Гидроэлектростанция для дома: Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500 кВт

Мини-ГЭС для дома | Ягодный сад, или прикладное садоводство в советах, вопросах и ответах Мини гидроэлектростанция: виды, принцип работы, как установить дома

Если дом не подключен к сети энергоснабжения, рядом есть река или ручей, решить вопрос, касающийся получения электричества, можно, обустроив мини-ГЭС. Она имеет простое устройство, доступна в нескольких видах. Монтаж несложный. Главное – определить, какой вид системы подойдет, разобраться, как ее установить.

Основные виды, устройство ГЭС

Если говорить про разновидности мини-гидроэлектростанции, стоит выделить такие:

  1. Гирлянда. Устройство максимально простое. Основа – трос, натянутый между берегами ручья. На нем зафиксировано несколько роторов, движущихся под действием потока воды. Они вращают трос, один конец которого соединен с подшипником, а другой – с валом генератора. Так и получается электрическая энергия. Данный вариант мини-ГЭС для частного дома считается одним из лучших.
  2. Водяное колесо. Имеет простое устройство, установка легко выполняется собственноручно. Главный элемент – колесо с лопастями. Оно частично погружено в воду. Располагается перпендикулярно водной поверхности. Поток движет колесо, за счет чего вырабатывается энергия.
  3. Пропеллер. Устройство подводного типа. Напоминает ветряк, оснащенный узкими лопастями и вертикальным вращающимся элементом. Ширина лопасти 2 см. Это обеспечивает наименьшее сопротивление при быстром вращении. Лопасти такой ширины следует использовать при скорости потока 0,8-2 метра в секунду.
  4. Ротор Дарье. Устройство представляет собой вертикальный ротор со сложными поверхностями лопастей. В то время, как вода обтекает по лопастям, она создает разное давление. Это и способствует вращению конструкции.

Независимо от вида мини-ГЭС, принцип работы установки будет неизменным. Поток воды приводит в движение определенный компонент системы, который запускает генератор, он, в свою очередь, способствует выработке электрической энергии.

Когда установка мини-ГЭС оправдана

Установка гидроэлектростанции для дома с целью получения источника электрической энергии, безусловно, будет оправданным решением. Но важно понимать, что для функционирования устройства должны соблюдаться определенные условия.

Главный фактор – наличие неподалеку от жилья водоема с достаточно высокой скоростью движения воды. Это может быть:

  • река или ручей;
  • озерный водосброс с перепадом высот;
  • водостоки технического назначения.

Как понять, удастся ли получить продуктивную портативную гидроэлектростанцию? Очень просто. Для этого необходимо измерить скорость потока в водоеме. Узнайте, за какое время какой-либо предмет проплывет по реке или ручью 10 метров. Если скорость движения менее 1 м/с, продуктивную ГЭС соорудить не получится.

Важно! Скоростные показатели можно увеличить, искусственно сузив русло или установив небольшую плотину.

Следующее условие – для выработки энергии необходимо, чтобы перепады высот составляли 1-2 метра. Расход воды должен составить 90 л/с.

Если рельеф местности холмистый, с высокой вероятностью, приобретение для дома гидрогенератора и установка мини-ГЭС окажутся вполне оправданными.

Важно! Чтобы стабильно получать электрическую энергию, есть смысл подумать про гибридную ГЭС. Она предусматривает применение дизельного генератора. Устройство будет подключаться, если самодельная установка перестанет функционировать с нужной мощностью.

Как установить мини-ГЭС

Порядок установки определяется типом портативной ГЭС. Рассмотрим небольшую систему, которая сможет выдавать энергии 3-5 кВт. Ее легко сделать из подручных материалов:

  1. Сделать ротор из старого металлического кабельного барабана. Диаметр – 2,2 метра.
  2. Приварить под углом 45 градусов 18 лопастей.
  3. Подобрать металлическую трубу для опоры, подшипники – для обеспечения вращения ротора.
  4. Установить на роторе цепной редуктор с передаточным числом 4.
  5. Использовать карданный вал, например, от ВАЗ 2101 для передачи силы вращения.
  6. Найти повышающий редуктор и трехфазный мини-гидрогенератор. Скорость вращения последнего должна составлять около 3000 об/мин.
  7. Закрыть генератор кожухом для защиты от влаги.
  8. Найти и подключить блок управления – подойдет от любого станка.
  9. Подсоединить кабель ВВГ НГ 2х4. Он должен быть проложен от ротора до фермерских построек.

Колесо должно вращаться со скоростью около 20 оборотов в минуту. Тогда полученной энергии хватит, чтобы осветить теплицу, где выращивается рассада для сада, цветника и огорода, например, томаты, перец и т.д., обеспечить электричеством другие конструкции.

Что касается выбора. Определяясь с типом установки, нужно учесть: потребление электрической энергии, скорость течения в водоеме, его удаленность от объекта, бюджет, «болезни» каждого типа конструкции. Если важен и дизайн, следует рассматривать готовые устройства, смотреть новости про новинки. Учитывая все советы, удастся решить вопрос быстро и удачно.

Новости КЛМ-АРТ

Новости КЛМ-АРТ

  • Проекты ↓
    • Выбрать дом
    • Завершенные проекты
    • Подобрать по стилю
    • Наши каталоги
    • Для инвестора
    • Бани и СПА
  • Инвестору
  • Услуги ↓
    • Сервисы 24/7
    • Девелопмент КЛМ Арт
    • Экспорт
    • Лесозаготовка
    • Раннее бронирование леса
    • Проектирование
    • Комплектация
    • Строительство под ключ
    • Солнечные батареи
  • Производство ↓
    • Клееный брус
    • Ангарская сосна
    • Сибирский кедр
    • Сибирская лиственница
    • Профилированный брус
    • Экостена
    • Береза
    • Лесозаготовка в Cибири
    • Техусловие
  • О нас ↓
    • Новости
    • Блог
    • Вишлист
    • Видео
    • СМИ о нас
    • Наша команда
    • Региональная сеть
    • Вклад КЛМ-Арт в сохранение популяции Амурского тигра
    • Как стать партнером
  • Контакты

На главную

Проекты

VK

Telegram

Tg-канал

Поиск

Избранное

Калькулятор

Кабинет

Корзина

Используйте гидроэлектроэнергию для питания своего дома

Пособия

  • дешевое отопление и горячая вода
  • доступный вариант для автономных домов
  • сократите свой углеродный след

Будь то небольшой ручей или большая река, небольшие или микрогидроэлектростанции, также называемые гидроэлектростанциями или гидросистемами, могут производить достаточно электроэнергии для всех электроприборов и освещения в обычном доме.

Как работают гидроэнергетические системы?

Все ручьи и реки текут вниз. Прежде чем вода стекает с холма, она обладает потенциальной энергией из-за своей высоты.

Гидроэнергетические системы преобразуют эту потенциальную энергию в кинетическую энергию в турбине, которая приводит в действие генератор для производства электроэнергии. Чем больше высота и чем больше воды проходит через турбину, тем больше электроэнергии вырабатывается.

Количество электроэнергии, вырабатываемой системой, также зависит от того, насколько эффективно она преобразует энергию движущейся воды в электроэнергию.

Подойдет ли мне гидроэнергетика?

Гидроэнергетика сильно зависит от места. Большинство домов не будут иметь доступа к подходящему ресурсу, даже если поблизости протекает водоток. Если у вас есть подходящий сайт, следующим шагом будет обращение к сертифицированному установщику, который оценит ваш сайт.

Чтобы быть пригодным для производства электроэнергии, источник воды должен иметь комбинацию:

  • Расход – сколько воды течет в секунду.
  • Голова – разница в высоте на достаточно коротком расстоянии.

Узнайте больше о гидроэнергетических системах и необходимых разрешениях и лицензиях.

Также важно учитывать, что происходит с рекой летом. Минимальный сток в засушливые периоды обычно является решающим фактором, независимо от того, насколько впечатляюще выглядит река во время половодья.

Если в вашем населенном пункте или рядом с ним есть хороший гидроресурс, возможно, стоит развивать его как общественный энергетический проект, а не как систему для снабжения одного дома.

Если вы живете в Шотландии, найдите тематические исследования и примеры домовладельцев, которые установили микрогидросистему с помощью нашего инструмента Green Homes Network.

Затраты, сбережения и финансовая поддержка

Затраты на установку гидросистемы различаются в основном в зависимости от места и оборудования, необходимого для установки.

Затраты на техническое обслуживание также различаются, но обычно невелики. Гидросистемы очень надежны.

Экономия будет зависеть от количества электроэнергии, вырабатываемой гидросистемой. На это влияет количество часов, в течение которых турбина может работать в течение года, что, в свою очередь, зависит от того, как часто уровень реки достаточно высок для снабжения системы. Ваш установщик спрогнозирует это для вас и предоставит оценки количества электроэнергии, которое вы можете ожидать вырабатывать.

Подписка на тариф Smart Export Guarantee означает, что вы можете получать платежи за экспортируемую электроэнергию для квалификационных систем. Пожалуйста, посетите нашу страницу Smart Export Guarantee для получения дополнительной информации.

Гидросистемы имели право на выплаты по льготной тарифной схеме (FIT). Схема FIT закрыта для новых заявок 31 марта 2019 года. Если вы уже установили свою гидросистему 31 марта 2019 года или ранее, вы все еще можете подать заявку. Для получения дополнительной информации о схеме FIT и последних изменениях посетите нашу страницу льготных тарифов.

Техническое обслуживание

После установки большинство систем могут прослужить 40-50 лет при низких затратах на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также могут прослужить дольше при хорошем обслуживании.

Существует возможность повреждения мусором, переносимым вниз по течению во время наводнения, однако экранирование водозабора должно свести к минимуму этот риск.

Полезные ресурсы

  • Руководство по передовой практике строительства гидроэлектростанций содержит информацию для владельцев схем и тех, кто работает на гидростроительных площадках в Шотландии.

    Читать руководство

  • Узнайте больше о различных видах технологий в Британской ассоциации гидроэнергетики.

    Узнать больше

Дальнейшее чтение

Можете ли вы превратить свой дом в гидроэлектростанцию?

Автор: New Scientist, партнер Energy Realities
искать решения у аудитории New Scientist.

Был задан вопрос: сколько электроэнергии можно было бы выработать, если бы вы подключили турбину к водопроводу под давлением, поступающему в ваш дом? Повлияет ли это на поставщика воды или на ваших соседей?

В то время, когда нам нужно больше низкоуглеродных источников электроэнергии, домашняя гидроэнергетика кажется отличной идеей.

И получается, что выработка электроэнергии за счет воды, протекающей по трубам, уже используется, хотя и не так, как это предусмотрено в вопросе. Эндрю Лохбихлер, основатель и технический директор XYZ Interactive из Торонто, указывает в LinkedIn , что некоторые счетчики воды уже включают в свою конструкцию небольшую турбину для выработки электроэнергии для питания радиоприемника, который отправляет данные о потреблении в домохозяйствах на ретрансляционную станцию. Они используют лишь небольшую часть энергии потока, так что вода по-прежнему достигает самых высоких частей домов, которые они обслуживают.

Турбины также можно использовать в водопроводных трубах гораздо большего размера. Майкл Похлод, аналитик по рискам и нормативным требованиям TransCanada, указывает на их использование в трубах диаметром более 60 сантиметров. Его доказательства исходят от компании Lucid Energy из Портленда, штат Орегон, которая устанавливает турбины с вертикальной осью внутри труб и генераторы электроэнергии поверх них. Сняв избыточное давление в системах с гравитационным питанием, компания рассчитывает, что сможет вырабатывать 100 киловатт и более без нарушения потоков. Восхитительно, что эта система также может работать на сточных водах — новой форме энергии из отходов.

Если гидроэнергетика работает на больших трубах, будет ли она работать в масштабе отдельных домов? Даже если ответ утвердительный, Стив Орчард из Глостершира отмечает, что существует юридическое препятствие, которое необходимо преодолеть, по крайней мере, в Великобритании. Это связано с тем, что оставление крана открытым для выработки электроэнергии будет противоречить положениям Правил водоснабжения (водопроводной арматуры) 1999 года, которые предназначены для предотвращения потерь воды.

Но ответ да? Мы получили много ответов от людей, которые проводили эксперименты и сложные расчеты, чтобы проверить идею. Физика Всем привет. Скорость потока воды сильно различалась, но ответы – нет. Был достигнут полный консенсус в отношении ценности этой схемы, о чем свидетельствуют выигрышные работы этого месяца:

Дома я провел простой эксперимент, чтобы выяснить, сколько времени требуется, чтобы наполнить водой ведро известного объема при полностью открытом кране. Я обнаружил, что мой внешний кран, питаемый непосредственно от стояка, идущего с улицы, подает 30 литров в минуту или 0,5 литра в секунду. Это расход из одного крана, но на практике напорная магистраль может снабжать сразу несколько кранов, каждый из которых работает на полную мощность. Я мог запустить три крана одновременно, прежде чем скорость потока уменьшилась. Итак, похоже, что мой напорный трубопровод имеет грубую производительность 1,5 литра в секунду. Это массовый расход 1,5 кг в секунду. Я знаю, что диаметр магистрали составляет около 13 миллиметров – стандартный размер трубы здесь, в Великобритании, – поэтому я могу рассчитать, что вода движется со скоростью 11 метров в секунду (это объемный расход, деленный на площадь поперечного сечения трубы). ). 9 2, где м равно 1,5 кг/с, а v равно 11 м/с. Подсчет цифр дает энергию около 90 джоулей в секунду — или 90 ватт, если бы вы могли собрать ее со 100-процентной эффективностью.

Но такой хорошей турбины не сделаешь. Лучшая практическая турбина имеет КПД около 66 процентов, поэтому реально вы получите около 60 Вт на валу турбины в вашей водопроводной трубе. Но, опять же, маленькие электрические машины заведомо неэффективны, так что вам повезет, если вы получите половину этого в виде электричества. Я мог рассчитывать на получение около 30 ватт электроэнергии от турбины, пока я не брал из нее воду для каких-либо других целей.

Однако это было бы очень антисоциальным поступком. Вода, которая поступает в мой дом, течет из хозяйственного резервуара на вершине близлежащего холма. Он не добирается туда сам по себе, и моей компании по водоснабжению приходится тратить энергию, чтобы перекачивать его в гору. Вода также, конечно, подвергается дорогостоящей обработке, чтобы сделать ее пригодной для питья, поэтому выливать ее в канализацию со скоростью 1,5 литра в секунду — это 130 тонн воды в день — для выработки тривиального количества энергии было бы ужасная трата.

«Я только что проверил, сколько моя местная компания по водоснабжению будет взимать плату за такое количество воды (около 47 500 тонн в год) по счетчику. Это около 57 600 фунтов стерлингов. Это смехотворно дорогой способ произвести 30 ватт электроэнергии. Дон не пытайтесь повторить это дома, ребята!»

Ричард Эллам, Бристоль, Великобритания

«Поставщик воды, безусловно, отнесется к этой деятельности с недоверием, расценив ее как неправильное использование воды, но ее влияние на общее водоснабжение будет незначительным. ваш сосед не заметит никакой разницы, если только вы не делите очень длинную трубу малого диаметра. Причина неутешительного количества вырабатываемой электроэнергии – не низкое давление – многие электростанции «русла реки» работают на аналогичных напорах (высота водохранилище над турбиной). Проблема заключается в очень низкой скорости потока. Напротив, относительно небольшой 10-мегаваттный гидрогенератор будет иметь пропускную способность около 60 кубических метров в секунду. Это много ведер».

Алан Брукман, Сабден, Ланкашир, Великобритания

«Если электроэнергия, произведенная таким образом, считается «бесплатной» энергией, и если вам посчастливилось не иметь счетчиков воды, возникнет большое искушение чтобы больше воды проходило через вашу турбину.

Гидроэлектростанция для дома: Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500 кВт