Redovno poskupljenje struje mnoge tjera na razmišljanje o pitanju alternativnih izvora električne energije. Jedno od najboljih rješenja u ovom slučaju je hidroelektrana. Potraga za rješenjem ovog pitanja ne tiče se samo obima zemlje. Sve češće možete vidjeti mini-hidroelektrane za dom (vikendice). Troškovi u ovom slučaju bit će samo za izgradnju i održavanje. Nedostatak takve strukture je što je njena izgradnja moguća samo pod određenim uvjetima. Potreban je protok vode. Osim toga, za izgradnju ove građevine u vašem dvorištu potrebna je dozvola lokalnih vlasti.
Šema mini-hidroelektrane
Princip rada hidroelektrane za dom je prilično jednostavan. Strukturni dijagram je sljedeći. Voda pada na turbinu, uzrokujući rotaciju lopatica. Oni pak, zbog momenta ili pada pritiska, pokreću hidraulički aktuator. Od njega se primljena snaga prenosi na električni generator, koji proizvodistruja.
Trenutno je hidroelektrična shema najčešće upotpunjena upravljačkim sistemom. Ovo omogućava dizajnu da radi u automatskom režimu. U slučaju potrebe (npr. nesreća), moguće je preći na ručnu kontrolu.
Varienti mini-hidroelektrana
Treba shvatiti da mini-hidroelektrane ne mogu proizvesti više od tri hiljade kilovata. Ovo je maksimalna snaga takve strukture. Tačna vrijednost ovisit će o vrsti HE i dizajnu opreme koja se koristi.
U zavisnosti od vrste protoka vode razlikuju se sljedeće vrste stanica:
- Kanal, karakterističan za ravnice. Postavljaju se na rijekama sa malim protokom.
- Stacionarno koristite energiju vodenih rijeka uz brz tok vode.
- HE instalirane na mjestima gdje opada protok vode. Najčešće se nalaze u industrijskim organizacijama.
- Mobilni, koji su napravljeni od ojačane navlake.
Za izgradnju hidroelektrane dovoljan je čak i mali potok koji teče kroz lokaciju. Vlasnici kuća sa centralnom vodom ne treba da očajavaju.
Jedna od američkih kompanija razvila je stanicu koja se može ugraditi u sistem vodosnabdijevanja kod kuće. U sistem vodosnabdijevanja ugrađena je mala turbina, koju pokreće tok vode koji se kreće gravitacijom. Usporava brzinuprotok vode, ali smanjuje troškove električne energije. Osim toga, ova instalacija je potpuno sigurna.
Čak se i mini-hidroelektrane grade u kanalizacionoj cevi. Ali njihova izgradnja zahtijeva stvaranje određenih uslova. Voda kroz cijev bi trebala teći prirodno zbog nagiba. Drugi zahtjev je da promjer cijevi mora biti prikladan za opremu. A to se ne može učiniti u samostojećoj kući.
Klasifikacija mini HE
Mini hidroelektrane (kuće u kojima se koriste uglavnom su privatni sektor) najčešće su jedne od sledećih vrsta, koje se razlikuju po principu rada:
- Vodeni točak je tradicionalnog tipa i najlakši za izradu.
- Propeler. Koristi se u slučajevima kada rijeka ima kanal širine više od deset metara.
- Vjenac se postavlja na rijekama sa blagim tokom. Dodatne strukture se koriste za povećanje brzine protoka vode.
- Darieus rotor se obično instalira u industrijskim postrojenjima.
Ove opcije su uobičajene jer ne zahtijevaju izgradnju brane.
Vodeni točak
Ovo je klasičan tip hidroelektrane, koji je najpopularniji u privatnom sektoru. Mini hidroelektrane ovog tipa su veliki točak koji se može okretati. Njegove oštrice su spuštene u vodu. Ostatak strukture je iznad kanala, prisiljavajući cijeli mehanizam da se kreće. Snagase prenosi preko hidrauličnog pogona do generatora koji stvara struju.
Propelerska stanica
Na ramu u vertikalnom položaju nalazi se rotor i podvodna vjetrenjača, spuštena pod vodu. Vjetrenjača ima lopatice koje se rotiraju pod utjecajem toka vode. Najbolji otpor pružaju lopatice širine dva centimetra (sa brzim protokom, čija brzina, međutim, ne prelazi dva metra u sekundi).
U ovom slučaju, lopatice se pokreću zbog rezultirajuće sile podizanja, a ne zbog pritiska vode. Štaviše, smjer kretanja lopatica je okomit na smjer protoka. Ovaj proces je sličan vjetroelektranama, samo što radi pod vodom.
Garland HE
Ova vrsta mini-hidroelektrane je kabl koji se proteže preko kreveta i učvršćuje u potisnom ležaju. Turbine male veličine i težine (hidraulički rotori) su obješene i čvrsto pričvršćene na nju u obliku vijenca. Sastoje se od dva polucilindra. Zbog poravnanja osi, kada se spuste u vodu, u njima se stvara obrtni moment. To dovodi do činjenice da se kabel savija, rasteže i počinje okretati. U ovoj situaciji, kabl se može uporediti sa osovinom koja služi za prenos snage. Jedan kraj užeta spojen je na mjenjač. Snaga se na njega prenosi rotacijom kabla i hidrauličnih rotora.
Prisustvo nekoliko "vijenaca" pomoći će da se poveća snaga stanice. Mogu se međusobno povezati. Čak ni to ne poboljšava mnogo.efikasnosti ove HE. Ovo je jedan od nedostataka takve strukture.
Još jedan nedostatak ove vrste je opasnost koju stvara za druge. Ovakva stanica se može koristiti samo na napuštenim mjestima. Znakovi upozorenja su obavezni.
Rotor Daria
Mini-hidroelektrana za privatnu kuću ovog tipa nazvana je po svom graditelju - Georgesu Darieru. Ovaj dizajn je patentiran 1931. godine. To je rotor sa lopaticama na sebi. Za svaku od oštrica, potrebni parametri se biraju pojedinačno. Rotor se spušta pod vodu u okomitom položaju. Lopatice se rotiraju zbog pada pritiska koji nastaje pod dejstvom vode koja teče preko njihove površine. Ovaj proces je sličan sili podizanja zbog koje avioni polijeću.
Ova vrsta HE ima dobar indeks efikasnosti. Druga prednost je da smjer toka nije bitan.
Od nedostataka ovog tipa elektrana izdvaja se složen dizajn i teška montaža.
Prednosti mini hidroelektrana
Bez obzira na vrstu dizajna, mini hidroelektrane imaju niz prednosti:
- Ekološki, ne proizvode štetne materije za atmosferu.
- Proces proizvodnje električne energije je bešuman.
- Voda ostaje čista.
- Struja se proizvodi konstantno, bez obzira na doba dana ili vremenske uslove.
- Čak i mali potok je dovoljan da se stanica opremi.
- Višak električne energije može se prodati susjedima.
- Ne treba mi puno dokumentacije o dozvoli.
uradi sam mini hidroelektrana
Možete izgraditi stanicu za vodu da sami proizvodite električnu energiju. Za privatnu kuću dovoljno je dvadeset kilovata dnevno. Čak i mini hidroelektrana "uradi sam" može podnijeti ovu vrijednost. Ali treba imati na umu da ovaj proces karakteriziraju brojne karakteristike:
- Teško je napraviti precizne proračune.
- Dimenzije, debljina elemenata se bira "na oko", samo empirijski.
- Improvizovane strukture nemaju zaštitne karakteristike, što dovodi do čestih kvarova i povezanih troškova.
Stoga, ako nema iskustva i određenih znanja u ovoj oblasti, bolje je odustati od ideje ove vrste. Možda će biti jeftinije kupiti gotovu stanicu.
Ako se ipak odlučite sve učiniti vlastitim rukama, onda morate početi mjerenjem brzine protoka vode u rijeci. Na kraju krajeva, to zavisi od snage koja se može dobiti. Ako je brzina manja od jednog metra u sekundi, onda se izgradnja mini hidroelektrane na ovom mjestu neće opravdati.
Još jedan korak koji ne treba izostaviti su kalkulacije. Potrebno je pažljivo izračunati iznos troškova koji će biti utrošeni na izgradnju stanice. Kao rezultat toga, može se ispostaviti da hidroelektrana nije najbolja opcija. Onda treba obratiti pažnju na druge vrste alternativne struje.
Mini hidroelektrana bi mogla biti najbolje rješenje za uštedu troškovaza struju. Za njenu izgradnju potrebno je imati rijeku u blizini kuće. Ovisno o željenim karakteristikama, možete odabrati odgovarajuću verziju hidroelektrane. Uz pravi pristup, takvu strukturu možete napraviti čak i vlastitim rukama.
