Самодельная электростанция: Самодельная электростанция

Самодельная электростанция

                                                                                         В ожидании открытия сезона

     Вот и прошли новогодние праздники. Теперь 23 февраля, 8 марта, а там и открытие дачного сезона, с его многочисленными радостями и трудностями. Те, кто часто выезжает за город знают, что полное отсутствие электроэнергии совсем не редкость. Это происходит когда ветер рвет провода, в сильную грозу или в  холодный осеннее-весенний период, когда люди греются ТЭНами.

                                                                                                          Как это сделать?

   Многие борются с этим, покупая бензогенераторы или светодиодные фонари и стеариновые свечи. Есть и другой способ. Мотоблок, для вспашки огородов, стал уже народным хитом. Его можно приспособить для выработки электроэнергии. И это не представит большого труда для человека владеющего сваркой, болгаркой, шуруповертом и чуть-чуть разбирающегося в электричестве.   В качестве генератора можно использовать асинхронный электродвигатель, например серии АИР.    Электродвигатель должен быть с частотой вращения 750-1500 об/мин и мощностью до 15 кВт. Двигатель мотоблока и электродвигатель связывают с помощью двух шкивов и приводного ремня. Диаметр шкивов выбирают так, чтобы частота вращения электродвигателя в качестве генератора, была на 10-15% больше паспортного значения числа оборотов электродвигателя.

                                                                                                     Теперь немного подробнее

   Обмотки электродвигателя соединяют звездой, а конденсаторы включаются параллельно каждой паре обмоток. Образуют треугольник. Напряжение снимается между средней точкой и концом обмотки. Между обмотками получается 380 В, между средней точкой и концом обмотки 220 В. Для поддержания правильного режима пуска и работы генератора, подбираются конденсаторы. Все три конденсатора имеют одинаковую емкость. Соотношение между емкостью конденсатора и мощностью генератора, можно посмотреть в таблице.

                                                                                                  Полезный опыт применения

    Для активной нагрузки бывает достаточно одного конденсатора.  Чтобы использовать все три фазы для питания однофазного инструмента, нужно применить трехфазный трансформатор.  Если при работе генератор сильно греется, емкость конденсаторов необходимо уменьшить. Конденсаторы должны быть с рабочим напряжением не менее 400 В.  Энергетические установки такого рода можно использовать и для отопления дома. Правда бензиновый двигатель должен быть мощнее, но учитывая то, что ржавые «Оку» или «Ваз 2101» можно купить за копейки, а затем использовать их движок – это уже не проблема.

                                                                                                                Тригенерация

     Это подойдет уже для фанатов. Если вы почти гуру в энергосбережении, то вот вам идея в развитие описанной темы. Первое – можно утилизировать все бытовые отходы путем создания реактрора для  получения метана (бочка с мягким газгольдером). Метан используется как топливо для двигателя внутреннего сгорания, вращающего электрогенератор. Тепло от выхлопных газов и охлаждения двигателя  отапливает дом. В таком случае, кпд от использования ДВС возрастает до 90 процентов.

                                                                                                                      Выводы

   Конечно, все это далеко не новость и есть готовые установки такого рода. Но, к сожалению, серийно нашей промышленностью они не выпускаются, а импортные по цене легко поспорят со стоимостью вашего дома. Дерзайте, все в ваших руках.

принцип действия, инструкция по сборке в домашних условиях

Очень часто любителям отдыха на природе не хочется отказываться от удобств повседневной жизни. Поскольку большинство из этих удобств связано с электричеством, появляется необходимость в таком источнике энергии, который можно было бы взять с собой. Кто-то покупает электрогенератор, а кто-то решается сделать генератор своими руками. Задача не из лёгких, но вполне выполнимая в домашних условиях для любого, кто обладает техническими навыками и нужным оборудованием.

• Выбор типа генератора
• Конструкция и принцип работы
• Порядок сборки агрегата
  • Устройство из автомобильного двигателя
  • Ветряная динамо-машина

Выбор типа генератора

Прежде чем решиться сделать самодельный генератор на 220 В, стоит подумать о целесообразности такого решения. Необходимо взвесить все за и против и определить, что подойдет вам больше — заводской образец или самодельный. Вот основные достоинства промышленных аппаратов:

• Надёжность.
• Высокая производительность.
• Гарантия качества и возможность получения технического обслуживания.
• Безопасность.

Однако у промышленных образцов есть один существенный недостаток — очень высокая цена. Не всем по карману такие агрегаты, поэтому стоит подумать и о достоинствах самодельных устройств:

• Низкая цена. В пять раз, а иногда и больше, меньшая цена по сравнению с заводскими электрогенераторами.
• Простота устройства и хорошее знание всех узлов аппарата, так как всё собрано собственноручно.
• Возможность модернизировать и улучшать технические данные генератора под свои потребности.

Сделанный своими руками в домашних условиях электрогенератор вряд ли будет отличаться высокой производительностью, но обеспечить минимальные запросы вполне способен. Ещё один минус самоделки — это электробезопасность.

Не всегда она отличается высокой надёжностью, в отличие от промышленных образцов. Поэтому следует очень серьезно подойти к выбору вида генератора. От этого решения будет зависеть не только экономия денежных средств, но и жизнь, здоровье близких и самого себя.

Конструкция и принцип работы

Электромагнитная индукция лежит в основе работы любого генератора, вырабатывающего ток. Всем, кто помнит закон Фарадея из курса физики за девятый класс, понятен принцип преобразования электромагнитных колебаний в постоянный электроток. Также очевидно, что создать благоприятные условия для подачи достаточного напряжения не так уж просто.

Любой электрогенератор состоит из двух основных частей. Они могут иметь разную модификацию, но присутствуют в любой конструкции:

• Статор. Это статичная часть генератора. В ней находится двигатель, металлический регулятор электромагнитного поля, другие вспомогательные приспособления и крепления.
• Ротор. Подвижная часть с равноудалёнными от середины магнитами. Его роль заключается в создании электромагнитного поля.

Существуют две основных разновидности генераторов в зависимости от типа вращения ротора: асинхронные и синхронные. Выбирая одну из них, учитывают преимущества и недостатки каждой. Чаще всего выбор народных умельцев падает на первый вариант. Для этого есть веские причины:

• Генераторы из первой группы обладают более простой конструкцией, поэтому их проще собрать в домашних условиях.
• Потери КПД у первой группы ниже, чем во второй на 5−6%.
• У асинхронных генераторов есть выпрямитель и они более устойчивы к перепадам напряжения, что защищает подключённые электроприборы от поломок.
• Простой корпус позволяет быстрее и качественнее обслуживать агрегат, в отличие от синхронного аналога.
• Асинхронные электрогенераторы можно подключать к компьютеру и другим электроприборам, высокочувствительным к перепадам электронапряжения.
• Низкий процент нагрева корпуса тоже говорит в пользу асинхронного варианта.
• Детали, из которых собирают асинхронный аппарат, могут служить до 15 лет при должном уходе, с приборами из второй группы в этом отношении всё намного сложнее.

В связи с приведёнными доводами, наиболее вероятным выбором для самостоятельного изготовления является асинхронный генератор. Остается только найти подходящий образец и схему его изготовления.

Порядок сборки агрегата

Для начала следует оборудовать рабочее место необходимыми материалами и инструментами. Рабочее место должно соответствовать правилам техники безопасности при работе с электроприборами. Из инструментов понадобится всё, что связано с электрооборудованием и техобслуживанием автомобилей. По сути, хорошо оснащенный гараж вполне годится для создания своего генератора. Вот что понадобится из основных деталей:

• Источник энергии. Здесь выбор огромный: от ветряной мельницы до солнечных батарей, но наиболее приемлемым является жидкое топливо.
• Двигатель. Опять же всё зависит от выбора источника энергии. Мотор для генератора кто-то решается сделать собственноручно, обычно переделав или починив сломанный двигатель. А кто-то берёт электромотор от испорченного бытового прибора, например, от стиральной машины или насоса.
• Статор и ротор. Лучший вариант — найти готовые, чтобы не заниматься перемоткой и очень сложными работами по их подгонке. Обычно в электродвигателе всё уже есть.
• Электропровода и различные клеммы для крепления. Кроме того, понадобится изоляция.
• Выпрямитель или трансформатор для регулирования выходящего тока.
• Дополнительные электроприборы и датчики для контроля работы агрегата.

Собрав необходимые материалы, приступают к расчёту будущей мощности аппарата. Для этого необходимо выполнить три операции:

1. Тахометром замерить скорость вращения двигателя.
2. К полученному результату добавить 10% и записать полученное значение. Это число показывает предел перегрева двигателя.
3. Используя специальную таблицу, подобрать конденсаторы для увеличения или уменьшения мощности, если в этом есть необходимость.

Когда конденсаторы припаяны на места, и на выходе получается нужное напряжение, производят сборку конструкции.

При этом следует учитывать повышенную электроопасность таких объектов. Важно продумать правильное заземление генератора и тщательно изолировать все соединения. От выполнения этих требований зависит не только срок службы прибора, но и здоровье тех, кто им будет пользоваться.

Устройство из автомобильного двигателя

Пользуясь схемой сборки приспособления для получения тока, многие придумывают собственные невероятные конструкции. Например, генератор на велосипедной или водяной тяге, ветряной мельнице. Однако есть вариант, который не требует особых конструкторских навыков.

В любом двигателе автомобиля есть электрогенератор, который чаще всего вполне исправен, даже если сам движок уже давно отправлен в утиль. Поэтому разобрав двигатель, можно воспользоваться готовым изделием для своих целей.

Решить проблему с вращением ротора намного проще, чем думать, как его сделать заново. Можно просто восстановить поломанный двигатель и использовать его, как генератор. Для этого из двигателя удаляются все лишние узлы и приспособления.

Ветряная динамо-машина

В местах, где ветра дуют, не прекращая, неугомонным изобретателям не даёт покоя пустая трата энергии природы. Многие из них решаются на создание маленькой ветряной электростанции. Для этого нужно взять электродвигатель и переоборудовать его в генератор. Последовательность действий будет следующей:

1. Достать ротор и проточить его под установку магнитов.
2. Используя шаблон, приклеить эпоксидной смолой магниты к ротору.
3. Перемотать двигатель более толстым проводом для поднятия силы тока и уменьшения напряжения.
4. Собрать генератор и проверить электродрелью его работоспособность. Для этого можно подключить лампочку или прибор для замера силы тока.
5. Можно приступать к изготовлению лопастей ветряка. Для этого нужно взять трубу ПВХ (160 мм) и вырезать из неё лопасти по чертежу.
6. Взять винт 1,7 мм диаметром и приварить к нему широкую шляпку для крепления лопастей.
7. Приклеить лопасти к винту.
8. Закрутить винт в ротор генератора.
9. Сделать металлическую подставку для динамо-машины. Её оснащают хвостом и подшипником для вращения по ветру.
10. Установить стойку для подъёма конструкции и удержания. Её делают из металлической трубы среднего диаметра.
11. Подключить контролёр и другие приборы для более эффективной работы.

Сделав свой ветряк с маленьким электрогенератором или генератор из автомобильного двигателя своими руками, хозяин может быть спокоен во время непредвиденных катаклизмов: в его доме всегда будет электрический свет. Даже выехав на природу, он сможет продолжать пользоваться удобствами, которые обеспечивает электрооборудование.

Создайте свою собственную аварийную электростанцию ​​– Новости Матери-Земли

Если вы чем-то похожи на людей из эко-деревни МАТЕРИ
, вы, вероятно, завалены мелкими хлопотами по дому
, которые требуют немного сверления здесь, немного шлифовки
там и немного вырезал в другом месте. Проблема в том, что все
эти рабочие места каким-то образом ухитряются находиться далеко от источника
110-вольтовой мощности — так что, если вы не особенно любите
ручной труд, вам нужно либо пружинить для переносного
Генератор 0003 или смиритесь с ветхим существованием.

Любопытно, что почти у каждого есть — и большинство
используется каждый день — надежный и щедрый источник
электроэнергии, даже не подозревая об этом: современный автомобиль
! Да, если вы водите автомобиль или грузовик, произведенный
между серединой 1960-х годов и настоящим временем,
можно модифицировать схему зарядки этой машины, чтобы она подавала
110 вольт 20-амперного (или выше) постоянного тока по щелчку 9.0003 переключатель. С таким количеством энергии вы сможете управлять
лампами, электроинструментами, насосами, приборами с резистивными элементами или почти всем, что не использует асинхронный (только AC
) двигатель или трансформатор. Вот что вам нужно знать, чтобы построить собственную аварийную электростанцию.

«Альтернативная» энергия

Видите ли, примерно в 1963 году основные производители автомобилей начали оснащать свою продукцию генераторами переменного тока, что не только сделало автомобили более надежными, но и открыло целый мир
. 0003 возможностей для таких мастеров, как мы.

На самом деле, конструкция генератора переменного тока
несколько противоположна конструкции генератора: ток
извлекается не из якоря, вращающегося в стационарном поле
,
выходной сигнал генератора переменного тока извлекается из трех катушек статора
, закрепленных вокруг вращающегося многополюсного ротора. с обмотками возбуждения
. Это создает высокочастотный переменный ток,
, который затем выпрямляется через диоды в прямую
.0003 ток, используемый в автомобильных зарядных системах.

Теперь, поскольку выходное напряжение генератора переменного тока увеличивается по мере увеличения числа оборотов его ротора
, в систему
включен регулятор для выборки этого выходного сигнала и сравнения его с желаемым эталоном
, обеспечиваемым стабилитроном. Если выходной сигнал слишком велик (или
слишком мал), транзисторная схема, управляемая стабилитроном
, регулирует поток тока на ротор возбуждения, чтобы поддерживать выходное напряжение генератора переменного тока
в допустимых пределах
(от 12,5 до 13,5 вольт).

Две простые схемы

Все это хорошо, конечно, для зарядки автомобильных аккумуляторов, но мы хотели перейти к более крупным и лучшим вещам, поэтому мы
заставили исследователей Денниса Беркхолдера и Робина Брайана снять
на пикапе Ford 1978 года, принадлежащем штатному сотруднику, чтобы проверить, не могут ли они
уговорить его отказаться от 110 больших, не повредив стандартное оборудование
. То, что они придумали, — это довольно гениальное использование безрецептурных средств стоимостью около 50 долларов и
.0003 свалки деталей, соединение, которое близко к дублированию
удобства и производительности коммерческих преобразователей
, которые значительно дороже!

Принцип достаточно прост: отключив регулятор
(и, следовательно, систему зарядки аккумулятора) от цепи
и подав 12 вольт непосредственно на обмотки возбуждения генератора
, вы можете заставить эту крошечную динамо-машину съесть достаточное количество
Wheaties (в форма тока) для выдачи около 85 вольт
при разумных оборотах двигателя (примерно 2800 об/мин).

Но мы хотели 110 вольт, а со стандартным 40-амперным генератором
это потребовало бы увеличения оборотов двигателя
выше, чем мы хотели, поэтому мы нашли 2 ¼-дюймовый шкив генератора General Motors с двойными канавками, который
увеличил мощность. стандартное передаточное отношение коленчатого вала к валу генератора 2,45:1
до более крутой передачи 3:1
, что в конечном итоге позволяет динамо-машине постоянного тока производить
110 вольт в течение длительных периодов времени, не повреждая шестицилиндровый двигатель грузовика
. двигатель.

Используя эту установку, теоретически возможно
получить мощность более 4000 Вт от механизма
, уже находящегося под капотом автомобиля. Но чтобы быть в безопасности
, мы ограничили наше потребление до 2200 Вт, или
около 20 ампер — все еще чертовски больше тока, чем
, который мог бы потреблять даже самый мощный электроинструмент.

Обратившись к нашей графической схеме в галерее изображений, вы сможете
получить довольно хорошее представление о том, как наша система подключена и
пробит. Но давайте пройдемся по нему всего один раз, чтобы устранить
любую путаницу.

Мы можем игнорировать схему зарядки, потому что она остается практически неизменной. Но как только 4-полюсный главный выключатель
на два направления переводится в положение «включено», активируется система дистанционного питания
, а выход генератора переменного тока
проходит через пару проводов 16-го калибра
(почти 12-го калибра) на комплект 12-вольтовых, 10-амперных предохранителей
и далее через пару «дополнительных страховок» автомобильных 9Диоды 0003 установлены в алюминиевом кронштейне. После пропускания
через недорогой амперметр ток проходит через 1000-ваттный резистор
(просто непогружной нагревательный элемент
от водонагревателя на колесах, закрепленный внутри 15-дюймовой 2-дюймовой трубы из ХПВХ) и через атмосферостойкий сосуд,
, противоположные ножки которого заземлены на грузовике.

Кроме того, вольтметр постоянного тока заземляется через одну из клемм амперметра
, но требует резистора 150 кОм на
часто умножают существующую шкалу от 0 до 15 вольт на коэффициент
. Кроме того, электромагнитный вакуумный переключатель (нормально разомкнутый), взятый
с восьмицилиндрового джипа, подключен параллельно катушкам резистора
на 1000 Вт.

Трубопровод был добавлен для создания вакуума в дроссельной заслонке
с выдвижной диафрагмой, снятой с двухцилиндрового карбюратора Motorcraft
. В сочетании с электромагнитным вакуумным выключателем Jeep и клапаном подачи воздуха в аквариум, эта замечательная функция
позволяет осуществлять дистанционное управление с 9 минут.0003 настраивается под конкретную работу. Иными словами, двигатель автомобиля
будет работать на нормальных оборотах холостого хода до тех пор, пока
не поступит запрос на систему в 100 Вт или около того (запрашивается
в момент включения инструмента или устройства). Затем, когда ток
проходит через резистор, параллельно подключенный соленоид
«заимствует» достаточно, чтобы закрыть открытый клапан, активируя диафрагму вытягивания и ускоряя двигатель
с помощью бусистой цепи, прикрепленной к дросселю 9. Рычаг 0003 с миниатюрным хомутом.

(Единственным недостатком этой недорогой установки дистанционного управления
является то, что по мере увеличения потребления тока резисторный элемент
нагревается, отводя избыточное напряжение на соленоид
, что может привести к его отказу в течение длительного периода времени. Чтобы
обойти эту возможность , мы включили в нашу конструкцию
дополнительный переключатель, который отключает как резистор, так и электромагнитный вакуумный переключатель
из цепи, так что
тяжелые инструменты или приспособления могут использоваться до тех пор, пока
Генератор сохраняет свою мощность. Клапан управления подачей воздуха
, расположенный в вакуумной линии соленоида, позволяет вручную регулировать скорость вращения двигателя до
.)

Регулировочный винт на задней стороне устройства дроссельной заслонки
обеспечивает верхний предел, который можно использовать для установки максимального числа оборотов
и, следовательно, напряжения. Точно так же клапан аквариума
можно использовать для точной настройки производительности ниже этого предела путем
уменьшения вакуумного давления на чувствительной к всасыванию диафрагме
. Также, чтобы диафрагма не дергала
дроссельная заслонка открывается слишком быстро и вызывает колебания,
открытое входное отверстие аквариумного клапана должно быть запаяно
закрыто, а затем повторно просверлено сверлом № 68 (0,031 дюйма), чтобы обеспечить
небольшое количество сброса буферного воздуха.

Естественно, когда дистанционная система питания выключена, она
не мешает цепи зарядки или ножному дросселю
. А когда клапан аквариума
полностью закрыт, расчетная утечка вакуума устраняется
для нормального вождения.

Несколько полезных советов по строительству аварийной электростанции

Мы не предлагаем всем иметь под капотом аварийную электростанцию ​​
. Но если вы чувствуете себя комфортно, работая с автомобилями,
, возможно, вы захотите попробовать эту настройку. Помните, что мы экспериментировали с
с 40-амперным генератором переменного тока и что более мощный блок
(от автомобиля с кондиционером или коммерческого пикапа) может
обеспечивать высокое напряжение при более низких оборотах, и в этом случае0003, возможно, не потребуется искать (или обрабатывать) сверхмалый шкив
для него. Имейте также в виду, что сочетание высокого напряжения
и силы тока, создаваемой этой модификацией, на каждые
бита столь же смертельно, как и розетка переменного тока в стене вашего дома, так что
относится к ней с таким же уважением! (Вы также можете избежать повреждения низковольтного оборудования
, отключив
положительную клемму кабеля аккумулятора
при изменении проводки.)

Если вы планируете эксплуатировать свой автомобиль в течение длительного периода
времени в качестве аварийного источника питания для домашнего хозяйства
(что, по общему признанию, требует большого расхода топлива,
учитывая, что генератору требуется только около 6
лошадиных сил из 100 или более, обеспечиваемых двигателем),
осознавать, что автомобиль радиатору может потребоваться больший расход воздуха
, что может быть обеспечено заменой четырехлопастного вентилятора
на многолопастной.

Если вы используете установку так, как предполагалось, будет использоваться
— и это как случайный источник временных 9Сила 0003, когда нет других доступных — вы обязательно оцените
, что может предложить небольшая переделка!

Самодельная гидроэлектростанция питает усадьбу – Новости Матери-Земли

Узнайте, как поселенцы строят самодельную гидроэлектростанцию, которая питает их усадьбу.

С каким разочарованием мы столкнулись, когда сложили числа. Хотя мы, несомненно, могли бы вырабатывать несколько киловатт, используя самый крутой участок нашего большого ручья, для этого потребовалось бы не менее 1000 футов 8-дюймового трубопровода, а также специально изготовленное оборудование для выработки высоких потоков воды. Такая система была намного выше наших финансовых возможностей.

Но со временем мы заметили, что наш ежемесячный счет за электроэнергию редко превышает 750 киловатт-часов. Это означало, что нам нужна средняя генерирующая мощность всего 1 киловатт (24 часа в сутки X 30 дней = 720 часов). даже с электрической плитой, холодильником, морозильной камерой. водяной насос, водонагреватель и сушилка для белья. Мы также упустили из виду ручей с низким течением, стекающий с нашей горы, который обрезает 360 футов после того, как пересекает нашу территорию. Мы определили, что он легко будет генерировать больше киловатта. Гидроэнергетика стала выглядеть более многообещающе.

Хитрость заключалась в том, чтобы понять, как с помощью нашей самодельной гидроэлектростанции справиться с пиковыми нагрузками наших энергоемких приборов. Мы решили установить небольшую гидроэлектрическую систему Harris мощностью 1 л/2 кВт постоянного тока с батареями и инвертором, способную производить 120 вольт переменного тока, оставив при этом некоторые из наших приборов на 240 В — плиту, сушилку для белья и водопроводную сеть. насос — подключен к сети. В качестве резервного варианта на случай, если сеть выйдет из строя, у нас есть меньший водяной насос на 28 В постоянного тока, плита и тостер, и все они могут работать от гидросистемы. Сушилка для белья — это роскошь, без которой мы можем обойтись в крайнем случае.

Гидроэнергетика

Первым делом нужно было проложить трубу вниз с горы, чтобы проверить наши расчеты давления и расхода — трудная задача, поскольку падение с высоты 360 футов привело нас к довольно крутой и каменистой местности.

Мы знали, что немного потеряем давление из-за трения в результате того, что вода будет течь по внутренней части труб (как правило, чем меньше трубы, тем больше поток и тем больше потери). Мы решили, что сможем свести потери давления к минимуму, если будем использовать 2-дюймовую трубу из ПВХ, но ближе к вершине мы переключились на более легкую 1 1/2-дюймовую трубу из ПВХ, чтобы сэкономить на транспортировке. Мы также решили использовать стальную трубу для дополнительной прочности там, где система пересекает самый широкий участок основного ручья.

Вместо того, чтобы пытаться прорываться через скалистые выступы, чтобы зарыть трубы из ПВХ, мы решили уложить их на землю и положиться на непрерывный поток воды, чтобы предотвратить замерзание. Мы планировали следить за температурой воды и, когда станет слишком холодно, перекрывать трубы до тех пор, пока не вернется тепло. В нашем мягком климате мы обычно можем рассчитывать на гидроэнергетику почти всегда, за исключением, может быть, нескольких недель в году.

Затем мы взвесили различные системы водозабора; что бы мы ни выбрали, оно должно быть способно отфильтровывать мусор, удалять пузырьки воздуха и удалять осадок. Это, вероятно, самый важный компонент установки и, безусловно, тот, который может вызвать больше всего проблем. Просто для проверки требуется сложный подъем.

Мы выбрали двухкомпонентную систему, в которой используются ведро и отстойник. Мы разместили ведро под низким водопадом, накрыв его сеткой для фильтрации крупного мусора; сильный поток очищает сито и не дает мелким осадкам оседать на дно ведра, отправляя их вместе с водой по трубе в отстойник, расположенный дальше по линии.

(Правда, этот тип системы лучше всего работает с нетронутым ручьем, таким как наш. Тем не менее, для надежности мы установили вторую точку водозабора сразу под ведром.)

Для отстойника нам нужно что-то достаточно большое, чтобы ил мог опускаться на дно, а пузырьки подниматься наверх, оставляя на среднем уровне только чистую воду. Зная, что вертикальный резервуар является лучшим сепаратором, чем горизонтальный, мы выбрали большой пластиковый контейнер для мусора.

Выход из отстойника в гидрооборудование мы закрыли мелкоячеистым экраном для предотвращения прохождения крупных частиц, которые могут засорить патрубок на конце трубопровода. Пузырьки воздуха и турбулентность перемещают эти частицы на поверхность резервуара, откуда они уносятся вместе с избытком воды. (Отстойник выполняет функцию перелива, поскольку в него поступает гораздо больше воды, чем требуется для гидросистемы. Средний расход в ручье составляет 100 галлонов в минуту, а максимальный, который мы используем для гидросистемы, составляет 30 галлонов в минуту. Четыре переливные трубы ведут от верхней части бака обратно к ручью. )

Система на месте, мы оперативно провели опрессовку и опрессовку. Наши измерения показали статическое давление (давление на дне трубопровода, когда вода не течет) 155 фунтов на квадратный дюйм (psi). При скорости потока 30 галлонов в минуту мы измерили 140 фунтов на квадратный дюйм, что как раз подходит для турбины с одним соплом, что является самой дешевой компоновкой. В ожидании прибытия нашего турбогенератора/генератора переменного тока Harris — мощной версии с выходным напряжением от 24 В до 28 В — мы построили для него защитный деревянный навес рядом с основным ручьем, чтобы можно было легко удалять сточные воды.

Одним из преимуществ гидроэнергетики по сравнению с солнечной, помимо соотношения затрат 10:1, является то, что аккумуляторная батарея должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить пиковые нагрузки для пусковых двигателей, а также выдерживать рабочие нагрузки, превышающие мощность генератора переменного тока. (С солнечными батареями батареи должны хранить энергию на ночь и в дождливые дни, а с гидроэлектростанциями вы можете рассчитывать на непрерывное производство тока. ) Мы начали с шести 12-вольтовых батарей RV, соединенных последовательно/параллельно. Однако они требовали чрезмерного обслуживания, поэтому мы перешли на четыре 6-вольтовых аккумулятора для гольф-мобилей, что по-прежнему давало нам 6 киловатт-часов емкости. (Подробнее о батареях см. «Всемогущая батарея», МУЖЧИНЫ, 19 февраля/марта).99.)

В гидросистеме нашего типа генератор переменного тока должен непрерывно вырабатывать полный ток (в нашем случае 50 ампер), даже когда он нам не нужен, во избежание износа турбины. (Когда турбина не используется для выработки электроэнергии, ее скорость фактически удваивается.) Таким образом, чтобы избежать перезарядки батарей, мы установили регулятор, который постоянно проверяет их напряжение; когда батареи полностью заряжены, избыточный ток шунтируется на резисторные нагрузки. Для резисторов мы решили использовать группу водонагревательных элементов, разместив их вместе с батареями. Таким образом, в холодную погоду избыточная мощность нагревает батареи, увеличивая их эффективность и срок службы.

В ожидании доставки инвертора, который будет преобразовывать постоянный ток наших аккумуляторов в 120 В переменного тока, мы обратились к проблеме, как подключить гидроэлектростанцию ​​к нашему дому. Нам удалось установить распределительную коробку, содержащую восемь цепей, в стену, примыкающую к нашей существующей коробке автоматических выключателей. Семь цепей, которые мы хотели запитать, независимо от источника энергии (сеть или гидросистема), были перемещены в распределительную коробку. Затем водонагреватель был подключен к восьмому контуру, хотя это означало модификацию его для работы на 120 В, а не на 240 В. Мы заменили существующие элементы водонагревателя на элементы меньшей мощности, чтобы установка потребляла не более 550 Вт. Несмотря на это, мы все еще можем запускать одну теплую стиральную машину и наслаждаться двумя неторопливыми горячими душами каждый день.

Для удобства мы проложили специальный провод между домом и банком батарей, что позволяет удаленно контролировать напряжение батареи. У нас также есть измеритель переменного тока, который мы можем закрепить на горячем проводе 120 В, где он входит в распределительную коробку, для контроля потребляемого тока.

Когда инвертор прибыл, мы приступили к установке всех элементов управления в углу соседней теплицы вместе с батареями. Поскольку мы хотели иметь возможность запускать двигатели и эксплуатировать торговое оборудование, нам требовался инвертор мощностью не менее 2,5 кВт с хорошей импульсной мощностью. Цена была важным фактором, поэтому мы купили недорогое модифицированное синусоидальное устройство.

Извлеченные уроки гидроэнергетики

Вскоре после установки гидросистемы мы поняли, что допустили несколько серьезных ошибок, которые необходимо исправить.

С опозданием мы обнаружили, что батареи выделяют водород и что простая крышка и вентиляционное отверстие не обязательно предотвратят взрыв близлежащего электрооборудования. Нам нужно было переместить батареи.

Во-вторых, мы обнаружили, что модифицированный синусоидальный инвертор производит мощность, заметно уступающую чистой синусоидальной мощности, к которой мы привыкли из сети. Многие из люминесцентных ламп, которые мы установили для снижения нагрузки, не включались. Компьютер начал часто давать сбои, а двигатель видеомагнитофона сгорел так, как ремонтник не мог объяснить.

Хуже того, портативный гауссметр показал очень высокий уровень излучения электромагнитного поля (ЭМП) в теплице, где мы установили контрольное оборудование — большая часть которого исходила от инвертора. Уровень был достаточно высок, чтобы сделать теплицу непригодной для проживания во время работы инвертора.

Мы вернули модифицированный синусоидальный инвертор дилеру и заменили его чисто синусоидальным устройством, которое стоило в два раза дороже, но оно того стоило. Теперь невозможно сказать, работаем ли мы в сети или на ГЭС, не проверив счетчики.

Еще до прибытия нового инвертора мы построили новый навес для всего контрольного оборудования с отдельным отсеком для аккумуляторов и нагревательных элементов. Мы разместили здание вдали от обычного пешеходного движения, чтобы защитить его от воздействия любого оставшегося загрязнения ЭМП. (Хотя новый синусоидальный инвертор работает чисто, регулятор батареи и кабели батареи излучают небольшое количество электромагнитного излучения.)

Мы уже больше года пользуемся нашей самодельной гидроэлектростанцией и очень довольны. Только один раз система выключилась из-за разряженных батарей. Мы нагревали горячую воду весь день, а также включали другие обычные нагрузки — холодильник, морозильник и тостер, — а также нагрузки от двух тепличных вытяжных вентиляторов, которые, управляемые термостатами, включались автоматически.0010

С тех пор мы добавили выключатель на водонагреватель, чтобы мы могли отключить его, когда увидим, что батареи разряжаются. Мы также подключили этот переключатель так, чтобы тостер и водонагреватель не могли работать одновременно.

Если бы нам снова пришлось заниматься этим проектом, мы бы сделали еще одно изменение. Когда холодильник включается, свет на мгновение тускнеет из-за предельного размера провода, протянувшегося на 200-футовое расстояние между домом и инвертором.