Dilmet-pro.ru

Стройка и Ремонт
109 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Водяной генератор своими руками

Как самому сделать мини-ГЭС?

Многие частные дома в Америке принято снабжать альтернативными источниками энергии, чтобы не платить за электричество слишком много. Однако оборудование для установки того же ветрогенератора стоит очень дорого, хотя и сравнительно быстро окупается. Но, как показала практика, если недалеко от вашего участка есть ручей, при условии наличия времени и понимания того, что конкретно нужно сделать, можно своими руками собрать небольшую гидроэлектростанцию, дающую около 2 А. Как это сделали американские умельцы – читайте в этой статье.

Наши герои начали с кусков листового железа и железных уголков. Диски для колеса турбины сделаны из сломанного генератора производства Cummins Onan. Генератор построен из двух тормозных роторов диаметром 11 дюймов, а ступица колеса снята со старого Доджа.

Лопасти турбины сделали из разрезанных на четыре части стальных труб диаметром 4 дюйма.

Колеса имеют диаметр 12 дюймов. Чтобы они точно соответствовали размерам ступицы, был изготовлен шаблон, по которому вырезались отверстия и определялось положение шестнадцати лопастей. Шаблон клеем соединили с одним из дисков турбины и просверлили на станке несколько вспомогательных отверстий, которые определят позицию будущих лопастей.

Получившиеся диски соединили между собой 10–дюймовыми стальными прутами и поставили на один из дисков, чтобы было удобнее приваривать лопасти.

Перед сваркой потребовалась еще одна вспомогательная операция: очистка стали от оцинковки. Гальванизированная цинком сталь крепче и лучше защищена от коррозии, но при сварке гальванизированного метала выделяется токсичный газ, поэтому работа с таким материалом была бы опасной.

В той стороне турбины, которая не будет непосредственно подключена к генератору, вырезано техническое отверстие диаметром 4 дюйма, чтобы было удобнее монтировать генератор и иметь доступ ко внутренностям турбины.

Труба, по которой к турбине будет поступать вода, присоединяется к сделанной из согнутого металлического листа насадке, выходное отверстие которой имеет ширину 10 дюймов, а высоту 1 дюйм. Ширина совпадает с шириной турбины, а небольшая высота обеспечвает более сильный поток, чем если бы вода текла через обычную трубу.

После присоединения этой конструкции будущая турбина начинает обретать форму. Кусок трубы с насадкой закреплен под углом 45° к турбине, которая насажена на втулку. Все части регулируемые: трубу можно двигать вперед, назад, вверх и вниз, турбину (и впоследствии генератор) — вперед и назад. Осталось сделать генератор.

Статор генератора изготовлен из проволоки №17, свитой в 9 колец по 125 витков в каждом. От него отходят 6 жил, чтобы можно было организовать как топологию звезда, так и дельта. После помещения в кожух статор имеет диаметр 14 дюймов и толщину 0.5 дюйма.

Далее — роторы. По краям каждого ротора размещено 12 магнитов размером 1″х2″х0.5″. Для скрепления между собой статора и обоих роторов применили смесь полиэстера и стекловолокна.

Получившийся генератор прикрепляется к одной из сторон турбины, а с другой стороны присоединяется к преобразователю в алюминиевом кожухе, который будет преобразовывать трехфазный переменный ток в постоянный. В такой конструкции он обеспечивает 12.5 В на 38 об/мин. В ближайшем к турбине роторе сделано 3 отверстия, чтобы можно было контролировать расстояние между роторами и, как следствие, контролировать скорость работы генератора.

После этого наши герои провели 2 часа, очищая генератор от ржавчины, грунтуя и покрывая его краской. Это необязательный этап, однако, после этих действий он стал выглядеть намного лучше. Осталась последняя стадия — установка.

Для удобства людей часть воды из ручья, который находится возле дома, идет по 3–футовой трубе диаметром 4 дюйма. Именно к ней будет присоединен генератор, так что рыба, живущая в ручье, не пострадает.

После присоединения трубы и регулировки угла наклона турбина заработала. Средняя скорость вращения турбины — 110 об/мин, при такой скорости вырабатывается ток 2 А. Это значение можно улучшить, изменяя угол наклона трубы, топологию и расстояние между роторами. Через некоторое время работы генератора обнаружилось, что магниты ротора притягивают песок, поэтому необходимо сделать защитный кожух, чтобы механизм не засорялся. Но в целом генератор успешно работает, на его изготовление ушло всего 3 дня.

Перепечатано с сайта «Энергоэффективная Россия»

Водяной генератор своими руками

Канадская компания Idénergie разработала новый способ получения электроэнергии от текущей воды. Инженеры создали портативную погружную турбину, пригодную для использования практически на всех реках.

Турбина перевозится в разобранном виде в небольшой плоской упаковке. Несложный монтаж осуществляется прямо на речном берегу. После погружения в воду турбина способна генерировать до 12 кВт*ч электроэнергии в день. Мощность, производимая мини ГЭС, прямо зависит от скорости течения: при его скорости в 2 м/с устройство способно выдавать до 2 кВт/ч.

Реки имеют огромный энергетический потенциал, сопоставимый со всеми остальными возобновляемыми источниками энергии. Продукция Idénergie по своей производительности может при круглосуточной работе произвести достаточно энергии для снабжения жилого дома. Надёжность погружной турбины делает её хорошей альтернативой газовым генераторам. К её достоинствам также относятся бесшумность и полное отсутствие вредных выбросов.

Для того, чтобы собрать минитурбину, требуется всего три человека, причём им нет необходимости проходить обучение или иметь опыт работы. Также не требуются краны, сложное оборудование или подготовка речного дна. Явно вдохновлённые мебелью ИКЕА, разработчики сделали сборку предельно простой. Оборудование вынимается из упаковки и собирается при помощи обычных шестигранных ключей. Встроенный регулятор скорости привода позволяет выбрать оптимальный режим работы. Турбина также оснащена датчиками контроля работы и аварийным тормозом.

На официальном сайте компании погружные речные турбины предлагаются по цене 12 500 канадских долларов (около 9 500 американских).

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

  • Назад
  • Вперёд

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Гидроэлектростанция своими руками на приусадебном участке

Самодельная мини гидроэлектростанция, сделанная своими руками: фото с описанием, а также несколько видео где показана работа мини ГЭС.

У автора возле придомового участка протекает небольшой ручей, это натолкнуло его на мысль о постройке мини гидроэлектростанции чтобы иметь возможность получить дополнительную электроэнергию для освещения дома и работы маломощных бытовых приборов.

Далее представлены фото с описанием самоделки.

Первым делом автор построил из камней и бетона на ручье запруду, чтобы создать направленный поток воды на турбину.

Турбина была изготовлена самостоятельно из влагостойкой фанеры толщиной 13 мм.

В результате получилось колесо диаметром 1200 мм и шириной 600 мм, конструкцию дополнительно покрыли водоотталкивающим покрытием.

Крепление под турбину сделано из дубового бруса, вся установка закреплена анкерами к бетонному основанию, отлитому на дне ручья.

В этой самодельной мини ГЭС использован генератор Wind blue Power Permanent Magnet Generator, он способен вырабатывать 12 V уже при 130 оборотах в минуту. Обычный автомобильный генератор сюда не подходит, так как выдает 12 V более чем на 1000 об/мин. Крутящий момент передаётся из турбины на генератор цепной передачей.

По началу турбина вращалась не достаточно быстро и автор решил сделать под запрудой дополнительную ступень, на которой вода собиралась в узкое жерло и с большей силой падала на лопасти колеса.

К генератору подключена пара автомобильных аккумуляторов 12V по 110А и инвертор.

Выходная мощность мини гидроэлектростанции — 50 Вт, на пике выдает до 500 Вт.

Читать еще:  Кавитационный теплогенератор систем отопления

На мой взгляд, задумка неплохая, установку можно усовершенствовать, конечно её мощности не хватит для полноценного энергоснабжения дома, но как дополнительный источник бесплатного электричества вполне подойдёт.

Рекомендую посмотреть несколько видео от автора самоделки.

Колесо турбина для генератора.

Самодельная мини ГЭС в работе.

Видео: турбина гидроэлектростанции при полной нагрузке.

Все плюсы и минусы водяного электрогенератора

Независимый источник электроэнергии в загородном особняке — первая необходимость. Рынок электротоваров предлагает широкий ассортимент генераторов электрического тока различных конструкций: газовые, инверторные, бензиновые, дизельные. Среди них водяные электрогенераторы занимают особое место, благодаря своим преимуществам и экономии в расходовании топлива. Выработка электричества из природных источников — наиболее экологичный и малозатратный способ производства энергетического ресурса.

  1. Сфера применения оборудования
  2. Как работает водяной агрегат
  3. Виды и их особенности применения
  4. Обзор моделей и производителей
  5. Критерии выбора

Область применения и особенности устройства

Данные гидравлические устройства могут применяться для различных бытовых и хозяйственных потребностей:

  • В сельском хозяйстве;
  • Городках геологов;
  • В речном транспорте;
  • На базах отдыха;
  • В горнодобывающей промышленности;
  • На дачных и загородных участках.

Генератор электрического тока предназначен для преобразования разного рода энергии в электрическую. Устройство прибора простое: двигатель, сам генератор и корпус.

Смотрим видео, область применения генераторных установок и их виды:

В зависимости от типа силовой установки генераторы разделяются на:

  • Бензиновые;
  • Ветровые;
  • Газовые.
  • Также генераторы бывают водяные и на солнечных батареях. Водяной электрогенератор отличается от дизельного или бензинового большей экономичностью в эксплуатации и абсолютной экологичностью. Если рядом с загородным домом протекает река или ручей, расходная сумма на обслуживание станции равняется нулю.

    Принцип работы

    Производство энергии посредством вращения конструктивного элемента применялось с давних пор, достаточно вспомнить водяные мельницы. Водяной генератор для производства электрической энергии мало отличается от старинных приспособлений.

    Смотрим видео, простейший механизм работы:

    Вам нужно подсоединить шланг устройства к источнику воды (ручей, водопроводный кран, бак кабинки для душа), а вращение лопастей колеса под напором воды будет передавать энергию на сам генератор. В свою очередь, генератор будет перерабатывать полученную энергию в ток соответствующей частоты (переменный либо постоянный).

    Виды гидрогенераторов

    Промышленные изделия различаются по параметрам производимой мощности. Для бытовых нужд используют маломощные гидросистемы (10-100 кВт) с вертикальным положением оси вращения ротора, работающие на основе небольших водотоков. Для нужд промышленности аппараты конструируют с горизонтальным вращательным движением оси.

    В бытовых целях используют бесплотинный вид мини-ГЭС, который разделяют на 4 вида:

    1. Водяное колесо;
    2. Гирлянда ГЭС;
    3. Ротор Дарье;
    4. Пропеллер.

    Водяное колесо представляет собой вращающийся элемент с лопастями, который устанавливают перпендикулярно движению воды, погружая наполовину или чуть меньше. Посредством водного давления на лопасти создается вращение колеса и преобразование энергии.

    Конструкция гирлянды для генератора водяного представляет собой трос с зафиксированными роторами, перекинутый с одного на другой берег реки. Один конец троса прикреплен к генератору, а второй — закреплен подшипником. Погруженные в воду роторы начинают вращаться под напором потока, вызывая вращение троса. В результате генерируется электроэнергия.

    Ротор Дарье представляет собой вертикальный вращающийся элемент, который приводится в движение за счет изменения давлений на лопастях сложной конструкции. Именно обтекание потоком сложной поверхности и создает перепад давлений.

    Водяной генератор-пропеллер напоминает собой «ветряк», оснащенный ротором, но установленный под водой. Ширина лопастей (2 см) имеет необходимые размеры для создания максимальной скорости вращения при минимальной нагрузке сопротивления. Однако размеры лопастей нужно подбирать в соответствии с течением водного потока, их показатели могут разниться.

    В быту получили распространение гидроустановки пропеллерного типа и колеса. Преимущество данных приборов — высокий КПД при минимуме затрат.

    Обзор продукции

    Производители выпускают мини гидростанции бытового использования для генерирования тока постоянной и переменной частоты в трехфазном и однофазном исполнении. Для выработки электричества необходим небольшой напор воды — до 12 л/сек. Как правило, данные гидроустановки применяются в местах с протеканием небольших рек или в местности с природным/искусственным водопадом, а также с построенной плотиной.

    Мини генератор Ct-02 (Китай)

    • Мощность — 5 кВт;
    • Вырабатываемый ток — 50 Гц;
    • Скорость вращения — 30-3000 об/мин;
    • Ток — переменный.

    Продукцию можно приобрести под заказ, обозначив необходимые параметры. Начальная цена — 30 000 рублей.

    Мини генератор для дома xj13 (Китай)

    • Мощность — 8,5 кВт;
    • Вырабатываемый ток — 50 Гц;
    • Скорость вращения — 145-1920 об/мин;
    • Ток — переменный.

    Данная модель горизонтальной установки имеет свои преимущества, малый вес и небольшие объемы. Аппарат можно легко установить в приусадебном участке. Цена — от 16 000 рублей.

    • Мощность — 5 кВт;
    • Вырабатываемый ток — 50 Гц;
    • Скорость вращения — 500 об/мин;
    • Ток — переменный.

    Данная гидросистема с горизонтальной подачей воды обеспечит током приусадебное хозяйство либо загородный дом. Покупка водяного генератора электрического тока обойдется в 49 596 рублей.

    Как сделать гидроэлектростанцию самостоятельно

    Создание водяного электрогенератора своими руками — процесс увлекательный. Можно сконструировать на основе обычного велосипедного генератора. Во-первых, следует определить скорость течения водного потока с помощью секундомера. Если скорость будет недостаточная, придется создать перепад высот, например, установив сливную трубу.

    Смотрим видео, делаем поэтапно своими руками:

    Вам нужно вырезать из алюминиевого листа несколько лопастей шириной 2-4 см. Длина лопастей должна совпадать с диаметром велосипедного колеса (от обода до втулки). Затем лопасти устанавливаются между спицами и фиксируются при помощи плоскогубцев. Колесо погружается в воду на треть. Очень неплохой вариант выработки электроэнергии в походе для освещения палатки и зарядки телефонов.

    Выбираем электрогенератор

    • Для постоянного обеспечения энергией частного загородного дома вполне хватит мощности 20-30 кВт.
    • Чтобы точно определить требуемую мощность, нужно сложить показатели потребляемой мощности всех бытовых приборов и добавить лампы освещения.
    • Следует учитывать, что к общей сумме мощности нужно добавить еще процентов 20 сверху с учетом пусковых токов.
    • Если вы работаете с электроприборами строительного назначения, величина требуемой мощности должна быть в три раза больше (до 100 кВт).

    Цены и производители

    Рынок товаров обеспечивается разными поставщиками и компаниями-производителями. Ценовой фактор формируется в зависимости от раскрученности бренда. В последнее время хорошо себя зарекомендовали китайские производители. Благоприятное сочетание качества и цены заслуживает внимания.

    Гарантийное обслуживание имеет значение. Выбирайте приборы с установленным сроком обслуживания.

    В условиях тотального повышения цен на энергоносители и импортное оборудование стоит задуматься о самостоятельном изготовлении мини-ГЭС для обеспечения хозяйства бесперебойным источником питания. Соорудить собственную гидроэлектростанцию из подручных средств — вполне достижимо. При этом следует учесть необходимый напор водного потока либо увеличить его за счет падения, применить элементарные знания из уроков физики и деловую смекалку.

    Как сделать генератор электрического тока в домашних условиях

    Электрический генератор – это устройство, предназначенное для получения электроэнергии, расходуемой на конкретные цели. Самодельный аппарат способен выполнять функцию источника лишь при соблюдении определенных условий. Собрать его полностью «с нуля» дома вряд ли удастся. Единственный способ изготовить электрогенератор своими руками – использовать для этих целей другие, работающие по тому же принципу механизмы. Больше всего подходит старый двигатель от мотоблока или ветряной установки. Работы по сборке потребуют больших затрат сил и средств, а также наличия определенного опыта. Если полной уверенности в удаче нет – лучше всего приобрести хоть и дорогое, но эффективно работающее фирменное изделие.

    Читать еще:  Как проверить генератор автомобиля

    Устройство и принцип работы

    Перед тем как изготовить электрогенератор своими руками в чисто домашних условиях потребуется ознакомиться с его конструкцией и разобраться, как он работает. Основой такого устройства является многосекционная обмотка, располагающаяся на неподвижном статоре. Внутри помещается подвижный якорь (ротор), в конструкции которого предусмотрен постоянный магнит. Эта часть генератора посредством специального приводного механизма связана с движителем, приводимым во вращение от ветряка или бензинового двигателя. В качестве привода допускается использовать альтернативные энергоресурсы (вода или тепло, образуемое при сгорании дров, например).

    Порядок работы:

    • при вращении ротора его магнитные линии пересекают э/м поле статорных катушек;
    • благодаря этому, согласно закону индукции Фарадея, в них наводится ЭДС соответствующей величины;
    • к катушкам статора подключается нагрузка, переменный ток в которой меняется по синусоиде.

    В зависимости от числа обмоток статора и схемы включения можно получить однофазный 220 Вольт или трехфазный (380 Вольт) самодельный генератор.

    Этот принцип действия распространяется на все образцы электрических машин без исключения (независимо от типа привода).

    Эффективно работающий генератор электрического тока, своими руками изготовленный из подсобных деталей, способен решить целый ряд бытовых проблем. Самодельные изделия традиционно используются для выработки электрической энергии, достаточной для питания домашней электросети. Помимо этого от агрегата может работать не очень мощное сварочное оборудование или водяной насос для полива грядок на даче. Изготовленное в виде ветряного генератора изделие допускается эксплуатировать на даче и в походе.

    Сборка генератора своими руками

    Инструкция по сборке генераторов тока своими руками предполагает выполнение работ в несколько этапов. Они начинаются с подготовительной стадии, на которой необходимо запастись исходными заготовками и требуемым материалом.

    Подготовительный этап

    Для сборки потребуются:

    • Старый электродвигатель от мотоблока или ветряка с рабочей статорной обмоткой. Также популярны варианты использования двигателей от старой стиральной машины или водяного насоса.
    • Для выравнивания выходного тока желательно заранее изготовить выпрямитель (преобразователь).
    • Для облегчения запуска будущего устройства и самовозбуждения его обмоток 220 Вольт потребуется высоковольтный (не менее 400-500 Вольт) конденсатор емкостью 3-7 микрофарад. Точное его значение выбирается в зависимости от планируемой мощности генератора.

    Следует заранее побеспокоиться о заземлении корпуса будущего изделия, вырабатывающего напряжение опасной для человека величины.

    По завершении подготовки переходят к сборке, порядок которой зависит от выбранного исходного образца.

    Ветряк – простейший вариант

    Самый простой в исполнении способ – изготовление ветряного генератора, собранного из подручных деталей и готовых модулей. От него могут работать совсем простые электрические нагрузки, мощность которых не превышает 100 Ватт (лампочка, например). Для его изготовления потребуются:

    • (он будет работать в качестве генератора).
    • Каретка и основная звездочка от взрослого велосипеда.
    • Цепь роликовая от старого мотоцикла.
    • Велосипедная рама.

    У хорошего мастера все эти подручные заготовки наверняка отыщутся в гараже, из них без труда своими руками собирается электрический генератор.

    Для ознакомления с этой процедурой желательно просмотреть видео, в котором подробно рассказывается о порядке изготовления ветряка.

    Силовая установка на основе генератора от мотоблока

    Более сложный в исполнении вариант предполагает применение старого мотоблока, используемого в качестве привода. Функцию генератора в этой системе выполняет асинхронный двигатель с частотой вращения до 1600 об/мин и эффективной мощностью до 15 кВт. В процессе сборки его приводной механизм посредством шкивов и ремня связывается с осью мотоблока. Диаметр шкивов выбирается таким, чтобы частота вращения переделанного в генератор электродвигателя была на 15% выше паспортного значения.

    Достоинства и недостатки

    К достоинствам собранного ручным способом изделия следует отнести:

    • Возможность не зависеть от перебоев в работе питающих подстанций, получая необходимый минимум электричества самостоятельно.
    • Генератор-самоделка настраивается на рабочие параметры, соответствующие конкретным запросам пользователя.
    • Его изготовление вместо покупного изделия позволит сэкономить значительные суммы (особенно – в ситуации с асинхронными машинами на 380 Вольт).

    Недостатком самостоятельного изготовления считаются возможные сложности со сборкой конкретного типа изделия и необходимость расходования средств на энергоносители (горючее, например).

    Советы по эксплуатации

    Перед тем как сделать бытовой генератор электричества, нужно ознакомиться с правилами его эксплуатации. Их суть состоит в следующем:

    1. Перед запуском устройства все нагрузки отключаются, чтобы он поработал вхолостую.
    2. Проверяется наличие масла в рабочем отсеке генератора – его уровень должен быть выше установленной отметки;
    3. Устройство остается включенным примерно на 5 минут, после чего допускается подключать нагрузку.

    В соответствии с правилами эксплуатации и ухода за такими генераторами, самым подходящим режимом работы считается использование его мощности на 70% от предельного значения. При соблюдении этого требования оборудование не будет перегреваться и легко справится с расчетной нагрузкой.

    Гидроэлектростанция своими руками

    Если неподалеку от дома имеется пруд с плотиной или ручей, можно сделать отличный источник бесплатной дополнительной энергии. В статье будет рассмотрен пример, как своими руками можно сделать гидроэлектростанцию на основе водяного колеса. Изготовленная таким образом электростанция способна выдавать ток до 6 А, при установке на небольшой ручей установка показала результат в 2 А. Этого хватит, чтобы включить приемник и пару лампочек. Мощность зависит того, с какой силой идет водяной поток.

    Материалы и инструменты:
    — уголки и обрезки листового металла;
    — диски для создания колеса (использовались от корпуса генератора Onan, который вышел из строя);
    — генератор (был изготовлен из двух тормозных дисков Доджа по 28 см);
    — вал и подшипники тоже были взяты от Доджа;
    — медный провод с сечением около 15 мм;
    — неодимовые магниты;
    — фанера;
    — полистироловая смола (нужна для заливки статора и ротора).

    Шаг первый. Создаем колесо
    Для создания колеса понадобится два стальных диска. В данном случае их диаметр составляет 28см (11 дюймов). Диск нужно разметить, чтобы было понятно, где устанавливать лопасти. Для изготовления лопастей берется труба диаметром 4 дюйма и разрезается вдоль на 4 части. Всего колесо имеет 16 лопастей. Чтобы зафиксировать диски, они стягиваются четырьмя болтами. Далее можно устанавливать лопасти на нужные позиции. Они привариваются с помощью сварки. Зазор между дисками составляет 10 дюймов, то есть длина колеса равна 10-ти дюймам.



    Шаг второй. Делаем сопло
    Сопло нужно для того, чтобы направлять воду на колесо. Его ширина составляет 10 дюймов, как и ширина колеса. Сопло изготавливается из цельного куска металла путем выгибания. Далее конструкция сваривается с помощью сварки.

    Теперь можно устанавливать на ось колесо и механическая часть ГЭС практически готова. Осталось собрать и установить генератор.
    Сопло сделано регулируемым по высоте, это позволяет управлять потоком воды в зависимости от ситуации.



    Шаг третий. Собираем генератор
    Процесс создания генератора состоит из нескольких шагов. Сперва нужно сделать обмотку, она состоит из 9-ти катушек. Каждая катушка имеет 125 витков. Диаметр медной проволоки составляет 1.5 мм. Каждая фаза образуется тремя катушками, которые соединены последовательно. Всего выведено 6 концов, это позволит сделать соединение как звездой, так и треугольником.

    В заключении катушки заливаются полиэтиленовой смолой и выходит готовый статор. Его диаметр составляет 14 дюймов, а толщина 0.5 дюйма.




    Для сборки генератора нужна фанера, из нее делается шаблон. Далее по этому шаблону устанавливаются 12 магнитов размерами 2,5 х 5 см и толщиной 1,3 см. В заключении ротор также заливается полиэтиленовой смолой. Вот и все, после засыхания генератор готов.

    Читать еще:  Как подключить бензиновый генератор к сети дома

    Под алюминиевой крышкой находятся выпрямители, которые делают из трехфазного переменного тока постоянный. Шкала амперметра имеет диапазон до 6 А. При самом минимальном зазоре между магнитами, устройство выдает 12 Вольт при оборотах 38 об/мин..

    В задней части генератора есть два подстрочных винта, которые позволяют регулировать воздушный зазор. Таким образом, можно подбирать наиболее приемлемые параметры работы генератора.

    Шаг четвертый. Заключительный этап сборки и установка генератора
    Все крепежные элементы, а также водяное колесо нужно покрасить. Во-первых, так устройство будет выглядеть красивее. А во-вторых, краска будет защищать металл от ржавчины, которая быстро будет появляться возле источника воды. Неплохо бы было оснастить генератор защитным крылом, которое отводит брызги, но у автора не нашлось подходящего материала.





    Генератор работает, вот он уже выдает почти 2 Ампера. Регулировки показали, что эффективнее всего работает соединение по типу звезды, при этом воздушный зазор составляет 1.25 дюйма.

    Устройство может обойтись и дешевле, если использовать более слабые магниты и делать между катушкой меньше зазор.
    На данный момент под нагрузкой скорость вращения составляет 110 об/мин, а в холостую 160 об/мин, при этом ГЭС выдает напряжение 1,9 А х 12В.

    Единственная проблема при работе такого генератора — налипание магниевого песка на магниты. Чтобы этого не происходило, нужно ставить экран и дополнительный магнит на входе, чтобы он улавливал магнитные частички.

    Бесплатное электричество — мини ГЭС своими руками

    Если у Вашего жилища протекает река или даже небольшой ручей, то с помощью самодельной мини ГЭС Вы можете получить бесплатную электроэнергию. Возможно это будет не очень большое пополнение бюджета, но осознание того, что у Вас есть своя собственная электроэнергия — стоит гораздо дороже. Ну а если, например на даче, нет центрального электроснабжения — то даже небольшие мощности электроэнергии будут просто необходимы. И так, для создания самодельной гидроэлектростанции необходимо как минимум два условия — наличие водяного ресурса и желание.

    Если и то и другое присутствует, то то первое, что нужно сделать – это измерить скорость потока реки. Сделать это очень просто — бросаете в реку веточку и замерьте время, в течении которого она проплывет 10 метров. Поделив метры на секунды, вы получите скорость течения в м/с. Если скорость меньше 1 м/с, то продуктивной мини ГЭС не получится. В этом случае можно попробовать увеличить скорость потока искусственно заузив русло или сделав небольшую плотину, если имеете дело с не большим ручьем.

    Для ориентира, можно использовать соотношение между скоростью потока в м/с и мощностью снимаемой электроэнергии с вала винта в кВт (диаметр винта 1 метр). Данные экспериментальные, в реальности полученная мощность зависит от многих факторов, но для оценки подойдет. Так:

    • 0.5 м/с – 0.03 кВт,
    • 0.7 м/с – 0.07 кВт,
    • 1 м/с – 0.14 кВт,
    • 1.5 м/с – 0.31 кВт,
    • 2 м/с – 0.55 кВт,
    • 2.5 м/с – 0.86 кВт,
    • 3 м/с -1.24 кВт,
    • 4 м/с – 2.2 кВт и т.д.

    Мощность самодельной мини ГЭС пропорциональна кубу скорости потока. Как уже указывалось, если скорость течения недостаточная, попробуйте ее искусственно увеличить, если это конечно возможно.

    Типы мини-ГЭС

    Существует несколько основных вариантов самодельных мини гидроэлектростанций.

    Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды. Колесо погружено в поток меньше чем наполовину. Вода давит на лопасти и вращает колесо. Существуют также колеса-турбины со специальными лопатками, оптимизированными под струю жидкости. Но это достаточно сложные конструкции скорее заводского, чем самодельного изготовления.


    Это ротор с вертикальной осью вращения, используемый для генерации электрической энергии. Вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Эта конструкция была запатентована Жорж Жан-Мари Дарье, французским авиационным инженером в 1931 году. Также часто используется в конструкциях ветрогенераторов.

    Гирляндная гидроэлектростанция состоит из легких турбин — гидровингроторов, нанизанных и жестко закрепленными в виде гирлянды на тросе, переброшенном через реку. Один конец троса закрепляется в опорном подшипнике, второй — вращает ротор генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращательное движение которого передается к генератору. Поток воды вращает роторы, роторы вращают трос.


    Также заимствован из конструкций ветровых электростанций, такой себе «подводный ветряк» с вертикальным ротором. В отличие от воздушного, подводный пропеллер имеет лопасти минимальной ширины. Для воды достаточно ширины лопасти всего в 2 см. При такой ширине будет минимальное сопротивление и максимальная скорость вращения. Такая ширина лопастей выбиралась для скорости потока 0.8-2 метра в секунду. При больших скоростях, возможно, оптимальны другие размеры. Пропеллер движется не за счет давления воды, а за счет возникновения подъемной силы. Так же как крыло самолета. Лопасти пропеллера движутся поперек потока, а не увлекаются потоком в направлении течения.

    Преимущества и недостатки различных систем самодельной мини ГЭС

    Недостатки гирляндной ГЭС очевидны: большая материалоемкость, опасность для окружающих ( длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД. Гирляндная ГЭС – это своего рода небольшая плотина. Целесообразно использовать в безлюдных, удаленных местах с соответствующими предупредительными знаками. Возможно потребуется разрешение властей и экологов. Второй вариант — небольшой ручей у Вас в огороде.

    Ротор Дарье — сложен в расчете и изготовлении. В начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока — это плюс.

    Наибольшее распространение при построении самодельных гидроэлектростанций получили схемы пропеллера и водяного колеса. Так как эти варианты сравнительно просты в изготовлении, требуют минимальных расчетов и реализуются при минимальных затратах, имеют высокий КПД, просты в настройке и эксплуатации.

    Пример простейшей мини-ГЭС

    Простейшую гидроэлектростанцию можно быстро соорудить из обычного велосипеда с динамкой для велофары. Из оцинкованного железа или не толстого листового алюминия надо заготовить несколько лопастей (2-3). Лопасти должны быть длиной от обода колеса до втулки, а шириной 2-4 см. Эти лопасти устанавливаются между спицами любым подручным способом или заранее заготовленными креплениями.

    Если вы используете две лопасти, то установите их напротив друг друга. Если захотите добавить большее количество лопастей, то разделите окружность колеса на число лопастей и установите их через равные промежутки. С глубиной погружения колеса с лопастями в воду можете поэкспериментировать. Обычно его погружают от одной трети до половины.

    Вариант походной ветроэлектростанции рассматривался ранее.

    Такая микро ГЭС не занимает много места и отлично послужит велотуристам — главное наличие ручья или речушки — что обычно и есть в месте разбивки лагеря. Мини ГЭС из велосипеда сможет освещать палатку и заряжать сотовые телефоны или другие гаджеты.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты