هيدروليكي صغير من مولد السيارة. محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية محلية الصنع

كنت أرغب دائمًا في الحصول على الكهرباء من التيار الذي يتدفق حول محيط منزلي. منذ حوالي ثلاث سنوات ، قمت بتركيب توربين مؤقت لمعرفة ما إذا كانت عجلة التوربين الأكبر ستعمل.

تم صنع نسخة تجريبية من هذه العجلة من منصات صنفرة قديمة ومنصات خشبية للشفرات.

لقد استخدمت شريط تيار مستمر لمحرك Ametec قديم كمولد. لتحضير كل شيء بشكل كامل ، استخدمت سلسلة دراجة نارية صغيرة وعجلات مسننة مع 70 و 9 أسنان (لدوران العجلة وعلى المحرك). نتج عن تكلفة جميع البنود حوالي 30 جنيهاً.

بلغ الحد الأقصى عند 25 واط واستمر لمدة عام تقريبًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى قيود محرك Ametec وحجم العجلة ، ودفعني إلى بناء توربو أكبر.

بادئ ذي بدء ، كان علي أن أقوم بسد مياه المجرى ، بحيث يكون مستوى الماء حول صدري. دون انتظار نهاية الصيف ، قمت بتحويل المياه بمساعدة مضخة ماء الآسن وصنعت سدًا من الأسمنت.

تم تصنيع عجلات التوربينات بالنسبة لي من قبل شركات البناء المحلية من مادة متينة متعددة الطبقات تُستخدم في صناعة الإغماد والتزيين في بناء السفن ، بسمك 13 مم. صنعت الشفرات من نفس المادة. أخيرًا ، قمت بطلاء الأقراص والشفرات بمضاد خاص للماء لإطالة عمرها.

لقد بنيت قاعدة التوربين من جذوع البلوط. تبين أن شجرة البلوط شديدة الصلابة ، وكان علي أن أعبث بينما كنت أقوم بربط الأخشاب بالإطار الحجري. اضطررت إلى حفر ثقوب ، ولهذا اضطررت إلى ربط التوربين من أجل موازنة ذلك وتناسب جميع الأبعاد وشد البراغي.

كانت الخطوة التالية بعد تثبيت العجلة هي حل مشكلة المحرك والمولد.

في البداية ، استخدمت محرك Minimoto ولكن بعد ذلك بدأت السلسلة الصغيرة في الانزلاق بسبب تباعد الأسنان وقررت شراء 3/8 سلاسل الملعب والعجلات المسننة من مورد محمل. قدم المولد مولد مغناطيسي دائم للطاقة Windblue (PMG). إنها قادرة على إنتاج 12 فولت عند 150 دورة في الدقيقة. غالبًا ما يستخدم كمولد محول للسيارة. يولد المولد النموذجي فقط 12 فولت عند 3000 دورة في الدقيقة. لقد طلبت هذا المحرك في الولايات المتحدة مقابل 135 جنيهًا إسترلينيًا شاملاً رسوم البريد.

دارت العجلة ببطء شديد ، واضطررت إلى صنع صينية متدرجة أسفل السد ، حيث تم جمع الماء في فم ضيق وسكب بقوة أكبر على الشفرات.

بالإضافة إلى ذلك ، قمت بتثبيت قضبان الإطار الرئيسية بكابل فولاذي 1 سم ، وحيثما أمكن ، عززت القاعدة بمسامير ربط بطول 1 قدم لحماية الجهاز من الكسر إذا انكسر السد فجأة أو كانت هناك هبوب رياح قوية.

التوربين مزود ببطاريات جديدة 4x55AH. بمساعدتهم ، أقوم بإعادة شحن جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي باستمرار. لقد اشتريت أيضًا بطاريتين عسكريتين من طراز هوكر 2x110Ah لإضاءة المرآب والمنزل. مصدر الجهد لنوعين مختلفين من البطاريات يأتي من أسلاك مختلفة.

لقد كنت أستخدم هذا النظام لمدة عام تقريبًا. طاقة الإخراج - 50 واط ، في الذروة تنتج ما يصل إلى 500 واط. توقف التوربين عدة مرات بسبب الركود في المياه ، وكذلك بسبب انسداد التدفق الرئيسي أثناء الفيضانات. وهي تعمل على مدار السنة.

ترجمة: ياروسلاف نيكولايفيتش

في حالة وجود نهر صغير أو مجرى مائي بالقرب من منزلك الريفي ، يمكنك بناء مولد طاقة كهرومائية منخفض الطاقة للمنزل بشكل مستقل. ستوفر محطة طاقة كهرومائية ذاتية الصنع كهرباء مجانية.

قد لا يوفر لك الكثير من المال ، لكن إدراك أن لديك مصدرًا للكهرباء يكلفك الكثير. هناك حالات لا يوجد فيها مصدر طاقة مركزي للمنزل. ومن ثم يمكن أن تكون سعات الطاقة الصغيرة جدًا مفيدة جدًا.

يمكن أن تكون مصادر الكهرباء لمحطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة:

1. الأنهار أو الجداول.
2. اختلافات الارتفاع في مجاري مياه البحيرة.
3. المصارف للأغراض الفنية.

بالمقارنة مع الأجهزة الأخرى لتوليد الكهرباء التي تعمل من مصدر متجدد ، فإن المولدات الكهرومائية هي الأكثر تعقيدًا. إذا قررت بناء محطة طاقة كهرومائية صغيرة ، فإن الخطوة الأولى هي قياس سرعة تدفق النهر. أسهل طريقة للقيام بذلك هي تحديد عدد الثواني التي يسبح فيها جسم ما مسافة 10 أمتار. إذا كانت السرعة أقل من متر واحد في الثانية ، فلن تعمل محطة كهرومائية منتجة. ولكن إذا قمت بتضييق القناة بشكل مصطنع أو إنشاء سد صغير ، فقد يزيد معدل التدفق قليلاً.

تتطلب محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة قوة معينة من ضغط الماء - يبدأ المولد النفاث الذي يسقط على شفرات التوربينات المائية. بناءً على هذا المبدأ ، يولد التركيب الكهرباء. تعتمد قوة تدفق المياه إما على الاختلاف الطبيعي في مستويات المياه (الاشتقاق) ، أو على التضييق الاصطناعي للقناة بمساعدة السد.

من أجل توليد بعض الكهرباء ، يجب أن يكون فرق الارتفاع حوالي متر واحد إلى متر ، ويجب أن يكون تدفق المياه 90 لترًا في الثانية. في ظروف التضاريس الجبلية ، لا يمكن الاستغناء عن محطات توليد الطاقة الكهرومائية المصغرة. عملية التثبيت بسيطة للغاية ولا تتطلب معرفة ومهارات خاصة.

اعتمادًا على التصميم ومبدأ التشغيل ، يمكن تمييز عدة أنواع رئيسية من محطات الطاقة الكهرومائية محلية الصنع.

1. جارلاند. يتكون من كابل ممتد من جانب واحد من النهر إلى الجانب الآخر. لها دوارات ثابتة تدور بسبب تدفق الماء. في المقابل ، تقوم الدوارات بتدوير الكبل ، حيث يتصل أحد طرفيه بالمحمل والآخر بعمود المولد.
2. ناعورة. تفاصيل مهمة لمحطة طاقة كهرومائية محلية الصنع. تحتوي العجلة على شفرات عمودية على سطح الماء. يمارس الماء ضغطًا على الشفرات ، ونتيجة لذلك تدور العجلة نفسها.
3. المروحة. خيار ممتاز لمحطة طاقة كهرومائية صغيرة إذا كان عرض مجرى النهر أكثر من 10 أمتار ، حيث يتم تركيب المروحة الدوارة في وضع رأسي. المروحة لها ريش صغيرة ، حوالي 2 سم ، إذا كان تدفق النهر أكثر من 2 متر في الثانية ، يوصى باختيار أحجام أخرى للريش.
4. الدوار داريا. إنه عبارة عن دوار مركب عموديًا يدور بسبب اختلاف الضغط على ريشه.

توحد هذه الأنواع من محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة حقيقة أن هياكلها لا تتطلب بناء سد. السد هو كائن عالي الدقة ومكلف ، وتكلفة بنائه أعلى عدة مرات من تكلفة محلية الصنع. وتجدر الإشارة إلى أن سعة محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة يجب أن تلبي احتياجات الطاقة الكهربائية.

محطات توليد الطاقة الكهرومائية الهجينة

إذا كانت احتياجاتك تتطلب طاقة كهربائية أكثر مما تولده محطة طاقة كهرومائية منزلية ، فإن أفضل خيار هو تركيب محطة طاقة هجينة ومولد ديزل. لكن هذا التصميم له عدة عيوب منها:

1. مستوى ضوضاء كبير ولا يوجد خطر من التلوث.
2. تتطلب عملياتهم تكاليف مادية كبيرة. سيكون سعر الكهرباء ، التي يتم إنشاؤها باستخدام هذه المعدات ، حوالي 20 روبل. لكل كيلوواط ساعة.
3. مع الإغلاق المنتظم لمولدات الديزل ، تقل مدة خدمتها بشكل كبير ، وتنخفض كفاءة المولد بشكل كبير.

الحل الأمثل عند تركيب محطة توليد الطاقة الهجينة هو استخدام مولدات الديزل كنسخة احتياطية. سيتم تعطيلها إذا تم توفير الطاقة المطلوبة للمستهلك. بمجرد أن تتوقف محطة الطاقة الكهرومائية محلية الصنع عن توليد الطاقة المطلوبة ، يتم تشغيل مولد الديزل ويعوض نقص الكهرباء.

مزايا محطة الطاقة الكهرومائية المصغرة

1. أثناء إنشاء محطة الطاقة الكهرومائية المصغرة وأثناء استخدامها ، لا يحدث أي اضطراب في المناظر الطبيعية.
2. إن تركيب محطة صغيرة لتوليد الطاقة الكهرومائية لا يقلل من جودة المياه: فهو يحتفظ بخصائصها الطبيعية.
   لا تؤثر الظروف الجوية على تشغيل محطة توليد الكهرباء.
3. لا توجد مشاكل على الإطلاق في الطاقة واسعة النطاق: بناء هياكل باهظة الثمن أو فيضان المنطقة.

كيفية زيادة كفاءة محطات الطاقة الكهرومائية

إذا كنت بحاجة إلى زيادة كمية الكهرباء المولدة بشكل طفيف ، فيمكنك تنظيم زيادة في التدفق من خلال تشكيل فرق ارتفاع. أبسط حل لهذه المشكلة هو تركيب أنبوب تصريف في الخزان. في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة قطر الأنبوب نفسه ، لأنه سيؤثر بشكل مباشر على معدل التدفق. كلما كان أصغر ، زادت السرعة. تسمح لك هذه الطريقة بتثبيت محطة طاقة كهرومائية صغيرة حتى إذا كان هناك تيار صغير يتدفق بالقرب من المنزل. باستخدام مواد عالية الجودة عند إنشاء مولد ، يمكن لمحطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة تشغيل هذا الجهاز بنجاح لتلبية احتياجات المنزل.

إذا كان هناك نهر أو حتى مجرى صغير يتدفق بالقرب من منزلك ، فبمساعدة محطة طاقة كهرومائية صغيرة محلية الصنع ، يمكنك الحصول على كهرباء مجانية. قد لا يكون تجديدًا كبيرًا للميزانية ، لكن إدراك أن لديك الكهرباء الخاصة بك هو أكثر تكلفة بكثير. حسنًا ، إذا ، على سبيل المثال ، في الدولة ، لا يوجد مصدر طاقة مركزي ، فستكون حتى قدرات الطاقة الصغيرة ضرورية ببساطة. وهكذا ، لإنشاء محطة طاقة كهرومائية محلية الصنع ، يلزم وجود شرطين على الأقل - وجود مورد مائي ورغبة.

إذا كان كلاهما موجودًا ، فإن أول شيء يجب فعله هو قياس معدل تدفق النهر. من السهل جدًا القيام بذلك - قم برمي غصين في النهر وقياس الوقت الذي يسبح خلاله 10 أمتار. بقسمة الأمتار على ثوان ، تحصل على سرعة التيار بوحدة م / ث. إذا كانت السرعة أقل من 1 م / ث ، فلن تعمل محطة طاقة كهرومائية صغيرة منتجة. في هذه الحالة ، يمكنك محاولة زيادة معدل التدفق عن طريق تضييق القناة بشكل مصطنع أو عن طريق إنشاء سد صغير إذا كنت تتعامل مع تيار صغير.

كدليل ، يمكنك استخدام النسبة بين سرعة التدفق في م / ث وقوة الكهرباء المنزوعة من عمود المروحة بالكيلوواط (قطر المروحة 1 متر). هذه بيانات تجريبية ، في الواقع تعتمد الطاقة المستلمة على العديد من العوامل ، لكنها مناسبة للتقييم. لذا:

• 0.5 م / ث - 0.03 كيلو واط ،
• 0.7 م / ث - 0.07 كيلو واط ،
• 1 م / ث - 0.14 كيلو واط ،
• 1.5 م / ث - 0.31 كيلو واط ،
• 2 م / ث - 0.55 كيلو واط ،
• 2.5 م / ث - 0.86 كيلو واط ،
• 3 م / ث -1.24 كيلو واط ،
• 4 م / ث - 2.2 كيلو واط ، إلخ.

تتناسب قوة محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة محلية الصنع مع مكعب معدل التدفق. كما ذكرنا سابقًا ، إذا كان معدل التدفق غير كافٍ ، فحاول زيادته بشكل مصطنع ، إذا كان ذلك ممكنًا بالطبع.

أنواع محطات الطاقة الكهرومائية المصغرة

هناك العديد من الخيارات الأساسية لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة محلية الصنع.


هذه عجلة ذات شفرات مثبتة بشكل عمودي على سطح الماء. العجلة أقل من النصف مغمورة في الدفق. يضغط الماء على الشفرات ويدور العجلة. هناك أيضًا عجلات توربينية ذات شفرات خاصة محسّنة لنفث السائل. لكن هذه تصميمات معقدة نوعًا ما ، فهي مصنوعة في المصنع وليست محلية الصنع.

إنه محور دوار رأسي يستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية. دوار رأسي يدور بسبب اختلاف الضغط على ريشه. يتم إنشاء فرق الضغط بسبب تدفق السوائل حول الأسطح المعقدة. التأثير مشابه لرفع القارب المحلق أو رفع جناح الطائرة. حصل هذا التصميم على براءة اختراع من قبل جورج جان ماري دارييه ، مهندس طيران فرنسي ، في عام 1931. وغالبًا ما تستخدم أيضًا في بناء توربينات الرياح.

إكليلتتكون محطة الطاقة الكهرومائية من توربينات ضوئية - gidrovingrotors ، مدمجة ومثبتة بشكل صارم على شكل إكليل على كابل يتم إلقاؤه عبر النهر. تم تثبيت أحد طرفي الكبل في محمل الدعم ، بينما يقوم الطرف الآخر بتدوير دوار المولد. يلعب الكبل في هذه الحالة دور نوع من العمود ، تنتقل حركته الدورانية إلى المولد. يقوم تدفق الماء بتدوير الدوارات ، وتقوم الدوارات بتدوير الكابل.

كما اقترضت أيضًا من تصاميم مزارع الرياح ، مثل "طاحونة هوائية تحت الماء" ذات دوار عمودي. على عكس المروحة الهوائية ، تحتوي المروحة تحت الماء على شفرات ذات عرض أدنى. يكفي عرض ريش الماء 2 سم فقط ، وبهذا العرض يكون هناك مقاومة دنيا وسرعة دوران قصوى. تم اختيار عرض الشفرات هذا لسرعة تدفق تبلغ 0.8-2 متر في الثانية. عند السرعات العالية ، قد تكون الأحجام الأخرى هي الأمثل. المروحة لا تتحرك بسبب ضغط الماء ولكن بسبب حدوث الرفع. تمامًا مثل جناح الطائرة. تتحرك ريش المروحة عبر التدفق بدلاً من أن يحملها التدفق في اتجاه التدفق.

مزايا وعيوب مختلف الأنظمة الكهرومائية الصغيرة محلية الصنع

إن عيوب محطة الطاقة الكهرومائية الوترية واضحة: الاستهلاك العالي للمواد ، الخطر على الآخرين (كبل طويل تحت الماء ، دوارات مخبأة في الماء ، تسد النهر) ، كفاءة منخفضة. Garland HPP هو نوع من السدود الصغيرة. يُنصح باستخدامه في الأماكن المهجورة والنائية مع وجود علامات تحذير مناسبة. قد تحتاج إلى إذن من السلطات والمدافعين عن البيئة. الخيار الثاني هو تيار صغير في حديقتك.

الدوار داريا - يصعب حسابها وتصنيعها. في بداية العمل ، يجب أن تكون غير ملتوية. لكن من الجذاب أن محور الدوار يقع عموديًا ويمكن أن يتم إقلاع الطاقة فوق الماء ، دون تروس إضافية. سوف يدور مثل هذا الدوار مع أي تغيير في اتجاه التدفق - وهذا زائد.

الأكثر انتشارًا في بناء محطات الطاقة الكهرومائية محلية الصنع كانت مخططات المروحة وعجلة المياه. نظرًا لأن هذه الخيارات سهلة التصنيع نسبيًا ، فهي تتطلب الحد الأدنى من العمليات الحسابية ويتم تنفيذها بأقل تكلفة ممكنة ، وتتميز بكفاءة عالية ، ومن السهل إعدادها وتشغيلها.

مثال على أبسط محطة طاقة كهرومائية صغيرة

يمكن بناء أبسط محطة للطاقة الكهرومائية بسرعة من دراجة عادية مزودة بمقياس ديناميكي لمصباح الدراجة الأمامي. يجب تحضير عدة شفرات (2-3) من الحديد المجلفن أو من غير صفائح الألمنيوم السميكة. يجب أن تكون الشفرات بطول 2-4 سم من حافة العجلة إلى المحور ، وعرضها 2-4 سم ، ويتم تثبيت هذه الشفرات بين السماعات بأي طريقة مرتجلة أو حوامل معدة مسبقًا.

إذا كنت تستخدم شفرتين ، فقم بوضعهما مقابل بعضهما البعض. إذا كنت ترغب في إضافة المزيد من الشفرات ، فقم بتقسيم محيط العجلة على عدد الشفرات وقم بتثبيتها على فترات منتظمة. يمكنك تجربة عمق غمر عجلة ذات ريش في الماء. عادة ما تكون مغمورة من الثلث إلى النصف.

تم النظر في خيار مزرعة رياح التخييم في وقت سابق.

لا تشغل محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة هذه مساحة كبيرة وستخدم راكبي الدراجات بشكل مثالي - الشيء الرئيسي هو وجود مجرى أو نهر - وهو ما يحدث عادةً في موقع المخيم. ستكون محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة من دراجة قادرة على إضاءة خيمة وشحن الهواتف المحمولة أو غيرها من الأدوات.

ينشأ تاريخ الطاقة الكهرومائية من عجلة مائية بسيطة ، كان لدى أسلافنا فكرة تركيبها على منحدرات النهر. في البداية تم استخدامه لمطحنة ، وبالتالي تسهيل عمل أحجار الرحى. في وقت لاحق ، تعلم الناس استخدام طاقة الماء لأغراض متنوعة - صناعة الورق ، نشر الأخشاب ، الحدادة ، وحتى التخمير. كان تاج الخلق عبارة عن مولد كهربائي متصل بالتوربينات. هكذا ظهرت محطات الطاقة الكهرومائية ، التي يستخدم مبدأها اليوم للاختراعات المنزلية ، بما في ذلك المنتجات المنزلية اليوم.
تمكن مؤلفها من تجميعها حرفيًا من غسالة قديمة ، وتحديثها قليلاً واستخدام موارد أقرب نهر في ضواحيه بكفاءة. يدعي أنه يعيش منذ عدة سنوات دون أن يكون متصلاً بالشبكة الكهربائية ولا يدفع فلساً واحداً للكهرباء. الطاقة من المولد المائي كافية لتزويد الكهرباء ليس فقط لجميع الأجهزة الكهربائية في المنزل ، ولكن أيضًا لسحب عمل الورشة بأدوات كهربائية. كيف يكون هذا ممكنا؟ دعونا نلقي نظرة معا.

مبدأ تشغيل المولد الكهرومائي

في هذا التطوير المنزلي ، يتم استخدام الجسم الأصلي للغسالة. يتم إعادة تثبيت المحرك في وضع المولد ، وإعادته إلى مقعده. تُستخدم عجلة بيلتون كتوربينات قيادة تعمل على تجميع تدفقات المياه ونقل الطاقة الحركية إلى مولد. يتم تمرير التيار المتناوب ثلاثي الطور الذي يتم الحصول عليه عند خرج المولد من خلال مقوم من ثلاثة جسور ثنائية الصمامات. يتم توفير التيار المباشر لشحن البطاريات من خلال وحدة التحكم ، ومنهم إلى العاكس 12V / 220V ، مرة أخرى يتلقى ترددًا متغيرًا.

المواد والأدوات

المواد:

• غسالة قديمة بمحرك عاكس ؛
• عجلة بيلتون
• قطعة صغيرة من المظلة
• الخشب الرقائقي.
• زجاج شبكي أو زجاج شبكي.
• سيليكون.
• العزل المائي للبلاستيك - الطلاء أو المصطكي ؛
• مسامير وصواميل وغسالات ومسامير وورق صنفرة.

أداة:

• الحفر باستخدام قاطع التاج ، المثاقب وفوهة للبراغي ذاتية التنصت ؛
• منشار ترددي أو منشار كهربائي ؛
• الأدوات اليدوية: مفاتيح ، كماشة ، سكين طلاء ومسدس سيليكون.

نقوم بتجميع المولد الكهرومائي

أعمال التفكيك التحضيرية
تحتاج أولاً إلى تفكيك الغسالة ، وترك الأجزاء التي نحتاجها فقط.

الآلة من النوع الرأسي ، لذلك نقوم بإزالة الغطاء النهائي من الجانب الأمامي وتفكيك لوحة التحكم الإلكترونية لأوضاع الغسيل.

نخرج الأسطوانة الخارجية ونفكك المضخة وخراطيم إمداد المياه الزائدة.

لا نحتاج إلى دولاب الموازنة للغسيل ، وكذلك حاوية فولاذية داخلية للغسيل.

كل ما يجب تركه هو الأسطوانة البلاستيكية الخارجية والمحرك على العمود.

كما نرى ، ينتج محرك العاكس المعاد توصيله بالفعل الكهرباء عندما يدور العمود.

أنت الآن بحاجة إلى تفكيك المحرك ، وترك فقط العمود مع المحامل على السكن.

تصنيع التوربينات المائية

ستساعد الحشية المطاطية المقطوعة من غرفة قديمة في سد عمودنا. نصنع ثقبًا في المنتصف ونلائمه بإحكام على عمود الدوران.

عجلة بيلتون الصغيرة ستأخذ الماء. يبلغ عمر هذا الاختراع حوالي مائة عام ونصف ، لكنه لا يزال لا يفقد أهميته ويستخدم حتى في بعض محطات الطاقة الكهرومائية. يجب تثبيته على العمود بحيث يمكن أن يتحرك بحرية ولا يلمس السكن.

نحتفل بفتحة تحتها في الجسم لإمداد المياه ، ونحفرها بقاطع التاج.

باستخدام المنشار أو المنشار الترددي ، نقوم بعمل ثقب تصريف على شكل مستطيل ، ونغلقه بمسامير ذاتية التنصت بقطعة من المظلة المقاومة للماء. يجب أن تبدو مثل هذه (الصورة).

بعد ذلك ، تحتاج إلى عمل سدادة لخزان التوربين الهيدروليكي الخاص بنا. نصنعها من قطعة من الخشب الرقائقي المقاوم للرطوبة ، ونقطع دائرة بمنشار يساوي القطر الداخلي للأسطوانة. نقوم بعمل فتحة فحص في القابس نفسه للتحكم في تشغيل الوحدة. والتي سيتم تغطيتها بعد ذلك بزجاج شبكي.

نغطي نهاية الخشب الرقائقي بالسيليكون ونضعه بالداخل. نقوم بإصلاحه بمسامير ذاتية التنصت من خلال غلاف التوربينات.

نقطع حشية للزجاج الشبكي من مادة مطاطية ، ونلصقها على السيليكون بالخشب الرقائقي.

نحفر أربعة ثقوب على جانبي مستطيل النافذة ، ومن الداخل نضع براغي تثبيت. سنقوم بإصلاح زجاج شبكي عليها بحيث يمكن إزالتها في حالة حدوث أعطال غير متوقعة.

نقوم بإغلاق مفصل القابس الخاص بنا بالجسم بالسيليكون.

لحماية الجزء الكهربائي للوحدة ، قام المؤلف بتركيب غلاف بلاستيكي إضافي على حافة التوربين باستخدام براغي ذاتية التنصت. تم طلاء العلبة البلاستيكية نفسها بالطلاء لحماية البلاستيك من التشقق.

كان دور تجميع المحرك وتثبيته على الوحدة. نربط الجزء الثابت بمسامير التثبيت.

للحصول على تيار مباشر لشحن البطاريات ، نقوم بإصلاح قضيب من ثلاثة جسور الصمام الثنائي ، كل مرحلة.

نقوم بتغطية المحرك بغطاء دوار ، ونقوم بتوصيل فتحات التصريف الإضافية للخراطيم المتبقية في الهيكل.

التثبيت والتوصيل

المولد المائي الخاص بنا جاهز تقريبًا. يبقى إصلاحه على إطار من الزوايا الملحومة ، وضبط إمدادات المياه بمساعدة الصنابير. يمكن ضبط الطاقة الخارجة للمولد عن طريق قوة الضغط ، أو قطر فتحة فوهة الصمام ، التي تزود التوربين نفسه بالمياه مباشرة. سيضمن الصرف الموجه أيضًا عودة المياه دون الإضرار بالنهر.

بيئة الاستهلاك العلوم والتكنولوجيا: المولدات المائية المنزلية DIY قابلة للمقارنة في الطاقة مع الألواح الشمسية وطواحين الهواء ، ولكنها تنتج المزيد من الكهرباء.

منذ أن بدأت تعرفة الكهرباء في الارتفاع مؤخرًا ، أصبحت مصادر الكهرباء المتجددة ذات أهمية متزايدة بين السكان ، مما يسمح لهم بالحصول على الكهرباء مجانًا تقريبًا. من بين هذه المصادر المعروفة للبشرية ، يجدر تسليط الضوء على الألواح الشمسية ، وتوربينات الرياح ، وكذلك محطات الطاقة الكهرومائية المنزلية. لكن الأخير معقد للغاية ، لأنه يتعين عليهم العمل في ظروف قاسية للغاية. على الرغم من أن هذا لا يعني على الإطلاق أنه من المستحيل بناء محطة طاقة كهرومائية صغيرة بيديك.

للقيام بكل شيء بشكل صحيح وفعال ، الشيء الرئيسي هو اختيار المواد المناسبة. يجب أن يضمنوا أقصى متانة للمحطة. يمكن للمولدات الكهرومائية محلية الصنع ، والتي تتمتع بقوة مماثلة لتلك الموجودة في الألواح الشمسية وطواحين الهواء ، أن تنتج طاقة أكبر بكثير. ولكن على الرغم من أن الكثير يعتمد على المواد ، إلا أن كل شيء لا ينتهي عند هذا الحد.

مجموعة متنوعة من محطات الطاقة المائية الصغيرة

هناك عدد كبير من الاختلافات المختلفة لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة ، ولكل منها مزاياها وميزاتها وعيوبها. هناك الأنواع التالية من هذه الأجهزة:

• إكليل.
• المروحة؛
• الدوار داريا
• عجلة مائية مع ريش.

تتكون محطة توليد الطاقة الكهرومائية من كابل يتم تثبيت الدوارات عليه. يتم سحب هذا الكبل عبر النهر ويغمر في الماء. يبدأ تدفق المياه في النهر في تدوير الدوارات ، والتي بدورها تقوم بإدارة الكبل ، حيث يوجد في أحد طرفيه محمل ، وفي الطرف الآخر - مولد.

النوع التالي هو عجلة مائية ذات ريش. يتم تثبيته بشكل عمودي على سطح الماء ، مغمورة أقل من النصف. نظرًا لأن تدفق الماء يعمل على العجلة ، فإنه يدور ، ويجعل المولد الخاص بمحطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة يدور ، حيث يتم تثبيت هذه العجلة.

أما بالنسبة لمحطة الطاقة الكهرومائية المروحية ، فهي طاحونة هوائية تقع تحت الماء بدوار رأسي. لا يتجاوز عرض ريش الطاحونة 2 سم. هذا العرض كافٍ للماء ، لأن هذه القيمة هي التي تسمح لك بإنتاج أقصى قدر من الكهرباء بأقل قدر من المقاومة. صحيح أن هذا العرض مثالي فقط لمعدلات تدفق تصل إلى مترين في الثانية.

بالنسبة للحالات الأخرى ، يتم حساب معلمات ريش الدوار بشكل منفصل. ودوار داريوس عبارة عن دوار ذو وضع رأسي يعمل على مبدأ الضغط التفاضلي. كل شيء يحدث بشكل مشابه مع جناح الطائرة الذي يتأثر بقوة الرفع.

المميزات والعيوب

إذا أخذنا في الاعتبار محطة توليد الطاقة الكهرومائية في جارلاند ، فإن لديها عددًا من أوجه القصور الواضحة. أولاً ، يمثل الكابل الطويل المستخدم في البناء خطرًا على الآخرين. الدوارات المخفية تحت الماء تشكل أيضًا خطرًا كبيرًا. حسنًا ، بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى الكفاءة المنخفضة والاستهلاك العالي للمواد.

بالنسبة إلى عيوب دوار Darier ، لكي يبدأ الجهاز في توليد الكهرباء ، يجب أولاً أن يكون غير مجدول. صحيح ، في هذه الحالة ، يتم أخذ الطاقة مباشرة فوق الماء ، لذلك بغض النظر عن كيفية تغير تدفق المياه ، سيولد المولد الكهرباء.

كل ما سبق هو عوامل تجعل التوربينات المائية لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة وعجلات المياه أكثر شيوعًا. إذا أخذنا في الاعتبار البناء اليدوي لمثل هذه الأجهزة ، فهي ليست معقدة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، وبأقل تكلفة ، فإن محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة هذه قادرة على إنتاج مؤشرات الكفاءة القصوى. لذا فإن معايير الشعبية واضحة.

من أين نبدأ البناء

يجب أن يبدأ بناء محطة صغيرة لتوليد الطاقة الكهرومائية بأيديكم بقياس مؤشرات السرعة لتدفق الأنهار. يتم ذلك بكل بساطة: فقط حدد مسافة 10 أمتار في اتجاه التيار ، والتقط ساعة توقيت ، ورمي شريحة في الماء ، ولاحظ الوقت الذي تستغرقه لتغطية المسافة المقاسة.

في النهاية ، إذا تم تقسيم 10 أمتار على عدد الثواني المنقضية ، فستحصل على سرعة النهر بالأمتار في الثانية. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه لا جدوى من بناء محطات طاقة كهرومائية صغيرة في الأماكن التي لا تتجاوز فيها سرعة التدفق 1 م / ث.

إذا كنت بحاجة إلى معرفة كيفية إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة في منطقة تكون فيها سرعة النهر منخفضة ، فيمكنك محاولة زيادة التدفق من خلال تنظيم فرق ارتفاع. يمكن القيام بذلك عن طريق تركيب أنبوب تصريف في البركة. في هذه الحالة ، سيؤثر قطر الأنبوب بشكل مباشر على معدل تدفق الماء. كلما كان القطر أصغر ، كان التدفق أسرع.

يتيح لك هذا النهج تنظيم محطة طاقة كهرومائية صغيرة حتى إذا كان هناك تيار صغير يمر بالقرب من المنزل. أي أنه يتم تنظيم سد قابل للانهيار ، حيث يتم تثبيت محطة طاقة كهرومائية صغيرة مباشرة لتزويد المنزل والأجهزة المنزلية بالطاقة. نشرت