Гидроэлектростанция своими руками: Как сделать мини ГЭС на ручей своими руками

Гидрогенератор своими руками или самодельная гидроэлектростанция

Гидрогенератор своими руками или самодельная гидроэлектростанция

Всегда хотел получить электричество из ручья, протекающего по периметру моего дома. Около трех лет назад я установил временную турбину, чтобы проверить, будет ли работоспособным турбинное колесо большего размера.

Демо-версия этого колеса была сделана из старых подставок для абразивных кругов и деревянных паллет в качестве лопастей.

В качестве генератора я использовал старую ленту постоянного тока из приводного двигателя Ametec. Чтобы приготовить все полностью, я использовал мини-мотоцепь и звездочки с 70 и 9 зубцами (для вращения колеса и на двигателе). Стоимость всех предметов вылилась примерно в 30 фунтов стерлингов.

Максимально оно генерировало 25 Вт и проработало где-то в течение года, главным образом из-за ограничений двигателя Ametec и размера колеса, и подтолкнуло меня к созданию турбины большего размера.

В первую очередь мне нужно было запрудить воду ручья, так, чтобы уровень воды был примерно мне по грудь. Не дожидаясь конца лета, я, с помощью водооткачивающего насоса отвел воду, сделал запруду из цемента.

Колеса турбины мне изготовили местные строительные компании из прочного многослойного материала, используемого для создания обшивки и настила в судостроении, толщиной в 13 мм. Из этого же материала я сделал и лопасти. В завершение я покрыл диски и лопасти специальным водоотталкивающим составом, чтобы продлить их жизнь.

Основу для турбины я соорудил из дубовых поленьев. Дуб оказался очень жестким, пришлось повозиться, пока я прикреплял поленья болтами к каменной раме. Пришлось сверлить отверстия, а для этого приходилось привязывать турбину, чтобы уравновесить ее и подогнать все размеры и затянуть болты.

Следующим шагом после установки колеса было решение вопроса с приводом и генератором.

Первоначально я использовал привод производства Minimoto, но затем маленькая цепь из-за интервала между зубьями начала соскальзывать, и я решил приобрести цепи с шагом 3/8 и звездочки у поставщика подшипников. Генератор поставил Windblue Power Permanent Magnet Generator (PMG). Он способен вырабатывать 12 В на 150 об./мин. Его часто используют в качестве переделанного автомобильного генератора. Обычный генератор выдает 12 В лишь при 3000 оборотах. Этот двигатель я заказал в США за 135 фунтов стерлингов, включая расходы на почтовую пересылку.

Колесо крутилось слишком медленно, и мне пришлось делать под запрудой ступенчатый поддон, на котором вода собиралась в узкое жерло и с большей силой лилась на лопасти.

Кроме того я прикрутил стальным тросом сечением в 1 см основные рейки каркаса, а там, где была возможность, укрепил базу с помощью анкерных болтов длиной в 1 фут, чтобы уберечь устройство от поломки, если вдруг плотину прорвет или будет сильный порыв ветра.

На турбине установлены аккумуляторы 4x55AH Brand New. С их помощью я постоянно подзаряжаю ноутбук. Также я купил два военных тяговых свинцовых аккумулятора 2х110Аh Hawker для освещения гаража и дома. Подача напряжения на два разных по типу аккумулятора идет с разных проводов.

Примерно год я эксплуатирую эту систему. Выходная мощность — 50 Вт, на пике выдает до 500 Вт. Пару раз турбина останавливалась из-за спада воды, а также из-за перекрытия основного потока во время наводнений. А так – круглый год работает.

Перевод: Ярослав Николаевич

Мини-ГЭС своими руками — опыт постройки электростанции в деревне

Я построил мини-ГЭС в своем селе в Северной Осетии. В режиме работы на полную мощность она выдает 37 киловатт. Иногда я ее «разгонял» даже до 45-50 киловатт — этой энергии хватит, чтобы осветить и обогреть все деревенские дома и обеспечить работу сельских мастерских. Но такого количества мне не надо, для бытовых нужд я перевел станцию в 7-киловаттный режим. Рассказываю, как я умудрился перейти в своем селе на автономное энергообеспечение.

В начале 2000-х я вернулся из Владикавказа в свое родовое село Джимара в Пригородном районе Северной Осетии, чтобы ухаживать за пожилыми родителями. В селе тогда было 37 человек, сейчас вместе со мной осталось семеро, все люди пожилые.

Я мечтаю превратить наш край в настоящий туристический рай. Начал со своего села

Молодежь разъехалась. Это и не удивительно: работы нет никакой, народ живет огородами да домашним хозяйством. Устойчивой связи тоже нет, даже с сотовой перебои: в соседнем ущелье сигнал еще как-то ловится, а у нас — глухо, поэтому и с интернетом проблемы.

До Владикавказа больше 60 км грунтовой дороги с перевалами и серпантинами, камнепад или лавина – и всё, полная оторванность от мира. Единственный признак цивилизации – электричество, хотя и с ним не всё ладно. Повалит в горах опору непогодой или порвет провода – и тока нет.

Прежде из соседнего ущелья через перевал шла ветхая линия со столбами 50-х годов. Помню, как мои земляки постоянно ходили то провода натягивать, то опору восстанавливать. Так продолжалось десятилетиями. Сейчас вроде бы электроснабжение наладили, но тоже бывают перебои, и главное – дорого, для стариков-пенсионеров платить за электричество иногда неподъемная ноша.

Именно поэтому, когда я вернулся в родное село, первым делом решил построить мини-ГЭС. Тем более, что по образованию я техник-механик.

Что предшествовало постройке

Некоторые знания в гидростроительстве у меня были. Еще в 1967 году отец поставил однокиловаттную мини-ГЭС, правда, простояла недолго: уже через два года ее смыло весенним паводком.

Недалеко, в нескольких десятках километрах, где наша река Мидаграбиндон впадает в реку Гизельдон, располагается первая на Северном Кавказе Гизельдонская ГЭС, открытая в 1934 году. Часто бывал там, имел возможность изучить, как всё устроено.

Мини-ГЭС от большой гидроэлектростанции отличается только мощностью, а принцип-то работы один и тот же

Решил поставить свою мини-ГЭС на месте старой водяной мельницы. Еще в древние времена наше Даргавское ущелье называли краем мельниц: здесь было 6 зернодробилок, одна из них в моем селе. К ней от реки Мидаграбиндон вел водоотводной канал длиной 70 метров, вот на нем и стоит сейчас моя электростанция.

Как я строил электростанцию

Сделал ее из подручного материала: вместо мельничного колеса взял вал шахтного вентилятора, воздушные лопатки срезал и приварил лопасти-ковшики. Получилась ковшовая турбина.

Редуктор взял от старого трактора, вместо вала использовал мост «Газели», поставил асинхронный генератор для передачи тока в сеть. Контрольный щиток нашел готовый – из старой мастерской. Сделал водозаборный шлюз на месте, где начинается водопропускной канал – чтобы можно было контролировать объем и напор воды.

Кстати, сама мельница не пропала – я перенес ее в дом и поставил на электропривод

На самом канале установил защитные решетки – от домашнего скота и чтобы мусор или листья не попадали в воду – их тогда легко затянет в турбину. Берега, там где это было надо, дополнительно укрепил 10-15-тонными валунами – чтобы края не осыпались.

Что в итоге получилось

В 2002 году моя станция выдала первый ток. У соседей готовят еду на газовых баллонах, а я и готовлю на электроплите, освещаю и обогреваю свои несколько домов. Хватает и на электроинструменты – дрель, болгарку, сварку. И все равно не знаю, что делать с излишками.

Свою мини-ГЭС я поставил на месте старой водяной мельницы. Она может вырабатывать 37 киловатт

Приходится палить электроэнергию впустую, в буквальном смысле обогревать улицу – и зимой, и летом в сарае у меня работает электрокалорифер, чтобы поддерживать баланс мощности.

Я готов сбрасывать излишки в единую энергосистему, но государство-монополист всячески сопротивляется. Возможно, оно видит в частной генерации электроэнергии угрозу.

Ведь в нашей Северной Осетии огромное количество горных рек и ручьев – можно ставить мини-ГЭС хоть на каждом водном источнике. И не надо никаких высоких плотин и огромных водохранилищ

Поэтому лишь тогда, когда с электрообеспечением в селе перебои, по устной договоренности с главой сельсовета делюсь током с соседями.

Денег с них не беру, они же все равно платят энергопоставщикам: государственная энергосистема не учитывает, кто именно генерирует ток, там общая копилка. Счетчики работают независимо от того, откуда поступает электроэнергия.

На Кавказе не принято, чтобы один человек сидел в полной иллюминации, а соседи в это время коротали время при свечах. И ко мне потянулись ходоки из соседних сел: помоги и нам сделать свои мини-ГЭС для автономного энергообеспечения. В помощи людям не отказывал, таким образом в нашем крае начали появляться свои маленькие гидроэлектростанции.

Например, на базе отдыха «Тагардон» прямо в горной реке Фиагдон крутятся два моих больших колеса. А еще я мечтаю сделать в нашем ущелье хороший кемпинг: поставить для туристов несколько домиков с солнечными батареями – чтобы была устойчивая связь и надежное энергообеспечение, нормальная дорога. Получится ли когда-нибудь осуществить эту мечту – не знаю. Но все-таки верю и надеюсь…

Текст: Сергей Пономарев

Как построить небольшую гидроэлектростанцию?

Когда дело доходит до природных ресурсов Земли, мы можем положиться практически на все, что дает нам энергию, если мы знаем, как ее использовать.

Существует солнечная энергия от солнца, энергия ветра от турбин и гидроэнергетика, использующая природную силу воды для выработки электроэнергии, каждая из которых имеет свои преимущества для обычного домовладельца.

Что же такое гидроэлектростанция и можно ли построить ее для себя?

Эти небольшие системы работают в миниатюрном масштабе крупных гидроэлектростанций, которые используют силу текущей или падающей воды для выработки энергии, и при наличии необходимых материалов и технических знаний можно построить такую ​​для себя.

Однако при наличии уже собранных мини-заводов, доступных для покупки, может оказаться дешевле и эффективнее купить уже изготовленный .

С мини-гидроэлектростанцией, работающей в вашем доме, вы можете значительно сэкономить на текущих расходах на электроэнергию и быть уверенным, что вносите свой вклад в благополучие планеты.

Мы собираемся выяснить, что такое гидроэнергетика и как можно построить собственную мини-электростанцию, обладая нужными знаниями.

Содержимое

• 1 Что такое гидроэлектростанция?
• 2 Каковы преимущества мини-ГЭС?
• 3 Можете ли вы построить гидроэлектростанцию?
• 4 Законность строительства собственной электростанции
• 5 Стоимость и усилия малых гидроэлектростанций
• 6 Природная энергия воды
• 7 Дополнительные вопросы
  • 7. 1 В чем преимущество гидроэнергетики?
  • 7.2 Как долго работает гидроэлектростанция?
  • 7.3 Исчерпаем ли мы когда-нибудь гидроэнергию?

Что такое гидроэлектростанция?

Гидроэлектростанция — это особый тип электростанции, которая производит электричество только за счет энергии воды.

Давление падающей или проточной воды используется для вращения гребных винтов турбины, которая затем вращает металлический вал, расположенный внутри генератора.

У этого генератора есть двигатель, который вырабатывает электричество , которое затем может быть отправлено в блок питания или сеть и доступно домам и предприятиям.

Гидроэлектростанции бывают всех размеров: от микроэлектростанций, которые обеспечивают до 100 киловатт энергии для домов и ферм, до крупных гидроэлектростанций, которые могут производить более 30 мегаватт энергии.

В зависимости от потребностей дома или предприятия в электроснабжении вы можете установить устройство, которое полностью или частично обеспечивает вас электричеством, поэтому вам не придется полагаться на альтернативы, производящие углерод.

Каковы преимущества мини-ГЭС?

Каждый раз, когда мы заменяем наше обычное потребление электроэнергии на природную энергию, получаемую из земли, мы приносим столько пользы себе и планете.

Вот некоторые преимущества собственной мини-гидроэлектростанции или ее самостоятельного строительства.

• Экономия денег на счетах за электроэнергию и снижение зависимости от источников электроэнергии, выделяющих углерод.
• Использование чистого источника топлива, такого как вода, снижает уровень загрязнения, которое она создает для получения энергии.
• Гидроэлектроэнергия считается внутренним источником энергии, что означает, что каждый штат может управлять своими собственными электростанциями, не нуждаясь в других международных источниках топлива, таких как уголь.
• Гидроэнергетика — это возобновляемый и надежный источник энергии, который никогда не истощится, если вода будет продолжать течь.
• В зависимости от настройки, некоторые гидроэлектростанции могут вырабатывать полную мощность за минимальное время и быть ценными для обеспечения широкого резервного питания во время перебоев в подаче электроэнергии.
• Зная, что у вас есть собственный источник чистой природной энергии, на который можно положиться, и самодостаточный дом, для работы которого не требуются источники топлива.

Можете ли вы построить гидроэлектростанцию?

Можно построить любой тип возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи, ветряные турбины и даже гидроэлектростанции.

Хотя для того, чтобы все заработало, нужны базовые знания о гидроэнергетике и правильном водоснабжении дома. На выполнение таких проектов могут уйти годы, поэтому, если вам нужно быстрое решение, оно, вероятно, не будет идеальным.

Создание собственной гидроэлектростанции требует различных этапов, включая раскопки для поиска грунтовых вод, установку трубопроводов и турбин, а также строительство двигателей для выработки электроэнергии.

Весь процесс может занять лет и требует юридических разрешений и соблюдения других правил, поэтому будьте готовы потратить некоторое время и усилия на проект.

В большинстве случаев строительство собственной гидроэлектростанции представляет собой подробный проект, который необходимо выполнить, если у вас есть необходимые навыки, но этого может быть недостаточно для обеспечения энергией вашего дома в то время, которое вам требуется.

Можно приобрести готовые мини-электростанции, которые могут быть более эффективными, чем создание собственных, так что вам придется взвесить, какой из них лучше.

Юридические аспекты строительства собственной электростанции

Каждый раз, когда вы решаете самостоятельно производить электроэнергию дома, необходимо учитывать юридические последствия.

Независимо от того, хотите ли вы установить солнечную батарею или генератор, необходимо соблюдать правила, особенно это касается даже самой маленькой гидроэлектростанции.

Право генерировать собственную энергию разрешено общим правом, поскольку это способ продуктивного использования своей собственности и дома.

Однако необходимо учитывать такие вещи, как выбросы в атмосферу, шум и проблемы с землей, поэтому, прежде чем пытаться построить гидроэлектростанцию ​​на собственном заднем дворе, вам необходимо пройти юридическую проверку.

Имея в виду эти более мелкие детали, рекомендуется поговорить со специалистом о гидроэнергетике и о том, что разрешено в вашем штате и регионе.

Они смогут проконсультировать вас по таким вопросам, как мандаты, экономические стимулы и средства защиты, которые могут помешать вам использовать вашу гидроэлектростанцию, так что все это следует учитывать до того, как вы приступите к работе.

Стоимость и усилия малых гидроэлектростанций

Экономическая эффективность гидроэлектростанций считается лучшей из всех возобновляемых источников энергии.

Эта чистая форма электричества надежна и постоянна, что делает ее отличным выбором для дома, а поскольку ее можно структурировать для удовлетворения различных нагрузок и пиковых нагрузок, она может удовлетворить потребности любого человека.

Чтобы установить мини-ГЭС, различные затраты зависят от источника воды и выбранной вами установки .

Стандартная 10-киловаттная микрогидроэлектростанция обеспечит достаточно энергии для стандартного дома и может стоить от нескольких тысяч до 10 000 долларов.

Лучший способ оценить, подойдет ли это для вашего дома, — это посмотреть на потребление электроэнергии и расходы и сравнить счета за последние несколько лет.

Если покупка и установка гидроэнергетической системы дома сэкономит вам деньги и поможет внести свой вклад в защиту окружающей среды, мы рекомендуем ее как лучший природный источник энергии.

Природная сила воды

Сегодня существует так много вариантов природных источников энергии, из которых можно выбрать один из самых популярных – гидроэнергетика.

Учитывая, что 20 процентов электроэнергии в мире вырабатывается за счет гидроэнергетики, почему бы не использовать ее и для своего дома с помощью одной из этих микросистем.

Как и другие природные источники энергии, вы можете выбрать тот, который подходит именно вашему дому, и убедиться, что это наиболее энергоэффективный выбор.

Хотя создание такой системы для себя может быть забавным проектом, часто лучше приобрести готовую систему и правильно ее установить, чтобы убедиться, что она работает наилучшим образом.

Какой бы вариант вы ни выбрали, вы сделаете удивительные вещи для своего дома и планеты, переключившись на гидроэнергетику.

Этот природный источник энергии является мощным, надежным и экономичным, поэтому он отвечает всем требованиям, предъявляемым к устойчивым и возобновляемым источникам энергии.

Похожие вопросы

Гидроэлектростанции могут показаться сложными системами, но в своей основе они используют силу воды для выработки энергии.

Если у вас есть дополнительные вопросы о гидроэнергетике и этих электростанциях, мы ответили на некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые помогут вам лучше понять, как они работают.

В чем преимущество гидроэнергетики?

Наличие гидроэлектростанции означает, что вы полагаетесь на возобновляемый и безуглеродный источник энергии.

Вода является бесплатным ресурсом, к которому имеет доступ большинство людей, и помимо стоимости земли и системы, она будет работать годами, обеспечивая вас бесплатным электричеством.

Как долго работает гидроэлектростанция?

В зависимости от качества и производителя силовой установки можно ожидать, что это оборудование прослужит до 25 лет.

Некоторые даже создают турбины, которые работают 50 лет без замены, но это полностью зависит от качества их конструкции и материалов, из которых они изготовлены.

Исчерпаем ли мы когда-нибудь гидроэнергию?

Одна из лучших особенностей гидроэнергетики и гидроэлектростанций заключается в том, что они никогда не исчерпают энергию, пока с неба идет дождь.

Это возобновляемый источник энергии, который не требует каких-либо других ресурсов или материалов для его производства и будет существовать при условии наличия воды для использования.

Гидроэлектрический генератор: как построить небольшой

Лучше всего построить гидрогенератор для производства электроэнергии, если поблизости протекает ручей.

Все мы знаем, что ученые находятся в постоянном поиске альтернативных источников энергии, и это происходит потому, что в последние годы традиционные источники энергии начали значительно сокращаться.

Они разработали различные системы, которые преобразуют энергию природы в электричество, и многие из этих систем можно построить дома в меньших масштабах, чтобы снизить потребление электроэнергии. После того, как мы увидели, как производить электричество с помощью магнитов или энергии ветра, пришло время поговорить о тех людях, которые живут у реки.

Эту систему, которую часто называют маломощным гидро-, микро-гидро- или прямоточным гидрогенератором , построить несложно.

Чтобы построить гидрогенератор, выполните следующие действия:

1. Подготовка дисков

Читайте также: Это устройство продлевает срок службы батареи вашего телефона, как ничто другое. Код скидки 5%: GREENOPT

Наш гидрогенератор будет состоять из двух основных частей:
— Статор (эта часть неподвижна и оснащена витками провода для сбора электроэнергии)
— Ротор (ротор — это движущаяся часть, имеющая несколько мощных магнитов, которые индуцируют электричество в катушках)
Сначала вам понадобятся шаблоны и картон. Два шаблона, которые содержат схему ротора и статора, необходимо вырезать и прикрепить к передней и задней части картона. После того, как эти шаблоны будут хорошо приклеены к картону, сделайте отверстие (1 см) в центре диска статора.

2. Крепление статора

Теперь вам нужно сделать 4 катушки, которые будут прикреплены к картону. Для этого необходимо использовать картон с овальным сечением. Затем на этот картон начинайте наматывать провода, формируя тугую катушку (200 витков). Аккуратно снимите катушку с овальной секции, а затем повторите эту процедуру, чтобы сделать еще три катушки.

Расположите катушки на картоне в соответствии со схемой шаблона (их обмотки должны чередоваться по часовой стрелке и против часовой стрелки). Вы должны быть уверены, что электрон пойдет по пути, указанному стрелками на шаблоне, начиная с левого витка против часовой стрелки.

Соедините концы катушек и используйте изоляционную ленту, чтобы избежать ошибок. С помощью мультиметра измерьте электрическое сопротивление (Ом). Если провода правильно подсоединены, счетчик должен показывать около 10 Ом.

3. Крепление ротора

На этом этапе необходимо прикрепить 4 сильных магнита к шаблону статора. Проверьте магниты, отметьте южный полюс на двух из них и северный полюс на оставшихся двух. Магниты должны располагаться на шаблоне так, чтобы их полярность чередовалась (N-S-N-S).

Тогда вам понадобится пробка и 8 пластиковых ложек. Вы должны укоротить ложки так, чтобы длина ручки не превышала 1 см. Посмотрите на шаблон ротора и вставьте ложки в пробку (глубина 1 см).

4. Турбина

Проделайте в пробке отверстие диаметром 6 мм (убедитесь, что отверстие находится по центру), снова зафиксируйте геометрическое положение ложек и нанесите немного горячего клея на каждую ложку, чтобы закрепить ее.

5. Корпус генератора и окончательная сборка

Найдите пластиковый бак или бутылку для крепления ротора, статора и небольшой турбины. После того, как вы найдете центр бака, сделайте в этом месте отверстие (6 мм) и закрепите статор с его обмотками чуть выше отверстия.