тільки для швидкості потоку до 2 метрів в секунду.
Що стосується інших умов, то параметри лопатей ротора розраховують окремо. А ротор Дарині є вертикально розташованим ротором, діє який за принципом перепаду тиску. Все відбувається аналогічно з крилом літака, на який впливає підйомна сила.
Переваги і недоліки
Якщо розглядати гірляндного ГЕС, то у неї є ряд очевидних недоліків. По-перше, довгий трос, який використовується в конструкції, становить небезпеку для оточуючих. Також велику небезпеку становлять приховані під водою ротори. Ну а до того ж, варто відзначити низькі показники ККД і велику матеріаломісткість.
Що стосується недоліків ротора Дарині, то щоб пристрій почало виробляти електроенергію, його потрібно попередньо розкрутити. Правда, при цьому відбір потужності виробляється прямо над водою, так що як би не змінився потік води, генератор буде виробляти електрику.
Все перераховане вище є факторами, які роблять більш популярними гідротурбіну для міні-ГЕС та водяні колеса. Якщо розглядати ручне спорудження подібних пристроїв, то вони не такі вже й складні. А в добавок, при мінімальних затратах такі міні-ГЕС здатні видавати максимальні показники ККД. Так що критерії популярності очевидні.
З чого починати будівництво
Зведення міні-ГЕС своїми руками варто починати з вимірювання швидкісних показників течії річок. Це робиться дуже просто: достатньо зазначити вгору за течією відстань в 10 метрів, взяти в руки секундомір, кинути тріску в воду, і засікти час, за яке вона пройде отмеренную дистанцію.
В кінцевому підсумку, якщо 10 метрів розділити на кількість витрачених секунд, вийде швидкість річки в метрах в секунду. Варто враховувати, що немає толку споруджувати міні-ГЕС в місцях, в яких швидкість потоку не перевищує 1 м / с.
Якщо водойма знаходиться далеко, можна спорудити обхідний канал
Якщо потрібно розібратися, як роблять міні-ГЕС в місцевості, де невелика швидкість річки, то можна спробувати домогтися збільшення потоку шляхом організації перепаду висот. Зробити це можна через установку зливної труби в водойму. При цьому діаметр труби буде безпосередньо впливати на швидкість потоку води. Чим менше буде діаметр, тим швидше буде перебіг.
Подібний підхід дозволяє організувати міні-ГЕС навіть в тому випадку, якщо біля будинку буде проходити невеличкий струмок. Тобто на ньому організовується розбірна гребля, нижче якої проводиться монтаж безпосередньо міні-гідроелектростанції для харчування вдома і побутових приладів.