Мини гэс. Мини-ГЭС: эффективное использование энергии малых водотоков

Как работают мини-гидроэлектростанции. Какие виды мини-ГЭС бывают. Где можно установить микро-ГЭС. Каковы преимущества и недостатки малых гидроэлектростанций. Как сделать мини-ГЭС своими руками. Кто производит оборудование для микро-ГЭС.

Принцип работы мини-гидроэлектростанций

Мини-ГЭС работают по тому же принципу, что и крупные гидроэлектростанции. Поток воды вращает гидротурбину, которая соединена с электрогенератором. При вращении турбины генератор вырабатывает электрический ток. Напор воды создается либо за счет естественного уклона реки, либо путем строительства небольшой плотины.

Основные элементы мини-ГЭС:

• Водозаборное сооружение
• Напорный трубопровод
• Здание ГЭС с турбиной и генератором
• Отводящий канал

Мощность мини-ГЭС зависит от напора воды и ее расхода. Чем больше перепад высот и объем стока, тем больше мощность станции. Для работы мини-ГЭС достаточно небольшого ручья или канала с расходом от 0,5 м³/с.

Классификация мини-гидроэлектростанций

Существует несколько классификаций малых ГЭС:

По мощности:

• Микро-ГЭС — до 100 кВт
• Мини-ГЭС — от 100 кВт до 1 МВт
• Малые ГЭС — от 1 до 30 МВт

По напору воды:

• Низконапорные — до 20 м
• Средненапорные — 20-75 м
• Высоконапорные — более 75 м

По типу турбин:

• Осевые (пропеллерные)
• Радиально-осевые
• Ковшовые
• Шнековые

Выбор типа турбины зависит от напора и расхода воды в конкретных условиях.

Где можно установить микро-ГЭС?

Микро-гидроэлектростанции можно устанавливать на:

• Малых реках и ручьях
• Оросительных каналах
• Водосбросах плотин
• Технологических водотоках промышленных предприятий
• Системах водоснабжения

Важными факторами являются стабильный сток воды и достаточный перепад высот. Микро-ГЭС эффективны в горной и предгорной местности, где есть быстрые реки с большим уклоном.

Преимущества малых гидроэлектростанций

Использование мини-ГЭС имеет ряд существенных преимуществ:

• Низкая себестоимость электроэнергии
• Экологическая чистота
• Возобновляемость энергоресурса
• Длительный срок службы (40-50 лет)
• Быстрая окупаемость (2-3 года)
• Возможность работы в автономном режиме

Микро-ГЭС особенно эффективны для электроснабжения удаленных районов, куда экономически нецелесообразно тянуть ЛЭП.

Недостатки мини-гидроэлектростанций

К основным недостаткам мини-ГЭС можно отнести:

• Зависимость от гидрологических условий
• Сезонные колебания выработки энергии
• Необходимость защиты оборудования от обмерзания зимой
• Возможное влияние на речную экосистему
• Более высокие начальные затраты по сравнению с дизельными электростанциями

Однако при правильном проектировании и эксплуатации эти недостатки можно свести к минимуму.

Как сделать мини-ГЭС своими руками?

Для изготовления простейшей мини-ГЭС своими руками потребуется:

• Водяное колесо или турбина
• Генератор (можно использовать автомобильный)
• Редуктор для согласования оборотов
• Система управления

Порядок изготовления:

1. Сделать водяное колесо из подручных материалов (например, из велосипедного колеса с лопастями)
2. Закрепить колесо на оси с подшипниками
3. Соединить ось колеса через редуктор с генератором
4. Установить конструкцию в поток воды
5. Подключить систему управления и аккумуляторы

Самодельная микро-ГЭС может вырабатывать от нескольких сотен ватт до 1-2 кВт в зависимости от напора воды. Этого достаточно для освещения и питания бытовых электроприборов.

Производители оборудования для микро-ГЭС

Основные производители оборудования для малых ГЭС:

• CINK Hydro-Energy (Чехия)
• PowerSpout (Новая Зеландия)
• Micro hydro power (Китай)
• МНТО ИНСЭТ (Россия)
• НПО Инверсия (Россия)

Эти компании предлагают комплексные решения «под ключ» — от проектирования до монтажа и обслуживания микро-ГЭС различной мощности.

Перспективы развития малой гидроэнергетики

Малая гидроэнергетика имеет большой потенциал развития во многих странах мира. Ее преимущества:

• Доступность для частных инвесторов
• Минимальное воздействие на окружающую среду
• Возможность обеспечить электроэнергией удаленные районы
• Повышение энергетической безопасности

По прогнозам экспертов, к 2030 году мощность малых ГЭС в мире может достичь 150 ГВт. Наибольший рост ожидается в странах Азии, Африки и Латинской Америки.

Заключение

Мини-гидроэлектростанции являются перспективным направлением возобновляемой энергетики. Они позволяют эффективно использовать энергию малых водотоков для производства экологически чистой электроэнергии. При правильном подходе микро-ГЭС могут обеспечить надежное и экономичное энергоснабжение как отдельных домохозяйств, так и небольших населенных пунктов.

Малые ГЭС в контейнерном исполнении под «ключ»

Концерн «Русэлпром» осуществляет разработку, производство и поставку полностью готовых малых ГЭС в контейнерном исполнении.

Компактная система МГЭС установлена в специальном высококачественном контейнере, что позволяет провести поставку и подключение в кратчайшие сроки, без строительных работ и монтажа оборудования. Все компоненты установлены, подключены. Система готова к пусконаладочным работам и вводу в эксплуатацию.

В случае готового подводящего трубопровода и фундаментной плиты, пуско-наладка МГЭС возможна немедленно после доставки контейнера на площадку.

Указанная система может подавать электрическую энергию в общую сеть или в местную сеть в островном режиме, даже в комбинации с другими источниками энергии (дизельная электростанция, солнечные модули, и т.д.). Решение является идеальным для микро и мини ГЭС, именно в отдалённых районах.

Мощность контейнерных МГЭС от 5 до 300 кВт

Описание:

1. Внешние стены из профлистов (1,5мм) с теплоизоляцией (минеральная вата, 10мм).
2. Автоматическая вентиляция для удерживания стабильной температуры.
3. Внутренние стены из перфорированных металлических листов для оптимальной звуковой изоляции.
4. Фланец для подключения подводящего трубопровода.
5. Прочная стальная рама контейнера.
6. Впускной клапан со стальной опорой.
7. Противоскользящий пол из рифленых металлических листов (4мм) и стальных балок для переноса нагрузки гидротурбины.
8. Стальная рама турбины и генератора.
9. Турбина с гидравлической регуляцией.
10. Генератор.
11. Главная дверь с теплоизоляцией и замок с функцией Антипаника.
12. Всасывающее отверстие с противодождевыми жалюзи.
13. Шкаф управления.
14. Распределительный щит питания и освещения.
15. Внутреннее освещение.

Мини ГЭС

Чистая возобновляемая энергия от естественно падающей воды. Надежное и безопасное производство электроэнергии. Даже небольшой поток воды может произвести электричество более низкое по стоимости, чем ветряное и солнечное. Этот источник энергии является 100 % чистым и возобновляемым. Работает и днем, и ночью, и в полный штиль. Почти не зависит от погодных условий.

Турбины PowerSpout – небольшие гидрогенераторы, которые преобразуют потенциальную энергию водяного потока в электрическую. Вода давит на лопасти турбины, которые раскручивают магнитный ротор генератора. Генератор вырабатывает электричество — 3 фазы переменного напряжения, которое внутри турбины выпрямляется и на выходе турбины получается постоянный ток. Турбины PowerSpout доступны в широком диапазоне напряжений. Содержат до 68% перерабатываемых материалов.

Для разных условий эксплуатации разработаны три модели:

• PowerSpout PLT (Pelton) с ротором Пелтона (струйно-ковшовая турбина). Применяется в условиях большого перепада высоты (3 — 130 метров) и малого объема расхода воды (0,1 — 10 л/сек). Высокий столб воды и малое сечение форсунки создают мощную струю воды, которая бьет перпендикулярно на лопатки (ковши) ротора. Один из вариантов использования – горные ручьи.

• PowerSpout TRG (Turgo) с колесом Тюрго (наклонноструйная турбина). Применяется в условиях среднего перепада высоты (2 — 30 метров) и среднего объема расхода воды (8 — 16 л/сек). Один из вариантов использования – отводы от рек.

• PowerSpout LH (Low Head) низконапорная турбина. Применяется в условиях малого перепада высоты (1 — 5 метров) и большого объема расхода воды (25 — 56 л/сек). Как правило, устанавливается на запрудах, небольших плотинах.

После выбора типа турбины, следующим этапом будет выбор типа электростанции, которую вы хотите построить на базе энергии воды.

Самое простое решение в плане организации энергосистемы – сетевое, возможно реализовать только при наличии сетевого электричества поблизости с турбиной. Сетевая мини-гэс позволит закрыть круглосуточное потребление крупного объекта – коттеджа, гостиницы, цеха, технического оборудования. Технически это реализуется подключением сетевого инвертора на выход турбины.

Второй вариант – отсутствие сетевого электричества (и такое случается гораздо чаще, ведь в основном при таких предпосылках зачастую и возникает интерес к возобновляемой энергии). Для работы

автономной системы потребуются аккумуляторы, контроллер заряда, инвертор, защитная автоматика – схема становится сложнее, так же возникнет вопрос со сбросом лишней энергии, в случае если в определенные часы выработка будет выше потребления.Пример такой станции на видео от производителя:

Для обоих случаев на нашем сайте представлены все необходимые комплектующие – если вам будет затруднительно собрать комплект – обратитесь с запросом по телефону +7(495) 215-53-87 или на почту [email protected].

Проектирование строительства микро, мини и малых ГЭС

Проектирование строительства микро, мини и малых ГЭС

В современном мире электроэнергия играет практически важнейшую роль в жизни каждого человека, каждого населенного пункта, страны. Благодаря ей работает вся техника, от телефонов до электроплит, от лампочки до мощнейшего оборудования, а значит человечество способно с удобством искать любую информацию, передвигаться на скоростных поездах, готовить и сохранять пищу. В целом, с началом использования электроэнергии жизнь человечества существенно упростилась, энергия нашла успешное применение абсолютно во всех сферах, которые только можно себе представить. И именно от энергетики зависят темпы научно-технического прогресса и уровень жизни людей.

Но, как всем известно, не может быть такого количества плюсов без «темной» стороны. И темной стороной, к сожалению, оказалось влияние на экосистемы, ведь одним из основных источников загрязнения окружающей среды является энергетика, а именно теплоэнергетика. Работа ТЭС (тепловой электрической станции) осуществляется благодаря использованию органического топлива (нефти, газа, угля, сланцев). В результате их сгорания происходит загрязнение атмосферы, а при связывании некоторых газов с атмосферной водой возможно образование кислот и выпадение кислотных дождей, что может быть причиной гибели представителей фауны и флоры, окисления почв и водоемов.

Для решения этих проблем необходимо увеличить использование гидроэнергетики и осознать необходимость внедрения альтернативной энергетики (перспективные способы получения, передачи и использования электроэнергии, позволяющие снизить риск негативного влияния на окружающую среду).

Гидроэлектростанции используют энергию водных масс. Их строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Такие электростанции имеют ряд преимуществ: они используют возобновляемую энергию; полученная ими энергия является достаточно дешевой; их работа не сопровождается загрязнением атмосферы; они часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы и осуществлению рыбоводства.

Гидроэлектростанции разделяются на мощные, средние и малые гидроэлектростанции. Сооружение последних способно использовать потенциал малых рек Украины. В мире пока не существует общепринятого определения того, что такое малая ГЭС. В качестве основной характеристики принята их установленная мощность. В Украине – гидроэлектростанции с мощностью до 10 МВт.

Плюсами малых ГЭС является то, что они производят самую дешевую и самую безопасную электроэнергию из всех существующих альтернативных путей ее получения, способны вырабатывать энергию только при необходимости (пиковая энергия) и сохранять избыток и восстанавливать энергию на сети.

Использование гидропотенциала малых рек Украины может позволить сократить расход топливно-энергетических ресурсов и решить проблему энергоснабжения отдаленных и труднодоступных районов сельской местности.  Малые ГЭС способны стать основой для энергообеспечения всех регионов Западной Украины и полностью обеспечить некоторые районы Закарпатской и Черновицкой областей.

Использование малых ГЭС способно снизить энергетическую зависимость от коммунальных служб, обеспечить постоянность получения энергии, в отличии от солнечной или ветровой энергии, обеспечить короткий срок подготовки и осуществления строительства, существенно снизить необходимость в персонале на станциях, ведь многие малые гидроэлектростанции способны работать в автоматическом режиме.

Компания MCL предлагает предприятиям услуги по проектированию объектов строительства. Проектирование строительства мини ГЭС может осуществляться, как по отдельности, так и в комплексе услуг, включая проведение комплексной строительной экспертизы, эколого-экспертной оценки, получением заключения об оценке воздействия на окружение, обоснованием возможности отклонений от норм ДБН, в том числе в разрезе требований СанПин. Благодаря плодотворному партнерском сотрудничеству экспертов компании «эМСиэЛ» с ведущими отечественными научно-исследовательскими и проектными учреждениями, Вы можете быть уверены в высоком качестве проектирования строительства мини ГЭС.

Микро-ГЭС могут обеспечить энергией любое малое поселение

Традиционные ГЭС – это большие плотины и огромные водохранилища, без которых нельзя создать достаточное давление для вращения гидротурбин. Малайзия же, где сильно изрезанный рельеф и большой количество небольших рек, использует и другой способ гидрогенерации – малые проточные гидроэлектростанции.

Фото: thesourcedirectory.org

Мини-гидроэлектростанции в Малайзии могут производить до 30 МВт, однако возможен и меньший масштаб: микро-ГЭС мощностью от 5 до 500 кВт. Такие крошечные станции можно расположить практически где угодно, на любой речушке, и они будут снабжать электричеством прибрежные поселения в режиме 24/7.

Технологические достижения последних лет не только существенно повысили эффективность турбины (и, следовательно, выход энергии), но и приспособили ее к неблагоприятным условиям окружающей среды. Микро-гидроэнергетика возможна в условиях низкого и даже нулевого напора воды.

Микро-ГЭС Vortex Micro Hydropower использует для выработки энергии весьма маловодные потоки. Так, река глубиной всего 1,5 метра и скоростью потока 1,5 кубических метра в секунду может давать мощность 15 кВт*ч. Этого хватит для полного обеспечения 20 домохозяйств. С более сильным потоком турбина Vortex может выдавать до 200 кВт*ч.

 

Можно построить сколько угодно таких ГЭС на одной реке

Причем, микро-ГЭС Vortex легко масштабируются. Достаточно установить цепочку таких турбин вдоль течения реки и получить достаточно энергии даже при весьма низкой скорости течения. Подобные модульные гидроэлектростанции не требуют серьезных строительных работ и могут быть легко созданы местными подрядчиками.

Технология Vortex Micro Hydropower способна решить проблемы, возникающие в районах с высоким спросом на электроэнергию, но ограниченным доступом к электроснабжению. Например, на удаленных небольших промышленных объектах. Или в далеких поселениях, куда неэкономично вести линии электропередач.

При этом создание микро-ГЭС требует относительно небольших вложений, а их строительство производится в кратчайшие сроки. Все это является оптимальными характеристиками для того, чтобы распределенная выработка электроэнергии (мини-сети) получила путевку в жизнь. :///

Рубрики: Новости, Технологии | Темы: Vortex, гидроэнергетика, ГЭС, Малайзия, микро-ГЭС

Челябинские ученые предлагают поставить мини-ГЭС на Долгобродском канале

По их расчетам, это может не только компенсировать затраты электричества на подъем воды и ее переброску за сотни километров, но и вывести зарождающуюся малую энергетику региона на совершенно новый уровень.

Губернатор Алексей Текслер в июне этого года во время визита в Аргаяшский район осмотрел и оценил построенный канал, один из самых масштабных гидропроектов Южного Урала. Благодаря каналу вода из реки Уфа поступает в Аргазинское водохранилище, минуя памятник природы озеро Увильды.

Этот канал строили более 20 лет, и теперь есть реальная надежда на избавление мегаполиса от угрозы водного дефицита. В середине 70-х и конце 90-х годов прошлого века в регионе случилась жестокая засуха, и уровень воды в водохранилищах катастрофически упал. Тогда и было решено проложить канал от реки Уфы до бассейна Миасса. Масштабный проект впечатляет: вода из Долгобродского водохранилища наполнит Аргази, защитит от обмеления и Шершневскую «питьевую чашу» Челябинска.

«Это ключевой объект для безопасности водоснабжения Челябинской агломерации, — подчеркнул Алексей Текслер. — Теперь мы точно можем гарантировать, что при любых обстоятельствах в Челябинске и в Челябинской агломерации не будет проблем с чистой питьевой водой».

Но у рукотворной водной артерии есть и другие, энергетические, возможности. Проект, разработанный челябинскими учеными, во многом позволяет решить и проблему энергодефицита в нашем индустриальном регионе. Неслучайно его высоко оценили на недавней международной научно-практической конференции. Идея в том, чтобы построить на Долгобродском канале сеть малых гидроэлектростанций, которые будут обеспечивать электроэнергией СХП, фермерские хозяйства и другие предприятия. Причем этот проект можно совместить и с придуманным учеными «сифонным механизмом», который даже стоячую воду заставляет бежать самотеком и «давать ток».

Интервью с ученым, автором проекта, читайте на нашем сайте.

Мини ГЭС и ее принцип работы, классификация, производители

Мини ГЭС – это малая гидроэлектростанция, которая вырабатывает не большое количество электрической энергии.

Принцип работы мини ГЭС

Содержание статьи

Принцип работы малых гидроэлектростанций ничем не отличается от принципа работы станций большой мощности. Вода водного образования, реки, озера, водохранилища, под действием напора, создаваемого своей массой, перемещается в заданном направлении и поступает на лопасти гидравлической турбины. Турбина передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора, который вырабатывает электрический ток.

Напор воды создается путем строительства плотины или естественным течением воды, либо обоими способами одновременно.

Классификация устройств

Малыми считаются гидроэлектростанции вырабатывающие мощность до 5,0 МВт.
Существующие малые гидроэлектростанции классифицируются по:

1. Принципу действия

• Использование «водяного колеса» – в этом случае приемное колесо помещается в водную среду параллельно поверхности воды, при этом погружается лишь частично. Водные массы осуществляя давление на лопасти колеса, приводят его во вращательное движение, которое передается на вращательное движение генератора.
• Гирляндная конструкция – в данной варианте устройства с противоположных берегов прокладывается трос, на который жестко крепятся роторы. Массы воды поступательно перемещаясь вращают роторы. Вращательное движение роторов передается на трос, который, в свою очередь, вращаясь передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора. Генератор устанавливается на берегу.
• С ротором Дарье – основой работы устройств данного типа является разность давлений на лопастях ротора. Разность давлений создается путем обтекания водой сложных поверхностей ротора.
• С пропеллером – принцип действия аналогичен работе ветрового генератора, с разницей в том, что в случае мини ГЭС лопасти помещены в водную среду.

2. Возможности применения

• Промышленное использование (180 кВт и выше) — используются для электроснабжения предприятий или реализации потребителям.
• Коммерческое использование (до 180 кВт) — используют для электроснабжения мало энергоемких предприятий и группы домов.
• Бытовое использование (до 15 кВт) — используются для электроснабжения индивидуальных домов и малых объектов.

3. По конструкции турбины

• Осевые – в агрегатах этой конструкции вода движется вдоль оси турбины и попадет на лопасти, которые приходят во вращение.
• Радиально-осевые – в этой конструкции вода изначально движется радиально по отношению оси турбины, а затем в соответствии с осью ее вращения.
• Ковшовые — вода поступает на поверхность ковша (лопатки) через сопла, благодаря которым скорость воды увеличивается, она ударяется о лопатку турбины, турбина вращается, в работу вступает следующая лопатка и процесс продолжается
• Поворотно-лопастные — лопасти поворачиваются вокруг своей оси одновременно с вращением турбины.

4. По условиям монтажа

• Высоконапорные, при перепаде более 60 метров;
• Средненапорные, с перепадом от 25 до 60 метров;
• Низконапорные, с перепадом до 25 метров.

Плюсы и минусы устройства

К преимуществам использования можно отнести:

• Экологическую безопасность установок для окружающей среды;
• Неисчерпаемый источник энергии;
• Низкая стоимость вырабатываемой энергии;
• Автономность работы установок;
• Надежность установок;
• Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам использования относятся:

• Потенциальная опасность для обитателей водных объектов;
• Ограниченная возможность условий монтажа установки.

Производители установок и оборудования

Производством оборудования для мини ГЭС занимается ограниченное количество предприятий как в нашей стране, так и за рубежом. Объясняется это ограниченностью применения малых гидроэлектростанций обусловленную малым наличием необходимых водных объектов, а также тенденциями развития энергетики в разных странах.

Из зарубежных фирм успешно работающих в этой области бизнеса это

• «CINK Hydro-Energy» Республика Чехия – выполняет весь комплекс работ от проектирования и поставки оборудования, до монтажа и запуска установок в работу.
• «Micro hydro power» Китай – производит и реализует комплекты оборудования для небольших установок бытового применения.
• Инженерно-техническая фирма ОсОО «Гидропоника» г. Бишкек, Кыргызстан. Компания производит и реализует гидрогенераторы для малых ГЭС.

В России на этом рынке работают

• ООО «АЭнерджи» г. Москва. Компания занимается поддержкой развития альтернативных источников энергии. В области малой гидроэнергетики компания предлагает весь спектр услуг от проектирования до сервисного обслуживания сданных установок.
• Межотраслевое научно-техническое объединение «МНТО ИНСЭТ» г. Санкт-Петербург. Фирма занимается проектированием и разработкой оборудования для мини ГЭС, изготовлением и монтажом своей продукции. В линейке выпускаемой продукции имеется:
  • Мини ГЭС с пропеллерным рабочим колесом мощность от 5,0 до 100 кВт;
  • Мини ГЭС с диагональным рабочим колесом, мощностью 20,0 кВт;
  • Мини ГЭС с ковшовым рабочим колесом мощностью до 180 кВт;
  • Гидроагрегаты для малых ГЭС.
• Компания «НПО Инверсия» г. Екатеринбург. Фирма производит оборудование и комплекты мини ГЭС мощностью до 10 кВт.

Мини ГЭС своими руками

Для того чтобы изготовить своими руками необходима смекалка, умение работать руками и водный объект,да кое-что по мелочам, как то автомобильный генератор, колесо от любого средства передвижения и передаточный механизм (шкивы, шестерни, зубчатая передача).

В начале необходимо изготовить водяное колесо. Для этого берется колесо от велосипеда, мотоцикла или автомобиля. По диаметру колеса крепятся лопасти, для это можно использовать любой материал, лишь бы он был прочным и не гнулся – железо, фанера, твердый пластик, эбонит и т.д. Крепить лучше всего болтовым соединением, чтобы была возможность заменить поврежденные в процесс работы лопасти. Лопасти располагаются на равном расстоянии друг от друга.

Изготавливается каркас, на котором закрепляется колесо. В местах крепления к каркасу необходимо предусмотреть установку подшипников в которые вставляется ось вращения колеса. На один конец оси монтируется большой шкив или большая по размеру звездочка. На ось генератора насаживается малый шкив или меньшая звездочка.

Вариант самодельной мини ГЭС с вертикальной установкой колеса

Колесо помещается в воду, это может быть вертикальная установка в плоскости перпендикулярной поверхности воды, либо горизонтальная – когда колесо погружается в воду целиком. Во втором случае необходимо учесть, что колесо должно быть погружено в воду не более чем на 2/3 толщины диска.
Шкивы между собой соединяются посредством ремня, а звездочки посредством цепи.

Система готова к работе.

Для обоих случаев на нашем сайте представлены все необходимые комплектующие – если вам будет затруднительно собрать комплект – обратитесь с запросом по телефону +7(495) 215-53-87 или на почту info@spares.ru.

Проектирование строительства микро, мини и малых ГЭС

Проектирование строительства микро, мини и малых ГЭС

В современном мире электроэнергия играет практически важнейшую роль в жизни каждого человека, каждого населенного пункта, страны. Благодаря ей работает вся техника, от телефонов до электроплит, от лампочки до мощнейшего оборудования, а значит человечество способно с удобством искать любую информацию, передвигаться на скоростных поездах, готовить и сохранять пищу. В целом, с началом использования электроэнергии жизнь человечества существенно упростилась, энергия нашла успешное применение абсолютно во всех сферах, которые только можно себе представить. И именно от энергетики зависят темпы научно-технического прогресса и уровень жизни людей.

Но, как всем известно, не может быть такого количества плюсов без «темной» стороны. И темной стороной, к сожалению, оказалось влияние на экосистемы, ведь одним из основных источников загрязнения окружающей среды является энергетика, а именно теплоэнергетика. Работа ТЭС (тепловой электрической станции) осуществляется благодаря использованию органического топлива (нефти, газа, угля, сланцев). В результате их сгорания происходит загрязнение атмосферы, а при связывании некоторых газов с атмосферной водой возможно образование кислот и выпадение кислотных дождей, что может быть причиной гибели представителей фауны и флоры, окисления почв и водоемов.

Для решения этих проблем необходимо увеличить использование гидроэнергетики и осознать необходимость внедрения альтернативной энергетики (перспективные способы получения, передачи и использования электроэнергии, позволяющие снизить риск негативного влияния на окружающую среду).

Гидроэлектростанции используют энергию водных масс. Их строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Такие электростанции имеют ряд преимуществ: они используют возобновляемую энергию; полученная ими энергия является достаточно дешевой; их работа не сопровождается загрязнением атмосферы; они часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы и осуществлению рыбоводства.

Гидроэлектростанции разделяются на мощные, средние и малые гидроэлектростанции. Сооружение последних способно использовать потенциал малых рек Украины. В мире пока не существует общепринятого определения того, что такое малая ГЭС. В качестве основной характеристики принята их установленная мощность. В Украине – гидроэлектростанции с мощностью до 10 МВт.

Плюсами малых ГЭС является то, что они производят самую дешевую и самую безопасную электроэнергию из всех существующих альтернативных путей ее получения, способны вырабатывать энергию только при необходимости (пиковая энергия) и сохранять избыток и восстанавливать энергию на сети.

Использование гидропотенциала малых рек Украины может позволить сократить расход топливно-энергетических ресурсов и решить проблему энергоснабжения отдаленных и труднодоступных районов сельской местности.  Малые ГЭС способны стать основой для энергообеспечения всех регионов Западной Украины и полностью обеспечить некоторые районы Закарпатской и Черновицкой областей.

Использование малых ГЭС способно снизить энергетическую зависимость от коммунальных служб, обеспечить постоянность получения энергии, в отличии от солнечной или ветровой энергии, обеспечить короткий срок подготовки и осуществления строительства, существенно снизить необходимость в персонале на станциях, ведь многие малые гидроэлектростанции способны работать в автоматическом режиме.

Компания MCL предлагает предприятиям услуги по проектированию объектов строительства. Проектирование строительства мини ГЭС может осуществляться, как по отдельности, так и в комплексе услуг, включая проведение комплексной строительной экспертизы, эколого-экспертной оценки, получением заключения об оценке воздействия на окружение, обоснованием возможности отклонений от норм ДБН, в том числе в разрезе требований СанПин. Благодаря плодотворному партнерском сотрудничеству экспертов компании «эМСиэЛ» с ведущими отечественными научно-исследовательскими и проектными учреждениями, Вы можете быть уверены в высоком качестве проектирования строительства мини ГЭС.

Микро-ГЭС могут обеспечить энергией любое малое поселение

Традиционные ГЭС – это большие плотины и огромные водохранилища, без которых нельзя создать достаточное давление для вращения гидротурбин. Малайзия же, где сильно изрезанный рельеф и большой количество небольших рек, использует и другой способ гидрогенерации – малые проточные гидроэлектростанции.

Фото: thesourcedirectory.org

Мини-гидроэлектростанции в Малайзии могут производить до 30 МВт, однако возможен и меньший масштаб: микро-ГЭС мощностью от 5 до 500 кВт. Такие крошечные станции можно расположить практически где угодно, на любой речушке, и они будут снабжать электричеством прибрежные поселения в режиме 24/7.

Технологические достижения последних лет не только существенно повысили эффективность турбины (и, следовательно, выход энергии), но и приспособили ее к неблагоприятным условиям окружающей среды. Микро-гидроэнергетика возможна в условиях низкого и даже нулевого напора воды.

Микро-ГЭС Vortex Micro Hydropower использует для выработки энергии весьма маловодные потоки. Так, река глубиной всего 1,5 метра и скоростью потока 1,5 кубических метра в секунду может давать мощность 15 кВт*ч. Этого хватит для полного обеспечения 20 домохозяйств. С более сильным потоком турбина Vortex может выдавать до 200 кВт*ч.

 

Можно построить сколько угодно таких ГЭС на одной реке

Причем, микро-ГЭС Vortex легко масштабируются. Достаточно установить цепочку таких турбин вдоль течения реки и получить достаточно энергии даже при весьма низкой скорости течения. Подобные модульные гидроэлектростанции не требуют серьезных строительных работ и могут быть легко созданы местными подрядчиками.

Технология Vortex Micro Hydropower способна решить проблемы, возникающие в районах с высоким спросом на электроэнергию, но ограниченным доступом к электроснабжению. Например, на удаленных небольших промышленных объектах. Или в далеких поселениях, куда неэкономично вести линии электропередач.

При этом создание микро-ГЭС требует относительно небольших вложений, а их строительство производится в кратчайшие сроки. Все это является оптимальными характеристиками для того, чтобы распределенная выработка электроэнергии (мини-сети) получила путевку в жизнь. :///

Рубрики: Новости, Технологии | Темы: Vortex, гидроэнергетика, ГЭС, Малайзия, микро-ГЭС

Челябинские ученые предлагают поставить мини-ГЭС на Долгобродском канале

По их расчетам, это может не только компенсировать затраты электричества на подъем воды и ее переброску за сотни километров, но и вывести зарождающуюся малую энергетику региона на совершенно новый уровень.

Губернатор Алексей Текслер в июне этого года во время визита в Аргаяшский район осмотрел и оценил построенный канал, один из самых масштабных гидропроектов Южного Урала. Благодаря каналу вода из реки Уфа поступает в Аргазинское водохранилище, минуя памятник природы озеро Увильды.

Этот канал строили более 20 лет, и теперь есть реальная надежда на избавление мегаполиса от угрозы водного дефицита. В середине 70-х и конце 90-х годов прошлого века в регионе случилась жестокая засуха, и уровень воды в водохранилищах катастрофически упал. Тогда и было решено проложить канал от реки Уфы до бассейна Миасса. Масштабный проект впечатляет: вода из Долгобродского водохранилища наполнит Аргази, защитит от обмеления и Шершневскую «питьевую чашу» Челябинска.

«Это ключевой объект для безопасности водоснабжения Челябинской агломерации, — подчеркнул Алексей Текслер. — Теперь мы точно можем гарантировать, что при любых обстоятельствах в Челябинске и в Челябинской агломерации не будет проблем с чистой питьевой водой».

Но у рукотворной водной артерии есть и другие, энергетические, возможности. Проект, разработанный челябинскими учеными, во многом позволяет решить и проблему энергодефицита в нашем индустриальном регионе. Неслучайно его высоко оценили на недавней международной научно-практической конференции. Идея в том, чтобы построить на Долгобродском канале сеть малых гидроэлектростанций, которые будут обеспечивать электроэнергией СХП, фермерские хозяйства и другие предприятия. Причем этот проект можно совместить и с придуманным учеными «сифонным механизмом», который даже стоячую воду заставляет бежать самотеком и «давать ток».

Интервью с ученым, автором проекта, читайте на нашем сайте.

Мини ГЭС и ее принцип работы, классификация, производители

Мини ГЭС – это малая гидроэлектростанция, которая вырабатывает не большое количество электрической энергии.

Принцип работы мини ГЭС

Содержание статьи

Принцип работы малых гидроэлектростанций ничем не отличается от принципа работы станций большой мощности. Вода водного образования, реки, озера, водохранилища, под действием напора, создаваемого своей массой, перемещается в заданном направлении и поступает на лопасти гидравлической турбины. Турбина передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора, который вырабатывает электрический ток.

Напор воды создается путем строительства плотины или естественным течением воды, либо обоими способами одновременно.

Классификация устройств

Малыми считаются гидроэлектростанции вырабатывающие мощность до 5,0 МВт.
Существующие малые гидроэлектростанции классифицируются по:

1. Принципу действия

• Использование «водяного колеса» – в этом случае приемное колесо помещается в водную среду параллельно поверхности воды, при этом погружается лишь частично. Водные массы осуществляя давление на лопасти колеса, приводят его во вращательное движение, которое передается на вращательное движение генератора.
• Гирляндная конструкция – в данной варианте устройства с противоположных берегов прокладывается трос, на который жестко крепятся роторы. Массы воды поступательно перемещаясь вращают роторы. Вращательное движение роторов передается на трос, который, в свою очередь, вращаясь передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора. Генератор устанавливается на берегу.
• С ротором Дарье – основой работы устройств данного типа является разность давлений на лопастях ротора. Разность давлений создается путем обтекания водой сложных поверхностей ротора.
• С пропеллером – принцип действия аналогичен работе ветрового генератора, с разницей в том, что в случае мини ГЭС лопасти помещены в водную среду.

2. Возможности применения

• Промышленное использование (180 кВт и выше) — используются для электроснабжения предприятий или реализации потребителям.
• Коммерческое использование (до 180 кВт) — используют для электроснабжения мало энергоемких предприятий и группы домов.
• Бытовое использование (до 15 кВт) — используются для электроснабжения индивидуальных домов и малых объектов.

3. По конструкции турбины

• Осевые – в агрегатах этой конструкции вода движется вдоль оси турбины и попадет на лопасти, которые приходят во вращение.
• Радиально-осевые – в этой конструкции вода изначально движется радиально по отношению оси турбины, а затем в соответствии с осью ее вращения.
• Ковшовые — вода поступает на поверхность ковша (лопатки) через сопла, благодаря которым скорость воды увеличивается, она ударяется о лопатку турбины, турбина вращается, в работу вступает следующая лопатка и процесс продолжается
• Поворотно-лопастные — лопасти поворачиваются вокруг своей оси одновременно с вращением турбины.

4. По условиям монтажа

• Высоконапорные, при перепаде более 60 метров;
• Средненапорные, с перепадом от 25 до 60 метров;
• Низконапорные, с перепадом до 25 метров.

Плюсы и минусы устройства

К преимуществам использования можно отнести:

• Экологическую безопасность установок для окружающей среды;
• Неисчерпаемый источник энергии;
• Низкая стоимость вырабатываемой энергии;
• Автономность работы установок;
• Надежность установок;
• Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам использования относятся:

• Потенциальная опасность для обитателей водных объектов;
• Ограниченная возможность условий монтажа установки.

Производители установок и оборудования

Производством оборудования для мини ГЭС занимается ограниченное количество предприятий как в нашей стране, так и за рубежом. Объясняется это ограниченностью применения малых гидроэлектростанций обусловленную малым наличием необходимых водных объектов, а также тенденциями развития энергетики в разных странах.

Из зарубежных фирм успешно работающих в этой области бизнеса это

• «CINK Hydro-Energy» Республика Чехия – выполняет весь комплекс работ от проектирования и поставки оборудования, до монтажа и запуска установок в работу.
• «Micro hydro power» Китай – производит и реализует комплекты оборудования для небольших установок бытового применения.
• Инженерно-техническая фирма ОсОО «Гидропоника» г. Бишкек, Кыргызстан. Компания производит и реализует гидрогенераторы для малых ГЭС.

В России на этом рынке работают

• ООО «АЭнерджи» г. Москва. Компания занимается поддержкой развития альтернативных источников энергии. В области малой гидроэнергетики компания предлагает весь спектр услуг от проектирования до сервисного обслуживания сданных установок.
• Межотраслевое научно-техническое объединение «МНТО ИНСЭТ» г. Санкт-Петербург. Фирма занимается проектированием и разработкой оборудования для мини ГЭС, изготовлением и монтажом своей продукции. В линейке выпускаемой продукции имеется:
  • Мини ГЭС с пропеллерным рабочим колесом мощность от 5,0 до 100 кВт;
  • Мини ГЭС с диагональным рабочим колесом, мощностью 20,0 кВт;
  • Мини ГЭС с ковшовым рабочим колесом мощностью до 180 кВт;
  • Гидроагрегаты для малых ГЭС.
• Компания «НПО Инверсия» г. Екатеринбург. Фирма производит оборудование и комплекты мини ГЭС мощностью до 10 кВт.

Мини ГЭС своими руками

Для того чтобы изготовить своими руками необходима смекалка, умение работать руками и водный объект,да кое-что по мелочам, как то автомобильный генератор, колесо от любого средства передвижения и передаточный механизм (шкивы, шестерни, зубчатая передача).

В начале необходимо изготовить водяное колесо. Для этого берется колесо от велосипеда, мотоцикла или автомобиля. По диаметру колеса крепятся лопасти, для это можно использовать любой материал, лишь бы он был прочным и не гнулся – железо, фанера, твердый пластик, эбонит и т.д. Крепить лучше всего болтовым соединением, чтобы была возможность заменить поврежденные в процесс работы лопасти. Лопасти располагаются на равном расстоянии друг от друга.

Изготавливается каркас, на котором закрепляется колесо. В местах крепления к каркасу необходимо предусмотреть установку подшипников в которые вставляется ось вращения колеса. На один конец оси монтируется большой шкив или большая по размеру звездочка. На ось генератора насаживается малый шкив или меньшая звездочка.

Вариант самодельной мини ГЭС с вертикальной установкой колеса

Колесо помещается в воду, это может быть вертикальная установка в плоскости перпендикулярной поверхности воды, либо горизонтальная – когда колесо погружается в воду целиком. Во втором случае необходимо учесть, что колесо должно быть погружено в воду не более чем на 2/3 толщины диска.
Шкивы между собой соединяются посредством ремня, а звездочки посредством цепи.

Система готова к работе.

Автономная мини-гидроэлектростанция (ГЭС) своими руками

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, позволяющий получать практически бесплатное электричество. Подаренная природой энергия предоставит возможность сэкономить на коммунальных услугах и решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, ими стоит воспользоваться. Они смогут обеспечить электроэнергией участок и дом. А уж если построена гидроэлектростанция своими руками, экономический эффект возрастает в разы.

В представленной статье детально описаны технологии изготовления частных гидротехнических сооружений. Мы рассказали о том, что потребуется для устройства системы и подключения ее к потребителям. У нас вы узнаете о всех вариантах миниатюрных поставщиков энергии, собранных из подручных материалов.

Содержание статьи:

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Гидроэлектростанции – это сооружения, способные преобразовать энергию движения воды в электричество. пока активно эксплуатируются только на Западе. На территории нашей страны эта перспективная отрасль лишь делает первые робкие шаги.

Галерея изображений

Фото из

Получение электроэнергии при извлечении потенциала воды — одно из перспективных направлений «зеленой» энергетики. Ее плюсы заключаются в использовании неисчерпаемых бесплатных ресурсов планеты с нанесением наименьшего ущерба природной обстановке

К объектам, задействованным в сфере малой гидроэнергетики, относятся мини гидроэлектростанции, вырабатывающие от 3-100 кВт до 25 МВт

Для получения электричества при использовании энергии воды необязательно наличие бурной горной реки или сооружение большой плотины. Достаточно сузить русло небольшой речки или ручья

Турбину небольшой гидроэлектростанции сможет заставить вращаться даже относительно небольшой по объему канал, в который вода поступает из близлежащего водоема или речки

Небольшие ГЭС, устроенные прямо в потоке воды просты, но не позволяют регулировать силу и объем стока. Возможность регулировки обеспечит миниатюрное водохранилище

Наиболее перспективными для организации мини ГЭС являются горные ручьи с характерной разницей высот в русле. Однако подобные условия можно создать и для речки, текущей по равнинной местности

Повысить производительность миниатюрной ГЭС помогут всевозможные водообороты и завихрения, которые можно соорудить искусственно, путем заливки бетонных конструкций

Для увеличения КПД разработчиками малых гидроэлектростанций усовершенствуются турбины. К примеру, обычное колесо с лопастями заменяется многовитковым шнеком

Использование воды для получения электроэнергии

Один из традиционных вариантов малой гидроэнергетики

Сужение канала для извлечения энергии

Устройство направленного на лопасти канала

Приплотинный вариант с небольшим водохранилищем

Разница высоты в русле ручья или речки

Искусственно сооруженное завихрение

Шнековый тип турбины с повышенным КПД

Небольшими частными гидроэлектростанциями могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен мегаватт или мини-ГЭС с максимальной мощностью в 100 кВт, которых вполне достаточно для нужд частного дома. Вот о последних и узнаем подробней.

Гирляндная станция с гидровинтами

Конструкция состоит из цепи роторов, закрепленных на гибком стальном тросе, перетянутом поперек реки. Сам трос исполняет роль вращательного вала, один конец которого фиксируется на опорном подшипнике, а второй – активирует вал генератора.

Каждый гидроротор «гирлянды» способен вырабатывать около 2 кВт энергии, правда, скорость водного потока для этого должна быть не менее 2,5 метров в секунду, а глубина водоема не превышать 1,5 м.

Принцип действия гирляндной ГЭС прост: напор воды раскручивает гидровинты, а те вращают трос и заставляют генератор вырабатывать энергию

Гирляндные станции с успехом использовались еще в середине прошлого века, но роль винтов тогда играли самодельные пропеллеры и даже консервные банки. Сегодня же производители предлагают несколько видов роторов для различных условий эксплуатации.

Они комплектуются лопастями разного размера, изготовленными из листового металла, и позволяют получить максимальный КПД от работы станции.

Но хотя в изготовлении этот гидрогенератор достаточно прост, его эксплуатация предполагает ряд специальных условий, не всегда осуществимых в реальной жизни. Такие сооружения перегораживают русло реки, и вряд ли соседи по берегу, не говоря уже о представителях экологических служб, разрешат использовать энергию потока для ваших целей.

Кроме того, в зимний период установку использовать можно только на незамерзающих водоемах, а в условиях сурового климата – консервировать или демонтировать. Поэтому гирляндные станции возводятся временно и преимущественно в безлюдной местности (например, около летних пастбищ).

Роторные станции мощностью от 1 до 15 кВт/час вырабатывают до 9,3 МВт за месяц и позволяют самостоятельно решить проблему с электрификацией в регионах, отдаленных от централизованных магистралей

Современный аналог гирляндной установки – погружные или наплывные рамные станции с поперечными роторами. В отличие от своей гирляндной предшественницы, эти конструкции не перегораживают всю реку, а задействуют только часть русла, причем установить их можно на понтоне/плоте или вовсе опустить на дно водоема.

Вертикальный ротор Дарье

Ротор Дарье – устройство турбины, которое получило название в честь своего изобретателя в 1931 г. Система состоит из нескольких аэродинамических лопастей, зафиксированных на радиальных балках, и работает за счет перепада давления по принципу «подъемного крыла», который широко задействован в кораблестроительстве и авиации.

Хотя такие установки больше используются для создания ветрогенераторов, они могут работать и с водой. Но в этом случае нужны точные расчеты, чтобы подобрать толщину и ширину лопастей в соответствии с силой водного потока.

Ротор Дарье напоминает «ветряк», только установленный под водой, причем работать он может вне зависимости от сезонных колебаний скорости потока

Для создания локальных гидростанций вертикальные роторы используется редко. Несмотря на неплохие показатели КПД и кажущуюся простоту конструкции, оборудование достаточно сложное в эксплуатации.

Перед началом работы систему нужно «раскрутить», зато и остановить запущенную станцию сможет только замерзание водоема. Поэтому используется ротор Дарье преимущественно на промышленных предприятиях.

Интересное решение в сфере проектирования малых ГЭС с вертикально работающей турбиной предложил австрийский изобретатель Франц Цотлётерер:

Галерея изображений

Фото из

Мини станция водоворотно-гравитационного действия

Сооружение отдельного канала с водоворотом

Турбина в центре вращения

Устройства для сбора вырабатываемой энергии

Веским плюсом водоворотных станций вполне обоснованно считается сохранение рыбных ресурсов. Работа вертикальной турбины не наносит вреда живым организмам реки. К тому же на стенках сооружений не задерживается тина из-за специфического движения потока воды.

Подводный винтовой пропеллер

По сути, это самый простой воздушный ветряк, только устанавливается он под водой. Размеры лопастей, чтобы обеспечить максимальную скорость вращения и минимум сопротивления, рассчитываются в зависимости от силы движения потока. Например, если скорость течения не превышает 2 м/сек, то ширина лопасти должна быть в пределах 2-3 см.

Подводный пропеллер несложно сделать своими руками, но он подходит только для глубоких и быстрых рек – на мелком водоеме вращающиеся лопасти могут нанести травмы рыбакам, купальщикам, водоплавающим птицам и животным

Такой ветряк устанавливается «навстречу» потоку, но его лопасти работают не за счет давления водного напора, а благодаря возникновению подъемной силы (по принципу самолетного крыла или винта корабля).

Водяное колесо с лопастями

Водяное колесо – один из простейших вариантов гидравлического двигателя, известный еще со времен Римской Империи. Эффективность его работы во многом зависит от типа источника, на котором его установили.

Подливное колесо может вращаться только благодаря скорости потока, а наливное – с помощью напора и веса воды, ниспадающей сверху на лопасти

В зависимости от глубины и русла водотока можно установить различные типы колес:

• Подливные (или нижнебойные) – подойдут для мелководных рек с быстрым течением.
• Среднебойные – располагаются в руслах с природными каскадами так, чтобы поток попадал приблизительно на середину вращающегося барабана.
• Наливные (или верхнебойные) – устанавливаются под плотиной, трубой или в нижней части естественного порога, чтобы ниспадающая вода продолжила путь через вершину колеса.

Но принцип работы у всех вариантов один и тот же: вода попадает на лопасти и приводит в действие колесо, которое заставляет вращаться генератор для миниэлектростанции.

Производители гидрооборудования предлагают готовые турбины, лопасти которых специально адаптированы под определенную скорость водного потока. Но домашние умельцы изготавливают барабанные конструкции по старинке – из подручных материалов.

Ознакомиться с шагами сооружения простейшего варианта мини ГЭС поможет следующая фото-подборка:

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Сужение русло и формирование перепада

Шаг 2: Раскрой деталей для сборки турбины

Шаг 3: Фиксация лопастей в самодельной турбине

Шаг 5: Установка опоры в русле ручья

Шаг 5: Установка турбины на опорную конструкцию

Шаг 6: Подключение генератора и аккумуляторов

Шаг 7: Устройство ременной передачи

Шаг 8: Тестирование устройства после сборки

Возможно, отсутствие оптимизации отразится на показателях КПД, зато себестоимость самодельного оборудования обойдется в разы дешевле покупного аналога. Поэтому водяное колесо наиболее популярный вариант для организации собственной мини-ГЭС.

Условия для установки гидроэлектростанции

Несмотря на заманчивую дешевизну энергии, вырабатываемую гидрогенератором, важно учесть особенности водного источника, ресурсы которого вы планируете задействовать для собственных нужд.

Ведь далеко не каждый водоток подойдет для эксплуатации мини-ГЭС, тем более круглогодичной, поэтому не помешает иметь в резерве возможность подключения к централизованной магистрали.

Несколько «за» и «против»

Основные плюсы индивидуальной гидроэлектростанции очевидны: недорогое оборудование, которое вырабатывает дешевое электричество, да еще и природе не вредит (в отличие от плотин, перекрывающих ток реки). Хотя абсолютно безопасной систему назвать нельзя – все-таки вращающиеся элементы турбин могут нанести травмы жителям подводного мира и даже людям.

Чтобы предупредить несчастные случаи, гидростанцию нужно оградить, а если система полностью скрыта водой – установить на берегу предупреждающий знак

Преимущества мини-ГЭС:

1. В отличие от других «бесплатных» энергоисточников (солнечных батарей, ветрогенераторов), гидросистемы могут работать вне зависимости от времени суток и погоды. Единственное, что может им помешать – замерзание водоема.
2. Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.
3. Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.
4. Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).
5. Избыток электричества можно продавать в соседние дома.

Что касается недостатков – серьезной помехой для продуктивной эксплуатации оборудования может стать недостаточная сила течения. В этом случае придется возводить вспомогательные сооружения, что сопряжено с дополнительными затратами.

Если потенциальной энергии расположенной рядом реки при приблизительном расчете не хватит на выработку электричества в объеме, достаточном для практического применения, стоит обратить внимание на . Ветряк послужит эффективным дополнением.

Измерение силы водного потока

Первое, что нужно сделать, чтобы задуматься о виде и способе монтажа станции, – измерить скорость водного потока на облюбованном источнике.

Самый простой способ – опустить на стремнину любой легкий предмет (например, теннисный мячик, кусок пенопласта или рыбацкий поплавок) и засечь секундомером время, за которое он проплывет расстояние до какого-нибудь ориентира. Стандартная дистанция для «заплыва» – 10 метров.

Если водоем находится далековато от дома, можно построить отводной канал или трубопровод, и заодно и позаботиться о перепадах высоты

Теперь нужно пройденное расстояние в метрах разделить на количество секунд – это и будет скорость течения. Но если полученное значение будет меньше 1 м/сек, потребуется возвести искусственные сооружения, чтобы ускорить поток перепадами высот.

Это реально осуществить с помощью разборной плотины или неширокой сливной трубы. Но без хорошего течения от идеи с гидростанцией придется отказаться.

Изготовление ГЭС на основе водяного колеса

Разумеется, собрать «на коленке» и возвести махину, предназначенную для обслуживания предприятия или населенного пункта даже из десятка домов – идея из области фантастики. Но соорудить своими руками мини-ГЭС для экономии электричества – вполне реально. Причем задействовать можно как готовые комплектующие, так и подручные материалы.

Поэтому рассмотрим пошагово изготовление наиболее простого сооружения – водяного колеса.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы сделать своими руками мини-ГЭС, нужно подготовить сварочный аппарат, болгарку, дрель и набор вспомогательных инструментов – молоток, отвертку, линейку.

Из материалов понадобятся:

• Уголки и листовой металл толщиной не менее 5 мм.
• Трубы из ПВХ или оцинкованной стали для изготовления лопастей.
• Генератор (можно использовать готовый покупной или сделать самому, как в данном примере).
• Тормозные диски.
• Вал и подшипники.
• Фанера.
• Полистироловая смола для заливки ротора и статора.
• Медный провод на 15 мм для самодельного генератора.
• Неодимовые магниты.

Учтите, что конструкция колеса будет постоянно контактировать с водой, поэтому металлические и деревянные элементы необходимо выбирать с защитой от влаги (или позаботится об их пропитке и покраске самостоятельно). В идеале, фанеру можно заменить пластиком, но деревянные детали проще достать и придать им нужную форму.

Сборка колеса и изготовление сопла

Основой для самого колеса могут стать два стальных диска одинакового диаметра (если есть возможность достать стальной барабан от кабеля – отлично, это намного ускорит процесс сборки).

Но если металла в подручных материалах не нашлось, можно вырезать круги и из водостойкой фанеры, хотя прочность и срок службы даже обработанного дерева не сравнится со сталью. Затем на одном из дисков нужно прорезать круглое отверстие под установку генератора.

После этого изготавливаются лопасти, а их понадобится не меньше 16 шт. Для этого оцинкованные трубы разрезаются вдоль на две или четыре части (зависит от диаметра). Затем места резки и саму поверхность лопастей нужно отшлифовать, чтобы уменьшить потери энергии при трении.

Лопасти устанавливаются под наклоном примерно в 40-45 градусов – это поможет увеличить площадь поверхности, на которую будет воздействовать сила потока

Расстояние между двумя боковыми дисками должно быть максимально приближено к длине лопастей. Чтобы наметить место для расположения будущих ступиц, рекомендуется сделать шаблон из фанеры, на котором будет обозначено место для каждой детали и отверстия для фиксации колеса к генератору. Готовую разметку можно прикрепить на внешней стороне одного из дисков.

Затем круги устанавливаются параллельно друг к другу с помощью стержней со сплошной резьбой, а лопасти привариваются или фиксируются болтами в нужных позициях. Барабан будет вращаться на подшипниках, а в качестве опоры используется рама из уголков или труб небольшого диаметра.

На этом этапе сборку барабана можно считать законченной, осталось оснастить его самодельным генератором и соплом, направляющим поток воды

Сопло предназначено для водных источников каскадного типа – такая установка позволит использовать энергию потока по максимуму. Изготавливается этот вспомогательный элемент путем выгибания листового металла с последующей сваркой швов, а после насаживается на трубу.

Однако если в вашей местности протекает равнинная река без порогов и других высотных препятствий, в этой детали нет необходимости.

Важно, чтобы ширина выходного отверстия сопла соответствовала ширине самого колеса, иначе часть потока будет идти «вхолостую», не попадая на лопасти

Теперь колесо нужно насадить на ось и установить на подпорку из сваренных или скрепленных болтами уголков. Осталось сделать генератор (или установить готовый) и можно отправляться к реке.

Генератор своими руками

Для изготовления самодельного генератора нужно сделать обмотку и заливку статора, для чего понадобятся катушки со 125-ю витками медной проволоки на каждой. После их соединения вся конструкция заливается полиэстеровой смолой.

Каждая фаза состоит из трех последовательно прикрепленных мотков, поэтому соединение можно сделать в форме звезды или треугольника с несколькими наружными выводами

Теперь нужно подготовить фанерный шаблон, совпадающий по размерам с тормозным диском.

На деревянном кольце выполняется разметка и делаются прорези для установки магнитов (в данном случае использовались неодимовые магниты толщиной 1,3 см, шириной 2,5 см и длиной 5 см). Затем полученный ротор также заливается смолой, а после просушки – присоединяется к барабану колеса.

Водяное колесо с ротором из тормозных дисков и генератором из мотков медной проволоки – окрашенное, презентабельное и готовое к эксплуатации

Последним монтируется алюминиевый кожух с амперметром, закрывающий выпрямители. Задача этих элементов – преобразовывать трехфазный ток в постоянный.

После установки колеса в поток небольшой речки с каскадом или отводной трубой, можно рассчитывать на производительность мини-ГЭС в 1,9А * 12В при 110 оборотах за минуту

Чтобы в колесо не попадали листья, песок и другой мусор, принесенный с потоком, желательно поставить перед устройством защитную сетку.

Также можно поэкспериментировать с зазорами между магнитами и катушками с увеличенным количеством витков для увеличения КПД гидростанции.

О всех видах вы узнаете, ознакомившись со статьей, посвященной внедрению в быт “зеленых технологий”.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Пример работающей гидроустановки с самодельным генератором на базе трехфазного двигателя:

Видео #2. Мини-ГЭС, сконструированная по принципу водяного колеса:

Видео #3. Станция на основе велосипедного колеса – интересный вариант решения проблемы с энергообеспечением на отдыхе вдали от цивилизации:

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь интересными сведениями и полезными рекомендациями, оставляйте тематические фото. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.

Мини-гидроэлектростанция для улучшения взаимосвязи городского водоснабжения и энергии в целях обеспечения устойчивости — тематическое исследование

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119416Получить права и контент

Основные моменты

•

Управление водными ресурсами в городах — это системный и сложный вопрос.

•

Экологическая перспектива голубых инфраструктур сохраняет пресноводные экосистемы.

•

Мини-гидроэлектростанция снижает риск наводнений в районе исследования.

•

Производит 1,9 ГВтч / год, что обеспечивает энергообеспечение 600 домохозяйств.

•

Подход к городской экологической инфраструктуре способствует повышению устойчивости.

Аннотация

Этот практический документ представляет собой необходимое размышление о смене парадигмы в сторону осознанного управления водными ресурсами в городских условиях для обеспечения возобновляемой энергии и для улучшения доиндустриального наследия.В нем исследуется переход к системному и экологическому подходу к решению сложных проблем городской среды и инфраструктуры энергоснабжения. В исследовании изучается структура устойчивой энергетики в регионе Пьемонт и в муниципалитете Турина. В частности, анализируются возможности, предоставляемые городскими реками и ручьями для установки мини-гидроэлектростанций с использованием исторически неиспользуемой инфраструктуры. Настоящее тематическое исследование представляет собой преобразование исторической контрольной плотины канала Реджио-Парко в мини-гидроэлектростанцию ​​в городе Турин (регион Пьемонт, Италия) и исследует связь «землепользование-вода-энергия» с точки зрения экологическая перспектива.В статье рассматриваются принципы 12 экологической инфраструктуры в управлении городскими водными ресурсами, чтобы предоставить инновационные решения для синей городской инфраструктуры, которые повышают устойчивость в городах. Согласно городской экологической инфраструктуры , проект мини-ГЭС обладает многофункциональностью, и этот метод может быть использован в других подобных контекстах. Что касается технических решений, принятых для мини-ГЭС, в нем исследуется потенциал зеленого / синего инфраструктурного подхода для интеграции управления рисками наводнений и производства возобновляемой энергии.В нем анализируются возможности, предоставляемые застройкой с низким уровнем воздействия, для сохранения пресноводных экосистем и поддержания биоразнообразия с использованием надувной плотины, турбины Каплана и рыбной лестницы. Мини-гидроэлектростанция «Regio Parco» предназначена для обеспечения энергией почти 600 домашних хозяйств, что повышает экологическую ценность и удобство использования территории. В документе обсуждается принятие экологического подхода к разработке многофункциональной синей инфраструктуры, которая может быть реализована в других сетях, улучшающих городской ландшафт.

Ключевые слова

Городская экология

Управление водными ресурсами

Чистая синяя энергия

Мини-гидро

Реконструкция города

Управление рисками наводнений

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2019 Elsevier Ltd. Все права зарезервированный.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Как построить небольшую гидроэлектростанцию?

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

Есть 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 проточной или падающей воды для производства энергии, и при наличии необходимых материалов и технических знаний можно построить такую ​​для себя.

Однако с уже собранными мини-заводами, доступными для покупки, может оказаться дешевле и эффективнее купить уже произведенный .

Установив у себя дома мини-гидроэлектростанцию, вы сможете значительно сэкономить на текущих расходах на электроэнергию и быть уверены, что вносите свой вклад на благо планеты.

Мы собираемся изучить, что такое гидроэнергетика и как вы могли бы построить свою собственную мини-станцию, используя нужные ноу-хау.

Что такое гидроэлектростанция?

Гидроэлектростанция — это особый тип электростанции, производящий электричество, просто используя энергию воды.

Давление падающей или текущей воды используется для вращения пропеллеров турбины, которая затем вращает металлический вал, расположенный внутри генератора.

Этот генератор имеет двигатель, который вырабатывает электроэнергию , которая затем может быть отправлена ​​в блок питания или сеть и доступна для домов и предприятий.

Гидроэлектростанции бывают всех размеров: от микростанций, обеспечивающих до 100 киловатт энергии для домов и ферм, до крупных гидроэлектростанций, которые могут вырабатывать более 30 мегаватт энергии.

В зависимости от потребностей дома или предприятия в электроэнергии вы можете установить один, который будет обеспечивать вас всей или частью вашей электроэнергии, поэтому вам не придется полагаться на альтернативы, производящие углерод.

Каковы преимущества мини-гидроэлектростанции?

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

Вот некоторые из преимуществ наличия собственной мини-гидроэлектростанции или строительства ее для себя.

• Экономия денег на счетах за электричество и снижение зависимости от источников электроэнергии с выбросами углерода.
• Использование чистого источника топлива, такого как вода, снижает количество загрязнений, которые оно создает, чтобы приносить вам энергию.
• Гидроэлектроэнергия считается внутренним источником энергии, что означает, что каждое государство 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 гидроэнергетические объекты 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, естественной энергии, на который можно положиться, и самодостаточный дом, для работы которого не требуются какие-либо источники топлива.

Можно ли построить гидроэлектростанцию?

Можно построить любые типы возобновляемых источников энергии, такие как солнечные панели, ветряные турбины и даже гидроэлектростанции.

Хотя для того, чтобы все заработало, необходимы некоторые базовые знания в области гидроэнергетики и правильного водоснабжения дома. На реализацию подобных проектов могут уйти годы, поэтому, если вы ищете быстрое решение, оно, вероятно, не будет идеальным.

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

На создание всего процесса может уйти лет, и для его выполнения требуются юридические разрешения и другие нормативные требования, поэтому рассчитывайте потратить некоторое время и усилия на проект.

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

Есть готовые мини-электростанции, доступные для покупки, которые могут быть более эффективными, чем изготовление ваших собственных, поэтому вам придется взвесить, какой из них лучше.

Законность строительства собственного завода

Каждый раз, когда вы решаете вырабатывать собственное электричество дома, вам придется учитывать юридические последствия.

Независимо от того, хотите ли вы установить солнечную батарею или генератор, существуют правила, которых необходимо придерживаться, и это особенно верно даже для самой маленькой гидроэлектростанции.

Право на производство собственной энергии разрешено общим правом, поскольку это способ продуктивного использования их собственности и дома.

Тем не менее, необходимо учитывать такие вещи, как выбросы в атмосферу, шум и проблемы с землей, поэтому, прежде чем вы попытаетесь построить гидроэлектростанцию ​​на собственном заднем дворе, вам нужно будет провести юридическое обследование.

Помня об этих более мелких деталях, рекомендуется поговорить со специалистом о гидроэнергетике и о том, что разрешено в вашем штате и регионе.

Они смогут посоветовать вам такие вещи, как мандаты, экономические стимулы и меры защиты, которые могут помешать вам использовать гидроэлектростанцию, поэтому все это следует учесть перед тем, как вы приступите к работе.

Стоимость и трудозатраты малых гидроэлектростанций

Гидроэлектростанции по рентабельности считаются лучшими из всех возобновляемых источников энергии.

Этот чистый вид электричества является надежным и последовательным, что делает его отличным выбором для дома, а поскольку его можно структурировать для удовлетворения различных нагрузок и пиковых нагрузок, он может удовлетворить потребности любого человека.

Стоимость установки мини-гидроэлектростанции зависит от источника воды и выбранной вами конфигурации .

Стандартная 10-киловаттная микрогидроэнергетическая система обеспечивает достаточно энергии для стандартного дома и может стоить от нескольких тысяч долларов до 10 000 долларов.

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

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

Природная сила воды

Сегодня существует так много вариантов природных источников энергии, из которых гидроэнергетика является одной из самых популярных.

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

Как и другие природные источники энергии, вы можете выбрать тот, который подходит конкретно для вашего дома, и убедитесь, что это наиболее энергоэффективный выбор.

Хотя создание может быть забавным проектом, часто лучше приобрести готовую систему и установить ее правильно, 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, стабильным и экономичным, поэтому он отвечает всем критериям того, что мы должны искать в устойчивом и возобновляемом источнике энергии.

Связанные вопросы

Гидроэлектростанции могут показаться сложными системами, но в основном они используют энергию воды для выработки энергии.

Если у вас есть дополнительные вопросы о гидроэнергетике и этих станциях, мы ответили на некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые могли бы дать вам более полное представление о том, как они работают.

В чем преимущество гидроэнергетики?

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

Вода — это бесплатный ресурс, доступ к которому есть у большинства людей, и помимо стоимости земли и системы, он будет работать в течение многих лет, обеспечивая вас бесплатным электричеством.

Как долго прослужит 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 необходимости замены, но это полностью зависит от качества их конструкции и материалов, из которых она изготовлена.

У нас когда-нибудь закончится гидроэнергетика?

Одно из преимуществ гидроэлектростанций и гидроэлектростанций заключается в том, что они никогда не закончатся, 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, что будет использоваться вода.

Micro mini и small hydro — A guide

Micro, mini и small hydro — В чем разница? Обозначения размеров гидроэлектростанций немного вводят в заблуждение, потому что, например, «мини» гидросистема может фактически производить достаточно электроэнергии для тысячи «средних» домов в Великобритании, что по стандартам большинства людей довольно велико! Эта аномалия в терминологии возникла из-за того, что гидроэнергетика действительно развивалась как крупный производитель энергии, поэтому обозначения относились к очень большой гидроэнергетике «гигаваттного масштаба».Также не существует общепринятого определения, но в таблице ниже показаны наиболее широко используемые категории. В таблице также показано количество «средних» потребностей домов в электроэнергии, которые удовлетворяются в Великобритании.

Гидравлическая категория	Диапазон мощности	Количество жилых домов
Пико	0 кВт — 5 кВт	0–5
Микро	5 кВт — 100 кВт	5–100
Мини	100 кВт — 1 МВт	100–1000
Малый	1 МВт — 10 МВт	1 000–10 000
Средний	10 МВт — 100 МВт	10 000–100 000
Большой	100 МВт +	100 000+

Строго говоря, Renewables First работает в категориях «микрогидро» и «мини-гидроэнергетика», таким образом, выходная мощность составляет от 5 кВт до 1 МВт, хотя, поскольку многие люди называют этот масштаб гидроэнергетики «малым», мы также часто используем это обозначение.

Вернуться в Учебный центр Hydro

Вы рассматриваете гидроэнергетический проект?

Компания

Renewables First имеет значительный опыт работы в качестве консультанта по гидроэнергетике и обладает всеми возможностями проекта, от первоначального технико-экономического обоснования до проектирования и установки системы.

Первым шагом к развитию любого участка гидроэлектростанции является проведение полного технико-экономического обоснования.

Свяжитесь с нами по поводу технико-экономического обоснования сегодня!

После завершения вы поймете потенциал сайта и получите инструкции по дальнейшим шагам по развитию вашего проекта.Вы можете узнать больше о гидроэнергетике в нашем Учебном центре по гидроэнергетике.

Сведите к минимуму ручную очистку вашего водозаборного экрана, максимизируйте финансовую отдачу вашей гидроэнергетической системы и защитите рыбу и угрей с помощью дорожных экранов GoFlo. Узнайте больше здесь.

6 Лучший гидроэлектрический генератор (гидрогенератор)

Если вы ищете надежную, чистую, мощную электроэнергию, то покупка одного из лучших гидроэлектрических генераторов может быть ответом.Использование энергии движущейся воды — вряд ли новая концепция. От древних цивилизаций, использующих водяные колеса до огромной плотины Гувера, люди использовали этот источник энергии на протяжении тысячелетий.

Используя современные технологии, вы можете легко стать частью истории (и будущего) с вашим собственным гидроэлектрическим генератором на заднем дворе .

Если вам повезло, и через ваш участок протекает ручей или река , у вас есть множество вариантов.Однако, если на вашей территории нет водоема, не волнуйтесь! Есть возможности использовать энергию движущейся воды, где бы она ни находилась. Это может быть даже труб , которые проходят через ваш дом.

На этой странице:

6 лучших гидроэлектрических генераторов

Лучшее в целом: Scott Hydroelectric Turbine Generator

• Ватт: 1500 Вт
• Тип: Гидроэлектрический генератор с поперечной турбиной
• Высокие точки : Превосходное качество сборки, низкие эксплуатационные расходы и хорошее производство электроэнергии при относительно низком напоре
• Не совсем: Эти устройства довольно дороги и, как правило, подходят для людей, которые хотят полностью отказаться от сети

Скотт Гидроэлектрические генераторы действительно являются одними из лучших гидроэлектрических генераторов.Они невероятно подходят для потребностей и средств среднего домовладельца.

Эти единицы довольно дорогие , если сравнивать их с другими генераторами аналогичных характеристик. Однако они сделаны очень хорошо и просты в использовании для начинающего энтузиаста.

Генераторы также могут включать в себя батареи , контроллеры заряда, инверторы и многое другое. Это отлично подходит для тех, кто не знает, что и как получить.

Этот блок включает в себя все, что вам нужно, чтобы начать откачивать чистую энергию.Это делает этот генератор настоящим победителем в плане удобства и выгодной сделки.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты только хвалят эти генераторы. Они впечатлены простотой установки .

Генераторы практически не требуют технического обслуживания, что является ключевым моментом. Также рецензенты высоко оценили способность генераторов работать с низким напором.

Scott Hydroelectric предлагает услуги и консультации на постоянной основе для своих клиентов.Рецензенты много говорили о том, насколько это было полезно для их установок. Это потому, что такая установка может быть сложной для неопытного новичка.

Характеристики и соображения

Эти блоки рассчитаны на мощность 1500 Вт , но способны производить 200 Вт при правильных условиях. Этого достаточно для обычного дома.

В генераторе используется турбина с крейцкопфом. Это отлично подходит для мест с низким расходом воды.Генераторы Скотта хорошо подходят для различных областей и ландшафтов по сравнению с другими генераторами в своем классе.

Гидрогенераторы имеют только два вращающихся компонента. Они работают тихо, , что делает их менее надоедливыми при нахождении рядом с домом.

Генератор поставляется в виде готовой, укомплектованной единицы . Это устраняет большую часть технической работы, которую необходимо выполнить обычному домовладельцу для установки.

Тем не менее, рекомендуемые технические характеристики для этого генератора для работы с полной эффективностью — высота головки 25 футов или номинальное давление 9 фунтов на квадратный дюйм .Это может исключить некоторых домовладельцев, которые, к сожалению, не могут оказать такое давление на свою собственность.

Агрегаты производятся и продаются в США. Таким образом, вы можете легко обратиться в компанию за советом и помощью, если у вас возникнут какие-либо вопросы по установке.

См. Цену на Ebay

Второе место: SAVEMORE4U Водяной турбогенератор

• Ватт: 10 Вт
• Тип: Внутритрубный микрогидрогенератор
• Основные моменты: Супер низкая стоимость и простота установки
• Не так: С помощью этого продукта можно произвести очень небольшое количество энергии

Микрогенератор с водяной турбиной SAVEMORE4U разработан для использования в трубопроводе водопроводной системы среднего домашнего хозяйства , или на любом участке, где есть трубы нужного размера.Это устройство обманчиво простое: турбина генератора вращается, когда вода течет по трубе, производя электричество.

Хотя маловероятно, что вы собираетесь удовлетворить потребности вашего дома в электроэнергии с помощью только этого небольшого генератора, концепция очень интересна, и рекуперация энергии из таких доступных источников — удобная идея. Стоимость этого продукта довольно низкая, и его довольно легко установить, что делает его жизнеспособным практически для всех, кто хочет быть более экологичным.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты в целом остались довольны изящным маленьким устройством. Тем не менее, у некоторых есть жалобы на то, насколько мал диаметр входной трубы, которая подается в генератор, поскольку иногда это затрудняет получение достаточного потока.

Некоторые обозреватели также говорили о необходимости приобретения блокирующего диода, чтобы использовать мощность от генератора. Поскольку блок не поставляется с блокирующим диодом , это может быть дополнительной головной болью для источника и установки для тех, кто технически не склонен.

Особенности и рекомендации

Крошечный генератор может производить очень небольшое количество энергии всякий раз, когда вода течет по трубе, к которой он присоединен. Простым и эффективным применением было бы подключение нескольких из этих генераторов к трубам с высоким расходом, например к тем, которые ведут к душевым или ирригационным системам.

Это позволит генераторам вносить свой вклад в зарядку аккумуляторного блока, который питает дом, в то время как основными источниками могут быть ветровые батареи или солнечные батареи .

Трубы, обеспечивающие наибольшую мощность, можно найти внутри и вокруг дома, например, душевые трубы, ирригационные линии и водопроводы, входящие в водогрейные котлы или нагреватели. Еще одно предложенное применение — это установка светильников на садовые шланги для полива хорошо освещенного сада в ночное время.

В конечном счете, это фантастическое маленькое устройство представляет собой отличную концепцию, которая, вероятно, станет намного более популярной в системах рекуперации энергии, которые находят свое применение в секторе возобновляемых источников энергии .

См. Цену на Amazon

Лучшее для кемпинга: Waterlily USB Portable Power

• Вт: 15 Вт
• Тип: Портативное устройство для кемпинга / походов
• High Points: Прочное портативное устройство, которое способно зарядных устройств надежно
• Not-So: Требуется приличный поток воды для правильной зарядки устройств

Waterlily — это компактная переносная гидроэлектрическая турбина , предназначенная в основном для людей на открытом воздухе.Все, что для этого требуется, — это движущийся водоем, например река или ручей. Как только он заработает, вы можете подключить устройство, которое хотите зарядить.

Компания утверждает, что устройство способно генерировать до 360 Вт-часов энергии в день, и это число, над которым не стоит смеяться. Это делает Waterlily лучше, чем солнечная панель мощностью 100 Вт или эквивалентна ей. Если вы заядлый энтузиаст, которому нужна надежная зарядка, это устройство может стать решением ваших проблем с питанием.

Конструкция прочная и долговечная и не похоже, что она сломается после столкновения с несколькими камнями во время сильного течения. Интересное применение этого устройства — буксировка его за лодками, движущимися с малой скоростью, для выработки электроэнергии. Универсальность кувшинки делает ее незаменимой в любой поездке на природу.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты были очень довольны превосходным качеством и надежной конструкцией Waterlily .Они также похвалили Waterlily за его способность заменять тяжелые батареи, необходимые при поездках на улицу. Это хорошее доказательство того, какое количество энергии способно производить устройство.

Некоторые рецензенты, однако, отметили, что лопасти турбины требуют довольно сильной силы воды для выработки энергии. Это может затруднить использование в медленно движущихся ручьях или реках. Некоторые обозреватели также отметили, что габариты и вес устройства были немного громоздкими при рассмотрении возможности переноски устройства в рюкзаке.

Особенности и рекомендации

Главным преимуществом этого устройства является его портативность и простота использования . Самым сложным из всего этого может быть поиск реки или ручья с достаточным течением, чтобы повернуть лопасти турбины. Однако, если вы путешествуете по местам, где их легко найти, это не должно быть проблемой.

Устройство может поставляться с сухим мешком для дождливой погоды или быстрой воды, которая может разбрызгивать оборудование. Это большое дополнительное преимущество для тех, кто любит экстремальные занятия на свежем воздухе или беспокоится о том, чтобы повредить устройство во время путешествий.

Кувшинка выпускается в двух вариантах: версия USB и версия 12В . В конечном счете, выбор устройств, которые вы можете заряжать, весьма разнообразен. Хотя он может не заряжать ноутбук, он, безусловно, может работать с телефонами или небольшой электроникой.

Следует отметить важную особенность: «Кувшинка» также может использоваться вне воды в качестве ветряной турбины, если нет воды и погода позволяет это. Кроме того, турбины могут быть проверены вручную, для выработки энергии, если нет ни движущейся воды, ни ветра.

Узнать цену на Amazon

Лучший универсальный комплект: WindZilla PMA Pelton Water Wheel Adapter

• Ватт: 350 Вт
• Тип: Колесный гидроэлектрический генератор Pelton
• Основные моменты: Отличный комбинированный пакет по разумной цене для тех, кому требуется производство электроэнергии среднего уровня.
• Не так: Генератору все равно потребуются некоторые технические ноу-хау, и он, возможно, не сможет самостоятельно удовлетворить потребности среднего дома в электроэнергии.

Генераторы WindZilla — это надежных, хорошо сделанных генераторов , которые подходят для питания среднего домашнего пользователя.Что хорошо в этом конкретном устройстве, так это то, что он поставляется с гладким 8-дюймовым колесом Pelton и адаптером, так что он почти готов к работе прямо из коробки.

Колесо Pelton, конструкция отлично подходит для определенных настроек, и удобство отсутствия уже подключенной турбины невозможно переоценить.

Колесо Пелтона отлично подходит для выработки энергии, так как это наиболее эффективная конструкция гидроэлектрических генераторов. Фактически, 90% -ный КПД считается довольно низким для колесной системы Пелтона.

Эти системы разработаны для мест, которые могут обеспечивать потоки воды с высоким напором (, высокое давление, ), что может сделать их неприменимыми для некоторых свойств. Однако им требуется очень мало воды .

Что говорят рецензенты?

Проверяющие впечатлены эффективностью генератора и его способностью производить достаточное количество энергии на низких оборотах. Некоторые обозреватели упоминали, что подшипники в генераторе имели слишком большое трение и временами выходили из строя.Это может вызвать проблемы в долгосрочной перспективе, но детали можно заменить, если они перегорят.

Приспособление для колес Pelton было признано отличным и получило похвалу за свою эффективность при низком давлении . Тот факт, что система поставляется с адаптером и уже прикрепленным колесом Пелтона, был сочтен рецензентами удобным. Фактически, это устраняет иногда обременительный процесс поиска и установки подходящей турбины.

Особенности и рекомендации

Эта установка WindZilla может использоваться как для производства гидроэлектроэнергии , так и с ветряной турбиной.Хотя к этому устройству прилагается колесо Пелтона, оно позволяет использовать генератор для эффективного использования энергии ветра, если это потребуется.

Генератор может производить 12 В при впечатляющих 540 об / мин и 24 В при 1080 об / мин , что делает его идеальным для использования в относительно небольших проектах.

Еще одна приятная особенность, о которой часто забывают, — это монтажная ножка , которая прилагается к устройству. Монтажная лапка позволяет легко прикрутить блок на место и запустить его.

Несмотря на то, что это устройство поставляется со многими необходимыми деталями, вы должны учитывать, что настройка иногда бывает более сложной, чем система колес Пелтона.

Система WindZilla требует создания воды под давлением за счет силы тяжести или каким-либо другим способом. Это может не быть проблемой для некоторых потребителей, которые находятся в нужном стечении обстоятельств, но могут быть неприменимы к другим.

См. Цену на Ebay

Лучшее для больших объектов: Jiangsu Naier Hydroelectric Generator

• Вт: 2000 Вт
• Тип: Многоцелевой гидроэлектрический генератор
• Основные моменты: Имеет потенциал для питания все домохозяйства, если используется правильная установка и условия
• Не так: Требуются серьезные навыки работы в домашних условиях и немного технических ноу-хау, чтобы заставить этот генератор производить мощность

Этот мощный генераторный агрегат является основным часть оборудования, которая вам понадобится, чтобы начать производить серьезную энергию для вашего дома.Чтобы в полной мере использовать возможности этого продукта, вам потребуется доступ к приличному потоку воды на вашем участке.

Когда этот поток воды направляется и используется для толкания турбин, подключенных к генератору, может быть произведено большое количество энергии.

Генератор может быть оснащен множеством различных турбин, которые можно использовать для использования мощности водяной системы, которая у вас есть. Тип настройки, необходимый для получения максимальной отдачи от устройства, будет зависеть от условий вашей собственности.

Однако прибор универсален и может быть адаптирован к широкому спектру систем . Тот факт, что эти генераторы являются безредукторными, с системами прямого привода, позволяет им иметь фантастический срок службы, который, по заявлению компании, может составлять более 20 лет.

Что говорят рецензенты?

Рецензенты, кажется, в целом довольны универсальностью и надежностью этого устройства . Jiangsu Naier заработала репутацию производителя высококачественных генераторов, которые имеют большой срок службы и не требуют минимального обслуживания.Хотя эти генераторы обычно используются для выработки энергии ветра, пользователи обнаружили, что эти устройства отлично подходят для применения в гидроэнергетике.

Большинство рецензентов добились успеха, используя конструкцию колеса Пелтона, но возможности генератора на низких оборотах позволяют ему хорошо адаптироваться и к другим конструкциям. В целом рецензенты пришли к единому мнению, что главными достоинствами этих устройств являются надежность и универсальность.

Особенности и рекомендации

Гидрогенератор Jiangsu Naier Hydro Generator — это трехфазный генератор с постоянными магнитами , который требует подключения системы, которая использует энергию движущейся воды, которую вы будете использовать.Это может быть что-то простое, например водяное колесо, или более сложная и эффективная система.

Некоторым пользователям может потребоваться помощь профессионала для эффективной установки этого устройства, но если вы думаете, что справитесь с этой задачей, перспектива полного отключения от сети становится еще более реалистичной при использовании такого генератора.

Эти агрегаты отличаются своей способностью работать в жарких условиях благодаря алюминиевой раме , которая очень эффективно рассеивает тепло.Генератор также примерно на 30% легче , чем большинство других устройств своего размера, что упрощает обращение с ним и упрощает работу при настройке. Несмотря на то, что устройство рассчитано на 2000 Вт, максимальная мощность может составлять 2500 Вт.

См. Цену на Aliexpress

Для экономных: Портативный микрогидрогенератор WZINTOP

• Вт: 3,5 Вт
• Тип: Микрогидрогенератор в трубе
• Высокие баллы: Недорогое и незаметное устройство, регенерирующее энергию движущейся воды в вашем доме
• Не так: Не способно производить столько энергии по сравнению с другими микрогидрогенераторами внутри трубы

Удобство, которое приходит с такой микрогенератор невозможно переоценить.Этот простой генератор может быть присоединен к любой системе трубопроводов , где может быть обнаружена движущаяся вода, и при прохождении воды через систему можно пассивно производить небольшое количество электроэнергии.

Это позволяет домовладельцам собирать энергию из очень маленьких водотоков на объектах недвижимости, которые в противном случае были бы бесполезны.

Компактный характер устройства позволяет ему генерировать энергию из любого источника воды, при условии, что вода может подаваться по трубе под достаточно приличным давлением, что делает его применение практически безграничным.

Этот продукт относится к тому же классу, что и водяной турбогенератор SAVEMORE4U, хотя WZINTOP уступает по мощности, которую он может производить. Однако он на дешевле и прочнее , чем другие аналогичные модели.

Что говорят рецензенты?

Рецензентам понравилась универсальность продукта. Некоторые обозреватели упомянули, что фитинги нестандартного размера и на меньше, чем кажется на . В связи с этим вам могут потребоваться переходники для подключения этого генератора к водопроводу в зависимости от размера ваших труб.

Хотя это устройство лишь ненамного дешевле, чем другие, некоторые обозреватели, которые оснащали большие объекты множеством единиц, обнаружили, что общая экономия значительна при покупке больших партий.

Некоторые обозреватели обнаружили, что агрегаты выдерживали небольшое давление, прежде чем начали вырабатывать энергию. Это, вместе с малым диаметром входной трубы, сделало их непригодными для использования в некоторых системах. Небольшие входные трубы также уменьшили общий поток воды, выходящей из трубы на другом конце для некоторых пользователей.

Особенности и соображения

Устройство представляет собой недорогое решение для рекуперации энергии из движущейся воды, которая уже присутствует в вашем доме. По сути, это устройство с низкими инвестициями и низкой окупаемостью, но, как говорится, каждая мелочь имеет значение, если принять во внимание всю бесплатную энергию вокруг нас, которая может быть использована.

Эти агрегаты способны выдерживать более высокое давление, чем другие в своем классе, и это, вероятно, связано с их более громоздкой и прочной конструкцией.Средний срок службы этих устройств также немного лучше, чем у конкурентов в этом диапазоне.

Немного больший размер этих блоков делает их немного более громоздкими для установки в ограниченном пространстве, где часто встречаются трубы. Из-за этого препятствия, возможно, стоит проверить, хватит ли у вас места, , чтобы разместить эти устройства в вашем трубопроводе.

Узнать цену на Amazon

Вернуться к началу

На что обращать внимание на гидроэлектрический генератор

Перед тем, как выбрать гидроэлектрический генератор, важно сначала рассмотреть , как и где вы его будете использовать .В зависимости от вашего использования у каждой модели и типа будет свой набор плюсов и минусов. Эти переменные помогут вам определить, какая модель вам подходит.

Гидроэнергетика — правильный выбор для вас?

Первым и главным требованием для производства гидроэлектроэнергии является доступность воды . Это очевидное требование, которое в большинстве ситуаций делает производство гидроэлектроэнергии зависимым от местоположения.

Вот несколько важных вопросов, которые следует задать себе, прежде чем инвестировать в недвижимость:

• Есть ли у вас река или ручей, протекающий через вашу собственность?
• Будете ли вы ходить в поход по рекам или ручьям?
• Сколько воды ежедневно проходит по трубам в вашем доме?

Если вам не повезло с рекой или ручьем, протекающим через вашу собственность, для вас все еще есть варианты, например, мини-гидрогенаторы , которые люди могут установить в домашнем водопроводе, или те, которые вы можете просто бросить в реки. в походе.

Хотя вы не сможете полностью отключиться от сети, используя некоторые из генераторов меньшего размера, у каждого есть возможность производить собственную гидроэлектроэнергию.

К какому источнику воды у вас есть доступ?

Водоем , к которому у вас есть доступ , будет определять, сколько энергии вы можете произвести. В целом, быстрые реки и ручьи являются наиболее подходящими вариантами. Когда дело доходит до выработки приличного количества электроэнергии с помощью гидроэлектрических генераторов, вам нужно прежде всего иметь дело с двумя важными факторами:

Напор — это расстояние по вертикали вода на вашем участке может падать, и это в значительной степени определяет количество давление, которое вы сможете создать с помощью своей установки.По сути, чем больше создается давление, тем больше энергии можно произвести.

Вы рассчитываете напор, измеряя расстояние по вертикали, на которое вода может упасть на вашу территорию.

Один фут высоты падения воды равен 0,434 фунтов на квадратный дюйм создаваемого давления. Участки могут иметь классификацию высокого или низкого напора при определении величины давления, которое они могут создать.

Установка или любое место, где высота падения воды составляет менее двух футов, скорее всего, использование гидроэлектрического генератора будет непрактичным.

Вы измеряете расход как галлонов в минуту , и это важный фактор в способности вашего объекта вырабатывать электроэнергию.

Есть много способов измерить расход, но один из простых — перекрыть поток воды и направить его в емкость, объем которой вам известен. Затем вы можете легко измерить галлонов , которые поступают в контейнер за минуту.

Сколько энергии вы хотите производить?

Существует несколько разных типов гидроэлектрических генераторов, и каждый из них имеет разную выходную мощность.Однако общее производство электроэнергии составляет , в зависимости от вашего источника воды .

После того, как вы определили напор и расход вашего источника воды, расчет потенциальной мощности, которую он будет производить, будет следующим:

Уравнение:

P th = ρ x q x г x h

Переменные:

P th = теоретически доступная мощность (Вт)

ρ = плотность (кг / м3) (~ 1000 кг / м3 для воды )

q = расход воды (м3 / с)

г = ускорение свободного падения (9.81 м / с2)

h = высота падения, напор (м)

Вы опытный специалист в области самоделки с некоторыми инженерными знаниями?

Гидрогенераторы среднего размера иногда сложно установить, и перенаправление водоема — задача не из легких. Если вы не уверены в своих силах, чтобы развернуть систему и использовать ее в полной мере, это может оказаться для вас неприемлемым вариантом.

Было бы обидно узнать, что у вас нет подходящих условий для производства электроэнергии после того, как вы потратите деньги на дорогой генератор.

Если у вас нет такого опыта, безопаснее всего использовать мини-гидроэлектрический генератор , который можно легко установить на свои трубы. Это менее сложно и требует меньших накладных расходов. В качестве альтернативы вы можете использовать портативную модель , которая вообще не требует установки.

Вернуться к началу

Критерии выбора: как мы оценили лучшие гидроэлектрические генераторы

Основываясь на наших заданных критериях, мы сузили конкурентный список вариантов, включив в него 6 лучших систем гидроэлектрических генераторов .

В нашем рейтинге особое внимание уделяется источникам воды, количеству энергии, которое может производить каждый тип устройства, и простоте установки. Мы также приняли во внимание технические ноу-хау среднего домовладельца.

Вт

Различия в количестве энергии, которую может производить каждый из выбранных генераторов, могут быть большими, но эти генераторы разработаны с учетом конкретных обстоятельств. В общем, максимальное количество энергии, которое может произвести нормальный домовладелец, составляет 2500 Вт, , а минимальное — 3.5 Вт .

Тип

Вы живете в красивом горном регионе, окруженном быстрыми ручьями и водными потоками? Если да, то отлично. Если нет, то тоже ничего. Мы приняли во внимание тот факт, что у большинства людей нет рек или ручьев, протекающих через их владения, и поэтому мы предоставили варианты для всех, независимо от ситуации с вашими источниками воды.

Мы перечислили 5 основных типов гидроэлектрических генераторов:

• Турбина с перекрестным потоком
• Внутренний микроконтроллер
• Колесо Пелтона
• Универсальное
• Портативное

Технические сложности установки

Не каждый инженер-электрик может построить генератор с нуля и создать свою собственную мини-плотину Гувера.Вот почему мы выбрали блоки , которые относительно легко установить . Мы также добавили несколько простых юнитов для энтузиастов, которым нравится создавать свои собственные уникальные юниты и которые имеют для этого достаточно опыта.

Вернуться к началу

Как работают гидроэлектрические генераторы?

Основная предпосылка этих генераторов заключается в том, что они улавливают энергию падающей или находящейся под давлением воды для производства полезной электроэнергии . Вода обладает кинетической энергией, которая приводит в движение какую-то турбину.Движение этих турбин преобразует эту кинетическую энергию в механическую энергию, которая, в свою очередь, преобразуется генератором в электрическую энергию.

В различных системах используются разные установки и системы для максимально эффективного использования этой энергии. Один из простейших примеров — водяное колесо.

Люди веками использовали эти устройства для преобразования энергии вращающегося колеса в измельчение, измельчение или молоток материалов. Наши современные гидроэлектрические генераторы используют те же основные принципы.

У меня на территории есть ручей. Сможет ли он производить гидроэлектроэнергию?

Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно принять во внимание несколько факторов . Во-первых, вам нужно рассчитать напор и поток вашего ручья, используя шаги, которые мы предоставили выше.

После расчета напора вы сможете определить, какое давление имеется в вашем распоряжении для привода турбины гидроэлектрического генератора. К сожалению, для многих людей отсутствие возвышенности над их домами может быть фактором, делающим нецелесообразным создание гидроэлектроэнергии.Минимальная высота над уровнем моря для любой формы производства гидроэлектроэнергии составляет два фута .

Хорошая высота больше около 25-футового диапазона , и на этих высотах генераторы высшего уровня будут вырабатывать значительное количество энергии. Вы также можете искусственно поднять и оптимизировать высоту с помощью создания плотин и небольших дамб, если вы действительно серьезно относитесь к своей настройке.

Если ваш расход составляет менее 300 галлонов в минуту , ваш источник воды может иметь некоторые трудности с выработкой энергии, если он находится на недостаточной высоте, но поток не так важен, как высота, когда речь идет о большинстве гидроэлектрических систем. .

Нужно ли мне покупать дополнительное оборудование?

Да, скорее всего. Чтобы преобразовать производимую вами энергию во что-то полезное, вам может потребоваться приобрести батареи, генераторы переменного тока, трехфазные выпрямители, инверторы и многое другое в зависимости от вашей установки.

Все это можно приобрести отдельно. Производитель или продавец гидроэлектрического генератора должен сообщить вам о любом дополнительном оборудовании, которое вам может понадобиться.

Повлияет ли на меня засуха?

Если река, протекающая через вашу собственность , сильно колеблется на в течение года, это может существенно повлиять на мощность, которую вы способны производить.Некоторые районы могут производить электроэнергию только в определенное время года.

Города могут ввести ограничений на использование воды во время засухи. Эти ситуации могут создать проблемы для вашей системы производства энергии.

Измерение расхода воды в течение года и Перед установкой генератора обязательно ознакомьтесь с законами , регулирующими производство гидроэлектроэнергии или использование воды из рек. Вы можете просмотреть соответствующую информацию на веб-сайте местного правительства.

Вернуться к началу

Мини-гидроэлектростанция

В конце 1980-х годов вооруженный конфликт между правительственными войсками и коммунистическими повстанцами превратил Барангай в Верхний Бантавон в нейтральную зону. 68 семей, составлявших население, покинули свои дома. После конфликта вернулись только 27 семей.

Великие шансы держали их в бедности, удаленности от самого города, отсутствии дороги от фермы до рынка и транспорта, а также недостатке средств к существованию. Но это не уныло чиновников барангая во главе с Пунонг Барангай Горгонио Д.Малубай. Они придумали, с чего начать, чтобы открыть дорогу к прогрессу. Они подумали о том, чтобы обеспечить электричеством каждый дом.

Для большинства жителей это было невозможно. Во-первых, у них были скудные ресурсы. Во-вторых, ближайшая линия электропередачи Южного Лейте электрического кооператива находилась в 10 километрах. Но барангайским чиновникам линия электропередачи не понадобилась. Во-первых, была река, по которой можно было запустить турбину. Во-вторых, в фонде экономического развития барангая в течение пяти лет была получена экономия в размере 20% от внутренних доходов.В-третьих, было достаточно рабочей силы для волонтерской работы. В-четвертых, человек из Министерства внутренних дел и местного самоуправления был готов оказать техническую помощь. В-пятых, муниципальные власти были готовы обеспечить их потребности в проводке в качестве партнера.

После нескольких собраний и консультаций с жителями барангая и с 200 000 песо из сбережений барангая в мае 2002 года был начат проект мини-гидроэлектростанции Верхний Бантавон.

Основной проблемой была поставка турбины, генератора и принадлежностей.Подъездная дорога была плохой, транспорта не было. Мост, соединяющий барангай с подъездной дорогой, находился в аварийном состоянии. Жители объединили ресурсы, материалы и труд — на ремонт моста. Через месяц товар для завода был доставлен.

Жители построили 110-метровую дамбу для отвода воды из реки. Металлическая конструкция регулирует поток воды и фильтрует плавающий мусор. Прямоугольная воронка от дамбы контролировала поток воды к турбине.Генератор был помещен в деревянную конструкцию, и шкив заставлял его преобразовывать гидроэнергию в электричество.

К декабрю 2002 г. турбогенератор мощностью 10 кВА был полностью готов к эксплуатации. Проект был открыт 7 января 2003 г. с добавлением одной поливной воды для сельскохозяйственных культур.

В настоящее время все 27 домохозяйств в барангае не только имеют электричество, но и получают 50% -ный рост их среднего годового дохода в результате новых возможностей получения средств к существованию, созданных проектом.Во-первых, они теперь производят больше конопли абаки после приобретения машины с приводом от двигателя. Имея электричество, они могут работать в ночное время. У барангая есть план по внедрению ткачества из абаки в качестве еще одного средства к существованию.

Надомное производство также улучшилось. Ткут все больше шляп и циновок. Некоторые предприимчивые люди ввели караоке и просмотр видео в качестве источника дохода.

Средний годовой доход семьи в настоящее время составляет 72 000 песо, что более чем на 50% больше, чем до проекта 35 000 песо.

Проектом руководит совет барангая. При низких затратах на обслуживание совет собирает только P5 в месяц на семью. С тех, у кого есть бытовая техника, взимается дополнительная плата в размере 5 песо в месяц. Коллекция хранится в Банке развития Филиппин.

С электричеством барангай стал более оживленным. У людей больше надежд, чем раньше. Такой небольшой проект, как мини-ГЭС, сильно изменил их жизнь.

(PDF) ТЕХНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИНИ-ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ СЕЗОННОЙ БАЗОВОЙ НАГРУЗКИ

Ozigis et al.: Технико-экономическое обоснование мини-ГЭС для сезонной базовой нагрузки. AZOJETE, 15 (sp.i2): 124-145.

ISSN 1596-2490; e-ISSN 2545-5818, www.azojete.com.ng

Адрес электронной почты автора, ответственного за переписку: [email protected]

IRENA — Международное агентство по возобновляемым источникам энергии. 2012. Технологии возобновляемых источников энергии: стоимость

Анализ серии

, гидроэнергетика. Рабочий документ IRENA, 1 выпуск 3/5: 1-31.

Джонсон, К., Харт, А., Джордж, Л., Янг, Н. и Эпплгейт, М.2012. Справочник по малой гидроэнергетике штата Колорадо

. Энергетическое управление Колорадо: 1-78.

Карки, П. 2014. Краткое введение в малую гидроэнергетику, ESMAP-SAR-EAP Renewable Energy

Программа обучения, Группа Всемирного банка, Таиланд: 21–23.

Магуряну, Р., Амбрози, С., Попа, Б., Ион, Б., Валериу, Д., Виорел, Б. и Анатол, С. 2011. Работа

Пакет

5 общих стратегий по совершенствованию малой гидроэнергетики реализация. Справочник

Инновационные технологии для развития малой гидроэнергетики: 28-70.

Менезес, А.С., Криппс, А., Басвелл, Р.А., Райт, Дж. И Бушлагем, Д. 2014. Оценка энергопотребления

и потребности в мощности маломощного энергетического оборудования в офисных зданиях. Энергетика

и здания

,

75: 199–209.

Мишо, JP. и Веренга, М. 2005. Оценка расхода и речного стока. Публикация по экологии

Номер 05-10-070, Департамент экологии, Вашингтон, США: 2-16.

Насир, Б. 2014. Проектные соображения микрогидроэлектростанции.Энергетические процедуры, 50:

19 — 29.

NIMET-Nigeria Meteorological Agency. 2016. Прогноз сезонных осадков. Нигерия

Метеорологическое агентство, Абуджа: 8, 15-23, 37-57.

Одех, I. 2014. Производственно-экономическая целесообразность крупномасштабного фотоэлектрического перекачивания воды.

Применение реальных полевых данных для тематического исследования в Иордании. Международный журнал возобновляемых источников энергии

Energy Development, 3 (2): 107-117.

Oodo, OS., Ozigis, II., Ikpe, E.и Гарба, А.С. 2017. Осуществимость гибридных солнечных / ветряных / гидроэлектростанций

для Университета Абуджи. Отчет Комитета по энергетике, составленный вице-канцлером

Университета Абуджи, записка: UA / R / COM / 44 от 17 сентября 2015 г .: 4-13.

Раджпут, РК. 2012. Гидроэлектростанция, в: Учебник по проектированию электростанций, 4-е издание

, переиздание, Wiley and Sons, Нью-Дели: 524-639.

Рао, С. и Парулекар, ББ. 2004. Энергетические технологии: нетрадиционные, возобновляемые и

конвективные, (3-е изд.), Wiley and Sons, Нью-Дели: 965-993, 1052-1064.

РЭА-Агентство сельской электрификации. 2018. Проект электрификации Нигерии, обзор, всемирный отчет банка

(PAD2524), Агентство электрификации сельских районов: 10–16.

Руфаи, И.А., Энаги, II. и Балами, А.А. 2012. Картирование гидроэнергетического потенциала штата Нигер. Азиатский

Журнал естественных и прикладных наук, 1 (1): 46-53.

Комплексное исследование микрогидроэлектростанции и ее потенциала в Бангладеш

Истощение запасов ископаемого топлива и неспособность удовлетворить растущий спрос на электроэнергию являются некоторыми препятствиями для экономического развития Бангладеш.Выбросы углерода, производимые развитым миром, также беспокоят страну. В этом документе основное внимание уделяется потенциалу микрогидроэлектростанции в Бангладеш благодаря многочисленным рекам и каналам, обеспечивающим автономную подачу электроэнергии в отдаленные районы, а также в районы, которые все еще находятся за пределами основной электросети. В этом документе отражается текущий энергетический сценарий в Бангладеш, необходимость изучения зеленой энергии, тем самым доказывается, как создание широко распространенных микрогидроэлектростанций может помочь преодолеть текущий энергетический кризис и сыграть роль в экономическом прогрессе страны.Упоминаются существующие потенциальные участки, а также намечаются способы выявления новых участков путем проведения гидрологических исследований, топографических исследований, расчетов напора, выбора турбин и т. Д.

1. Введение

Бангладеш с его развивающейся торговлей и промышленностью сталкивается с непростой задачей по преодолению энергетического кризиса. Отсутствуют достаточные мощности по выработке электроэнергии, а существующая национальная электросеть не может обеспечить электроэнергией всю страну. Сельские и отдаленные районы имеют низкую нагрузку, но электроснабжение характеризовалось высокими затратами на передачу и распределение, потерями при передаче и сильно субсидируемыми ценами.Спрос на электроэнергию растет быстрыми темпами, хотя производство электроэнергии не увеличилось в той же пропорции. Разрыв между спросом и предложением энергии весьма значителен. Дефицит генерирующих мощностей оценивается примерно в 2500 МВт [1]. В результате отсутствие надежного электроснабжения сдерживает иностранные инвестиции и сдерживает экономический рост. Потребление энергии на душу населения составляет всего 154 кВтч, что намного меньше, чем в любой из развитых стран [2]. Чтобы преодолеть тяжелый энергетический кризис и быстрое истощение имеющихся ресурсов, Бангладеш необходимо выбрать альтернативные источники энергии в виде ископаемого топлива и возобновляемых источников энергии.Дорожная карта по энергетической безопасности и энергетической устойчивости будет достигнута только в том случае, если будут приняты во внимание экономические и экологические аспекты.

Из-за огромного вклада 19% мировой электроэнергии как крупных, так и малых электростанций, гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии [3–5]. Министерство энергетики (DOE) определяет большую гидроэнергетику как электростанции с генерирующей мощностью более 30 МВт [6]. Считается, что малые гидроэлектростанции имеют генерирующую мощность от 100 кВт до 30 МВт [6].Микрогидроэлектростанции определяются как имеющие генерирующую мощность от 5 кВт до 100 кВт [4]. Напор воды 2 метра может быть подходящим для эффективного производства электроэнергии при правильном применении передовых технологий. Проблемы с энергией в удаленных и холмистых районах существуют из-за неэкономичного планирования сетевой сети [3, 4]. Микрогидроэнергетика обеспечивает недорогое решение для этих удаленных объектов. Он обеспечивает хорошее решение энергетических проблем в удаленных и холмистых районах, где расширение энергосистемы сравнительно неэкономично [7].

В этой статье мы исследовали потенциал микрогидроэлектростанции как источника возобновляемой энергии, чтобы справиться с энергетическим кризисом Бангладеш с углубленным анализом микрогидроагрегата Бамерчара в качестве модели. Раздел 2 посвящен полному сценарию энергетики Бангладеш, Раздел 3 объясняет необходимость изучения альтернативных источников, помимо ископаемого топлива, Раздел 4 описывает микрогидро как источник зеленой энергии, Раздел 5 демонстрирует параметры, которые необходимо учитывать для изучения новые потенциальные площадки для производства микрогидроэлектроэнергии, Раздел 6 объясняет экономические соображения, Раздел 7 показывает потенциальные микрогидрозайты, уже выявленные, Раздел 8 описывает социально-экономические последствия в связи с созданием микрогидроэлектростанции и экономическую целесообразность установки этих станций, и Раздел 9 подводит итог.

2. Энергетический сценарий в BD

Основными источниками производства электроэнергии являются гидроэнергетика, биотопливо, уголь и природный газ. Установлено производство крупномасштабной гидроэлектроэнергии (> 40 МВт), что приводит к переселению и потере сельскохозяйственных земель. Страна сильно зависит от природного газа и гидроэнергии для выработки электроэнергии, но, как упоминалось ранее, потребление энергии на душу населения низкое. Запасы этих ископаемых видов топлива истощаются с большой скоростью. В настоящее время в стране нет энергетической безопасности, поэтому после полного использования ископаемого топлива страна столкнется с серьезным энергетическим кризисом.Это огромная забота массового населения страны. С другой стороны, страна серьезно пострадала от стихийных бедствий. Таким образом, энергетическая устойчивость — еще один важный аспект, который следует принимать во внимание. Все эти факторы приводят к невозможности учитывать энергетическую устойчивость. Производство большего количества энергии из ископаемого топлива для преодоления разрыва между спросом и предложением еще более затруднило достижение энергетической устойчивости из-за высокой скорости их истощения. В результате обстоятельства таковы, что следует принимать во внимание альтернативные источники энергии, отличные от ископаемого топлива, чтобы иметь безопасное и устойчивое энергетическое будущее.

Необходимо проанализировать текущие запасы ископаемого топлива в Бангладеш. Бангладеш имеет скромные углеводородные ресурсы и богатые возобновляемые источники энергии, особенно в виде традиционных источников энергии. Запасы природного газа в Бангладеш, вероятно, будут исчерпаны до 2020 года, что приведет к остановке выработки электроэнергии. В Барапукурии месторождения угля могут давать около 250 МВт [8]. Когда потребность в электроэнергии превысит 11000 МВт, необходимо принять экстренные меры для экономии энергии, создания высокоэффективных электростанций, разведки запасов газа и угля для предотвращения неизбежной катастрофы из-за отсутствия электроснабжения.Правительство Бангладеш планирует исправить ситуацию, арендуя энергосистемы и угольные системы. Но что еще более важно, необходимо развивать и использовать энергоснабжение с использованием ТВЭ.

Для удовлетворения потребностей, прогнозируемых на 2020 год, необходимо увеличить производство электроэнергии, и правительство предоставляет следующие стимулы, как указано в Политике в области возобновляемых источников энергии 2008 года и правительственных инициативах по ВЭТ 2009 года [9]. (I) Во-первых, это цели, устанавливаемые политикой. для развития возобновляемых источников энергии для удовлетворения пяти процентов от общего спроса на электроэнергию к 2015 году и десяти процентов к 2020 году.(ii) Во-вторых, создание благоприятных условий и правовой поддержки для поощрения использования возобновляемых источников энергии. (iii) В-третьих, реализация политики по смягчению экологических проблем, возникающих в результате использования возобновляемых источников энергии. (iv) В-четвертых, обработка возобновляемых источников энергии, подключенных к сети. энергетические проекты. (v) Электроэнергия, вырабатываемая в рамках проектов возобновляемой энергетики, как в государственном, так и в частном секторах, может быть приобретена энергокомпаниями или любым потребителем по взаимному соглашению (до 5 МВт). (vi) Продвигать возобновляемые источники энергии в энергетическом секторе, все оборудование для возобновляемых источников энергии и связанное с ним сырье для производства оборудования для возобновляемых источников энергии будет освобождено от уплаты 15% НДС.(vii) Бангладеш Банк санкционировал создание оборотного фонда в размере 200 крор ТК. для проектов в области возобновляемых источников энергии (viii) В дополнение к коммерческому кредитованию будет создана сеть системы поддержки микрокредитов, особенно в сельских и отдаленных районах, для оказания финансовой поддержки при покупке оборудования для возобновляемых источников энергии.

3. Необходимость исследования альтернативных источников, помимо ископаемого топлива

Бангладеш имеет очень минимальный вклад в глобальное потепление по сравнению со многими другими развитыми странами.На Бангладеш приходится менее 0,1% мировых выбросов CO ₂ по сравнению с 24% в США, и на душу населения приходится около 0,19 тонн CO ₂ [1]. Основные области выбросов — это промышленность и электростанции. В сельских районах сжигание древесины, навоза и растительных остатков вызывает загрязнение воздуха и приводит к серьезным проблемам со здоровьем у женщин, работающих в помещениях. Эти загрязнения и выбросы приводят к ухудшению состояния окружающей среды, что, в свою очередь, приводит к увеличению климатических рисков и стихийных бедствий.

Хотя ископаемое и биотопливо способствуют такому загрязнению, недавно появилась информация, что Бангладеш имеет более 2 миллиардов запасов угля с низким содержанием серы. Также есть запасы природного газа и нефти, запасы которых оцениваются в 56,9 млн баррелей [10]. Следует предпринять дополнительные инициативы по разведке таких запасов, но, к сожалению, экономический потенциал и эффективное использование этих ресурсов ограничены из-за отсутствия объектов для эксплуатации и распределения. В Бангладеш имеются большие запасы нефти, но все же 90% ее потребностей в нефти удовлетворяется за счет импорта [8].Для разведки и эксплуатации этих ресурсов требуемых средств и технологий крайне недостаточно. Иностранное вмешательство всегда невыгодно с экономической и экологической точек зрения. Утечки и другие происшествия в прошлом в таких резервах вызвали подозрение в их приемлемости. Принимая во внимание экономические и экологические проблемы, связанные с запасами ископаемого топлива и биотоплива, совершенно очевидно, что следует искать более реальную альтернативу.

Возобновляемые источники энергии широко распространены в Бангладеш.Некоторые из них уже реализованы, а некоторые еще предстоит испытать. Ежегодно вырабатывается 3,6 ГВт электроэнергии, 6% приходится на крупную гидроэнергетику, а оставшиеся 94% приходится на тепловую энергию (природный газ и мазут) [1]. Ожидается, что дальнейшая эксплуатация гидроэнергетики будет ограничена небольшими и мини-гидроэлектростанциями из-за равнинной местности и многочисленных каналов с расчетным потенциалом около 250 МВт [8]. Биомасса, солнечная, ветровая и микрогидроэлектростанции — некоторые другие потенциальные источники возобновляемой энергии.Большинство развивающихся стран принимают во внимание экологически безопасные альтернативы, и в этом контексте правительство Бангладеш выделило 20% общих инвестиций государственного сектора в энергетический сектор в своем последнем бюджете наряду с другими стимулами, как упоминалось ранее [9]. Чрезвычайно важно изучить альтернативные источники энергии. Уже упоминалось, что факторы, определяющие эту чрезвычайную потребность, включают зависимость от ископаемого топлива, истощение запасов, ограничение эксплуатации новых запасов, а также экономические и экологические последствия.

4. Микрогидроэнергетика как источник зеленой энергии

Микрогидроэнергетика по сравнению с другими нетрадиционными источниками энергии включает следующее.

(a) Выбор потенциальных участков
Холмистые районы с естественной водой, падающей на основание плотины или обрыв канала, являются подходящими участками для размещения микрогидроэлектростанций. Для такого выбора площадки не требуются долгосрочные исследования. Площадки для заводов по производству биомассы обычно располагаются с учетом наличия воды, сырья для производства биогаза, свободного открытого пространства, общего необходимого пространства, минимального уклона, уровня грунтовых вод, расстояния от колодцев и сети.Ветряные электростанции расположены в определенном месте, где скорость ветра очень высока и относительно постоянна в течение всего года. Среднемесячные и среднегодовые скорости должны быть одинаковыми из года в год. Подходящими местами для установки солнечных электростанций являются районы, состоящие из плоской местности без высоких зданий и деревьев поблизости [11].

(b) Проблемы при подключении к национальной сети
Микрогидроэлектростанции вырабатывают почти постоянную потребляемую мощность. Единственное изменение приводит к смене сезонов из-за сезонных изменений климата и расхода воды.Таким образом, в течение определенного сезона мощность почти постоянна. Электроэнергия, подаваемая в главную национальную электрическую сеть, очень плавная, без таких нелинейностей, которые присутствуют в других источниках энергии. Энергия, подаваемая в сеть от солнечной и ветровой энергии, состоит из колебаний уровней напряжения и частоты, гармонических искажений, нелинейностей и других отклонений от нормы. Обычно это происходит из-за колебаний скорости ветра и интенсивности солнечного света в течение дня. Во многих случаях мощность должна быть отключена от сети из-за того, что определенные факторы опускаются ниже порогового уровня во время передачи и распределения электроэнергии [11].

(c) Проблемы, регулирующие эксплуатацию, техническое обслуживание и контроль
Микрогидроэнергетика проста в эксплуатации и не требует строгого технического обслуживания, в то время как ветряная электростанция вызывает сильное шумовое загрязнение, проблемы с прорезыванием зубов и низкую производительность из-за работы и проблемы с обслуживанием. Основная проблема связана с проектированием формирователя сигналов, компьютерного интерфейса и программного обеспечения для работы системы. Другой серьезной проблемой является пульсирующая диаграмма направленности входной мощности ветряной электростанции.Более того, при обращении с биогазом возникают различные проблемы: загрязняющие вещества, такие как жидкие сточные воды, накопление летучих жирных кислот, газообразующие метаногенные бактерии и утечка газа из газгольдера. Другие проблемы включают падение уровня Ph и отказ варочного котла [11].

(d) Воздействие на окружающую среду
Микрогидроэлектростанции, ветряные и солнечные электростанции чисты и не загрязняют окружающую среду. В основном это очень экологически чистые источники. Хотя ветряные электростанции создают шумовое загрязнение, биомасса вызывает загрязнение окружающей среды и не отвечает требованиям по контролю за загрязнением, тогда как микрогидроэнергетика поддерживает экологический баланс и речной сток.Воздействие на окружающую среду каждого источника энергии было тщательно изучено, и рассматривались возможности усовершенствования этих технологий [11].
Расчетная выходная мощность определяется следующим уравнением: 𝑃 = 𝑄 × 𝐻 × 7,83, где P — теоретическая мощность в кВт, Q — расход нагнетания в м ³ / с и H — напор воды в метрах. Уравнение представляет собой приближение, основанное на теоретических исследованиях. Фактическая выходная мощность изменяется в зависимости от потерь давления на входе и затворе, а также от эффективности турбины и генератора.Еще одним фактором является уменьшение стока, ведущего к водопроводу, из-за экологических и рыболовных ограничений. Указанные факторы уменьшают количество производимой энергии.
Вышеупомянутое сравнение показывает, что микрогидроэнергетика является потенциальным источником энергии. Полное использование этой энергии приведет к экологически безопасному производству электроэнергии из каналов и рек.
Успешно реализованы проекты микрогидроэнергетики для предоставления стандартизированных технологий автономной децентрализованной подачи энергии в эти отдаленные холмистые районы и небольшие деревни.Власть некоторых горных деревень привела к серьезному социально-экономическому развитию. Микрогидроэлектростанции заменили дизельные генераторы и реализованы в гибридной системе в соответствии с солнечной энергией [11]. Эти электростанции использовались для получения прямой механической энергии в небольших отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Мелкомасштабные проекты включают зарядку аккумуляторов, сварочную мастерскую, переработку урожая, измельчение зерна, дом, ферму, ранчо и деревню. Еще одно маломасштабное внедрение может заключаться в энергоснабжении домов в отдаленных районах без плотины.Наиболее важным видом использования микрогидроэнергетики является децентрализация прилегающих территорий вне сети. Микрогидроэнергетика встречает бесперебойное и стабильное электроснабжение. Таким образом, окружающие территории отдельных генерирующих станций могут быть легко снабжены электроэнергией, и это очень экономично. Это снизит потребительский спрос на национальную электрическую сеть. Более того, микрогидроэлектростанции всегда можно подключить к национальной сети. Проекты микрогидроэнергетики обычно считаются более экологически безопасными, чем крупные гидроэлектростанции и электростанции, работающие на ископаемом топливе.Обладая всеми этими преимуществами, микрогидроэнергетика может быть использована в качестве основного возобновляемого источника для устойчивого развития, особенно в развивающихся странах, таких как Бангладеш.

5. Параметры, необходимые для изучения новых потенциальных площадок

5.1. Выбор микрогидрозита

Участки микрогидроэлектростанции следует выбирать с учетом местности и наличия большого расхода потока. Микрогидроэлектростанции должны быть расположены в холмистой местности, где есть естественные водопады, на обрывах канала или у подножия плотины.Как упоминалось ранее, для такого выбора площадки не требуются долгосрочные исследования. Многие люди нуждаются в электричестве в местах, недоступных для линий электропередач. Некоторые даже смотрят на ручей, протекающий через их владения, используя энергию воды для собственных нужд или для продажи потенциальным покупателям. Независимо от причины желания разработать микрогидропроект, для проекта требуется подходящее место. Выбор сайта — один из самых важных шагов в разработке, так как он во многом определяет количество энергии, которое может быть разработано, и сложность разработки сайта.Некоторые факторы, которые необходимо учитывать, описаны ниже [12].

5.1.1. Топографические карты

Нанесение на карту местности — один из основных инструментов для выбора места. На таких картах можно получить такую ​​информацию, как длина трубопроводов, линий электропередачи и возможный напор воды. Другая важная информация — это источник и направление потока, дороги, ведущие к участку, а также размер водосборной площади. Некоторые из источников для составления карт включают карты национальной топографической системы (NTS) в масштабе 1:50 000, карты TRIM в масштабе 1:20 000, карты местного лесного хозяйства и пользовательские карты, основанные на недавних фотографиях.Картирование возможных регионов обеспечивает детальную точность для осуществимости сайта с увеличением стоимости.

5.1.2. Site Hydrology

Гидрологическое исследование включает изучение происхождения ручья и его назначения. Он также включает измерение направления потока и скорости потока. Хотя это исследование занимает много времени, но оно способствует правильному планированию. Доступные инструменты для определения гидрологии потенциального участка включают карты, данные о речном потоке и исследования качества воды.

5.1.3. Исследования качества воды

Необходимо провести исследования для получения соответствующих данных об уровне и разнообразии отложений, таких как ил, мелкий песок, гравий, камни, плавающий мусор и растворенные химические вещества. В основном данные используются для определения материала оборудования, контактирующего с водой, а также для принятия необходимых мер предосторожности в отношении отложений, которые текут вдоль ручья. Есть и другие гидрологические вопросы, связанные с исследованиями качества воды, которые необходимо учитывать.

5.1.4. Высокий напор

Вода должна допускать максимальное вертикальное смещение и кратчайший путь движения. Максимальное вертикальное смещение объясняет высокий напор. Большой напор воды обеспечивает более высокую производимую мощность. При высоком напоре частота вращения турбины будет большой; таким образом, небольшая турбина может быть выбрана для заданной выходной мощности. Однако при высоком напоре при проектировании следует учитывать номинальное давление трубы и прочность материалов трубы. Вода должна быть разрешена на кратчайшем пути следования; в противном случае потребуется длинный напорный водовод, что довольно дорого.Более длинный путь, по которому движется вода, снизит скорость ее потока из-за трения жидкости и других форм трения.

5.1.5. Линии или нагрузка должны быть на близком расстоянии

Для генерации в сети объект должен быть ближе к линии распределения и передачи. Также для автономной генерации нагрузки должны находиться в непосредственной близости. Такая простота распределения мощности приведет к низким затратам на передачу. Следует отметить, что для сетевой микрогидроустановки экономически выгодно подключаться к линиям от 11 до 33 кВ.Уровни напряжения выше этого значения увеличивают стоимость подключения.

5.1.6. Турбина

Выбор типа турбины — одна из проблем при проектировании гидростанции. Характеристики, параметры и классификация облегчают выбор турбины. Есть два метода отбора [6].

(1) Графический выбор
Это различные типы турбин, графики, относящиеся к разрядам, работе напора, результатам испытаний модели и отчету об испытаниях. Турбина подбирается по значениям напора и нагнетания [6].

(2) Аналитический отбор
В соответствии со значениями напора и нагнетания параметры турбины рассчитываются по формуле 𝑃𝑡 = 𝑃𝜂, (1) где P — мощность в кВт, а η — КПД системы, включая КПД турбины, генератора и коробки передач.

Тогда удельную скорость можно рассчитать как 𝑁𝑠 = (𝑁 × 𝑃𝑡) 0,5𝐻54, (2) где 𝑃𝑡 — мощность турбины в кВт, а N — номинальная частота вращения в об / мин.

Диаметр рабочего колеса
После проведения модельного испытания и выбора конструкции турбины фактический диаметр рабочего колеса определяется производителем. Можно использовать следующую формулу [6]: 𝐷𝑟 = 0.0242𝑁𝑠 (2/3), (3) где 𝐷𝑟 — диаметр рабочего колеса, а 𝑁𝑠 — удельная скорость в об / мин. 𝐷2 = 84,6 × 𝐷𝑟 × 𝐻0,5𝑁, (4) где 𝐷2 — диаметр нагнетания, а N — частота вращения турбины. Турбины можно классифицировать в соответствии с их удельной скоростью: (1) турбина с высоким напором и низкой удельной скоростью (Пелтон), (2) турбина со средним напором и средней удельной скоростью (Фрэнсис), (3) турбина с низким напором и высокой удельной скоростью (Каплан). и пропеллер).Турбины проектируются как основание плотины, водопад канала, сток реки и холмистая местность в зависимости от конкретных условий площадки [11].

Турбина Каплана
Для таких турбин подходит большое количество воды при низком напоре. Эти турбины имеют напор 30 метров и удельную скорость от 255 до 860 (мощность в кВт) [13].

Турбина Фрэнсиса
Для таких турбин подходит умеренное количество воды на среднем напоре. Эти турбины имеют напор от 55 до 240 метров, а затем удельную скорость от 51 до 255 (мощность в кВт) [13].

Турбина Пелтона
Диапазон этих турбин составляет от 8,5 до 30 (мощность в кВт) для одноструйного колеса Пелтона и от 30 до 51 (мощность в кВт) для колеса Пелтона с двойным соплом. Значение напора превышает 240 метров [13].

Турбина с колбой
Для таких турбин подходят большие реки с большим стоком. Они более экономичны, чем турбина Каплана. Эти турбины имеют напор от 3 до 23 метров и удельную скорость от 200 до 40 (мощность в кВт) [13].

PIT Turbine
Это модифицированная версия турбины Каплана, работающая на напоре ниже 15 метров [13].

Турбина S-типа
Эти турбины представляют собой уменьшенную версию турбины Каплана с горизонтальным входом. Эти турбины имеют водяной напор от 1 до 15 метров. Удельная скорость колеблется от 50 до 500 (мощность в кВт) [13].

Турбина с перекрестным потоком
Эти турбины являются частью импульсной турбины. Диапазон стрелок ниже, чем у турбины Пелтона, со значениями до 180 метров и удельной скоростью до 2 МВт [13].

Диаметр напорного трубопровода
Диаметр рассчитывается с использованием расчетного расхода, напора и производительности установки по следующей формуле [6]: Π × 𝐷24 = 𝑄𝑑𝑉.(5) Эта формула дает диаметр напорного водовода [13].

5.2. Генераторы

Микрогидроэнергетика может быть оснащена индукционным генератором и синхронным генератором. Как для сетевого, так и для автономного режимов индукционный генератор дает такие преимущества, как низкая стоимость и прочная конструкция. Однако синхронный генератор используется в автономном режиме.

Синхронный генератор
Обычно в коммерческих целях широко используются синхронные машины. Генераторы, приводимые в движение первичными двигателями на малых скоростях, такими как водяные турбины, будут иметь конструкцию с выступающими полюсами, имеющими большое количество выступающих полюсов [13].

Индукционный генератор
Это требует очень небольшого дополнительного оборудования и может работать параллельно с генератором без рывков на любой частоте. Для IG изменение скорости тягача менее важно. Мощность, подаваемая в сеть, варьируется от 0,94 до 0,97 о.е. из-за изменения потерь в линии, в то время как выход генератора почти остается постоянным. С оконечными конденсаторами наблюдается незначительное увеличение мощности, подаваемой в сеть, что приводит к повышению эффективности [13].

Низкое воздействие на окружающую среду
При выборе места необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать недопустимо сильного воздействия на окружающую среду, такого как ущерб популяциям рыб, исчезающим видам или качеству воздуха [13].

Надежность питания
Выходная мощность напрямую зависит от напора и разряда. Напор и расход зависят от количества осадков, а также от стока рек и каналов. Оценка речного стока и осадков определяет надежность вывода электроэнергии от микрогидроэлектростанции [13].

6. Экономические соображения

6.1. Экономическая осуществимость

Есть несколько донорских агентств или глобальных финансовых институтов, которые вносят свой вклад в экологически чистые технологии и сокращение выбросов углерода.Фонд зеленых технологий можно получить из фондов климатических инвестиций Всемирного банка [14], Фонда наименее развитых стран (ФНРС) [14] и Адаптационного фонда. Помимо этих доступных средств, существуют также некоторые международно признанные механизмы, которые создают возможность для развивающихся стран генерировать средства для реализации любого зеленого проекта в своей стране. Двумя из таких механизмов являются CDM (механизм чистого развития) и углеродное финансирование. Фонд чистых технологий — это климатический фонд, целью которого является содействие развитию низкоуглеродной экономики путем оказания помощи в финансировании внедрения в развивающихся странах коммерчески доступных более чистых энергетических технологий посредством инвестиций в поддержку заслуживающих доверия национальных планов смягчения последствий, которые включают цели по снижению выбросов углерода.Стратегический климатический фонд поможет более уязвимым странам развивать экономику, устойчивую к изменению климата, и принимать меры по предотвращению обезлесения. Фонд для наименее развитых стран (ФНРС) был учрежден в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) на ее седьмой сессии в Марракеше и управляется Глобальным экологическим фондом. Фонд удовлетворяет особые потребности 48 наименее развитых стран (НРС), которые особенно уязвимы к неблагоприятным последствиям изменения климата.Адаптационный фонд был учрежден Сторонами Киотского протокола Рамочной конвенции ООН об изменении климата для финансирования конкретных проектов и программ адаптации в развивающихся странах, являющихся Сторонами Киотского протокола.

CDM (Механизм чистого развития) позволяет проектам по сокращению выбросов (или удалению выбросов) в развивающихся странах зарабатывать кредиты сертифицированного сокращения выбросов (CER), каждый эквивалентный одной тонне CO ₂ [15, 16]. Эти ССВ могут быть проданы и использованы промышленно развитыми странами для выполнения части их целевых показателей по сокращению выбросов в соответствии с Киотским протоколом.Подразделение углеродного финансирования Всемирного банка (CFU) использует деньги, внесенные правительствами и компаниями в странах ОЭСР, для закупки сокращений выбросов парниковых газов на основе проектов в развивающихся странах и странах с переходной экономикой [17]. Сокращения выбросов закупаются через один из углеродных фондов CFU от имени вкладчика и в рамках Механизма чистого развития (МЧР) Киотского протокола или Совместного осуществления (JI). Роль подразделения Банка по углеродному финансированию состоит в том, чтобы стимулировать глобальный углеродный рынок, который снижает операционные издержки, поддерживает устойчивое развитие и охват и приносит пользу более бедным сообществам в развивающемся мире.

Поскольку Бангладеш является развивающейся страной, которая больше всего пострадала от изменения климата, и конференция COP15, которая состоялась в Копенгагене, назвала Бангладеш самой уязвимой страной мира, проект микрогидроэнергетики будет поощряться всеми кругами в этой стране, и, таким образом, Бангладеш будет также получить средства от всех вышеупомянутых органов по сбору средств.

Оценка предварительной стоимости
Затраты на проект микрогидроэлектростанции включают первоначальные затраты, связанные с исследованиями, проведенными для правильного выбора площадки и разработки проекта; строительные расходы по проектированию и закупке оборудования; и ежегодные расходы, связанные с обслуживанием, налогами, арендой и т. д.

Первоначальные затраты
Сюда входят затраты на выбор площадки, технико-экономические обоснования, оценки воздействия на окружающую среду, разрешения, получение прав на землю, плату за финансирование, соглашения о покупке энергии и соглашения о межсетевом соединении.

Технико-экономическое обоснование
Целью данного исследования является оценка целесообразности продолжения проекта. Технико-экономические обоснования включают экологическую оценку, гидрологическую оценку, предварительные проекты и подробные сметы затрат.

Затраты на строительство
Сюда входит необходимое оборудование, строительные работы, подъездные дороги, линии электропередачи, плата за подключение и другие расходы, связанные с созданием проекта.

Услуги
Затраты на рабочую силу, необходимую для строительства завода. Затраты включают наем инженеров, менеджеров и рабочих, а также предоставление им других удобств, таких как еда, жилье и т. Д.

Затраты на оборудование
Сюда входит покупка различного оборудования, такого как система защиты, система управления, турбина, генераторы и так далее.Также затраты включают транспортировку, установку и обслуживание этого оборудования.

Годовые затраты
Сюда входят затраты на эксплуатацию и обслуживание в размере e для всего проекта, а также административные расходы, такие как заработная плата, аренда и сборы.

7. Микрогидрозиты в Бангладеш

В феврале 1981 года Совет по развитию водных ресурсов и компания Power Development совместно провели исследование по оценке потенциала малой / мини-гидроэнергетики в стране [11].Комитет изучил 19 перспективных площадок для возможной установки малых гидроэлектростанций. Позже в апреле 1984 года шесть китайских экспертов посетили Бангладеш и определили 12 потенциальных участков для строительства мини-ГЭС. Из этих участков только Махамая Чара, недалеко от Мирершараи, недалеко от шоссе Дакка-Читтагонг, был определен как лучший участок для развития малой гидроэнергетики. Ниже приведены сайты, которые были идентифицированы (таблица 1) [9, 11].

912 ЧиттагонгОзеро Фой 9122 5 5 5 Хиттагонг Чавай на Ю / Ю ТОО Чавай Район Название река / чара / ручей Потенциал электроэнергии в кВт 4 Читтагонг 2. Чото кумира 15 Читтагонг Хилл Трактс 4. Силок 81 Читтагонг 5. Лунги Чара 10 т Будия Чара 10 Силхет 7. Нихари Чара 26 Syl12ng2 Сюльхет Джамалпур 9. Бхугай-Конгса в 2 милях от Ю / Ю НПС Налитабари 69 кВт в течение 10 месяцев 48 кВт в течение 2 месяцев Мариси в Дукабаде рядом с головным кварталом Джинайгати Тана 35 кВт в течение 10 месяцев 20 кВт в течение 2 месяцев Динаджпур 11. Дахук в районе Бурабари 75 32 13. Талам на Ю / Ю ТОО Талам 24 14. Патрадж в Фулбари 32 15.Тангон в Д / С ТОО «Наргун» 48 16. Пунарбхаба в Синграбане 11 Рангпур 17. Бхури 902 902 902 902 Нхора-Чик Фулкумар в Райганг Базар 48

В 2004 году Департамент устойчивой сельской энергетики местными органами власти исследовал некоторые потенциальные микрогидрозиты в Читтагонге, которые перечислены в таблице 2.

912 79 3 Участок Ожидаемая выработка электроэнергии в КВт Промышленность Социально-экономическая инфраструктура в пределах 1 км Домохозяйство Школа / мечеть / базар 93012 / поликлиника 902 902 Нунчари Толипара, Хаграчари 3 100 3 1 Бандарбан 30 902cha30 200 200 Бэнд 600 12 5 Лирагоан, Бандарбан 20 500 8 3 Камальчар, Рангамати 2030 Тханг Кхру Рангамати 30 300 6 Монджайпара Бандарбан 7.5 50 3 —

Большинство потенциальных участков расположены в горных массивах Читтагонга (CHTs). Это требует потенциального использования гидроэнергетики и местных технических знаний для использования существующих возможностей в областях CHT. Децентрализация микрогидроагрегатов с местным внедрением и управлением через самообеспечение и использование местных природных ресурсов окажет значительное влияние на развитие отдаленных племен в сельской местности.

Г-н Аунг Туи Хойн создал такой экземпляр, установив микрогидравлическую установку. Блок был построен с деревянной турбиной и сооружал земляную плотину на протоке Хара Кхал в отдаленном холмистом районе Монджайпара, Бандарбан. Около 10 кВт электроэнергии вырабатывается этой микрогидроагрегатом, который осветил 40 домовладений этого села. Это привело к соглашению между LGED и новатором г-ном Аунг Туи Хойном на месячное исследование. Целями исследования были выявление потенциальных участков микрогидроэнергетики в холмистых регионах и продвижение местных технологий для развития гидроэнергетики.Также рассматривалась возможность интеграции со схемами производства электроэнергии и орошения.

По результатам исследования, некоторые перспективные участки для развития микрогидроэнергетики в трех районах региона CHT были определены с помощью официальных лиц LGED, местных сообществ и главы администрации. Потенциальные участки представлены в Таблице 3.

0,1 9027 «Возобновляемая энергия» (Солнечная, ветровая, микроминигидро) »была проведена Институтом разработки топливных исследований (IFRD) Совета научных и промышленных исследований Бангладеш (BCSIR).Различные данные собираются с помощью соответствующих инструментов в отношении микро-мини-гидростудий в двух выбранных местах: (1) Шайлопропат, Бандарбан и (2) Мадхобкунду, Мулибхибазар. Собранные данные и информация анализируются по различным аспектам в лаборатории RET IFRD. На основе анализа собранных данных до июня 2001 года ожидается, что Микрогидроэлектростанция мощностью от 5 до 10 кВт в Сайлипропате, Бандербан, и Микрогидроэлектростанция мощностью от 10 до 20 кВт в Мадхобкунду, Мулибибазар, могут быть установлены для производство электроэнергии приведено в таблице 4. Название канала с местонахождением Площадь сечения (м) 2 Самый низкий уровень паводка (м) Самый высокий уровень паводка (м) Потенциал мощности (кВт) Нунчари Тхоли Кхал в Хаграчари 11 0.06 (май) 3 5 Силок Хал в Бандарбане 25 0,15 (апрель) 4 30 Тарача Хал в Бандарбане 6 20 Ровангчари Кхал в Бандарбане 30 0,1 (апрель) 5 10 Хнара Кхал в Камал Чари230 2075 030 2075 030 207515 (май) 4,20 10 Хнара Кхал ин, Ханг Хруэ Чара Мукх, Рангамати 25 0,12 (май) 4 30 гидросистема -Hydropja 15 0,50 1 10 Ирригационный проект Бамер-Чара — — — 10 Название водопада Средний расход (литр / сек) Примерная продолжительность потока (мес.) Вероятное падение для выработки гидроэлектроэнергии (метр) Электроэнергия (кВт) ) Годовое производство энергии (кВтч) Sailopropat, Banderban 100 12 6 5 43800 1275 Moulb230 Moulb230 10 15 131 400 Проект Bamerchara — первая демонстрационная микрогидроагрегат в Бангладеш.Первоначально этот проект был реализован с целью обеспечения ирригационными сооружениями 355 га земель. Это подразделение помогло нам получить глубокие знания и практический опыт использования микрогидроэнергетики. Это позволило местным фермерам использовать электроэнергию от этого агрегата для полива в дневное время, что позволило сэкономить значительное количество электроэнергии. Оставшаяся мощность может храниться в аккумуляторном блоке или использоваться на зерновых мельницах или при приготовлении пищи. Отличительная особенность микрогидроагрегата Бамерчара Расчетная мощность системы составляла 10 кВт.Характерная особенность установки была проиллюстрирована следующим образом: (i) тип турбины: поперечный поток, (ii) напорный водовод: 52 м, (iii) расчетный расход: 150 л / сек, (iv) имеющийся чистый напор: 6 м – 10 м, (v) предпочтительный регулятор: управление потоком (ручное), (vi) электрическая мощность: 4–6 кВт, 50 Гц, трехфазное напряжение, 220 В / 440. Принимая во внимание напор воды 11 метров и расход 150 л / с, было подсчитано, что максимум 10 кВт гидроэлектроэнергии может быть произведен на участке «Бамерчара» (Рисунки 1 и 2). Но когда начинается полив, напор воды быстро падает.Следовательно, полная выработка электроэнергии была невозможна. Кроме того, около 41% потенциальной энергии было потеряно водопроводом, турбиной, генератором и линией передачи. На рисунке 3 показано соотношение между напором воды и извлекаемой гидроэнергией из ручья. 8. Социально-экономическое воздействие Бангладеш в основном является аграрной страной. Почти все население прямо или косвенно зависит от сельского хозяйства. К сожалению, в Бангладеш никогда не было 100% электрификации [9].В результате ирригация сильно затруднилась из-за энергетического кризиса. Всего в Бангладеш 232 реки, включая основные реки и их ответвления. Таким образом, при соблюдении надлежащих критериев выбора не составит большого труда найти потенциальные площадки, на которых можно будет установить завод МХП. Электроэнергия, производимая на этих участках, может сыграть очень важную роль в обеспечении местных фермеров необходимыми ирригационными сооружениями [18]. Большинство идентифицированных мест до сих пор находятся в холмистых районах, где в основном проживают племенные люди.В настоящее время большинство из них не электрифицированы. Изучение других потенциальных площадок и надлежащее использование существующих площадок создаст возможность для их электрификации. Помимо повышения уровня жизни, это позволит им начать мелкие производства в этих отдаленных районах [19]. Следовательно, будут возможности для работы и самозанятости. Это также могло бы побудить их начать домашнюю промышленность за счет наличия трехфазного источника питания [18].Производство электроэнергии в отдаленных районах позволит сэкономить огромные затраты на передачу и связанные с этим инфраструктурные расходы [18]. Кроме того, эти холмистые районы, являющиеся привлекательным местом для туристов, несомненно, будут процветать благодаря наличию электроэнергии. Туризм также был хорошим источником дохода для Бангладеш. Выращивание креветок — один из основных источников внешнего дохода страны [20]. Но из-за нехватки электричества было очень сложно применять современные методы выращивания.Возможные участки реки со стоком МХП позволят местному фермеру применять полуинтенсивный и интенсивный методы возделывания. 9. Заключение В этой статье обсуждался текущий энергетический кризис Бангладеш. Была представлена ​​необходимость изучения энергии из альтернативных источников и влияние микрогидро как альтернативного источника. Поскольку для микрогидроэлектростанции требуется местность и наличие большого расхода потока, она имеет хороший потенциал в северо-восточных холмистых районах Бангладеш, что также очевидно из представленных данных.Из-за обилия рек и каналов Бангладеш имеет хороший микрогидропотенциал стока рек, но его еще предстоит изучить. Обсуждались параметры для создания новых микрогидравлических заводов. Предложены основные ориентиры экономической целесообразности и способ привлечения необходимых средств. Ни одна стратегия развития не может быть реализована без электроэнергии. Бангладеш по-прежнему очень сильно зависит от ископаемого топлива для производства электроэнергии. Но у страны ограниченные ресурсы, которые, скорее всего, будут исчерпаны в ближайшее время.Кроме того, сжигание ископаемого топлива имеет очень негативные экологические последствия. Сегодня весь мир гораздо больше, чем когда-либо, обеспокоен не только истощением различных энергетических ресурсов, но и ухудшением состояния окружающей среды, вызванным существующей схемой использования ископаемого топлива. Как густонаселенная страна с небольшими энергоресурсами, мы беспокоимся еще больше. Правильное рассмотрение параметров для изучения потенциальных участков также может вдохновить заинтересованных лиц и может послужить стимулом для создания микрогидравлической установки для местного использования.Надлежащие меры по созданию децентрализованной маломасштабной гидроэнергетики или микрогидроэнергетических схем могут доказать, что это эффективный экологически чистый источник производства электроэнергии, поскольку доступны международные фонды для зеленой энергии, что может быть большой признательностью для правительства, которое также изучит этот вариант. Похожие записи 21.11.2024 0 Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании 19.11.2024 0 Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка 19.11.2024 0 Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт