Energia hidrelétrica residencial. Fazendo um hidrogerador com suas próprias mãos

Uma fonte independente de eletricidade em uma mansão de campo é a primeira necessidade. O mercado de produtos elétricos oferece uma ampla gama de geradores de corrente elétrica vários designs: gás, inversor, gasolina, diesel. Dentre eles, os geradores elétricos hidráulicos ocupam um lugar especial pelas vantagens e economia no consumo de combustível. A geração de eletricidade a partir de fontes naturais é a forma mais ecológica e de baixo custo de produzir um recurso energético.

Escopo e recursos do dispositivo

Várias aplicações

Esses dispositivos hidráulicos podem ser usados ​​para diversas necessidades domésticas e comerciais:

• Na agricultura;
• Cidades de geólogos;
• No transporte fluvial;
• Em centros recreativos;
• Na indústria mineira;
• Em áreas rurais e suburbanas.

Para converter vários tipos de energia em energia elétrica. A estrutura do dispositivo é simples: o motor, o próprio gerador e a carcaça.

Assista ao vídeo, escopo de aplicação grupos geradores e seus tipos:

Dependendo do tipo usina geradores são divididos em:

Os geradores também são movidos a água e a energia solar. Um gerador elétrico a água difere de um gerador a diesel ou gasolina por ser mais econômico de operar e totalmente ecologicamente correto. Se um rio ou riacho corre próximo a uma casa de campo, o valor gasto na manutenção da estação é zero.

Princípio de funcionamento

A produção de energia através da rotação de um elemento estrutural já é utilizada há muito tempo, basta lembrar os moinhos de água. Um gerador de água para produção de energia elétrica pouco difere dos aparelhos antigos.

Vamos assistir ao vídeo, mecanismo mais simples funciona:

É necessário conectar a mangueira do aparelho a uma fonte de água (riacho, torneira, tanque de chuveiro), e a rotação das pás das rodas sob a pressão da água transferirá energia para o próprio gerador. Por sua vez, o gerador processará a energia recebida em uma corrente de frequência apropriada (alternada ou direta).

Tipos de hidrogeradores

Os produtos industriais diferem nos parâmetros da energia que produzem. Para as necessidades domésticas, são utilizados sistemas hidráulicos de baixa potência (10-100 kW) com posição vertical do eixo de rotação do rotor, operando a partir de pequenos cursos d'água. Para necessidades industriais, os dispositivos são projetados com movimento rotacional horizontal do eixo.

Roda d'água

Para fins domésticos, é utilizada uma minicentral hidrelétrica do tipo sem barragem, que se divide em 4 tipos:

1. Roda d'água;
2. Usina hidrelétrica Garland;
3. Rotor Daria;
4. Hélice.

A roda d'água é um elemento giratório com pás, que é instalado perpendicularmente ao movimento da água, imergindo metade ou um pouco menos. Através da pressão da água nas pás, a roda gira e a energia é convertida.

O desenho da guirlanda para gerador de água é um cabo com rotores fixos, lançado de uma margem a outra do rio. Uma extremidade do cabo é fixada ao gerador e a outra é fixada por um rolamento. Os rotores imersos em água começam a girar sob a pressão do fluxo, fazendo com que o cabo gire. Como resultado, a eletricidade é gerada.

Rotor Daria

O rotor Darrieus é um elemento rotativo vertical que é acionado pela mudança de pressão nas pás de um design complexo. É o fluxo em torno de uma superfície complexa que cria uma diferença de pressão.

Um gerador de hélice de água se assemelha a um “moinho de vento” equipado com rotor, mas instalado debaixo d’água. A largura das lâminas (2 cm) tem as dimensões necessárias para criar velocidade máxima de rotação em carga mínima resistência. Porém, o tamanho das pás deve ser selecionado de acordo com a vazão do fluxo de água, seu desempenho pode variar;

Na vida cotidiana, as instalações hidráulicas e rodas do tipo hélice tornaram-se difundidas. A vantagem desses dispositivos é alta eficiência a um custo mínimo.

Visão geral do produto

Os fabricantes produzem minicentrais hidrelétricas de uso doméstico para geração de corrente de frequência constante e variável nas versões trifásica e monofásica. Para gerar eletricidade, é necessária uma pequena pressão de água - até 12 l/seg. Via de regra, essas instalações hidráulicas são utilizadas em locais com pequenos rios ou em áreas com cachoeira natural/artificial, bem como barragem construída.

Mini gerador Ct-02 (China)

• Potência - 5 kW;
• Corrente gerada - 50 Hz;
• Velocidade de rotação - 30-3000 rpm;
• A corrente está alternada.

Os produtos podem ser adquiridos sob encomenda, indicando os parâmetros necessários. Preço inicial - 30.000 rublos.

Mini gerador para casa xj13 (China)

• Potência - 8,5 kW;
• Corrente gerada - 50 Hz;
• Velocidade de rotação - 145-1920 rpm;
• A corrente está alternada.

Este modelo instalação horizontal tem suas vantagens, baixo peso e pequenos volumes. O dispositivo pode ser facilmente instalado em trama pessoal. Preço - de 16.000 rublos.

Hidrogerador LPWG

Hidrogerador LPWG

• Potência - 5 kW;
• Corrente gerada - 50 Hz;
• Velocidade de rotação - 500 rpm;
• A corrente está alternada.

Este sistema hidráulico com abastecimento de água horizontal fornecerá eletricidade às explorações agrícolas familiares ou casa de campo. A compra de um gerador de corrente elétrica a água custará 49.596 rublos.

Como fazer você mesmo uma usina hidrelétrica

Criar um gerador elétrico de água com as próprias mãos é um processo fascinante. Pode ser projetado com base em um gerador de bicicleta normal. Primeiro você deve determinar a velocidade do fluxo de água usando um cronômetro. Se a velocidade for insuficiente, será necessário criar uma diferença de altura, por exemplo, instalando um tubo de drenagem.

Assista ao vídeo e faça você mesmo passo a passo:

Você precisa cortar várias lâminas de 2 a 4 cm de largura de uma folha de alumínio. O comprimento das lâminas deve corresponder ao diâmetro da roda da bicicleta (do aro ao cubo). As lâminas são então instaladas entre os raios e fixadas com um alicate. A roda está um terço imersa na água. Uma opção muito boa para gerar eletricidade durante o acampamento, para acender uma barraca e carregar telefones.

Escolhendo um gerador elétrico

Poder

• Para fornecer continuamente energia a particulares casa de campo Uma potência de 20-30 kW é suficiente.
• Para determinar com precisão a potência necessária, você precisa somar o consumo de energia de todos eletrodomésticos e adicione lâmpadas de iluminação.
• Deve-se ter em mente que outros 20 por cento devem ser adicionados à potência total, levando em consideração as correntes de partida.
• Se você trabalha com aparelhos elétricos para construção, a potência necessária deve ser três vezes maior (até 100 kW).

Preços e fabricantes

O mercado de mercadorias é fornecido por diversos fornecedores e empresas fabricantes. O fator preço é formado em função da promoção da marca. Recentemente, os fabricantes chineses provaram-se bem. A combinação favorável de qualidade e preço merece atenção.

Devido ao aumento constante do custo dos recursos energéticos dos carboidratos, os especialistas estão cada vez mais atentos às vantagens proporcionadas pelo uso da eletricidade obtida de forma mais econômica. Um dos mais económicos e ecológicos...

Devido ao aumento constante do custo dos recursos energéticos de carboidratos, os especialistas estão cada vez mais atentos às vantagens proporcionadas pelo uso da eletricidade obtida de forma mais econômica. Uma das formas mais econômicas e ecologicamente corretas de gerar eletricidade é uma usina hidrelétrica para uso doméstico, cujos custos são reduzidos à construção primária e manutenção equipamento. Mas nem todas as áreas apresentam oportunidades naturais para a construção de tais estruturas, que requerem um poderoso fluxo de água e uma grande diferença de altura criada pela barragem. Neste caso, as mini centrais hidrelétricas vêm em auxílio dos engenheiros de energia;

Princípio de funcionamento e mini central hidrelétrica

O princípio de funcionamento deste equipamento é bastante simples, o que aumenta a sua confiabilidade. O fluxo de água, caindo sobre as pás da turbina, faz girar um acionamento hidráulico conectado a um gerador elétrico, que garante a geração de energia elétrica sob o controle de um sistema de controle.
As modernas minicentrais hidrelétricas estão equipadas com um sistema de controle que permite operar em modo automático com transição instantânea para o controle manual em caso de emergência. O sistema de proteção multinível permite evitar sobrecargas do equipamento durante a troca condições externas. O design das estações permite minimizar trabalho de construção durante a instalação do equipamento necessário.

Tipos de mini centrais hidrelétricas

Uma miniusina hidrelétrica é um equipamento com capacidade de 1 a 3.000 kW, que inclui um dispositivo de captação de água (turbina), uma unidade geradora e um sistema de controle do equipamento.
Dependendo dos recursos hídricos utilizados, as minicentrais hidrelétricas são divididas em várias categorias:

• estações a fio d'água utilizando a energia de pequenos rios com reservatórios organizados. Utilizado principalmente em terrenos planos;
• estações estacionárias que utilizam a energia de fluxos rápidos durante a exploração de rios de montanha;
• estações que utilizam diferenças no fluxo de água em empreendimentos industriais;
• estações móveis usando mangueiras reforçadas para organizar o fluxo.

De acordo com a pressão esperada do fluxo de água, a unidade hidráulica e sua turbina são projetadas para corresponder à potência da unidade geradora elétrica para garantir a velocidade de rotação necessária do gerador e facilitar a criação da frequência de corrente necessária.

Para várias condições operação de minicentrais hidrelétricas, foram desenvolvidos projetos de turbinas apropriados:

• com alta pressão de vazão de água superior a 60 m, são utilizadas turbinas radiais-axiais e de caçamba;
• com uma intensidade média de fluxo de 25 a 60 m, as turbinas de pás rotativas e designs radiais-axiais provaram-se bem;
• em fluxos de baixa pressão, é mais lucrativo usar estruturas de pás rotativas e hélices colocadas em câmaras de concreto armado.

Vídeo de uma usina hidrelétrica caseira

Características de conexão de mini centrais hidrelétricas

O design deste equipamento permite que as estações sejam conectadas diretamente à rede de alimentação; neste caso, é utilizado um gerador síncrono. Para criar uma rede local, é utilizada uma unidade assíncrona, que é equipada com uma unidade de lastro necessária para dissipar o excesso de energia, a fim de evitar falhas nos sistemas de alimentação e alterações bruscas nos principais parâmetros da rede.

Vantagens e desvantagens das minicentrais hidrelétricas

As vantagens de tais sistemas incluem:

• segurança ambiental dos equipamentos e ausência da necessidade de inundação de grandes áreas;
• baixo custo da eletricidade gerada, várias vezes mais barata que a gerada nas termelétricas;
• simplicidade e confiabilidade dos equipamentos utilizados e possibilidade de seu funcionamento em modo autônomo;
• inesgotabilidade do recurso natural utilizado

As desvantagens incluem:

• interrupções no fornecimento de energia para determinadas regiões em caso de falha de equipamentos, no caso de utilização de minicentral hidrelétrica como fonte local. Isto é compensado pela presença de uma fonte de alimentação de emergência que é conectada automaticamente;
• fraca base de produção e reparação deste sector de fornecimento de energia no nosso país.

Usina hidrelétrica sem barragem para todas as estações

É proposta uma usina hidrelétrica sem barragem para todas as estações (BVHPP), projetada para gerar eletricidade sem construir uma barragem, usando a energia do fluxo gravitacional.

Devido à fabricação de diversos tamanhos padrão para diferentes vazões, bem como à instalação em cascata, as instalações BVGES podem ser utilizadas tanto em pequenas propriedades quanto para produção industrial eletricidade, especialmente em locais distantes das linhas de energia.

Estruturalmente, o rotor de uma usina hidrelétrica é instalado verticalmente, a altura do rotor é de 0,25 a 2,5 m... A estrutura é fixada em rios com congelamento no fundo do canal, e em ambiente aberto (não -canal de congelamento) __ em catamarã fixo.

A potência da instalação é proporcional à área da lâmina e à velocidade do fluxo no cubo. A dependência da potência recebida no eixo do BVGES com seu tamanho e velocidade de vazão, bem como o custo estimado da unidade hidráulica é apresentado na tabela a seguir:

Potência BVHPP, kW dependendo da velocidade do fluxo e tamanho da instalação

O período de retorno da instalação não excede 1 ano. Um protótipo do BVGES foi testado em um local de teste de água em grande escala.

Atualmente existe documentação técnica para produção de desenhos industriais conforme especificações técnicas cliente.

Micro e pequenas centrais hidrelétricas de pressão

As unidades hidráulicas para pequenas centrais hidrelétricas são projetadas para operar em uma ampla faixa de pressões e vazões com características de alta energia.

As centrais micro-hidrelétricas são fontes de eletricidade confiáveis, ecológicas, compactas e de retorno rápido para aldeias, fazendas, aldeamentos turísticos, fazendas, bem como moinhos, padarias, pequenas indústrias em áreas montanhosas remotas e de difícil acesso, onde não há linhas de energia nas proximidades, e a construção de tais linhas é agora viável, mais demorada e mais cara do que comprar e instalar microcentrais hidroeléctricas.

O conjunto de entrega inclui: uma unidade de energia, um dispositivo de entrada de água e um dispositivo de controle automático.

Há experiência bem-sucedida na operação de equipamentos em barragens, canais, sistemas de abastecimento de água e sistemas de drenagem existentes de empresas industriais e instalações municipais, instalações de tratamento, sistemas de irrigação e condutas de água potável. Mais de 150 conjuntos de equipamentos foram entregues a clientes em diversas regiões da Rússia, países da CEI, bem como Japão, Brasil, Guatemala, Suécia e Letônia.

Básico soluções técnicas, utilizados para criar os equipamentos, são feitos ao nível das invenções e estão protegidos por patentes.

1. MICRO-HIDROCENTRAIS

com impulsor de hélice
- potência de até 10 kW (MGES-10PR) para uma altura manométrica de 2,0-4,5 me uma vazão de 0,07 - 0,14 m3/s;
— potência até 10 kW (MGES-10PR) para uma altura manométrica de 4,5-8,0 m e uma vazão de 0,10 - 0,21 m3/s;
— potência até 15 kW (MGES-15PR) para uma altura manométrica de 1,75-3,5 m e uma vazão de 0,10 - 0,20 m3/s;
— potência até 15 kW (MGES-15PR) para uma pressão de 3,5-7,0 m e uma vazão de 0,15 - 0,130 m3/s;
- potência de até 50 kW (MGES-50PR) para uma altura manométrica de 4,0-10,0 m e uma vazão de 0,36 - 0,80 m3/s;

com impulsor diagonal
- potência 10-50 kW (MGES-50D) para uma pressão de 10,0-25,0 m e uma vazão de 0,05 - 0,28 m3/s;
— potência até 100 kW (MGES-100D) para uma altura manométrica de 25,0-55,0 m e uma vazão de 0,19 - 0,25 m3/s;

2. UNIDADES HÍDRICAS PARA PEQUENAS HIDRO ENERGIAS

Unidades hidráulicas com turbinas axiais com potência de até 1000 kW;
-unidades hidráulicas com turbinas radial-axiais com potência de até 5.000 kW;
-unidades hidráulicas com turbinas balde com potência de até 5.000 kW;

PRAZOS DE ENTREGA

Microcentral hidroeléctrica 10 kW; 15 kW são entregues no prazo de 3 meses após a assinatura do contrato.
Microcentral hidroeléctrica 50 kW; entregue no prazo de 6 meses após a assinatura do contrato.
Microcentral hidroeléctrica 100 kW; entregue no prazo de 8 meses após a assinatura do contrato.
As unidades hidráulicas são entregues no prazo de 6 a 12 meses após a assinatura do contrato.

Os especialistas da empresa estão prontos para ajudá-lo a determinar melhor opção instalação de micro e pequenas centrais hidrelétricas, selecionar equipamentos para as mesmas, auxiliar na instalação e comissionamento de unidades hidráulicas, bem como prestar manutenção de equipamentos em
durante sua operação.

CUSTO DO EQUIPAMENTO

Usina micro-hidrelétrica de fabricação russa

Aparência

Central micro-hidrelétrica 10 kW

Central micro-hidrelétrica 50 kW

InzhInvestStroy

Mini central hidrelétrica. Usinas microhidrelétricas

Pequena Central Hidrelétrica ou Pequena Central Hidrelétrica (PCH) é uma central hidrelétrica que gera uma quantidade relativamente pequena de energia elétrica e consiste em usinas hidrelétricas com capacidade instalada de 1 a 3.000 kW.

Central hidrelétrica micro projetado para converter a energia hidráulica de um fluxo de fluido em energia elétrica para transmissão adicional da eletricidade gerada ao sistema de energia.

O termo micro significa que esta central hidroeléctrica está instalada em pequenos corpos hídricos - pequenos rios ou mesmo riachos, riachos tecnológicos ou desníveis dos sistemas de tratamento de água, e a potência da unidade hidráulica não ultrapassa 10 kW.

As PCHs são divididas em duas classes: microusinas hidrelétricas (até 200 kW) e miniusinas hidrelétricas (até 3.000 kW). Os primeiros são utilizados principalmente em residências e pequenas empresas, os últimos - em instalações maiores.

Para o proprietário de uma casa de campo ou de um pequeno negócio, os primeiros são obviamente de maior interesse.

Com base no princípio de funcionamento, as microusinas hidrelétricas são divididas nos seguintes tipos:

Roda d'água. Trata-se de uma roda com pás montadas perpendicularmente à superfície da água e meio imersas nela. Durante a operação, a água pressiona as lâminas e faz com que a roda gire.

Do ponto de vista da facilidade de fabricação e da obtenção da máxima eficiência com o mínimo custo, esse projeto funciona bem.

Portanto, é frequentemente usado na prática.

Central hidrelétrica Garland. É um cabo jogado de uma margem a outra do rio com rotores rigidamente presos a ele. O fluxo de água gira os rotores, e deles a rotação é transmitida a um cabo, cuja extremidade está conectada ao mancal e a outra ao eixo do gerador.

Desvantagens de uma hidrelétrica guirlanda: alto consumo de materiais, perigo para terceiros (longo cabo subaquático, rotores escondidos na água, bloqueando o rio), baixo rendimento.

Rotor Daria.

Este é um rotor vertical que gira devido à diferença de pressão em suas pás. A diferença de pressão é criada devido ao fluxo de líquido em torno de superfícies complexas. O efeito é semelhante à sustentação de um hidrofólio ou à sustentação de uma asa de avião. Na verdade, as PCHs deste projeto são idênticas aos geradores eólicos de mesmo nome, mas estão localizadas em meio líquido.

O rotor Daria é difícil de fabricar e precisa ser destorcido antes de iniciar o trabalho.

Mas é atraente porque o eixo do rotor está localizado verticalmente e a energia pode ser extraída sobre a água, sem engrenagens adicionais. Tal rotor irá girar com qualquer mudança na direção do fluxo. Assim como sua contraparte aerotransportada, a eficiência do rotor Daria é inferior à das pequenas centrais hidrelétricas do tipo hélice.

Hélice.

Trata-se de um “moinho de vento” subaquático com rotor vertical, que, ao contrário do pneumático, possui pás com largura mínima de apenas 2 cm. Essa largura proporciona resistência mínima e velocidade máxima de rotação e foi escolhida para a velocidade de fluxo mais comum - 0,8. -2 metros por segundo.

PCHs a hélice, assim como os com rodas, são fáceis de fabricar e possuem eficiência relativamente alta, razão pela qual são usados ​​com frequência.

Classificação das minicentrais hidrelétricas

Classificação por potência (áreas de aplicação).

A energia gerada por uma micro central hidrelétrica é determinada por uma combinação de dois fatores, o primeiro é a pressão da água que flui sobre as pás da turbina hidráulica, que aciona o gerador gerando eletricidade, e o segundo fator é a vazão, ou seja

o volume de água que passa pela turbina em 1 segundo. A vazão é o fator determinante na classificação de uma usina hidrelétrica como um tipo específico.

Com base na potência gerada, as pequenas centrais hidrelétricas são divididas em:

• Potência doméstica até 15 kW: utilizada para fornecer eletricidade a residências e explorações agrícolas.
• Comercial até 180 kW: fornece eletricidade para pequenos negócios.
• Industriais com capacidade superior a 180 kW: geram eletricidade para venda ou a energia é transferida para a produção.

Classificação por design

Classificação por local de instalação

• Alta pressão - mais de 60 m;
• Pressão média - a partir de 25 m;
• Baixa pressão - de 3 a 25 m.

Esta classificação implica que a central opere a velocidades diferentes, sendo tomadas uma série de medidas para estabilizá-la mecanicamente, porque

a vazão depende da pressão.

Componentes da mini central hidrelétrica

A instalação geradora de energia de uma pequena central hidrelétrica é composta por uma turbina, um gerador e um sistema de controle automático. Alguns dos elementos do sistema são semelhantes aos sistemas de geração solar ou aos sistemas de geração eólica. Principais elementos do sistema:

• Turbina hidráulica com pás, conectado por um eixo ao gerador
• Gerador.

  Mini central hidrelétrica (UHE) para uso doméstico

  Projetado para gerar corrente alternada. Fixado ao eixo da turbina. Os parâmetros da corrente gerada são relativamente instáveis, mas nada semelhante a picos de energia ocorre durante a geração eólica;

• Unidade de controle de turbina hidráulica proporciona partida e parada da unidade hidráulica, sincronização automática do gerador quando conectado ao sistema de energia, controle dos modos de operação da unidade hidráulica e parada de emergência.
• Bloco de carga de lastro, projetado para dissipar consumo não utilizado no momento potência, evita falha do gerador elétrico e do sistema de monitoramento e controle.
• Controlador/estabilizador de carga: projetado para controlar a carga da bateria, controlar a rotação da lâmina e a conversão de tensão.
• Banco AKB: um tanque de armazenamento, cujo tamanho determina a duração da operação autônoma do objeto por ele alimentado.
• Inversor, muitos sistemas de geração hidrelétrica utilizam sistemas inversores. Se houver um banco de baterias e um controlador de carga, os sistemas hidráulicos não serão muito diferentes de outros sistemas que utilizam fontes de energia renováveis.

Mini central hidrelétrica para uma casa particular

O aumento das tarifas de electricidade e a falta de capacidade suficiente levantam questões urgentes sobre a utilização de energia gratuita proveniente de fontes renováveis ​​nos agregados familiares.

Em comparação com outras fontes de energia renovável, as minicentrais hidrelétricas são de interesse, pois com potência igual a uma turbina eólica e bateria solar eles são capazes de fornecer muito mais energia em um período igual de tempo.

Uma limitação natural ao seu uso é a falta de um rio

Se um pequeno rio ou riacho corre perto de sua casa, ou há mudanças de elevação nos vertedouros do lago, então você tem todas as condições para instalar uma mini central hidrelétrica. O dinheiro gasto na sua compra se pagará rapidamente - você receberá eletricidade barata em qualquer época do ano, independentemente das condições climáticas e outros fatores externos.

O principal indicador que indica a eficiência do uso das PCHs é a vazão do reservatório.

Se a velocidade for inferior a 1 m/s, é necessário tomar medidas adicionais para acelerá-la, por exemplo, fazer um canal de desvio de seção transversal variável ou organizar uma diferença de altura artificial.

Vantagens e desvantagens da microenergia

As vantagens de uma mini central hidrelétrica para o lar incluem:

• Segurança ambiental (com reservas para peixes juvenis) dos equipamentos e ausência da necessidade de inundar grandes áreas com danos materiais colossais;
• Pureza ecológica da energia produzida.

  Não há efeito nas propriedades e na qualidade da água. Os reservatórios podem ser utilizados tanto para atividades pesqueiras quanto como fontes de abastecimento de água para a população;

• Baixo custo da energia gerada, várias vezes mais barata que a gerada nas termelétricas;
• Simplicidade e fiabilidade dos equipamentos utilizados, e possibilidade do seu funcionamento em modo autónomo (dentro e fora da rede de alimentação).

  Produzido por eles corrente elétrica atende aos requisitos GOST para frequência e tensão;

• A vida útil total da estação é de pelo menos 40 anos (pelo menos 5 anos antes de grandes reparos);
• inesgotabilidade dos recursos utilizados para gerar energia.

A principal desvantagem das microusinas hidrelétricas é o perigo relativo para os habitantes da fauna aquática, pois A rotação das pás da turbina, especialmente em fluxos de alta velocidade, pode representar uma ameaça para peixes ou alevins.

informações gerais

A microusina hidrelétrica (Micro UHE) é projetada para fornecer energia a um consumidor isolado da rede elétrica.

O abastecimento completo das microusinas hidrelétricas é apresentado na Tabela 1

Termos de Uso:

— temperatura do ar, 0°C

— no ponto de potência de -10 a +40;

— na localização dos quadros elétricos de 0 a +40;

— altitude acima do nível do mar, m até 1000; (Ao instalar uma central micro-hidrelétrica a uma altitude superior a 1000 m, a potência máxima deve ser limitada)

— a umidade relativa do ar no local dos armários elétricos não excede 98% em t = + 250 ° C.

O prazo de garantia das microcentrais hidroeléctricas é de 1 ano a contar da data do seu lançamento, mas não superior a 1,5 anos a contar da data de envio, instalação de controlo e comissionamento da obra com a participação da empresa e cumprimento das regras de transporte, armazenamento e operação de especialistas.

Fornecimento completo de microcentrais hidrelétricas

Tabela 1

dados técnicos

As especificações MicroHP são mostradas na Tabela 2

Tabela 2

Requisitos para a rede e carga do consumidor (a carga é determinada como uma percentagem da entrada real da micro-hídrica):

- características de local, quadrifásico, trifásico;

— potência de cada motor,% não superior a 10;

Potência total do motor, se capacitores de compensação adicionais estiverem instalados, % não superior a 30.

PROJETO

A fonte de alimentação é projetada para gerar eletricidade e é composta por uma turbina hidráulica e um motor assíncrono, que funciona como gerador.

Ele foi projetado para absorver o excesso de potência ativa de microcentrais hidrelétricas. BNN é um gabinete que contém aquecedores termoelétricos.

O dispositivo de controle automático foi projetado para controlar e proteger o inversor. Fornece excitação de um gerador assíncrono e controle automático da tensão e frequência produzidas.

UAR fornece proteção contra sobrecarga, sobretensão e curto-circuitos

O dispositivo de abastecimento de água é constituído por uma caixa de rede, dentro da qual existe uma mangueira de abastecimento de água com caixa de fecho.

O dispositivo de abastecimento de água é projetado de forma que resíduos flutuantes não entrem no acionamento.

As dimensões completas, de instalação e conexão são mostradas na Figura 1.

requisitos de instalação

Para o funcionamento de uma microusina, a presença de pressão (diferença nos níveis de água) é uma pré-condição (ver Figura 2).

Barragem hidrelétrica em tela cheia

A cabeça pode ser obtida devido à diferença de marcas d’água entre:

- dois rios;

- lago e rio;

- no mesmo rio, devido ao achatamento da curva.

A pressão também é possível durante a construção da barragem.

A Figura 2 mostra a instalação do micro HP de acordo com o diagrama de projeto da barreira. Para criar pressão na turbina ao longo do rio, que possui muitas encostas e corredeiras, é instalada uma tubulação de saída.

Uma pequena barragem de rocha se dissipa para aumentar a pressão.

A tubulação deve fornecer água para a instalação com perda mínima de carga.

O comprimento do gasoduto é determinado pelas condições locais.

Antes da alimentação, as válvulas de entrada e principais necessárias para iniciar e parar o micro HPW devem ser instaladas na tubulação.

Arroz. 1
Em geral, as dimensões de instalação e conexão da Micro HPP 10Pr.
1 - dirigir,
2 - bloco de carga de lastro BBN,
3 - Dispositivo de controle automático UAR

Centrais de cogeração de baixa potência (revisão)

Centrais de cogeração para casas individuais - micro-CHP,« Micro-CHP (microCHP)" é uma abreviatura de " calor e energia combinados”(combinando calor e eletricidade) é uma instalação destinada ao aquecimento de habitações individuais) é uma das áreas mais interessantes de desenvolvimento da tecnologia de aquecimento.

Micro-CHP(microCHP) já encontraram milhares de usuários e serão incluídos nos catálogos dos fabricantes nos próximos anos.

Diversas soluções técnicas são implementadas em projetos fabricados e projetados - desde o tradicional motor de combustão interna (motor Otto), até turbinas a vapor e motores de pistão, bem como o motor de combustão externa Stirling. Ao promover estes equipamentos, os fabricantes apresentam argumentos de natureza económica e ambiental: elevado (mais de 90%) total Eficiência micro-CHP garante uma redução dos custos de fornecimento de energia e do volume de emissões nocivas, em particular de dióxido de carbono, para a atmosfera.

Empresa Senertec GmbH, parte Baxi Grupo, que já implementou cerca de dez mil e quinhentas instalações Dachs(Texugo) com motor de combustão interna.

Energia elétrica - de 5 kW, energia térmica - de 12,5 a 20,5. Senertec oferece um centro de energia para casa individual, e ao usar vários módulos e uma grande instalação comercial. Além do módulo compacto de cogeração, inclui, de série, um acumulador tampão com capacidade até 1000 litros com uma estação de calor montada, combinando todos os elementos de tubagem necessários ao aquecimento e ao abastecimento de água quente.

Além disso, há também um trocador de calor de condensação externo. Vários modelos de unidades Dachs operam com gás natural, liquefeito e óleo diesel.

Existe um modelo Dachs RS projetado para funcionar com combustível biodiesel de óleo de colza. O custo estimado do modelo a gás é de 25 mil euros.

Micro-CHP (Mini-BHKW) ecoover Empresa alemã PoverPlus Tecnologias(incluído em Vaillant Grupo) já é vendido no mercado europeu.

Sua potência elétrica é modulada na faixa de 1,3 a 4,7, térmica - na faixa de 4,0 a 12,5 kW. A eficiência total da instalação ultrapassa 90%; o combustível utilizado é gás natural ou liquefeito.

O custo estimado do modelo é de 20 mil euros.

No final do ano passado a empresa Vertribos Otag Um lote piloto de micro-CHP a gás montado no chão foi lançado leão ®-Powerblock energia elétrica 0,2-2,2, térmica - 2,5-16,0 kW.

Ele usa motor a vapor de dois cilindros com pistão duplo de movimento livre: o vapor entra alternadamente nos cilindros esquerdo e direito, acionando o pistão de trabalho.

O gerador de vapor do aparelho é composto por um queimador pressurizado e uma bobina de aço; temperatura do vapor - 350 °C, pressão - 25-30 bar. Sua condensação é realizada diretamente no aparelho.

É esperado leão ® em pellets estará disponível em abril de 2010.

Empresa Microgênio(Reino Unido), um dos líderes na produção mini-CHP, desenvolvido pela primeira vez Motor Stirling então tamanho pequeno que pode ser incorporado em uma caldeira sistema autônomo aquecimento.

pela empresa Aquecimento Baxi O Reino Unido anunciou a sua intenção de trazer para o mercado do Reino Unido em 2008 um micro-CHP compacto (montado na parede) com uma potência eléctrica de 1 kW e uma potência térmica de até 36 kW. A instalação foi desenvolvida em conjunto com a Microgen Energy e é uma combinação de um motor Stirling compacto de pistão único criado por ela com uma caldeira de condensação Baxi.

O modelo está equipado com dois queimadores: o primeiro - modulação de ar forçado - garante o funcionamento do gerador elétrico e produz 15 kW de energia térmica, o segundo - satisfaz a necessidade adicional de calor da instalação. Um protótipo da instalação foi apresentado na exposição ISH-2007.

A Microgen, em colaboração com o fornecedor holandês de gás natural Gausine e Grupo De Dietrich Remeha, produzindo caldeiras Remeha, desenvolve uma solução completa para aquecimento e geração de eletricidade.

Grupo De Dietrich-Remeha planeja produzir e vender caldeira de condensação montada na parede com motor Stirling integrado. Já esteve exposta nas feiras ISH-2007 e 2009. A caldeira será produzida nas versões de circuito simples e duplo. Alguns especificações técnicas caldeira: Sua potência térmica será 23 kW, no segundo caso - 28 kW; energia elétrica - 1 kW; Produção de calor Stirling - 4,8 kW, eficiência a 40/30°C - superior a 107%, baixas emissões de CO2 e NOx, nível de ruído - inferior a 43 dB(A) por 1 m.

Dimensões: 900x420x450 mm.

A vantagem mais importante da caldeira HRE é que parte do seu elevado rendimento de até 107% (graças à tecnologia de condensação) é utilizada para gerar eletricidade. O custo da eletricidade, bem como as emissões de substâncias nocivas, são reduzidos em 65% em comparação com as termelétricas a combustível tradicional.

Para uma casa média, a caldeira “Remeha-HRE” produz 2.500 – 3.000 kW por ano, o que representa 75% do consumo médio, poupando assim cerca de 400 euros por ano. Ao aquecer e gerar eletricidade, as emissões de substâncias nocivas são reduzidas em 20%. 8 caldeiras estão sendo testadas na Holanda. EM momento presente Para testes em maior escala, outras 120 caldeiras estão sendo lançadas. A produção comercial está prevista para começar em 2010.

No Japão, mais de 30.000 proprietários instalaram micro-CHP Honda com motores de combustão interna silenciosos e eficientes, alojados em um corpo metálico elegante.

Unidades automatizadas de geração de gás KOHLER® fabricado nos EUA com potência de 13 kVA, destinado ao uso em edifícios residenciais.

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Os geradores de gás são projetados para instalação ao ar livre e não requerem instalações especiais. Tanto o gás natural principal como o gás liquefeito em cilindros ou reservatórios de gás são adequados para o seu funcionamento.

O sistema automático de controle de emergência torna seu uso seguro e confortável.

Este equipamento permite resolver de forma mais eficaz os seguintes problemas, infelizmente, não incomuns, de fornecimento de energia que os proprietários de casas de campo enfrentam:

• A rede está boa, há energia suficiente, mas às vezes há falta de energia
• A rede está fraca, sobrecarregada, fortes quedas de tensão, interrupções frequentes
• Capacidade insuficiente alocada pela organização fornecedora de eletricidade
• Não há rede alguma

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Os grupos geradores KOHLER® são instalados permanentemente fora de casa e ligam-se automaticamente para gerar energia se a fonte de alimentação for interrompida.

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Características do gerador de gás SDMO RES 13

Usinas e geradores

Lar

As pequenas centrais hidrelétricas costumam ser divididas em dois tipos: “mini” - fornecendo uma unidade de potência de até 5.000 kW, e “micro” - na faixa de 3 a 100 kW. O uso de usinas hidrelétricas com essa capacidade não é novidade para a Rússia, mas é uma coisa velha e esquecida: nas décadas de 50 e 60, funcionavam milhares de pequenas centrais hidrelétricas.

Atualmente, seu número chega a quase centenas de peças. Entretanto, o aumento constante dos preços dos combustíveis fósseis conduz a um aumento significativo do custo da electricidade, cuja participação nos custos de produção é de 20% ou mais. Nesse sentido, uma pequena central hidrelétrica ganhou nova vida.

A energia hidrelétrica moderna, em comparação com outros tipos tradicionais de eletricidade, é a mais eficiente e ecologicamente correta de forma segura produção de eletricidade.

Uma pequena central hidrelétrica continua nessa direção. As pequenas centrais permitem preservar a paisagem natural e o meio ambiente não só durante a fase de operação, mas também durante o processo de construção.

Mini central hidrelétrica 10-15-30-50 kW

No futuro impacto negativo não afeta a qualidade da água: preserva completamente as suas propriedades naturais originais.

Nos rios de conservas de peixe, a água pode ser utilizada para espécies de plantas aquáticas. Ao contrário de outras fontes de energia renovável limpa, como a solar e a eólica, as pequenas centrais hidroeléctricas são virtualmente independentes das condições meteorológicas e podem fornecer um fornecimento estável de energia aos consumidores económicos. Outro benefício de usar pouca energia é economizar dinheiro.

Numa altura em que as fontes de energia naturais – petróleo, carvão e gás – estão a esgotar-se, o crescimento constante é mais caro, a utilização de fontes de energia renováveis ​​baratas e acessíveis, especialmente as pequenas, permite a produção de eletricidade barata. Além disso, a construção de pequenas centrais hidrelétricas é barata e se paga rapidamente. Assim, a construção de uma pequena central hidrelétrica com capacidade instalada de cerca de 500 kW, o custo das obras é de cerca de 14,5-15,0 milhões de rublos.

A tabela de combinação é colocada em operação documentação do projeto, construção de equipamentos, construção e instalação de pequenas centrais hidrelétricas por 15 a 18 meses. A eletricidade de alta frequência proveniente de usinas hidrelétricas não ultrapassa 0,45-0,5 rublos por 1 kWh, 1. Isso é cinco vezes menor do que os custos da eletricidade realmente vendida pelo sistema de energia.

Aliás, em próximo ano ou dois anos, pretendem aumentar os sistemas de energia eléctrica entre 2 e 2,2 vezes, de modo que os custos de construção serão reembolsados ​​em 3,5 a 5 anos. A implementação de tal projeto não prejudicará o meio ambiente do ponto de vista ambiental.

Além disso, importa referir que a reconstrução, anteriormente deduzida da operação de uma pequena central hidroeléctrica, custará 1,5 a 2 vezes menos.

Muitas organizações e empresas científicas e industriais russas estão envolvidas no projeto e desenvolvimento de equipamentos para essas usinas hidrelétricas.

Uma das maiores é a associação científica e técnica intersetorial “INSET” (São Petersburgo). Os especialistas da INSET desenvolveram e patentearam soluções técnicas originais para sistemas de controle automatizados para pequenas e micro centrais hidrelétricas. A utilização de tais sistemas não requer a presença constante de pessoal de manutenção no local - a unidade hidráulica funciona de forma confiável em modo automático. O sistema de controle pode ser implementado com base em um controlador programável, que permite monitorar visualmente os parâmetros da unidade hidráulica na tela do computador.

Unidades hidráulicas para pequenas e micro centrais hidrelétricas produzem MNTO “integradas”, projetadas para operar em ampla faixa de vazões e pressões com propriedades de alta energia e fabricadas com hélices, pás de turbinas radiais e axiais.

O escopo de entrega geralmente inclui uma turbina, gerador e controle automático da unidade hidráulica. As taxas de fluxo de todas as turbinas são baseadas em um método de modelagem matemática.

Baixa energia é o mais solução eficaz problemas energéticos para áreas pertencentes a áreas de fornecimento de energia descentralizado, que representam mais de 70% do território da Rússia. Fornecer energia a regiões remotas e à escassez de energia exige custos significativos.

E aqui está longe de ser útil usar as capacidades do sistema energético federal existente. O potencial económico da Rússia é significativamente superior ao potencial das fontes de energia renováveis, como a eólica, energia solar e biomassa em conjunto No programa energético nacional, a empresa INSET está a desenvolver o “Conceito para o desenvolvimento e instalação de pequenas centrais hidroeléctricas na República de Tyva”, segundo o qual será colocada em funcionamento uma pequena central hidroeléctrica. ano na aldeia de Kyzyl-Khaya.

Atualmente, as usinas hidrelétricas INSET operam na Rússia (Kabardino-Balkaria, Bashkortostan), na Comunidade de Estados Independentes (Bielorrússia, Geórgia), bem como na Letônia e em outros países.

A minienergia ecológica e econômica há muito atrai a atenção de estrangeiros.

A Micro INESET opera no Japão, Coreia do Sul, Brasil, Guatemala, Suécia, Polônia.

Eletricidade gratuita - mini central hidrelétrica faça você mesmo

Se houver um rio ou mesmo um pequeno riacho fluindo perto de sua casa, então, com a ajuda de uma mini central hidrelétrica caseira, você poderá obter eletricidade gratuita. Talvez este não seja um acréscimo muito grande ao orçamento, mas perceber que você tem sua própria eletricidade custa muito mais.

Bem, se, por exemplo, em uma dacha não houver fonte de alimentação central, então mesmo pequenas quantidades de eletricidade serão simplesmente necessárias. E assim, para criar uma hidrelétrica artesanal, são necessárias pelo menos duas condições - disponibilidade de recurso hídrico e desejo.

Se ambos estiverem presentes, a primeira coisa a fazer é medir a velocidade do fluxo do rio.

Isso é muito simples de fazer - jogue um galho no rio e meça o tempo durante o qual ele flutua 10 metros. Dividir metros por segundos fornece a velocidade atual em m/s. Se a velocidade for inferior a 1 m/s, uma mini central hidrelétrica produtiva não funcionará.

Neste caso, você pode tentar aumentar a velocidade do fluxo estreitando artificialmente o canal ou fazendo uma pequena barragem se estiver lidando com um riacho pequeno.

Como guia, você pode usar a relação entre a velocidade do fluxo em m/s e a potência da eletricidade removida do eixo da hélice em kW (diâmetro do parafuso 1 metro).

Os dados são na realidade experimentais, a potência resultante depende de muitos fatores, mas são adequados para avaliação. Então:

• 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, etc.

A potência de uma mini central hidrelétrica caseira é proporcional ao cubo da velocidade do fluxo.

Como já foi indicado, se a velocidade do fluxo for insuficiente, tente aumentá-la artificialmente, se isso for possível.

Tipos de mini-hidrelétricas

Existem várias opções principais para miniusinas hidrelétricas caseiras.


Esta é uma roda com lâminas montadas perpendicularmente à superfície da água.

A roda está menos da metade imersa no fluxo. A água pressiona as lâminas e gira a roda. Existem também rodas de turbina com pás especiais otimizadas para fluxo de líquidos. Mas isso é o suficiente projetos complexos mais feito na fábrica do que feito em casa.

É um rotor de eixo vertical usado para gerar energia elétrica.

Um rotor vertical que gira devido à diferença de pressão em suas pás. A diferença de pressão é criada devido ao fluxo de líquido em torno de superfícies complexas. O efeito é semelhante à sustentação de um hidrofólio ou à sustentação de uma asa de avião. Este projeto foi patenteado por Georges Jean-Marie Darrieux, um engenheiro aeronáutico francês em 1931. Também frequentemente usado em projetos de turbinas eólicas.

Festão uma usina hidrelétrica consiste em turbinas leves - hélices hidráulicas, amarradas e rigidamente fixadas em forma de guirlanda em um cabo lançado através do rio.

Uma extremidade do cabo é fixada no mancal de suporte, a outra gira o rotor do gerador.

Central mini-hidrelétrica - unidade hidrelétrica Leneva

Neste caso, o cabo desempenha o papel de uma espécie de eixo, cujo movimento rotacional é transmitido ao gerador. O fluxo de água gira os rotores, os rotores giram o cabo.

Também emprestado dos projetos de usinas eólicas, uma espécie de “turbina eólica subaquática” com rotor vertical. Ao contrário de uma hélice aérea, uma hélice subaquática possui pás de largura mínima. Para água, uma largura de lâmina de apenas 2 cm é suficiente. Com essa largura, haverá resistência mínima e velocidade máxima de rotação.

Esta largura das pás foi escolhida para uma velocidade de fluxo de 0,8-2 metros por segundo. Em velocidades mais altas, outros tamanhos podem ser ideais. A hélice se move não devido à pressão da água, mas devido à geração de força de sustentação. Assim como uma asa de avião. As pás da hélice movem-se através do fluxo em vez de serem arrastadas na direção do fluxo.

Vantagens e desvantagens de vários sistemas de mini centrais hidrelétricas caseiras

As desvantagens de uma usina hidrelétrica guirlanda são óbvias: alto consumo de materiais, perigo para terceiros (longo cabo subaquático, rotores escondidos na água, bloqueando o rio), baixa eficiência.

A usina hidrelétrica de Garland é uma espécie de pequena barragem. É aconselhável usar em áreas remotas e desabitadas com sinais de alerta apropriados.

Pode ser necessária permissão de autoridades e ambientalistas. A segunda opção é um pequeno riacho no seu jardim.

O rotor Daria é difícil de calcular e fabricar.

No início do trabalho você precisa desenrolar. Mas é atraente porque o eixo do rotor está localizado verticalmente e a energia pode ser extraída sobre a água, sem engrenagens adicionais. Esse rotor girará com qualquer mudança na direção do fluxo - isso é uma vantagem.

Os projetos mais difundidos para a construção de usinas hidrelétricas caseiras são a hélice e a roda d'água.

Como essas opções são relativamente simples de fabricar, exigem cálculos mínimos e são implementadas com custo mínimo, possuem alta eficiência e são fáceis de configurar e operar.

Um exemplo de uma mini central hidrelétrica simples

A usina hidrelétrica mais simples pode ser construída rapidamente a partir de uma bicicleta comum com farol dinâmico.

Várias lâminas (2-3) devem ser preparadas em ferro galvanizado ou chapa fina de alumínio. As lâminas devem ter o comprimento do aro da roda até o cubo e 2 a 4 cm de largura.

Essas lâminas são instaladas entre os raios por qualquer método disponível ou por meio de fixadores pré-preparados.

Se você estiver usando duas lâminas, coloque-as uma em frente da outra.

Se quiser adicionar mais lâminas, divida a circunferência da roda pelo número de lâminas e instale-as em intervalos iguais. Você pode experimentar a profundidade de imersão da roda com as lâminas na água. Geralmente está de um terço a metade imerso.

A opção de uma usina eólica itinerante foi considerada anteriormente.

Uma micro central hidrelétrica desse tipo não ocupa muito espaço e atenderá perfeitamente os ciclistas – o principal é a presença de um riacho ou riacho – que costuma ser o local onde é montado o acampamento.

Uma mini central hidrelétrica de bicicleta pode iluminar uma barraca e carregar celulares ou outros aparelhos.

Fonte

fluxo livre caseiro

Primeiramente, vamos definir o princípio de funcionamento e os tipos de pequenas centrais hidrelétricas. O fluxo de um rio ou a queda d'água giram as pás da turbina e uma tubulação hidráulica, que é conectada a um gerador elétrico - este último gera eletricidade. As modernas usinas hidrelétricas compactas possuem controle automático com capacidade de alternar instantaneamente para o modo manual em caso de emergência. Os projetos de modernas usinas hidrelétricas fabris permitem minimizar as obras durante a instalação dos equipamentos.

Tipos de mini centrais hidrelétricas

As miniusinas incluem dispositivos geradores com capacidade de 1 a 3.000 kW. Fundamentalmente, a central térmica é composta por:

1. turbinas (dispositivo de captação de água);
2. bloco gerador;
3. sistemas de controle.

De acordo com o tipo de recurso hídrico utilizado para geração, as minicentrais hidrelétricas são:

• Rios canalizados. Essas estações são construídas em pequenos rios de várzea com reservatórios.
• Montanha. Estações estacionárias que utilizam a energia das rápidas correntes montanhosas.
• Industrial. Estações que utilizam diferenças no fluxo de água em empreendimentos industriais.
• Móvel. Estações que utilizam mangueiras reforçadas para escoamento de água.

Os tipos de barragens são caracterizados pela alta potência, mas a construção de uma barragem é cara e, neste caso, é impossível prescindir de licenças. Envolver-se com autoridades do nosso país não é apenas complicar a sua vida, mas também pôr em causa a implementação das medidas mais boas intenções, então vamos abandonar essa ideia imediatamente.

Como funciona uma mini central hidrelétrica?

O diagrama principal de operação de uma usina hidrelétrica pode ser escolhido entre várias opções:

• Usina hidrelétrica de Garland. De uma margem a outra do rio, um cabo com rotores amarrados é colocado sob a água. A corrente gira os rotores e, consequentemente, o próprio cabo. Uma extremidade do cabo está em um rolamento, a outra está conectada ao gerador.
• Hélice. Uma estrutura subaquática semelhante a uma turbina eólica com pás estreitas e um rotor vertical. Uma lâmina com largura de apenas 20 mm em alta velocidade de rotação fornecerá resistência mínima. Uma lâmina desta largura é selecionada a uma velocidade de fluxo de 0,8–2,0 m por segundo.
• Roda d'água. Uma roda com pás, parcialmente submersa no fluxo e localizada perpendicularmente à superfície da água. O fluxo de água pressiona as lâminas, girando a roda.
• Rotor Daria. Rotor vertical com superfícies de pá complexas. O líquido que flui ao redor das lâminas cria diferentes pressões, causando rotação.

A foto mostra uma mini central hidrelétrica baseada em uma roda d'água

Como estimar a capacidade potencial de minicentrais hidrelétricas

Antes de construir uma mini central hidrelétrica com as próprias mãos, você precisa determinar com que potência pode contar. Existe uma relação de referência entre a velocidade do fluxo de água e a potência que pode ser retirada do eixo em kW com um parafuso de diâmetro de 1 m.

A velocidade do fluxo é determinada medindo o tempo que leva para um chip jogado na água percorrer uma certa distância. Feitos cálculos simples, obtemos a velocidade do fluxo em metros por segundo. Se neste caso a velocidade for inferior a 1 m/seg, a construção de uma central hidroeléctrica não será economicamente viável.

A uma velocidade de fluxo de 2,5 m/s, a potência será de 0,86 kW, a 3 m/s - 1,24 kW, a 4 m/s - 2,2 kW. A relação é descrita pela dependência: a potência de uma hidrelétrica é proporcional ao cubo da velocidade do fluxo de água. Se a velocidade do fluxo no canteiro de obras proposto for baixa, pode-se tentar aumentá-la instalando uma diferença nas alturas do fluxo ou instalando um tubo de drenagem de diâmetro variável na saída do reservatório. Quanto menor for o diâmetro de saída do tubo, maior será a vazão.

Como fazer uma mini central hidrelétrica em casa

O princípio de funcionamento de uma pequena central hidrelétrica artesanal pode ser entendido a partir do exemplo de uma bicicleta com farol e dínamo (gerador).

1. Com ferro para telhados fazemos três lâminas com comprimento igual ao raio da roda da bicicleta (distância do cubo central ao aro da roda) e largura de 3-4 cm.
2. Instalamos as lâminas entre os raios da roda, dobrando a borda da lâmina em torno dos raios para fixá-la. As lâminas devem estar alinhadas uniformemente, mantendo os mesmos ângulos entre elas.
3. Mergulhamos a roda com lâminas em um rio rápido a uma profundidade de um terço a metade do diâmetro da roda. A energia elétrica gerada será suficiente, por exemplo, para acender uma barraca.

Desenho de uma das opções para construção de uma mini central hidrelétrica

Um exemplo seria uma pequena central hidrelétrica para uma fazenda com capacidade de 3-5 kW a partir de sucata:

1. O rotor pode ser feito a partir de um velho tambor de cabo metálico com diâmetro de 2,2 m. Usando uma retificadora e soldando em um ângulo de 45 graus em relação ao raio, é necessário soldar 18 lâminas. O rotor gira sobre rolamentos. Suporte – tubo ou ângulo de metal.
2. No rotor você precisa instalar uma caixa de engrenagens com uma relação de transmissão (relação de transmissão) de 4. Em seguida, a rotação será transmitida através do eixo de transmissão VAZ 2101. O uso de um eixo de transmissão reduzirá a vibração e a coaxialidade da transmissão e. gerador ao usar o eixo não será crítico.
3. Você precisará de uma caixa de engrenagens elevadora (coeficiente - 40) e de um gerador trifásico. A velocidade de rotação do gerador é de cerca de 3.000 rpm. A relação de redução total das duas caixas de engrenagens será de 40 x 4 = 160. O gerador deve ser coberto com uma caixa para protegê-lo da umidade e da segurança. A rotação estimada da roda d'água deve ser de cerca de 20 rotações por minuto.
4. Pode ser adaptado para gerador motor assíncrono, e pegue a unidade de controle de qualquer máquina pequena. Você precisará de um cabo VVG NG de 2x4 comprimento do rotor até os edifícios agrícolas.

Conclusões

Os custos totais de fabricação serão de cerca de 10 a 15 mil rublos. O principal item de despesa é remunerações soldador e trabalhador ajudando a fazer e montar a estrutura.

As principais vantagens desses equipamentos são o baixo custo da energia elétrica, a segurança ambiental, a inesgotabilidade da fonte de energia e a simplicidade de design.

Entre todas as fontes alternativas de energia, as hidrelétricas são as mais populares. Esse fato pode ser explicado de forma bastante simples - com o mesmo investimento, o retorno é muito maior. A única desvantagem é que requer um rio ou riacho para uma operação estável.

Classificação das minicentrais hidrelétricas

Dependendo do princípio de funcionamento, existem quatro tipos principais de usinas hidrelétricas:

• Guirlanda de usina hidrelétrica, estruturas hidráulicas adicionais são usadas para aumentar o fluxo de água;
• clássico roda d’água, a opção mais simples para uma hidrelétrica artesanal;
• hélice, adequada se o leito do rio tiver mais de 10 m de largura;
• O rotor Daoye é utilizado para a fabricação de microcentrais hidrelétricas industriais.

O que todos estes tipos de centrais hidroeléctricas têm em comum é que não necessitam da construção de uma barragem para funcionar. Este projeto é um objeto de engenharia caro e de alta precisão, cuja construção custa muitas vezes mais do que a própria usina hidrelétrica.

O segundo critério pelo qual devem ser divididas as pequenas centrais hidrelétricas é a possibilidade de aplicação para fins domésticos e industriais. É sobre que um mesmo tipo de hidrelétrica pode ter diversas opções de abastecimento e escoamento de água. Isso possibilita a criação de usinas que podem operar em sistema fechado de dutos. São relevantes para fábricas e empreendimentos cujo processo produtivo está associado a um alto consumo de água. Além disso, a potência da instalação deve corresponder à procura de energia eléctrica.

As instalações domésticas são muito mais simples e baratas. Mas a sua instalação só é possível se houver uma fonte constante de água. Neste caso, não estamos falando de abastecimento municipal de água.

Vantagens das mini centrais hidrelétricas

• opera quase silenciosamente e não polui a atmosfera;
• não prejudica em nada a qualidade da água; se desejado, são instalados filtros na rede de drenagem, o que torna a água adequada para consumo;
• o funcionamento da estação independe das condições climáticas, a energia elétrica é gerada 24 horas por dia;
• mesmo um pequeno riacho é suficiente para o funcionamento de uma usina hidrelétrica;
• existe a oportunidade de vender o excesso de eletricidade aos vizinhos;
• não há necessidade de coletar certificados e licenças.

Comparação de minicentrais hidrelétricas caseiras e de fábrica

Para uso doméstico, você não precisa de mais de 20 kW por dia. Isso não é muito, então a viabilidade de adquirir uma hidrelétrica de fabricação industrial é questionada. Parece que não há dificuldades em fazer uma estação hidráulica tipo roda ou hélice. Mas na prática surgem vários problemas.

Em primeiro lugar, é difícil fazer os cálculos necessários, em segundo lugar, a espessura e o tamanho das peças são selecionados exclusivamente experimentalmente, em terceiro lugar, as usinas hidrelétricas caseiras são fabricadas sem elementos de proteção, o que leva a constantes avarias e, consequentemente, desperdício adicional.

Se você não tem experiência em energia hidrelétrica, é melhor abandonar a ideia de uma instalação caseira. É muito mais fácil e confiável discutir o assunto com seus vizinhos e adquirir em conjunto uma hidrelétrica de fábrica com garantia de qualidade. Além disso, as empresas que comercializam estas instalações realizam a sua instalação.

Revisão dos fabricantes de mini centrais hidrelétricas

Na verdade, não são muitas as empresas que se dedicam à produção de minicentrais hidroeléctricas. As empresas intermediárias tentam não divulgar essas informações, pois perderão a maior parte das receitas. Entre as fábricas em que realmente vale a pena confiar, merece destaque a CINK Hydro-Energy. É um líder mundial reconhecido no desenvolvimento de equipamentos hidráulicos.

Porém, antes de entrar em contato com o gestor da empresa, é necessário calcular os custos de processamento da informação, logística e instalação. Na maioria dos casos, o valor não será muito inferior ao dos intermediários.

De qual empresa encomendar uma mini central hidrelétrica?

Considerando que o equipamento é bastante caro e a fabricação exige cálculos matemáticos precisos, faz sentido recorrer a empresas que tenham se comprovado positivamente no mercado. A energia alternativa é um novo rumo para o nosso país, por isso a lista é bem pequena.

1. AEnergy é o maior fornecedor de usinas hidrelétricas de alta qualidade; a empresa oferece uma gama completa de serviços, desde a coleta e processamento de informações até a instalação de uma usina hidrelétrica.

2. A INSET é uma empresa de São Petersburgo. Ela fabrica usinas hidrelétricas de forma independente, por isso é pessoalmente responsável pela qualidade. A vantagem da cooperação é que é possível encomendar uma microcentral hidrelétrica de 5 a 10 kW.

3. A Hidroponia é outra empresa nacional que fabrica de forma independente usinas hidrelétricas. A garantia para todos os produtos é de 10 anos. Maioria modelo interessante Shar-Bulak com potência de 5 kW.

4. NPO Inversion - um escritório de design especializado no desenvolvimento de fontes de energia alternativas e padronizadas. Recursos distintivos- a presença de usinas hidrelétricas atípicas com capacidade de 7,5 e 12,5 kW.

5. A microenergia hidrelétrica é uma empresa chinesa que vende diversas unidades domésticas relativamente baratas.