Міні гес на маленькій річці. Домашня гідроелектростанція, зроблена своїми руками. Варіант саморобної міні ГЕС із вертикальним встановленням колеса

Гідроелектростанції використовують силу води для одержання електричної енергії. Самостійно виготовлені станції вирішують проблему віддаленості від централізованих електромереж або допомагають заощадити на електриці.

Переваги та недоліки ГЕС

Гідроелектростанції мають такі переваги перед іншими видами альтернативних джереленергії:

• Не залежить від погоди та часу доби (на відміну від ). Це дозволяє виробляти більше енергії з передбачуваною швидкістю.
• Потужність джерела (річки чи струмка) можна регулювати. Для цього достатньо завузити русло греблею або забезпечити перепад висот води.
• Гідроустановки не видають жодного шуму (на відміну від ).
• Для багатьох типів станцій невеликої потужності не потрібні жодні дозволи на встановлення.

До мінусів саморобних ГЕС належить неможливість працювати у мороз. Крім того, водне середовище є агресивним, тому деталі станції повинні бути водостійкими та міцними.

При проектуванні міні-ГЕС для використання як альтернативного джерела енергії для власного будинкувирішальними мають бути такі фактори:

• Близькість річки до будинку. Встановлювати саморобну станцію на відстані від будинку не варто. Чим далі установка, тим нижче її ефективність, тому що частина енергії буде втрачена під час передачі. Крім того, так складніше вберегти вашу ГЕС від крадіжки чи псування.
• Достатня швидкість течії чи можливість її збільшення. Потужність станції збільшується в геометричній прогресії зі збільшенням швидкості води.

Дізнатися швидкість нескладно. Киньте шматочок пінопласту або тенісну кульку у воду і засікайте час, за який він пропливе певну дистанцію. Потім розділіть метри на секунди, і ви дізнаєтеся швидкість. Мінімально достатня швидкість води для саморобної ГЕС- 1 м/с.

Якщо швидкість течії вашої річки або струмка нижче цього значення, то її посилить невелика гребля або труба, що звужується. Але ці варіанти можуть спричинити додаткові проблеми. Будівництво греблі потребує дозволу від влади, а також згоди сусідів.

Міні-гідроелектростанція своїми руками

Конструкція ГЕС досить складна, тому самостійно вдасться звести лише невелику станцію, яка дозволить заощадити на електриці або забезпечить енергією скромне господарство. Нижче наведено два приклади реалізації саморобної ГЕС.

Як зробити міні-ГЕС із велосипеда

Цей варіант ГЕС є ідеальним для велопоходів. Він компактний та легкий, але зможе забезпечити енергією невеликий табір, розбитий на березі струмка чи річки. Отриманої електрики вистачить на вечірнє освітлення та зарядку мобільних пристроїв.

Для монтажу станції знадобиться:

• Переднє колесо з велосипеда.
• Велогенератор, який використовується для харчування велосипедних ліхтарів.
• Саморобні лопаті. Їх вирізають заздалегідь із листового алюмінію. Ширина лопат має бути від двох до чотирьох сантиметрів, а довжина - від втулки колеса до його обода. Лопат може бути будь-яка кількість, розташовувати їх потрібно на однаковій відстані один від одного.

Щоб запустити подібну станцію, достатньо занурити колесо у воду. Глибина занурення визначається експериментально приблизно від третини до половини колеса.

Для будівництва потужнішої станції для постійного використання знадобляться міцніші матеріали. Найкраще підійдуть металеві та пластикові елементи, які легко захистити від впливу водного середовища. Але годяться і дерев'яні деталіякщо просочити їх спеціальним розчином і пофарбувати водостійкою фарбою.

Для станції необхідні такі елементи:

• Сталевий барабан від кабелю (2,2 метри в діаметрі). З нього виготовляється ротор-колесо. Для цього барабан розрізається на частини та зварюється заново на відстані 30 сантиметрів. Із залишків барабана роблять лопаті (18 штук). Їх приварюють до радіусу під кутом 45 градусів. Для підтримки всієї конструкції із куточків або труб виготовляють раму. Колесо обертається на підшипниках.
• На колесо встановлюється ланцюговий редуктор (коефіцієнт передачі повинен дорівнювати чотирьом). Щоб легше звести осі приводу та генератора, а також знизити вібрацію, обертання передається через кардан від старого автомобіля.
• Для генератора підходить асинхронний двигун. До нього слід додати ще один шестерний редуктор з коефіцієнтом близько 40. Тоді для трифазного генератораз 3000 оборотами за секунду при загальному коефіцієнті редукування 160 кількість оборотів знизиться до 20 оборотів за хвилину.
• Помістіть всю електрику у водонепроникну ємність.

Описані вихідні матеріали легко знайти на звалищі або у знайомих. За різання сталевого барабана болгаркою і за зварювання можна заплатити фахівцям (або зробити все самостійно). У результаті ГЕС потужністю до 5 кВт коштуватиме незначну суму.

Отримати електроенергію з води не так і складно. Важче вибудувати автономну систему електропостачання на основі саморобної ГЕС, підтримувати станцію в робочому стані та забезпечувати безпеку людей та тварин навколо неї.

Незалежне джерело електроенергії у заміському особняку – перша необхідність. Ринок електротоварів пропонує широкий асортимент генераторів електричного струму різних конструкційКабіна: газові, інверторні, бензинові, дизельні. Серед них водяні електрогенератори займають особливе місце, завдяки своїм перевагам та економії у витрачанні палива. Вироблення електрики з природних джерел – найбільш екологічний та маловитратний спосіб виробництва енергетичного ресурсу.

Область застосування та особливості пристрою

Різна сфера застосування

Дані гідравлічні пристрої можуть застосовуватися для різних побутових та господарських потреб:

• у сільському господарстві;
• Містечках геологів;
• У річковому транспорті;
• на базах відпочинку;
• У гірничодобувній промисловості;
• На дачних та заміських ділянках.

Для перетворення різного роду енергії на електричну. Пристрій приладу простий: двигун, сам генератор і корпус.

Дивимося відео, область застосування генераторних установок та їх види:

Залежно від типу силової установки генератори поділяються на:

Також генератори бувають водяні та на сонячних батареях. Водяний електрогенератор відрізняється від дизельного або бензинового більшою економічністю в експлуатації та абсолютною екологічністю. Якщо поряд із заміським будинком протікає річка чи струмок, витратна сума обслуговування станції дорівнює нулю.

Принцип роботи

Виробництво енергії за допомогою обертання конструктивного елементазастосовувалося з давніх-давен, досить згадати водяні млини. Водяний генератор для електричної енергії мало відрізняється від старовинних пристосувань.

Дивимося відео, найпростіший механізмроботи:

Вам потрібно підключити шланг пристрою до джерела води (потік, водопровідний кран, бак кабінки для душу), а обертання лопат колеса під напором води буде передавати енергію на сам генератор. У свою чергу, генератор перероблятиме отриману енергію в струм відповідної частоти (змінний або незмінний).

Види гідрогенераторів

Промислові вироби розрізняються за параметрами потужності, що виробляється. Для побутових потреб використовують малопотужні гідросистеми (10-100 кВт) із вертикальним положенням осі обертання ротора, що працюють на основі невеликих водотоків. Для потреб промисловості апарати конструюють із горизонтальним обертальним рухомосі.

Водяне колесо

У побутових цілях використовують безплотинний вид міні-ГЕС, який поділяють на 4 види:

1. Водяне колесо;
2. Гірлянда ГЕС;
3. Ротор Дар'ї;
4. Пропелер.

Водяне колесо являє собою елемент, що обертається з лопатями, який встановлюють перпендикулярно руху води, занурюючи наполовину або трохи менше. За допомогою водного тиску на лопаті створюється обертання колеса та перетворення енергії.

Конструкція гірлянди для водяного генератора являє собою трос із зафіксованими роторами, перекинутий з одного на інший берег річки. Один кінець троса прикріплений до генератора, а другий – закріплений підшипником. Занурені у воду ротори починають обертатися під тиском потоку, викликаючи обертання троса. Через війну генерується електроенергія.

Ротор Дар'ї

Ротор Дар'є являє собою вертикальний елемент, що обертається, який наводиться в рух за рахунок зміни тисків на лопатях складної конструкції. Саме обтікання потоком складної поверхні створює перепад тисків.

Водяний генератор-пропелер нагадує собою вітряк, оснащений ротором, але встановлений під водою. Ширина лопатей (2 см) має необхідні розміри для створення максимальної швидкості обертання за мінімального навантаження опору. Однак розміри лопатей потрібно підбирати відповідно до течії водного потоку, їх показники можуть відрізнятися.

У побуті набули поширення гідроустановки пропелерного типу та колеса. Перевага даних приладів – високий ККД при мінімумі витрат.

Огляд продукції

Виробники випускають міні гідростанції побутового використання для генерування струму постійної та змінної частоти у трифазному та однофазному виконанні. Для вироблення електрики необхідний невеликий тиск води - до 12 л/сек. Як правило, дані гідроустановки застосовуються в місцях з протіканням невеликих річок або в місцевості з природним/штучним водоспадом, а також з побудованою греблею.

Міні генератор Ct-02 (Китай)

• Потужність – 5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 30-3000 об/хв;
• Струм - змінний.

Продукцію можна придбати на замовлення, позначивши необхідні параметри. Початкова вартість - 30 000 рублів.

Міні генератор для будинку xj13 (Китай)

• Потужність – 8,5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 145-1920 об/хв;
• Струм - змінний.

Ця модель горизонтальної установкимає свої переваги, мала вага та невеликі обсяги. Апарат можна легко встановити в присадибній ділянці. Ціна – від 16 000 рублів.

Гідрогенератор LPWG

Гідрогенератор LPWG

• Потужність – 5 кВт;
• струм, що виробляється - 50 Гц;
• Швидкість обертання – 500 об/хв;
• Струм - змінний.

Ця гідросистема з горизонтальною подачею води забезпечить струмом присадибне господарство або заміський будинок. Купівля водяного генератора електричного струму коштуватиме 49 596 рублів.

Як зробити гідроелектростанцію самостійно

Створення водяного електрогенератора своїми руками – процес цікавий. Можна сконструювати з урахуванням звичайного велосипедного генератора. По-перше, слід визначити швидкість течії водного потоку за допомогою секундоміра. Якщо швидкість буде недостатня, доведеться створити перепад висот, наприклад, встановивши зливну трубу.

Дивимося відео, робимо поетапно своїми руками:

Вам потрібно вирізати з алюмінієвого листа кілька лопатей завширшки 2-4 см. Довжина лопатей повинна збігатися з діаметром велосипедного колеса (від обода до втулки). Потім лопаті встановлюються між спицями та фіксуються за допомогою плоскогубців. Колесо поринає у воду на третину. Дуже непоганий варіант вироблення електроенергії в поході для освітлення намету та заряджання телефонів.

Вибираємо електрогенератор

Потужність

• Для постійного забезпечення енергією приватного заміського будинкуцілком вистачить потужності 20-30 кВт.
• Щоб точно визначити необхідну потужність, потрібно скласти показники споживаної потужності. побутових приладівта додати лампи освітлення.
• Слід враховувати, що до загальної суми потужності потрібно додати ще 20 відсотків зверху з урахуванням пускових струмів.
• Якщо ви працюєте з електроприладами будівельного призначення, величина необхідної потужності повинна бути втричі більшою (до 100 кВт).

Ціни та виробники

Ринок товарів забезпечується різними постачальниками та компаніями-виробниками. Ціновий фактор формується залежно від розкрученості бренду. У Останнім часомдобре зарекомендували себе китайські виробники. Сприятливе поєднання якості та ціни заслуговує на увагу.

Регулярне зростання цін електроенергію змушує багатьох замислюватися над питанням альтернативних джерел отримання електрики. Одне з найкращих рішеньу разі - гідроелектростанція. Пошуки вирішення цього питання стосуються не лише масштабів країни. Все частіше можна побачити міні-гідроелектростанції для дому (дачі). Витрати у такому разі будуть лише на будівництво та технічне обслуговування. Мінус подібної споруди в тому, що її зведення можливе лише за певних умов. Необхідна наявність водяного потоку. До того ж зведення даної конструкції у дворі вимагає дозволу місцевих органів влади.

Схема міні-гідроелектростанції

• Руслові, характерні для рівнин. Вони встановлюються на річках із несильним потоком.
• Стаціонарні використовують енергію водних річок із швидким потоком води.
• ГЕС, що встановлюються у місцях перепаду водного потоку. Зустрічаються найчастіше у промислових організаціях.
• Мобільні, які будуються із застосуванням армованого рукава.

Для будівництва ГЕС достатньо навіть невеликого струмка, що протікає дільницею. Власники будинків із центральним водопостачанням не повинні зневірятися.

Однією з американських компаній розроблено станцію, яку можна вбудовувати у водопостачальну систему будинку. У водопровід вбудовується турбіна невеликих розмірів, яка починає рухатися за рахунок потоку води, що рухається самопливом. Це знижує швидкість потоку води, але знижує собівартість електроенергії. До того ж ця установка повністю безпечна.

Влаштовуються навіть міні-гідроелектростанції в каналізаційної труби. Але їхнє будівництво потребує створення певних умов. Вода трубою повинна стікати природним чином за рахунок ухилу. Друга вимога - діаметр труби має бути придатним для влаштування обладнання. А це неможливо зробити в окремому будинку.

Класифікація міні-ГЕС

Міні-гідроелектростанції (будинки, в яких вони використовуються, здебільшого відносяться до приватного сектору) найчастіше відносяться до одного з таких типів, які відрізняються принципом роботи:

• Водяне колесо – традиційний тип, який найбільш простий у виконанні.
• Пропелер. Використовують у випадках, коли річка має русло шириною понад десять метрів.
• Гірлянда встановлюється на річках із несильним потоком. Для посилення швидкості течії води використовують додаткові споруди.
• Ротор Дар'ї встановлюється зазвичай, на промислових підприємствах.

Поширеність цих варіантів обумовлена ​​тим, що де вони вимагають будівництва греблі.

Водяне колесо

Це класичний вид ГЕС, який є найбільш популярним для приватного сектору. Міні-гідроелектростанції даного типу є велике колесоздатне обертатися. Його лопаті опускаються у воду. Решта конструкції знаходиться над руслом, змушуючи рухатися весь механізм. Потужність передається через гідропривід генератору, що виробляє струм.

Пропелерна станція

На рамі у вертикальному положенні розташовується ротор і підводний вітряк, що опускається під воду. Вітряк має лопаті, що обертаються під впливом потоку води. Кращий опір чинять лопаті шириною два сантиметри (при швидкому потоці, швидкість якого, тим не менш, не перевищує двох метрів на секунду).

В даному випадку лопаті наводяться в рух за рахунок води, що виникає а не за рахунок тиску. Причому напрямок руху лопат перпендикулярно напрямку течії потоку. Цей процес схожий на роботу вітрових електростанцій, що тільки працює під водою.

Гірляндна ГЕС

Даного типу міні-гідроелектростанції є тросом, натягнутим над руслом і закріпленим в опорному підшипнику. На ньому у вигляді гірлянди навішені та жорстко закріплені турбіни невеликого розміру та ваги (гідровінгротори). Вони складаються із двох напівциліндрів. За рахунок суміщення осей при опусканні у воду в них створюється момент, що крутить. Це призводить до того, що трос згинається, натягується та починає обертатися. У цій ситуації трос можна порівнювати з валом, який служить передачі потужності. Один із кінців троса з'єднаний з редуктором. На нього і передається потужність від обертання троса та гідровінгроторів.

Підвищити потужність станції допоможе наявність кількох "гірлянд". Їх можна поєднати між собою. Навіть це не сильно підвищує ККД цієї ГЕС. Це один із мінусів подібної споруди.

Ще один недолік даного виду - створювана ним небезпека для оточуючих. Подібного роду станції можна використовувати тільки в безлюдних місцях. Наявність попереджувальних знаків є обов'язковою.

Ротор Дар'ї

Міні-гідроелектростанцію для приватного будинку цього виду названо так на честь її розробника - Жоржа Дар'ї. Запатентована дана конструкція була ще 1931 року. Є ротором, на якому знаходяться лопаті. Для кожної лопаті в індивідуальному порядку підбираються потрібні параметри. Ротор опускається під воду у вертикальному положенні. Лопаті обертаються за рахунок перепаду тиску, що виникає під дією протікання по поверхні води. Цей процес подібний до підйомної сили, що змушує літаки злітати.

Даний вид ГЕС має добрий показник ККД. Втричі перевага – напрямок потоку не має значення.

З недоліків цього можна виділити складну конструкціюта непростий монтаж.

Переваги міні-ГЕС

Незалежно від виду конструкції міні-гідроелектростанції мають ряд переваг:

• Екологічно безпечні, не виробляють шкідливих речовин для атмосфери.
• Процес отримання електрики відбувається без утворення шуму.
• Вода залишається чистою.
• Електрика виробляється постійно, незалежно від часу та погодних умов.
• Для облаштування станції достатньо навіть невеликого струмка.
• Надлишок електроенергії можна продати сусідам.
• Не потрібно багато роздільної документації.

Міні-гідроелектростанція своїми руками

Побудувати для отримання електроенергії можна самостійно. Для приватного будинку достатньо двадцяти кіловат на добу. З таким значенням упорається навіть міні-ГЕС, зібрана своїми руками. Але при цьому слід пам'ятати, що цей процес характеризується рядом особливостей:

• Точні розрахунки провести досить важко.
• Розміри, товщина елементів вибирається «на око» лише досвідченим шляхом.
• Саморобні споруди не мають захисних елементів, що призводить до частих поломок та пов'язаних із цим витрат.

Тому якщо немає досвіду та певних знань у даній сфері, краще відмовитись від ідеї такого роду. Дешевше може бути придбання вже готової станції.

Якщо все ж таки наважуєтеся робити все своїми руками, то починати необхідно з вимірювання швидкості потоку води в річці. Адже від цього залежить потужність, яку можна одержати. Якщо швидкість буде менше одного метра за секунду, то будівництво міні-гідроелектростанції в цьому місці не виправдає себе.

Ще один етап, який не можна опускати – це розрахунки. Необхідно ретельно розрахувати розмір витрат, що підуть на будівництво станції. В результаті може виявитися, що гідроелектростанція - не кращий варіант. Тоді слід звернути увагу на інші види альтернативної електроенергії.

Міні-гідроелектростанція може стати оптимальним рішенням щодо економії витрат на електроенергію. Для її будівництва потрібна наявність річки недалеко від будинку. Залежно від бажаних характеристик можна підібрати потрібний варіант ГЕС. За правильного підходу виконати подібну споруду можна навіть своїми руками.

Міні ГЕС. Мікрогідроелектростанції

Мала гідроелектростанція або мала ГЕС (МГЕС) - гідроелектростанція, що виробляє порівняно мала кількість електроенергії та складається з гідроенергетичних установок із встановленою потужністю від 1 до 3000 кВт.

Мікро-гідроелектростанція призначена для перетворення гідравлічної енергії потоку рідини на електричну для подальшої передачі згенерованої електроенергії в енергосистему. Під терміном мікро мається на увазі, що ця гідроелектростанція встановлюється на малих водних об'єктах - невеликих річках або навіть струмках, технологічних протоках або перепадах висот систем водопідготовки, а потужність гідроагрегату не перевищує 10 кВт.

МГЕС поділяють на два класи: це мікро-гідроелектростанції (до 200 кВт) та міні-гідроелектростанції (до 3000 кВт). Перші застосовуються в основному в домогосподарствах і на невеликих підприємствах, другі - на більших об'єктах. Для власника заміського будинку або невеликого бізнесу, очевидно, більший інтерес представляють перші.

Виходячи з принципу дії, мікро-гідроелектростанції поділяють на такі типи:

Водяне колесо . Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно до поверхні води і наполовину в неї занурене. У процесі роботи вода тисне на лопаті та змушує обертатися колесо.

З погляду простоти виготовлення та отримання максимального ККД з мінімальними витратами, ця конструкція добре працює. Тому часто застосовується і практично.

Гірляндна міні-ГЕС . Є перекинутим з одного берега річки на інший трос з жорстко закріпленими на ньому роторами. Потік води обертає ротори, а їх обертання передається на трос, один кінець якого з'єднаний з підшипником, а другий - з валом генератора.

Недоліки гірляндної ГЕС: велика матеріаломісткість, небезпека для оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД.

Ротор Дар'ї . Це вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Фактично, МГЕС даної конструкції ідентичні однойменним вітрогенераторам, але розташовуються в рідинному середовищі.

Ротор Дар'ї складний у виготовленні, на початку його потрібно розкрутити. Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку. Як і в його повітряного побратима, ККД ротора Дар'ї поступається ККД МГЕС пропелерного типу.

Пропелер . Це має вертикальний ротор підводний «вітряк», який на відміну від повітряного, має лопаті мінімальної ширини всього в 2 см. Така ширина забезпечує мінімальний опір і максимальну швидкість обертання і вибиралася для швидкості потоку, що найчастіше зустрічається, - 0.8-2 метри в секунду.

Пропелерні МГЕС , Так само як і колісні, прості у виготовленні і мають порівняно високий ККД, їх часте застосування цим і обумовлено.

Класифікація Міні ГЕС

Класифікація з вироблюваної потужності (області застосування) .

Вироблена мікро ГЕС потужність визначається поєднанням двох факторів, перший це напір води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератор, що виробляє електроенергію, і другий фактор - витратою, тобто. об'ємом води, що проходить через турбіну за 1 секунду. Витрата є визначальним фактором при віднесенні ГЕС до певного типу.

По вироблюваної потужності МГЕС поділяються на:

• Побутові потужністю до 15 кВт: використовуються для забезпечення електроенергією приватних домоволодінь та ферм.
• Комерційні потужністю до 180 кВт: живлять електроенергією невеликі підприємства.
• Промислові потужністю понад 180 кВт: генерують електроенергію на продаж або енергія передається на виробництво.

Класифікація за конструкцією

Класифікація за місцем встановлення

• Високонапірні – понад 60 м;
• Середньонапірні – від 25 м;
• Низьконапірні – від 3 до 25 м.

Ця класифікація передбачає, що електростанція дбає про різних частотах обертання, й у її механічної стабілізації вживається низку заходів, т.к. швидкість потоку залежить від напору.

Складові частини Міні ГЕС

Електрогенеруюча установка малої ГЕС складається з турбіни, генератора та системи автоматичного управління. Частина елементів системи аналогічні або . Основні елементи системи:

• Гідротурбіни з лопатками, з'єднана валом із генератором
• Генератор . Призначений для вироблення змінного струму. Приєднується до валу турбіни. Параметри струму, що генерується, бути відносно нестабільні, проте нічого схожого на стрибки потужності при вітряній генерації не відбувається;
• Блок керування гідротурбіною забезпечує пуск та зупинку гідроагрегату, автоматичну синхронізацію генератора при підключенні до енергосистеми, контроль режимів роботи гідроагрегату, аварійну зупинку.
• Блок баластного навантаження , призначений для розсіювання не використовується споживачем на Наразіпотужність, дозволяє уникнути виходу з ладу електрогенератора та системи контролю та управління.
• Контролер заряду/стабілізатор : призначений для керування зарядом акумуляторних батарей, контролю повороту лопатей та перетворення напруги.
• Банк АКБ : накопичувальна ємність, від розміру якої залежить тривалість функціонування в автономному режимі об'єкта, що живиться нею.
• Інвертор У багатьох гідрогенеруючих системах застосовуються інверторні системи. За наявності банку АКБ та контролера заряду, гідросистеми мало чим відрізняються від інших систем, що застосовують ВІЕ.

Міні ГЕС для приватного будинку

Зростання тарифів на електроенергію та відсутність достатніх потужностей роблять актуальними питання про застосування безкоштовної енергії відновлюваних джерел у домашніх господарствах. Порівняно з іншими джерелами ВІЕ, міні ГЕС становлять інтерес, оскільки за рівної потужності з вітряком і сонячною батареєю вони здатні видати за рівний проміжок часу набагато більше енергії. Природне обмеження їх застосування є відсутність річки

Якщо біля вашого будинку протікає невелика річка, струмок або мають місце перепади висот на озерних водоскидах, то у вас є умови для встановлення міні ГЕС. Витрачені на її придбання гроші швидко окупляться - ви будь-якої пори року забезпечені дешевою електроенергією, незалежно від погодних умов та інших зовнішніх факторів.

Основним показником, який вказує на ефективність використання МГЕС, є швидкість потоку водойми. Якщо швидкість менше 1 м/с, то необхідно вжити додаткових заходів щодо його розгону, наприклад, зробити обвідний канал змінного перерізу або організувати штучний перепад висот.

Переваги та недоліки мікрогідроенергетики

До переваг міні ґес для дому можна віднести:

• Екологічна безпека (з застереженнями для риб-мальків) обладнання та відсутність необхідності затоплення великих площз колосальним матеріальним збитком;
• Екологічна чистота одержуваної енергії. Відсутній вплив на властивості та якість води. Водойми можна використовувати і для рибогосподарської діяльності, як джерела водопостачання населення;
• Низьку вартість одержуваної електроенергії, яка в рази дешевша за вироблену на ТЕС;
• Простоту і надійність устаткування, що застосовується, і можливість його роботи в автономному режимі (як у складі, так і поза мережею електропостачання). Вироблений ними електричний струмвідповідає вимогам ГОСТу по частоті та напрузі;
• Повний ресурс роботи станції – не менше 40 років (не менше 5 років до капітального ремонту);
• невичерпність ресурсів, що використовуються для вироблення енергії.

Основний недолік мікро-ГЕС це відносна небезпека для мешканців водної фауни, т.к. лопатки турбін, що обертаються, особливо в швидкісних потоках, можуть становити загрозу для риб або мальків. Умовним недоліком можна вважати обмеженість застосування технології.

У зв'язку з постійним подорожчанням вуглеводних енергоносіїв фахівці звертають все більшу увагу на переваги, які дає використання електроенергії, отриманої більш економним способом. Одним із найбільш економних та екологічно чистих...

У зв'язку з постійним подорожчанням вуглеводних енергоносіїв фахівці звертають все більшу увагу на переваги, які дає використання електроенергії, отриманої більш економним способом. Одним із найбільш економних та екологічно чистих способів отримання електроенергії є гідроелектростанція для будинку, витрати на яку зводяться до первинного будівництва та технічного обслуговуванняобладнання. Але не кожна місцевість має природні можливості для будівництва подібних споруд, для яких необхідний потужний водний потік і великий перепад висот, створюваних греблею, у цьому випадку на допомогу енергетикам приходять міні ГЕС.

Принцип роботи та міні ГЕС

Принцип роботи цього обладнання досить простий, що додає йому надійності. Водний потік, потрапляючи на лопаті турбіни, обертає гідропривід, пов'язаний з електрогенератором, який забезпечує вироблення електроенергії під управлінням контролюючої системи.
Сучасні міні ГЕС обладнані системою управління, що дає можливість здійснювати роботу в автоматичному режиміз миттєвим переходом на ручне керування у разі виникнення аварійної ситуації. Багаторівнева система захисту дозволяє уникнути перевантаження обладнання при зміні зовнішніх умов. Конструкція станцій дозволяє мінімізувати проведення будівельних робітпід час встановлення необхідного обладнання.

Різновиди міні ГЕС

Міні гідроелектростанція – це обладнання потужністю від 1 до 3000 кВт, яке включає водозабірний пристрій (турбіну), що генерує енергоблок і систему управління обладнанням.
Залежно від водних ресурсів, що використовуються, міні ГЕС діляться на кілька категорій:

• руслові станції, що використовують енергію невеликих рік з організованими водосховищами. Застосовуються переважно на рівнинній місцевості;
• стаціонарні станції, що використовують енергію швидкої течіїпід час експлуатації гірських річок;
• станції, що використовують перепади водяного потоку на промислових підприємствах;
• мобільні станції, що використовують для організації потоку армовані рукави.

Відповідно до очікуваного натиску водного потоку проектується відповідність гідроагрегату та його турбіни потужності електрогенеруючого блоку для забезпечення необхідної частоти обертання генератора та полегшення створення необхідної частоти струму.

Для різних умовроботи міні ГЕС розроблено відповідні конструкції турбін:

• при великому натиску водяного потоку понад 60 м застосовують радіально-осьові та ковшові турбіни;
• при середній інтенсивності потоку 25 - 60 м добре зарекомендували себе турбіни поворотно-лопатевої та радіально-осьової конструкції;
• на низьконапірних потоках вигідніше використовувати поворотно-лопатеві та пропелерні конструкції, поміщені в залізобетонні камери.

Відео домашньої гідроелектростанції, зробленої своїми руками

Особливості підключення міні ГЕС

Пристрій цього обладнання дозволяє підключати станції безпосередньо до електропостачання, в цьому випадку використовується синхронний генератор. Для створення локальної мережівикористовують асинхронний агрегат, який комплектується блоком баластного навантаження, необхідної для розсіювання надмірної потужності, щоб уникнути виходу з ладу систем подачі електроенергії та стрибкоподібних змін основних параметрів мережі.

Переваги та недоліки міні ГЕС

До переваг роботи таких систем можна віднести:

• екологічну безпеку обладнання та відсутність необхідності затоплення великих площ;
• низьку вартість одержуваної електроенергії, яка в рази дешевша за вироблену на ТЕС;
• простоту та надійність застосовуваного обладнання та можливість його роботи в автономному режимі;
• невичерпність використовуваного природного ресурсу

До недоліків відносяться:

• перебої в електропостачанні певних регіонів при виході обладнання з ладу у разі використання міні ГЕС як локального джерела. Це компенсується наявністю аварійного джерела енергопостачання, що підключається автоматично;
• слабка виробнича та ремонтна база цієї галузі енергозабезпечення в нашій країні.