Pembangkit listrik tenaga air rumah. Membuat generator hidro dengan tangan Anda sendiri

Sumber listrik mandiri di rumah pedesaan adalah kebutuhan pertama. Pasar barang kelistrikan menawarkan berbagai macam generator arus listrik berbagai desain: gas, inverter, bensin, solar. Diantaranya, generator listrik air menempati tempat khusus karena kelebihan dan penghematan konsumsi bahan bakar. Menghasilkan listrik dari sumber alami adalah cara yang paling ramah lingkungan dan berbiaya rendah untuk menghasilkan sumber energi.

Ruang lingkup dan fitur perangkat

Berbagai Aplikasi

Alat hidrolik ini dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan rumah tangga dan bisnis:

• Di bidang pertanian;
• Kota ahli geologi;
• Dalam angkutan sungai;
• Di pusat rekreasi;
• Di industri pertambangan;
• Di daerah pedesaan dan pinggiran kota.

Untuk mengubah berbagai jenis energi menjadi energi listrik. Struktur perangkatnya sederhana: mesin, generator itu sendiri, dan rumahan.

Tonton videonya, ruang lingkup aplikasi genset dan jenisnya:

Tergantung pada jenisnya pembangkit listrik generator dibagi menjadi:

Generator juga bertenaga air dan bertenaga surya. Generator listrik air berbeda dengan generator diesel atau bensin karena lebih ekonomis dalam pengoperasiannya dan sepenuhnya ramah lingkungan. Jika sungai atau aliran sungai mengalir di sebelah rumah pedesaan, jumlah yang dikeluarkan untuk melayani stasiun adalah nol.

Prinsip operasi

Produksi energi dengan memutar elemen struktur telah digunakan sejak lama, ingat saja kincir air. Generator air untuk menghasilkan energi listrik tidak jauh berbeda dengan perangkat kuno.

Yuk tonton videonya, mekanisme paling sederhana bekerja:

Anda perlu menyambungkan selang perangkat ke sumber air (sungai, keran air, tangki pancuran), dan putaran bilah roda di bawah tekanan air akan mentransfer energi ke generator itu sendiri. Pada gilirannya generator akan mengolah energi yang diterima menjadi arus dengan frekuensi yang sesuai (bolak-balik atau searah).

Jenis pembangkit listrik tenaga air

Produk industri berbeda dalam parameter daya yang dihasilkannya. Untuk kebutuhan rumah tangga, digunakan sistem hidrolik berdaya rendah (10-100 kW) dengan posisi sumbu rotasi rotor vertikal, yang beroperasi berdasarkan aliran air kecil. Untuk kebutuhan industri, perangkat dirancang dengan gerakan rotasi sumbu horizontal.

Kincir air

Untuk keperluan rumah tangga digunakan pembangkit listrik tenaga mini hidro tipe damless yang terbagi menjadi 4 jenis :

1. Kincir air;
2. Pembangkit listrik tenaga air Garland;
3. Daria rotor;
4. Baling-baling.

Kincir air adalah elemen berputar dengan bilah yang dipasang tegak lurus terhadap pergerakan air, terendam setengah atau kurang. Melalui tekanan air pada bilahnya, roda berputar dan energi diubah.

Desain karangan bunga untuk pembangkit air adalah kabel dengan rotor tetap yang dilempar dari satu tepi sungai ke tepi sungai lainnya. Salah satu ujung kabel dipasang ke generator, dan ujung lainnya diikat dengan bantalan. Rotor yang direndam dalam air mulai berputar di bawah tekanan aliran, menyebabkan kabel berputar. Hasilnya, listrik dihasilkan.

Rotor Daria

Rotor Darrieus adalah elemen berputar vertikal yang digerakkan oleh perubahan tekanan pada bilah dengan desain yang kompleks. Aliran di sekitar permukaan komplekslah yang menciptakan perbedaan tekanan.

Generator baling-baling air menyerupai “kincir angin” yang dilengkapi rotor, tetapi dipasang di bawah air. Lebar bilah (2 cm) memiliki dimensi yang diperlukan untuk menciptakan kecepatan putaran maksimum beban minimum perlawanan. Namun, ukuran bilah harus dipilih sesuai dengan aliran air; kinerjanya mungkin berbeda.

Dalam kehidupan sehari-hari, instalasi hidrolik dan roda tipe baling-baling telah tersebar luas. Keuntungan dari perangkat ini adalah efisiensi tinggi dengan biaya minimum.

Ikhtisar Produk

Produsen memproduksi pembangkit listrik tenaga air mini untuk keperluan rumah tangga untuk menghasilkan arus frekuensi konstan dan variabel dalam versi tiga fase dan fase tunggal. Untuk menghasilkan listrik, diperlukan tekanan air yang kecil - hingga 12 l/detik. Biasanya instalasi hidrolik ini digunakan di tempat yang memiliki sungai kecil atau di daerah yang terdapat air terjun alami/buatan, serta bendungan yang dibangun.

Generator mini Ct-02 (Cina)

• Daya - 5 kW;
• Arus yang dihasilkan - 50 Hz;
• Kecepatan putaran - 30-3000 rpm;
• Arusnya bolak-balik.

Produk dapat dibeli sesuai pesanan, dengan menunjukkan parameter yang diperlukan. Harga awal - 30.000 rubel.

Generator mini untuk rumah xj13 (Cina)

• Daya - 8,5 kW;
• Arus yang dihasilkan - 50 Hz;
• Kecepatan putaran - 145-1920 rpm;
• Arusnya bolak-balik.

Model ini instalasi horisontal memiliki kelebihan, bobot rendah dan volume kecil. Perangkat dapat dengan mudah dipasang di dalamnya plot pribadi. Harga - mulai 16.000 rubel.

Hidrogenerator LPWG

Hidrogenerator LPWG

• Daya - 5 kW;
• Arus yang dihasilkan - 50 Hz;
• Kecepatan putaran - 500 rpm;
• Arusnya bolak-balik.

Sistem hidrolik dengan pasokan air horizontal ini akan menyediakan listrik untuk pertanian rumah tangga atau Rumah liburan. Pembelian generator arus listrik air akan menelan biaya 49.596 rubel.

Cara membuat pembangkit listrik tenaga air sendiri

Membuat generator listrik air dengan tangan Anda sendiri adalah proses yang menarik. Dapat dirancang berdasarkan generator sepeda biasa. Pertama, Anda harus menentukan kecepatan aliran air menggunakan stopwatch. Jika kecepatannya tidak mencukupi, Anda harus membuat perbedaan ketinggian, misalnya dengan memasang pipa pembuangan.

Tonton videonya dan lakukan sendiri langkah demi langkah:

Anda perlu memotong beberapa bilah selebar 2-4 cm dari lembaran aluminium. Panjang bilah harus sesuai dengan diameter roda sepeda (dari pelek hingga hub). Bilahnya kemudian dipasang di antara jeruji dan diamankan dengan tang. Roda dicelupkan ke dalam air sebanyak sepertiganya. Pilihan yang sangat bagus untuk menghasilkan listrik saat berkemah untuk menyalakan tenda dan mengisi daya ponsel.

Memilih generator listrik

Kekuatan

• Untuk terus memberikan energi kepada swasta rumah pedesaan Tenaga 20-30 kW sudah cukup.
• Untuk menentukan secara akurat daya yang dibutuhkan, Anda perlu menjumlahkan konsumsi daya semuanya peralatan Rumah Tangga dan menambahkan lampu penerangan.
• Perlu diingat bahwa 20 persen lagi harus ditambahkan ke jumlah total daya, dengan mempertimbangkan arus awal.
• Jika Anda bekerja dengan peralatan listrik untuk keperluan konstruksi, daya yang dibutuhkan harus tiga kali lebih besar (hingga 100 kW).

Harga dan produsen

Pasar barang disediakan oleh berbagai pemasok dan perusahaan manufaktur. Faktor harga terbentuk tergantung dari promosi merek. Baru-baru ini, pabrikan China telah membuktikan diri dengan baik. Kombinasi yang menguntungkan antara kualitas dan harga patut mendapat perhatian.

Karena harga sumber energi karbohidrat yang terus meningkat, para ahli semakin memperhatikan keuntungan yang didapat dari penggunaan listrik yang diperoleh dengan cara yang lebih ekonomis. Salah satu yang paling ekonomis dan ramah lingkungan...

Karena harga sumber energi karbohidrat yang terus meningkat, para ahli semakin memperhatikan keuntungan yang didapat dari penggunaan listrik yang diperoleh dengan cara yang lebih ekonomis. Salah satu cara yang paling ekonomis dan ramah lingkungan untuk menghasilkan listrik adalah pembangkit listrik tenaga air untuk rumah, yang biayanya dikurangi untuk konstruksi utama dan pemeliharaan peralatan. Namun tidak setiap daerah memiliki peluang alami untuk pembangunan struktur seperti itu, yang memerlukan aliran air yang kuat dan perbedaan ketinggian yang besar yang ditimbulkan oleh bendungan; dalam hal ini, pembangkit listrik tenaga air mini membantu para insinyur listrik.

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air mini

Prinsip pengoperasian peralatan ini cukup sederhana, sehingga menambah keandalannya. Aliran air, yang jatuh pada bilah turbin, memutar penggerak hidrolik yang terhubung ke generator listrik, yang memastikan pembangkitan listrik di bawah kendali sistem kendali.
Pembangkit listrik tenaga air mini modern dilengkapi dengan sistem kendali yang memungkinkan pengoperasian dalam mode otomatis dengan transisi instan ke kendali manual jika terjadi keadaan darurat. Sistem perlindungan multi-level memungkinkan Anda menghindari kelebihan peralatan saat mengganti kondisi eksternal. Desain stasiun memungkinkan minimalisasi Ada Pekerjaan Konstruksi selama pemasangan peralatan yang diperlukan.

Jenis pembangkit listrik tenaga air mini

Pembangkit listrik tenaga air mini merupakan peralatan dengan kapasitas 1 sampai dengan 3000 kW yang meliputi alat pemasukan air (turbin), unit tenaga pembangkit dan sistem kendali peralatan.
Tergantung pada sumber daya air yang digunakan, pembangkit listrik tenaga air mini dibagi menjadi beberapa kategori:

• stasiun aliran sungai menggunakan energi sungai kecil dengan waduk yang terorganisir. Terutama digunakan di medan datar;
• stasiun stasioner yang menggunakan energi arus deras dalam pemanfaatan sungai pegunungan;
• stasiun yang menggunakan perbedaan aliran air di perusahaan industri;
• stasiun bergerak menggunakan selang yang diperkuat untuk mengatur aliran.

Sesuai dengan tekanan aliran air yang diharapkan, unit hidrolik dan turbinnya dirancang agar sesuai dengan daya unit pembangkit listrik untuk memastikan kecepatan putaran generator yang diperlukan dan memfasilitasi penciptaan frekuensi arus yang diperlukan.

Untuk berbagai kondisi pengoperasian pembangkit listrik tenaga air mini, desain turbin yang sesuai telah dikembangkan:

• dengan tekanan aliran air yang tinggi lebih dari 60 m, digunakan turbin aksial radial dan turbin ember;
• dengan intensitas aliran rata-rata 25 - 60 m, turbin dengan desain bilah putar dan aksial radial telah terbukti dengan baik;
• pada aliran bertekanan rendah, lebih menguntungkan menggunakan struktur bilah putar dan baling-baling yang ditempatkan di ruang beton bertulang.

Video pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri

Fitur menghubungkan pembangkit listrik tenaga air mini

Desain peralatan ini memungkinkan stasiun untuk dihubungkan langsung ke jaringan catu daya; dalam hal ini, generator sinkron digunakan. Untuk membuat jaringan lokal, digunakan unit asinkron, yang dilengkapi dengan unit beban pemberat yang diperlukan untuk menghilangkan kelebihan daya guna menghindari kegagalan sistem catu daya dan perubahan mendadak pada parameter utama jaringan.

Kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga air mini

Keuntungan dari sistem tersebut meliputi:

• keamanan lingkungan dari peralatan dan tidak adanya kebutuhan untuk membanjiri area yang luas;
• rendahnya biaya listrik yang dihasilkan, yang beberapa kali lebih murah daripada yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga panas;
• kesederhanaan dan keandalan peralatan yang digunakan dan kemungkinan pengoperasiannya dalam mode otonom;
• tidak habisnya sumber daya alam yang digunakan

Kerugiannya meliputi:

• terputusnya pasokan listrik ke wilayah tertentu apabila terjadi kegagalan peralatan, dalam hal menggunakan pembangkit listrik tenaga air mini sebagai sumber lokal. Hal ini dikompensasi dengan adanya catu daya darurat yang terhubung secara otomatis;
• lemahnya basis produksi dan perbaikan sektor pasokan energi ini di negara kita.

Pembangkit listrik tenaga air sepanjang musim tanpa bendungan

Diusulkan pembangkit listrik tenaga air sepanjang musim (BVHPP) tanpa bendungan, yang dirancang untuk menghasilkan listrik tanpa membangun bendungan dengan menggunakan energi aliran gravitasi.

Karena pembuatan berbagai ukuran standar untuk laju aliran yang berbeda, serta pemasangan kaskade, instalasi BVGES dapat digunakan baik di peternakan kecil maupun untuk produksi industri listrik, terutama di tempat-tempat yang jauh dari jaringan listrik.

Secara struktural, rotor pembangkit listrik tenaga air dipasang secara vertikal, tinggi rotor 0,25 hingga 2,5 m... Strukturnya dipasang di sungai dengan pembekuan di dasar saluran, dan di tempat terbuka (tidak -saluran pembekuan) __ pada katamaran tetap.

Kekuatan pemasangan sebanding dengan luas sudu dan kecepatan aliran dalam kubus. Ketergantungan daya yang diterima pada poros BVGES terhadap ukuran dan kecepatan alirannya, serta perkiraan biaya unit hidrolik disajikan pada tabel berikut:

Daya BVHPP, kW tergantung kecepatan aliran dan ukuran pemasangan

Periode pengembalian instalasi tidak melebihi 1 tahun. Prototipe BVGES diuji di lokasi pengujian air skala penuh.

Saat ini terdapat dokumentasi teknis untuk produksi desain industri menurut spesifikasi teknis pelanggan.

Pembangkit listrik tenaga air mikro dan kecil bertekanan

Unit hidrolik untuk pembangkit listrik tenaga air kecil dirancang untuk beroperasi pada berbagai tekanan dan laju aliran dengan karakteristik energi tinggi.

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah sumber listrik yang andal, ramah lingkungan, kompak, dan cepat untuk desa, lahan pertanian, desa liburan, peternakan, serta pabrik, toko roti, industri kecil di daerah pegunungan terpencil dan sulit dijangkau di mana tidak ada listrik. jaringan listrik terdekat, dan membangun saluran listrik seperti itu kini membutuhkan waktu yang lebih lama dan lebih mahal dibandingkan membeli dan memasang pembangkit listrik tenaga mikro hidro.

Set pengiriman meliputi: unit daya, perangkat pemasukan air, dan perangkat kontrol otomatis.

Ada pengalaman sukses dalam mengoperasikan peralatan di bendungan, kanal, sistem pasokan air, dan sistem drainase yang ada di perusahaan industri dan fasilitas kota, fasilitas perawatan, sistem irigasi dan jaringan pipa air minum. Lebih dari 150 set peralatan telah dikirimkan ke pelanggan di berbagai wilayah Rusia, negara-negara CIS, serta Jepang, Brasil, Guatemala, Swedia, dan Latvia.

Dasar solusi teknis, digunakan untuk membuat peralatan, dibuat pada tingkat penemuan dan dilindungi oleh paten.

1. PEMBANGKIT LISTRIK MIKROHIDRO

dengan baling-baling impeller
— daya hingga 10 kW (MGES-10PR) untuk tekanan 2,0-4,5 m dan laju aliran 0,07 - 0,14 m3/s;
— daya hingga 10 kW (MGES-10PR) untuk head 4,5-8,0 m dan laju aliran 0,10 - 0,21 m3/s;
— daya hingga 15 kW (MGES-15PR) untuk head 1,75-3,5 m dan laju aliran 0,10 - 0,20 m3/s;
— daya hingga 15 kW (MGES-15PR) untuk tekanan 3,5-7,0 m dan laju aliran 0,15 - 0,130 m3/s;
- daya hingga 50 kW (MGES-50PR) untuk head 4,0-10,0 m dan laju aliran 0,36 - 0,80 m3/s;

dengan impeler diagonal
- daya 10-50 kW (MGES-50D) untuk tekanan 10,0-25,0 m dan laju aliran 0,05 - 0,28 m3/s;
— daya hingga 100 kW (MGES-100D) untuk tekanan 25,0-55,0 m dan laju aliran 0,19 - 0,25 m3/s;

2. UNIT HYDRO UNTUK TENAGA HYDRO KECIL

Unit hidrolik dengan turbin aksial dengan daya hingga 1000 kW;
-unit hidrolik dengan turbin aksial radial dengan daya hingga 5000 kW;
-unit hidrolik dengan turbin bucket dengan daya hingga 5000 kW;

WAKTU PENGIRIMAN

Pembangkit listrik tenaga mikro hidro 10 kW; 15 kW dikirimkan dalam waktu 3 bulan setelah penandatanganan kontrak.
Pembangkit listrik tenaga mikro hidro 50 kW; diserahkan dalam waktu 6 bulan setelah penandatanganan kontrak.
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro 100 kW; dikirimkan dalam waktu 8 bulan setelah penandatanganan kontrak.
Unit hidrolik dikirimkan dalam waktu 6 hingga 12 bulan setelah penandatanganan kontrak.

Pakar perusahaan siap membantu Anda menentukan pilihan terbaik pemasangan pembangkit listrik tenaga air mikro dan kecil, pemilihan peralatannya, bantuan dalam pemasangan dan commissioning unit hidrolik, serta penyediaan layanan pemeliharaan peralatan di
selama operasinya.

BIAYA PERALATAN

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro buatan Rusia

Penampilan

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro 10 kW

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro 50 kW

InzhInvestStroy

Pembangkit listrik tenaga air mini. Pembangkit listrik tenaga mikrohidro

Pembangkit Listrik Tenaga Air Kecil atau Pembangkit Listrik Tenaga Air Kecil (SHPP) merupakan pembangkit listrik tenaga air yang menghasilkan energi listrik dalam jumlah relatif kecil dan terdiri dari pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas terpasang 1 sampai dengan 3000 kW.

Pembangkit listrik tenaga mikro hidro dirancang untuk mengubah energi hidrolik aliran fluida menjadi energi listrik untuk transmisi lebih lanjut listrik yang dihasilkan ke sistem tenaga.

Istilah mikro berarti pembangkit listrik tenaga air ini dipasang di badan air kecil - sungai kecil atau bahkan aliran sungai, aliran teknologi atau perbedaan ketinggian sistem pengolahan air, dan daya unit hidrolik tidak melebihi 10 kW.

SHPP dibagi menjadi dua kelas: pembangkit listrik tenaga mikrohidro (sampai dengan 200 kW) dan pembangkit listrik tenaga minihidro (sampai dengan 3000 kW). Yang pertama digunakan terutama di rumah tangga dan usaha kecil, yang kedua - di fasilitas yang lebih besar.

Bagi pemilik rumah pedesaan atau usaha kecil, yang pertama jelas lebih menarik.

Berdasarkan prinsip pengoperasiannya, pembangkit listrik tenaga mikrohidro dibagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut:

Kincir air. Ini adalah roda dengan bilah, dipasang tegak lurus dengan permukaan air dan setengahnya terbenam di dalamnya. Selama pengoperasian, air menekan bilah dan menyebabkan roda berputar.

Dari sudut pandang kemudahan pembuatan dan memperoleh efisiensi maksimum dengan biaya minimum, desain ini bekerja dengan baik.

Oleh karena itu, sering digunakan dalam praktek.

Pembangkit listrik tenaga air mini Garland. Ini adalah kabel yang dilempar dari satu tepi sungai ke tepi sungai lainnya dengan rotor yang terpasang erat padanya. Aliran air memutar rotor, dan darinya putaran disalurkan ke kabel, salah satu ujungnya dihubungkan ke bantalan, dan ujung lainnya ke poros generator.

Kerugian dari pembangkit listrik tenaga air garland: konsumsi bahan yang tinggi, bahaya bagi orang lain (kabel bawah air yang panjang, rotor tersembunyi di dalam air, menghalangi sungai), efisiensi rendah.

Rotor Daria.

Ini adalah rotor vertikal yang berputar karena perbedaan tekanan pada bilahnya. Perbedaan tekanan tercipta karena aliran cairan di sekitar permukaan yang kompleks. Efeknya mirip dengan gaya angkat hidrofoil atau gaya angkat sayap pesawat terbang. Faktanya, SHPP desain ini identik dengan generator angin dengan nama yang sama, namun terletak di media cair.

Rotor Daria sulit dibuat; harus dilepas sebelum mulai bekerja.

Namun menarik karena sumbu rotornya terletak vertikal dan tenaga dapat diambil di atas air, tanpa roda gigi tambahan. Rotor seperti itu akan berputar dengan perubahan arah aliran. Seperti halnya pesawat udara, efisiensi rotor Daria lebih rendah dibandingkan pembangkit listrik tenaga air kecil tipe baling-baling.

Baling-baling.

Ini adalah "kincir angin" bawah air dengan rotor vertikal, yang, tidak seperti kincir angin di udara, memiliki bilah dengan lebar minimum hanya 2 cm. Lebar ini memberikan hambatan minimal dan kecepatan putaran maksimum dan dipilih untuk kecepatan aliran paling umum - 0,8 -2 meter per detik.

SHPP baling-baling, serta yang beroda, mudah dibuat dan memiliki efisiensi yang relatif tinggi, itulah alasan seringnya digunakan.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air mini

Klasifikasi berdasarkan keluaran daya (bidang aplikasi).

Daya yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga mikrohidro ditentukan oleh kombinasi dua faktor, yang pertama adalah tekanan air yang mengalir ke sudu-sudu turbin hidrolik yang menggerakkan generator pembangkit listrik, dan faktor kedua adalah laju aliran, yaitu

volume air yang melewati turbin dalam waktu 1 sekon. Aliran merupakan faktor penentu ketika mengklasifikasikan pembangkit listrik tenaga air ke dalam tipe tertentu.

Berdasarkan daya yang dihasilkan, SHPP dibagi menjadi:

• Daya rumah tangga hingga 15 kW: digunakan untuk menyediakan listrik bagi rumah tangga dan pertanian.
• Komersial hingga 180 kW: memasok listrik ke usaha kecil.
• Industri dengan kapasitas lebih dari 180 kW: menghasilkan listrik untuk dijual, atau energi ditransfer ke produksi.

Klasifikasi berdasarkan desain

Klasifikasi berdasarkan lokasi pemasangan

• Tekanan tinggi - lebih dari 60 m;
• Tekanan sedang - dari 25 m;
• Tekanan rendah - dari 3 hingga 25 m.

Klasifikasi ini menyiratkan bahwa pembangkit listrik beroperasi pada kecepatan yang berbeda, dan sejumlah tindakan diambil untuk menstabilkannya secara mekanis

laju aliran tergantung pada tekanan.

Komponen pembangkit listrik tenaga air mini

Instalasi pembangkit listrik pada pembangkit listrik tenaga air kecil terdiri dari turbin, generator dan sistem kendali otomatis. Beberapa elemen sistem mirip dengan sistem pembangkit listrik tenaga surya atau angin. Elemen utama dari sistem:

• Turbin hidro dengan bilah-bilah, dihubungkan dengan poros ke generator
• Generator.

  Pembangkit listrik tenaga air mini (HPP) untuk rumah

  Dirancang untuk menghasilkan arus bolak-balik. Terpasang pada poros turbin. Parameter arus yang dihasilkan relatif tidak stabil, tetapi tidak ada lonjakan listrik yang terjadi selama pembangkitan tenaga angin;

• Unit kontrol turbin hidro menyediakan start dan stop unit hidrolik, sinkronisasi otomatis generator saat terhubung ke sistem tenaga, kontrol mode pengoperasian unit hidrolik, dan penghentian darurat.
• Blok beban pemberat, dirancang untuk menghilangkan konsumen yang tidak terpakai saat ini daya, menghindari kegagalan generator listrik dan sistem pemantauan dan kontrol.
• Pengontrol/penstabil pengisian daya: dirancang untuk mengontrol pengisian daya baterai, mengontrol putaran bilah, dan konversi tegangan.
• Bank AKB: tangki penyimpanan, yang ukurannya menentukan durasi operasi otonom dari objek yang ditenagai olehnya.
• Pembalik, banyak sistem pembangkit listrik tenaga air menggunakan sistem inverter. Jika terdapat battery bank dan charge controller, sistem hidrolik tidak jauh berbeda dengan sistem lain yang menggunakan sumber energi terbarukan.

Pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah pribadi

Meningkatnya tarif listrik dan kurangnya kapasitas yang memadai menimbulkan pertanyaan mendesak mengenai penggunaan energi gratis dari sumber terbarukan di rumah tangga.

Dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya, pembangkit listrik tenaga air mini menjadi perhatian karena memiliki daya yang setara dengan turbin angin dan baterai surya mereka mampu menghasilkan lebih banyak energi dalam jangka waktu yang sama.

Keterbatasan alami dalam penggunaannya adalah kurangnya sungai

Jika sungai kecil, aliran sungai mengalir di dekat rumah Anda, atau ada perubahan ketinggian di saluran pelimpah danau, maka Anda memiliki semua persyaratan untuk memasang pembangkit listrik tenaga air mini. Uang yang dihabiskan untuk pembeliannya akan segera terbayar - Anda akan diberikan listrik murah kapan saja sepanjang tahun, terlepas dari kondisi cuaca dan faktor eksternal lainnya.

Indikator utama yang menunjukkan efisiensi penggunaan SHPP adalah laju aliran reservoir.

Jika kecepatannya kurang dari 1 m/s, maka perlu dilakukan tindakan tambahan untuk mempercepatnya, misalnya membuat saluran bypass dengan penampang variabel atau mengatur perbedaan ketinggian buatan.

Keuntungan dan kerugian pembangkit listrik tenaga mikrohidro

Keunggulan pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah antara lain:

• Keamanan lingkungan (dengan reservasi untuk ikan remaja) peralatan dan tidak perlu membanjiri area yang luas dengan kerusakan material yang sangat besar;
• Kemurnian ekologis dari energi yang dihasilkan.

  Tidak ada pengaruh terhadap sifat dan kualitas air. Waduk dapat dimanfaatkan baik untuk kegiatan penangkapan ikan maupun sebagai sumber penyediaan air bagi penduduk;

• Biaya listrik yang dihasilkan rendah, yang beberapa kali lebih murah daripada yang dihasilkan di pembangkit listrik tenaga panas;
• Kesederhanaan dan keandalan peralatan yang digunakan, dan kemungkinan pengoperasiannya dalam mode otonom (baik di dalam maupun di luar jaringan catu daya).

  Diproduksi oleh mereka listrik memenuhi persyaratan Gost untuk frekuensi dan tegangan;

• Masa pakai penuh stasiun setidaknya 40 tahun (setidaknya 5 tahun sebelum perbaikan besar);
• tidak habisnya sumber daya yang digunakan untuk menghasilkan energi.

Kerugian utama dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah bahaya relatifnya bagi penghuni fauna perairan, karena Bilah turbin yang berputar, terutama pada arus berkecepatan tinggi, dapat menimbulkan ancaman bagi ikan atau benih.

informasi Umum

Pembangkit listrik tenaga mikro hidro (Micro HPP) dirancang untuk menyediakan pasokan listrik ke konsumen yang terisolasi dari jaringan listrik.

Kelengkapan pasokan pembangkit listrik tenaga mikrohidro disajikan pada Tabel 1

Syarat Penggunaan:

— suhu udara, 0 °C

— pada power point dari -10 hingga +40;

— di lokasi lemari listrik dari 0 hingga +40;

— ketinggian di atas permukaan laut, m sampai 1000; (Bila memasang pembangkit listrik tenaga mikrohidro pada ketinggian lebih dari 1000 m, daya maksimum harus dibatasi)

— kelembaban relatif udara di lokasi lemari listrik tidak melebihi 98% pada t = + 250 ° C.

Masa garansi pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah 1 tahun sejak tanggal peluncurannya, tetapi tidak lebih dari 1,5 tahun sejak tanggal pengiriman, pemasangan kontrol dan commissioning pekerjaan dengan partisipasi perusahaan dan kepatuhan terhadap aturan transportasi, penyimpanan dan pengoperasian tenaga ahli.

Pasokan lengkap pembangkit listrik tenaga mikrohidro

Tabel 1

Data teknis

Spesifikasi MicroHP ditunjukkan pada Tabel 2

Meja 2

Persyaratan untuk beban jaringan dan konsumen (beban ditentukan sebagai persentase dari input aktual ke pembangkit listrik tenaga mikrohidro):

- karakteristik lokal, empat fase, tiga fase;

— tenaga masing-masing mesin,% tidak lebih dari 10;

Total daya motor, jika kapasitor kompensasi tambahan dipasang, % tidak lebih dari 30.

DESAIN

Catu daya dirancang untuk menghasilkan listrik dan terdiri dari turbin hidrolik dan motor asinkron yang digunakan sebagai generator.

Hal ini dirancang untuk menyerap kelebihan daya aktif pembangkit listrik tenaga mikrohidro. BNN merupakan suatu kabinet yang berisi pemanas termoelektrik.

Perangkat kontrol otomatis dirancang untuk mengontrol dan melindungi drive. Ini memberikan eksitasi generator asinkron dan kontrol otomatis dari tegangan dan frekuensi yang dihasilkan.

UAR memberikan perlindungan terhadap kelebihan beban, tegangan lebih, dan korsleting

Alat penyedia air dibuat dalam bentuk kotak jaringan, di dalamnya terdapat selang penyedia air dengan rumah penutup.

Perangkat penyedia air dirancang sedemikian rupa sehingga residu yang mengambang tidak masuk ke dalam drive.

Dimensi lengkap, pemasangan dan penyambungan ditunjukkan pada Gambar 1.

persyaratan instalasi

Agar pembangkit listrik tenaga mikro dapat beroperasi, adanya tekanan (perbedaan ketinggian air) merupakan prasyarat (lihat Gambar 2).

Bendungan pembangkit listrik tenaga air layar penuh

Kepala dapat diperoleh karena perbedaan tanda air antara:

- dua sungai;

- danau dan sungai;

- di sungai yang sama, karena kerataan yang mendatar.

Tekanan juga mungkin terjadi selama konstruksi bendungan.

Gambar 2 menunjukkan pemasangan HP mikro sesuai dengan diagram desain penghalang. Untuk menciptakan tekanan pada turbin di sepanjang sungai yang memiliki banyak kemiringan dan jeram, dipasang pipa saluran keluar.

Bendungan batu kecil menghilang untuk meningkatkan tekanan.

Perpipaan harus menyediakan air untuk instalasi dengan kehilangan head yang minimal.

Panjang pipa ditentukan oleh kondisi setempat.

Sebelum pasokan listrik, saluran masuk dan katup utama yang diperlukan untuk menghidupkan dan mematikan HPW mikro harus dipasang pada pipa.

Beras. 1
Secara umum dimensi pemasangan dan penyambungan Micro HPP 10Pr.
1 - mengemudi,
2 - blok pemberat memuat BBN,
3 - Perangkat kontrol otomatis UAR

Pembangkit kogenerasi berdaya rendah (ulasan)

Pabrik kogenerasi untuk rumah individu - mikro-CHP,« Mikro-CHP (mikroCHP)" adalah singkatan dari " gabungan panas dan tenaga” (menggabungkan panas dan listrik) adalah instalasi yang dirancang untuk memanaskan perumahan individu) adalah salah satu bidang pengembangan teknologi pemanas yang paling menarik.

Mikro-CHP(mikroCHP) telah menemukan ribuan pengguna dan akan dimasukkan dalam katalog pabrikan di tahun-tahun mendatang.

Berbagai solusi teknis diimplementasikan dalam desain yang diproduksi dan dirancang - mulai dari mesin pembakaran internal tradisional (mesin Otto), hingga turbin uap dan mesin piston, serta mesin pembakaran eksternal Stirling. Saat mempromosikan peralatan ini, produsen membuat argumen yang bersifat ekonomi dan lingkungan: total tinggi (lebih dari 90%). Efisiensi mikro-CHP memastikan pengurangan biaya pasokan energi dan volume emisi berbahaya, khususnya karbon dioksida, ke atmosfer.

Perusahaan Senertec GmbH, bagian dari Baxi Group yang telah menjual sekitar satu setengah sepuluh ribu instalasi hingga saat ini Dachs(Badger) dengan mesin pembakaran internal.

Tenaga listrik - dari 5 kW, tenaga panas - dari 12,5 hingga 20,5. Senertec menawarkan pusat energi untuk rumah individu, dan ketika menggunakan beberapa modul dan fasilitas komersial besar. Selain modul kogenerasi kompak, modul ini mencakup, sebagai standar, tangki penyimpanan penyangga dengan kapasitas hingga 1000 liter dengan stasiun pemanas terpasang di atasnya, menggabungkan semua elemen perpipaan yang diperlukan untuk pemanasan dan air panas domestik.

Selain itu ada juga penukar panas kondensasi eksternal. Berbagai model unit Dachs beroperasi dengan bahan bakar alam, gas cair, dan solar.

Ada model Dachs RS yang dirancang untuk menggunakan bahan bakar biodiesel minyak lobak. Perkiraan biaya model gas adalah 25 ribu euro.

Mikro-CHP (Mini-BHKW) ecopover perusahaan Jerman Teknologi PoverPlus(termasuk dalam sia-sia Group) sudah dijual di pasar Eropa.

Tenaga listriknya dimodulasi dalam kisaran 1,3 hingga 4,7, termal - dalam kisaran 4,0 hingga 12,5 kW. Efisiensi total instalasi melebihi 90%; bahan bakarnya adalah gas alam atau cair.

Perkiraan biaya model ini adalah 20 ribu euro.

Pada akhir tahun lalu perusahaan Otag Vertribe Batch percontohan mikro-CHP gas yang dipasang di lantai telah dirilis singa ®-Powerblock tenaga listrik 0,2-2,2, termal - 2,5-16,0 kW.

Ini menggunakan mesin uap dua silinder dengan piston ganda yang bergerak bebas: uap secara bergantian memasuki silinder kiri dan kanan, menggerakkan piston yang bekerja.

Pembangkit uap peralatan ini terdiri dari pembakar udara paksa dan kumparan baja; suhu uap - 350 °C, tekanan - 25-30 bar. Kondensasinya dilakukan langsung di dalam peralatan.

Seperti yang diharapkan, singa ® pada pelet akan tersedia pada bulan April 2010.

Perusahaan Mikrogen(Inggris), salah satu pemimpin dalam produksi mini-CHP, pertama kali dikembangkan mesin Stirling Jadi ukuran kecil bahwa itu dapat dibangun menjadi boiler sistem otonom Pemanasan.

oleh perusahaan Pemanasan Baxi UK mengumumkan niatnya untuk membawa ke pasar Inggris pada tahun 2008 sebuah mikro-CHP kompak (dipasang di dinding) dengan daya listrik 1 kW dan daya termal hingga 36 kW. Instalasi ini dikembangkan bersama dengan Microgen Energy dan merupakan kombinasi mesin Stirling piston tunggal kompak yang dibuatnya dengan boiler kondensasi Baxi.

Model ini dilengkapi dengan dua pembakar: yang pertama - modulasi udara paksa - memastikan pengoperasian generator listrik dan menghasilkan daya panas 15 kW, yang kedua - memenuhi kebutuhan panas tambahan fasilitas. Prototipe instalasi dipresentasikan pada pameran ISH-2007.

Microgen, bekerja sama dengan pemasok gas alam Belanda Gausine dan Grup De Dietrich Remeha, memproduksi boiler Remeha, mengembangkan solusi lengkap untuk pemanas dan pembangkit listrik.

Grup De Dietrich-Remeha berencana untuk memproduksi dan menjualnya boiler kondensasi yang dipasang di dinding dengan mesin Stirling internal. Telah dipamerkan di pameran ISH-2007 dan 2009 Boiler akan diproduksi dalam versi sirkuit tunggal dan ganda. Beberapa spesifikasi ketel: Output termalnya adalah 23kW, dalam kasus kedua - 28kW; tenaga listrik - 1kW; Keluaran panas pengaduk – 4,8kW, efisiensi pada 40/30°C - lebih dari 107%, emisi CO2 dan NOx rendah, tingkat kebisingan - kurang dari 43 dB(A) per 1 m.

Ukuran: 900x420x450 mm.

Keuntungan terpenting dari boiler HRE adalah sebagian dari outputnya yang tinggi hingga 107% (berkat teknologi kondensasi) digunakan untuk menghasilkan listrik. Biaya listrik, serta emisi zat berbahaya, berkurang 65% dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas yang menggunakan bahan bakar tradisional.

Untuk rata-rata rumah tangga, boiler “Remeha-HRE” menghasilkan 2500 – 3000 kW per tahun, yang merupakan 75% dari konsumsi rata-rata, sehingga menghemat sekitar 400 euro per tahun. Saat memanaskan dan menghasilkan listrik, emisi zat berbahaya berkurang sebesar 20%. 8 boiler sedang diuji di Belanda. DI DALAM saat ini Untuk pengujian skala lebih besar, 120 boiler lainnya sedang diluncurkan. Produksi komersial diharapkan akan dimulai pada tahun 2010.

Di Jepang, lebih dari 30.000 pemilik rumah telah memasang micro-CHP Honda dengan mesin pembakaran internal yang senyap dan efisien yang ditempatkan dalam bodi logam yang ramping.

Unit Pembangkit Gas Otomatis KOHLER® buatan USA dengan kapasitas 13 kVA, ditujukan untuk digunakan pada bangunan tempat tinggal.

Mereka memiliki kekompakan yang optimal dan insulasi suara yang sangat baik.

Generator gas dirancang untuk instalasi luar ruangan dan tidak memerlukan ruangan khusus. Baik gas alam utama maupun gas cair dalam silinder atau penampung gas cocok untuk pengoperasiannya.

Sistem kendali darurat otomatis membuat penggunaannya aman dan nyaman.

Peralatan ini memungkinkan Anda untuk secara efektif menyelesaikan masalah berikut, sayangnya, masalah pasokan listrik yang sering dihadapi pemilik rumah pedesaan:

• Jaringan bagus, listrik cukup, tapi kadang listrik padam
• Jaringan lemah, kelebihan beban, tegangan melorot parah, sering padam
• Kapasitas yang dialokasikan oleh organisasi penyedia listrik tidak mencukupi
• Tidak ada jaringan sama sekali

Anda tidak akan pernah kekurangan energi!

Rumah Anda membutuhkan energi.

Genset KOHLER® dibuat dengan kualitas profesional namun dirancang untuk digunakan di rumah sehingga Anda dapat terus beraktivitas dan menikmati kenyamanan bahkan saat listrik padam. Genset KOHLER® berukuran ringkas, kedap kebisingan, dan menyala secara otomatis jika terjadi pemadaman listrik, memastikan kehidupan normal di rumah dapat berlanjut dan ketenangan pikiran.

Percayalah pada genset KOHLER® Anda.

Ini akan mulai berfungsi jika listrik padam, terlepas dari apakah Anda di rumah atau tidak, dan akan menyediakan listrik bagi rumah Anda, misalnya, untuk:

• Lemari es dan freezer terus beroperasi.
• AC, pemanas, dan sistem alarm berfungsi.
• Berfungsi pompa drainase, sistem perlindungan beku, dll.
• Menyediakan energi untuk sistem komputer Anda.
• Kehidupan sehari-hari berlanjut tanpa kehilangan.

Genset KOHLER® dipasang secara permanen di luar rumah dan menyala secara otomatis untuk menghasilkan energi jika pasokan listrik terputus.

• Catu daya yang andal.

  Kegagalan daya dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik (layar plasma, lemari es dengan pengatur suhu elektronik, komputer, dll.).

  Pembangkit listrik tenaga air di Rusia

  Genset KOHLER® menyediakan daya cadangan yang memenuhi standar perumahan Eropa. Genset KOHLER® tidak akan merusak peralatan elektronik yang mahal!

• Insulasi suara yang lebih baik. Genset KOHLER® beroperasi hampir tanpa suara, dan tetap terjaga kondisi nyaman untuk Anda dan tetangga Anda. Tingkat kebisingan selama pengoperasian tidak lebih tinggi dari 65 desibel pada jarak 7 m, yang setara dengan kebisingan AC rumah tangga konvensional.

• Mulai cepat.

  Genset KOHLER® memulihkan daya dalam hitungan detik. Mereka punya sistem otomatis pengujian mingguan untuk menjaga unit tetap berfungsi dengan baik bila jarang digunakan.

• Bahan bakar. Genset KOHLER® cocok untuk dioperasikan dengan gas propana cair atau gas alam, serta bahan bakar diesel.

  Genset berbahan bakar gas memiliki emisi yang rendah, sehingga lebih ramah lingkungan, lebih senyap, dan lebih jarang memerlukan perawatan.

  Pilihan ada padamu.

• kualitas KOHLER®. KOHLER® adalah grup perusahaan internasional yang diakui dengan pengalaman hampir 90 tahun dalam produksi genset untuk penyediaan energi cadangan. Instalasi pertama dirakit pada tahun 1920.

Karakteristik generator gas SDMO RES 13

Pembangkit listrik dan generator

Ke utama

Pembangkit listrik tenaga air kecil biasanya dibagi menjadi dua jenis: "mini" - menyediakan satuan daya hingga 5000 kW, dan "mikro" - berkisar antara 3 hingga 100 kW. Penggunaan pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas seperti itu bukanlah hal baru bagi Rusia, tetapi sudah lama terlupakan: pada tahun 50an dan 60an, ribuan pembangkit listrik tenaga air kecil beroperasi.

Saat ini jumlahnya hampir mencapai ratusan buah. Sementara itu, kenaikan harga bahan bakar fosil yang terus-menerus menyebabkan kenaikan biaya listrik yang signifikan, yang porsinya terhadap biaya produksi mencapai 20% atau lebih. Dalam hal ini, pembangkit listrik tenaga air kecil mendapat kehidupan baru.

Pembangkit listrik tenaga air modern dibandingkan dengan jenis listrik tradisional lainnya adalah yang paling efisien dan ramah lingkungan dengan cara yang aman produksi listrik.

Pembangkit listrik tenaga air kecil berlanjut ke arah ini. Pembangkit listrik kecil memungkinkan pelestarian lanskap alam dan lingkungan tidak hanya selama tahap operasi, tetapi juga selama proses konstruksi.

Pembangkit listrik tenaga air mini 10-15-30-50 kW

Di masa depan pengaruh buruk tidak mempengaruhi kualitas air: air sepenuhnya mempertahankan sifat alami aslinya.

Di sungai ikan kaleng, airnya bisa dimanfaatkan untuk spesies tumbuhan air. Tidak seperti sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan seperti tenaga surya dan angin, pembangkit listrik tenaga air kecil tidak bergantung pada kondisi cuaca dan dapat menyediakan pasokan energi yang stabil bagi konsumen yang ekonomis. Manfaat lain dari menggunakan sedikit energi adalah menghemat uang.

Pada saat sumber energi alam – minyak, batu bara dan gas – semakin menipis, pertumbuhan yang konstan menjadi lebih mahal, penggunaan sumber energi terbarukan yang murah dan mudah diakses, terutama yang berukuran kecil, memungkinkan produksi listrik yang murah. Selain itu, pembangunan pembangkit listrik tenaga air kecil murah dan cepat terbayar. Jadi, pembangunan pembangkit listrik tenaga air kecil dengan kapasitas terpasang sekitar 500 kW, biaya pekerjaan konstruksi sekitar 14,5-15,0 juta rubel.

Tabel kombinasi dioperasikan dokumentasi proyek, pembangunan peralatan, pembangunan dan pemasangan pembangkit listrik tenaga air kecil selama 15-18 bulan. Listrik frekuensi tinggi dari pembangkit listrik tenaga air tidak lebih dari 0,45-0,5 rubel per 1 kWh,1. Ini lima kali lebih rendah dari biaya listrik yang sebenarnya dijual oleh sistem tenaga.

Ngomong-ngomong, di tahun depan atau dua tahun, mereka berniat meningkatkan sistem tenaga listrik sebesar 2-2,2 kali lipat, sehingga biaya konstruksi akan terbayar dalam 3,5-5 tahun. Pelaksanaan proyek semacam itu tidak akan merugikan lingkungan dari sudut pandang lingkungan.

Selain itu, perlu dicatat bahwa rekonstruksi, yang sebelumnya dipotong dari pengoperasian pembangkit listrik tenaga air kecil, akan memakan biaya 1,5-2 kali lebih murah.

Banyak organisasi dan perusahaan ilmiah dan industri Rusia terlibat dalam desain dan pengembangan peralatan untuk pembangkit listrik tenaga air tersebut.

Salah satu yang terbesar adalah asosiasi ilmiah dan teknis lintas sektoral “INSET” (St. Petersburg). Spesialis INSET telah mengembangkan dan mematenkan solusi teknis asli untuk sistem kontrol otomatis untuk pembangkit listrik tenaga air kecil dan mikro. Penggunaan sistem seperti itu tidak memerlukan kehadiran personel pemeliharaan yang konstan di lokasi - unit hidrolik beroperasi dengan andal dalam mode otomatis. Sistem kontrol dapat diimplementasikan berdasarkan pengontrol yang dapat diprogram, yang memungkinkan Anda memantau parameter unit hidrolik secara visual di layar komputer.

Unit hidrolik untuk pembangkit listrik tenaga air kecil dan mikro menghasilkan MNTO "terintegrasi", dirancang untuk beroperasi pada berbagai aliran dan tekanan dengan sifat energi tinggi dan diproduksi menggunakan baling-baling, bilah turbin radial dan aksial.

Ruang lingkup pasokan umumnya mencakup turbin, generator, dan kontrol otomatis unit hidrolik. Laju aliran semua turbin didasarkan pada metode pemodelan matematika.

Energi rendah adalah yang paling banyak solusi yang efektif masalah energi untuk wilayah yang termasuk dalam wilayah pasokan listrik terdesentralisasi, yang mencakup lebih dari 70% wilayah Rusia. Penyediaan energi ke daerah-daerah terpencil dan kekurangan energi membutuhkan biaya yang tidak sedikit.

Dan di sini tidak ada gunanya menggunakan kemampuan sistem energi federal yang ada. Potensi ekonomi di Rusia jauh lebih tinggi dibandingkan potensi sumber energi terbarukan seperti angin, energi matahari dan biomassa secara bersama-sama. Dalam program energi nasional, perusahaan INSET sedang mengembangkan “Konsep pengembangan dan pemasangan pembangkit listrik tenaga air kecil di Republik Tyva”, yang menurutnya pembangkit listrik tenaga air kecil akan dioperasikan pada tahun ini. tahun di desa Kyzyl-Khaya.

Saat ini, pembangkit listrik tenaga air INSET beroperasi di Rusia (Kabardino-Balkaria, Bashkortostan), Persemakmuran Negara-Negara Merdeka (Belarus, Georgia), serta di Latvia dan negara-negara lain.

Energi mini yang ramah lingkungan dan ekonomis telah lama menarik perhatian orang asing.

Micro INESET beroperasi di Jepang, Korea Selatan, Brazil, Guatemala, Swedia, Polandia.

Listrik gratis - pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri

Jika ada sungai atau bahkan aliran kecil yang mengalir di dekat rumah Anda, maka dengan bantuan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri Anda bisa mendapatkan listrik gratis. Mungkin ini bukan tambahan anggaran yang terlalu besar, namun kesadaran bahwa Anda memiliki listrik sendiri membutuhkan biaya yang jauh lebih besar.

Nah, jika, misalnya, di sebuah dacha, tidak ada pasokan listrik terpusat, maka listrik dalam jumlah kecil pun akan diperlukan. Jadi, untuk membuat pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri, setidaknya diperlukan dua syarat - ketersediaan sumber daya air dan keinginan.

Jika keduanya ada, maka yang pertama dilakukan adalah mengukur kecepatan aliran sungai.

Caranya sangat mudah - lemparkan ranting ke sungai dan ukur waktu yang dibutuhkan ranting tersebut untuk mengapung sejauh 10 meter. Membagi meter dengan detik menghasilkan kecepatan saat ini dalam m/s. Jika kecepatannya kurang dari 1 m/s, maka pembangkit listrik tenaga mini hidro yang produktif tidak akan berfungsi.

Dalam hal ini, Anda dapat mencoba meningkatkan kecepatan aliran dengan mempersempit saluran secara artifisial atau membuat bendungan kecil jika Anda menghadapi aliran sungai yang kecil.

Sebagai panduan, Anda dapat menggunakan hubungan antara kecepatan aliran dalam m/s dan daya listrik yang dikeluarkan dari poros baling-baling dalam kW (diameter sekrup 1 meter).

Data tersebut bersifat eksperimental; pada kenyataannya, kekuatan yang dihasilkan bergantung pada banyak faktor, namun cocok untuk evaluasi. Jadi:

• 0,5 m/s – 0,03 kW,
• 0,7 m/s – 0,07 kW,
• 1 m/s – 0,14 kW,
• 1,5 m/s – 0,31 kW,
• 2 m/s – 0,55 kW,
• 2,5 m/s – 0,86 kW,
• 3 m/s -1,24 kW,
• 4 m/s – 2,2 kW, dll.

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri sebanding dengan pangkat tiga kecepatan aliran.

Seperti yang telah ditunjukkan, jika kecepatan aliran tidak mencukupi, cobalah untuk meningkatkannya secara artifisial, jika memungkinkan.

Jenis pembangkit listrik tenaga mini hidro

Ada beberapa pilihan utama pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri.


Ini adalah roda dengan bilah yang dipasang tegak lurus dengan permukaan air.

Rodanya kurang dari setengahnya terbenam dalam arus. Air menekan bilahnya dan memutar roda. Ada juga roda turbin dengan bilah khusus yang dioptimalkan untuk aliran cairan. Tapi itu sudah cukup desain yang rumit lebih banyak buatan pabrik daripada buatan rumah.

Ini adalah rotor sumbu vertikal yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik.

Rotor vertikal yang berputar karena perbedaan tekanan pada bilahnya. Perbedaan tekanan tercipta karena aliran cairan di sekitar permukaan yang kompleks. Efeknya mirip dengan gaya angkat hidrofoil atau gaya angkat sayap pesawat terbang. Desain ini dipatenkan oleh Georges Jean-Marie Darrieux, seorang insinyur penerbangan Perancis pada tahun 1931. Juga sering digunakan dalam desain turbin angin.

Karangan bunga pembangkit listrik tenaga air terdiri dari turbin ringan - baling-baling hidrolik, digantung dan dipasang secara kaku dalam bentuk karangan bunga pada kabel yang dilempar ke seberang sungai.

Salah satu ujung kabel dipasang pada bantalan penyangga, ujung lainnya memutar rotor generator.

Pembangkit listrik tenaga air mini - Unit pembangkit listrik tenaga air Leneva

Dalam hal ini, kabel berperan sebagai semacam poros, yang gerak putarannya disalurkan ke generator. Aliran air memutar rotor, rotor memutar kabel.

Juga dipinjam dari desain pembangkit listrik tenaga angin, semacam “turbin angin bawah air” dengan rotor vertikal. Berbeda dengan baling-baling udara, baling-baling bawah air memiliki lebar bilah yang minimal. Untuk air cukup lebar sudu yang hanya 2 cm. Dengan lebar seperti itu maka hambatan minimal dan kecepatan putaran maksimal.

Lebar bilah ini dipilih karena kecepatan aliran 0,8-2 meter per detik. Pada kecepatan lebih tinggi, ukuran lain mungkin optimal. Baling-baling bergerak bukan karena tekanan air, tetapi karena timbulnya gaya angkat. Persis seperti sayap pesawat terbang. Bilah baling-baling bergerak melintasi aliran, bukannya terseret searah aliran.

Kelebihan dan kekurangan berbagai sistem pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri

Kerugian dari pembangkit listrik tenaga air garland jelas: konsumsi bahan yang tinggi, bahaya bagi orang lain (kabel bawah air yang panjang, rotor tersembunyi di dalam air, menghalangi sungai), efisiensi rendah.

Pembangkit listrik tenaga air Garland adalah sejenis bendungan kecil. Dianjurkan untuk digunakan di daerah terpencil dan tidak berpenghuni dengan tanda peringatan yang sesuai.

Izin dari pihak berwenang dan pemerhati lingkungan mungkin diperlukan. Pilihan kedua adalah aliran kecil di taman Anda.

Rotor Daria sulit untuk dihitung dan diproduksi.

Di awal pekerjaan, Anda perlu melepasnya. Namun menarik karena sumbu rotornya terletak vertikal dan tenaga dapat diambil di atas air, tanpa roda gigi tambahan. Rotor seperti itu akan berputar dengan perubahan arah aliran apa pun - ini merupakan nilai tambah.

Desain yang paling luas untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri adalah baling-baling dan kincir air.

Karena opsi ini relatif sederhana untuk diproduksi, memerlukan perhitungan minimal dan diterapkan dengan biaya minimal, memiliki efisiensi tinggi, serta mudah dikonfigurasi dan dioperasikan.

Contoh pembangkit listrik tenaga air mini sederhana

Pembangkit listrik tenaga air yang paling sederhana dapat dengan cepat dibangun dari sepeda biasa dengan lampu depan yang dinamis.

Beberapa bilah (2-3) harus dibuat dari besi galvanis atau aluminium lembaran tipis. Panjang bilah harus dari pelek roda hingga hub dan lebar 2-4 cm.

Bilah ini dipasang di antara jari-jari menggunakan metode apa pun yang tersedia atau menggunakan pengencang yang sudah disiapkan sebelumnya.

Jika Anda menggunakan dua bilah, letakkan saling berhadapan.

Jika Anda ingin menambah lebih banyak bilah, bagilah keliling roda dengan jumlah bilah dan pasang secara berkala. Anda dapat bereksperimen dengan kedalaman perendaman roda dengan bilah di dalam air. Biasanya sepertiga hingga setengahnya terendam.

Pilihan pembangkit listrik tenaga angin keliling telah dipertimbangkan sebelumnya.

Pembangkit listrik tenaga mikro hidro seperti itu tidak memakan banyak tempat dan akan melayani pengendara sepeda dengan sempurna - yang utama adalah adanya sungai atau anak sungai - yang biasanya menjadi tempat didirikannya kamp.

Pembangkit listrik tenaga air mini dari sepeda dapat menerangi tenda dan mengisi daya ponsel atau gadget lainnya.

Sumber

aliran bebas buatan sendiri

Pertama, mari kita definisikan prinsip operasi dan jenis pembangkit listrik tenaga air kecil. Aliran sungai atau aliran air yang jatuh memutar bilah turbin dan pipa hidrolik, yang dihubungkan ke generator listrik - yang terakhir menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air kompak modern memiliki kontrol otomatis dengan kemampuan untuk langsung beralih ke mode manual jika terjadi keadaan darurat. Desain pembangkit listrik tenaga air pabrik modern memungkinkan meminimalkan pekerjaan konstruksi selama pemasangan peralatan.

Jenis pembangkit listrik tenaga air mini

Pembangkit listrik mini termasuk perangkat pembangkit dengan kapasitas 1 hingga 3000 kW. Pada dasarnya pembangkit listrik termal terdiri dari:

1. turbin (alat pemasukan air);
2. blok pembangkit;
3. sistem kontrol.

Menurut jenis sumber daya air yang digunakan untuk pembangkitan, pembangkit listrik tenaga air mini adalah:

• Sungai saluran. Stasiun semacam itu dibangun di sungai kecil dataran rendah dengan waduk.
• Gunung. Stasiun stasioner yang menggunakan energi arus pegunungan yang deras.
• Industri. Stasiun yang menggunakan perbedaan aliran air di perusahaan industri.
• Seluler. Stasiun menggunakan selang yang diperkuat untuk aliran air.

Jenis stasiun bendungan mempunyai ciri daya yang tinggi, namun pembangunan bendungan mahal, dan dalam hal ini tidak mungkin dilakukan tanpa izin. Terlibat dengan pejabat di negara kita tidak hanya mempersulit hidup Anda, tetapi juga mempertanyakan penerapannya niat baik, jadi mari kita tinggalkan ide ini sekarang juga.

Bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga air mini?

Diagram prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air dapat dipilih dari beberapa pilihan:

• Pembangkit listrik tenaga air Garland. Dari satu tepi sungai ke tepi sungai lainnya, kabel dengan rotor yang digantung diletakkan di bawah air. Arus memutar rotor dan, karenanya, kabel itu sendiri. Salah satu ujung kabel dipasang pada bantalan, ujung lainnya dihubungkan ke generator.
• Baling-baling. Struktur bawah air menyerupai turbin angin dengan bilah sempit dan rotor vertikal. Pisau dengan lebar hanya 20 mm pada kecepatan putaran tinggi akan memberikan hambatan minimal. Bilah dengan lebar ini dipilih dengan kecepatan aliran 0,8–2,0 m per detik.
• Kincir air. Roda dengan bilah, sebagian terendam aliran, dan terletak tegak lurus terhadap permukaan air. Aliran air menekan bilahnya, memutar roda.
• Daria rotor. Rotor vertikal dengan permukaan bilah yang rumit. Cairan yang mengalir di sekitar bilah menciptakan tekanan berbeda sehingga menyebabkan rotasi.

Foto menunjukkan pembangkit listrik tenaga air mini yang berbasis kincir air

Bagaimana memperkirakan potensi kapasitas pembangkit listrik tenaga mini hidro

Sebelum membangun pembangkit listrik tenaga air mini dengan tangan Anda sendiri, Anda perlu menentukan kekuatan yang dapat Anda andalkan. Terdapat hubungan acuan antara kecepatan aliran air dengan daya yang dapat dikeluarkan dari poros dalam satuan kW dengan diameter ulir 1 m.

Kecepatan aliran ditentukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sebuah keping yang dilempar ke dalam air untuk menempuh jarak tertentu. Setelah melakukan perhitungan sederhana, kita memperoleh kecepatan aliran dalam meter per detik. Jika dalam hal ini kecepatannya kurang dari 1 m/detik, maka pembangunan pembangkit listrik tenaga air tidak layak secara ekonomi.

Pada kecepatan aliran 2,5 m/s, dayanya menjadi 0,86 kW, pada 3 m/s - 1,24 kW, pada 4 m/s - 2,2 kW. Hubungan tersebut digambarkan dengan ketergantungan: daya pembangkit listrik tenaga air sebanding dengan pangkat tiga kecepatan aliran air. Jika kecepatan aliran di lokasi konstruksi yang diusulkan rendah, Anda dapat mencoba meningkatkannya dengan memasang perbedaan ketinggian aliran atau dengan memasang pipa pembuangan dengan diameter variabel di saluran keluar reservoir. Semakin kecil diameter saluran keluar pipa, semakin tinggi laju alirannya.

Cara membuat pembangkit listrik tenaga air mini di rumah

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air kecil buatan sendiri dapat dipahami dengan menggunakan contoh sepeda dengan lampu depan dan dinamo (generator).

1. Dari besi atap kami membuat tiga bilah dengan panjang sama dengan jari-jari roda sepeda (jarak hub tengah ke pelek roda) dan lebar 3-4 cm.
2. Kami memasang bilah di antara jari-jari roda, menekuk tepi bilah di sekitar jari-jari untuk mengamankannya. Bilahnya harus disejajarkan secara merata dengan tetap menjaga sudut yang sama di antara bilahnya.
3. Kami membenamkan roda berbilah di sungai deras hingga kedalaman sepertiga hingga setengah diameter roda. Listrik yang dihasilkan cukup, misalnya untuk menyalakan tenda.

Gambar salah satu opsi pembangunan pembangkit listrik tenaga air mini

Contohnya adalah pembangkit listrik tenaga air kecil untuk sebuah peternakan dengan kapasitas 3-5 kW dari bahan bekas:

1. Rotor dapat dibuat dari drum kabel logam tua dengan diameter 2,2 m. Dengan menggunakan gerinda dan pengelasan pada sudut radius 45 derajat, perlu dilas 18 bilah. Rotor berputar pada bantalan. Dukungan – pipa atau sudut logam.
2. Pada rotor perlu dipasang gearbox rantai dengan rasio roda gigi (gear ratio) 4. Selanjutnya putaran akan disalurkan melalui poros penggerak VAZ 2101. Penggunaan poros penggerak akan mengurangi getaran, dan koaksialitas penggerak dan generator saat menggunakan poros akan menjadi tidak kritis.
3. Anda memerlukan gearbox step-up (koefisien - 40) dan generator tiga fase. Kecepatan putaran generator sekitar 3000 rpm. Rasio reduksi total kedua gearbox adalah 40 x 4 = 160. Generator harus ditutup dengan selubung untuk melindunginya dari kelembapan dan keamanan. Perkiraan putaran kincir air harus sekitar 20 putaran per menit.
4. Dapat diadaptasi untuk generator motor asinkron, dan ambil unit kontrol dari mesin kecil mana pun. Anda memerlukan kabel VVG NG sepanjang 2x4 dari rotor ke bangunan pertanian.

kesimpulan

Total biaya produksi akan menjadi sekitar 10-15 ribu rubel. Item pengeluaran utama adalah gaji tukang las dan pekerja membantu membuat dan merakit struktur.

Keuntungan utama dari peralatan tersebut adalah biaya listrik yang rendah, keamanan lingkungan, sumber energi yang tidak habis-habisnya dan kesederhanaan desain.

Di antara semua sumber energi alternatif, pembangkit listrik tenaga air adalah yang paling populer. Fakta ini dijelaskan dengan cukup sederhana - dengan investasi yang sama, keuntungannya jauh lebih besar. Satu-satunya kelemahan adalah memerlukan sungai atau aliran sungai untuk pengoperasian yang stabil.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air mini

Tergantung pada prinsip operasinya, ada empat jenis utama pembangkit listrik tenaga air:

• Karangan bunga pembangkit listrik tenaga air, struktur hidrolik tambahan digunakan untuk meningkatkan aliran air;
• klasik kincir air, pilihan paling sederhana untuk pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri;
• baling-baling, cocok jika lebar dasar sungai lebih dari 10 m;
• Rotor Daoye digunakan untuk pembuatan pembangkit listrik tenaga mikro hidro industri.

Kesamaan dari semua jenis pembangkit listrik tenaga air ini adalah tidak memerlukan pembangunan bendungan untuk beroperasi. Desain ini adalah objek teknik berpresisi tinggi dan mahal, yang pembangunannya memakan biaya berkali-kali lipat daripada pembangkit listrik tenaga air itu sendiri.

Kriteria kedua yang membedakan pembangkit listrik tenaga air kecil adalah kemungkinan penerapannya untuk keperluan rumah tangga dan industri. Ini tentang bahwa jenis pembangkit listrik tenaga air yang sama mungkin memiliki beberapa pilihan untuk memasok dan membuang air. Hal ini memungkinkan terciptanya pembangkit listrik yang dapat beroperasi dalam sistem perpipaan tertutup. Hal ini relevan untuk pabrik dan perusahaan yang proses produksinya melibatkan air dalam jumlah besar. Selain itu, kapasitas instalasi harus sesuai dengan kebutuhan listrik.

Instalasi rumah tangga jauh lebih sederhana dan lebih murah. Tetapi pemasangannya hanya mungkin dilakukan jika ada sumber air yang konstan. Dalam hal ini, kita tidak berbicara tentang pasokan air kota.

Keuntungan pembangkit listrik tenaga air mini

• beroperasi hampir tanpa suara dan tidak mencemari atmosfer;
• tidak mempengaruhi kualitas air dengan cara apa pun; jika diinginkan, filter dipasang pada sistem drainase, sehingga air dapat diminum;
• pengoperasian stasiun tidak bergantung pada kondisi cuaca, listrik dihasilkan 24 jam sehari;
• bahkan aliran kecil saja sudah cukup untuk pengoperasian pembangkit listrik tenaga air;
• ada peluang untuk menjual kelebihan listrik ke tetangga;
• tidak perlu mengumpulkan sertifikat dan izin.

Perbandingan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri dan pabrik

Untuk keperluan rumah tangga Anda membutuhkan tidak lebih dari 20 kW per hari. Jumlahnya tidak banyak, sehingga kelayakan pembelian pembangkit listrik tenaga air yang diproduksi secara industri dipertanyakan. Tampaknya tidak ada kesulitan dalam membuat stasiun hidrolik tipe roda atau baling-baling. Namun dalam praktiknya sejumlah permasalahan muncul.

Pertama, sulit untuk membuat perhitungan yang diperlukan, kedua, ketebalan dan ukuran bagian-bagiannya dipilih secara eksklusif secara eksperimental, ketiga, pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri diproduksi tanpa elemen pelindung, yang menyebabkan kerusakan terus-menerus dan, sebagai akibatnya, limbah tambahan.

Jika Anda tidak memiliki pengalaman dalam pembangkit listrik tenaga air, lebih baik tinggalkan ide instalasi buatan sendiri. Jauh lebih mudah dan lebih dapat diandalkan untuk mendiskusikan masalah ini dengan tetangga Anda dan bersama-sama membeli pembangkit listrik tenaga air buatan pabrik dengan jaminan kualitas. Selain itu, perusahaan yang menjual instalasi tersebut melakukan pemasangannya.

Review produsen pembangkit listrik tenaga air mini

Faktanya, tidak banyak perusahaan yang bergerak di bidang produksi pembangkit listrik tenaga mini hidro. Perusahaan perantara berusaha untuk tidak mengungkapkan informasi ini, karena mereka akan kehilangan sebagian besar pendapatan. Di antara pabrik-pabrik yang benar-benar layak dipercaya, CINK Hydro-Energy perlu ditonjolkan. Ini adalah pemimpin dunia yang diakui dalam pengembangan peralatan hidrolik.

Namun, sebelum menghubungi manajer perusahaan, perlu menghitung biaya pemrosesan informasi, logistik, dan pemasangan. Dalam kebanyakan kasus, jumlahnya tidak akan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan perantara.

Dari perusahaan mana saya bisa memesan pembangkit listrik tenaga mini hidro?

Mengingat harga peralatannya cukup mahal dan pembuatannya memerlukan perhitungan matematis yang tepat, masuk akal untuk beralih ke perusahaan yang telah membuktikan diri secara positif di pasar. Energi alternatif adalah arah baru bagi negara kita, jadi daftarnya cukup sedikit.

1. AEnergy adalah pemasok terbesar pembangkit listrik tenaga air berkualitas tinggi; perusahaan menyediakan berbagai layanan mulai dari pengumpulan dan pemrosesan informasi hingga pemasangan pembangkit listrik tenaga air.

2. INSET adalah perusahaan dari St. Dia secara mandiri memproduksi pembangkit listrik tenaga air, jadi dia secara pribadi bertanggung jawab atas kualitasnya. Keuntungan kerjasama adalah bisa memesan pembangkit listrik tenaga mikro hidro dengan daya 5-10 kW.

3. Hidroponik adalah perusahaan dalam negeri lainnya yang secara mandiri memproduksi pembangkit listrik tenaga air. Garansi untuk semua produk adalah 10 tahun. Paling model yang menarik Shar-Bulak dengan kekuatan 5 kW.

4. NPO Inversion - biro desain yang mengkhususkan diri dalam pengembangan sumber energi alternatif dan standar. Fitur khas- adanya pembangkit listrik tenaga air non standar dengan kapasitas 7,5 dan 12,5 kW.

5. Pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah perusahaan Tiongkok yang menjual beberapa unit rumah tangga yang relatif murah.