Опубликовано

Мини гэс своими руками

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

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

Небольшими частными гидроэлектростанциями могут быть плотины на больших реках, вырабатывающие от десятка до нескольких сотен магаватт 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.

Подводный пропеллер-“ветряк”

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.

Обустройство собственной гидростанции – один из самых бюджетных и экологичных способов обеспечения энергетическими ресурсами дачи, фермерского хозяйства или туристической базы

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 способы сооружения ветрогенераторов. 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 альтернативных источников энергии вы узнаете, ознакомившись со статьей, посвященной внедрению в быт “зеленых технологий”.

Гирляндная ГЭС

Введение

Расчет энергии воды за год

Мощность одной гирлянды с поперечными турбинами

Подбор троса

Данные по расчету береговых опор

Количество основных материалов на одногирляндную ГЭС

Выбор генератора

Экономическая часть

Заключение

Список литературы

гирлянда трос генератор электростанция

Введение

В настоящее время в России и во многих других странах к категории микроГЭС относят гидроелектрические станции мощностью менее 100 кВт, при этом мощность одного гидроагрегата, как правило, до 50кВт. Граница в 100 кВт между малыми и микроГЭС определена условно. В дальнейшем по мере накопления проектных и конструкторских разработок она будет корректироваться.

Гидроэнергетический потенциал, используемый микроГЭС в РФ специально не определялся. Как показал проведенный в Гидропроекте анализ технических возможностей энергетического использования стока малых рек (равнинных рек мощностью до 1,7, и горных до 2 тыс. кВт), в основном именно эта часть гидроэнергетического потенциала технически может быть освоена микроГЭС.

МикроГЭС — один из наиболее ранних видов ГЭС в истории развития гидроэнергетики. Они были прообразом крупных гидроэлектростанций и зачастую выполняли роль моделей крупных гидротурбин. По мере интенсивного развития гидроэнергетики ее основные технические решения стали переноситься на малую гидроэнергетику. Созданная в 40-е годы номенклатура микрогидротурбин включала все основные типы, применявшиеся в гидроэнергетике, пропеллерные, радиально-осевые, ковшовые.

В СССР строительство микроГЭС в 50-е годы осуществлялось в крупных масштабах. Из построенных 6000 малых ГЭС большая часть относится именно к категории «микро». Они обеспечивали коммунально-бытовые и производственные потребности в электроэнергии сельских населенных пунктов, мелких промышленных объектов и прочих.

Расчет энергии воды за год

Начальные данные:

Ширина русла реки S=80 м,

Глубина h=10 м,

Уклон =8%=0.08,

Смоченный периметр ?=82.3 м,

Живое сечение F=468,27 м2,

Плотность воды ?=1000 м3/кг,

Длина русла l1-2=100 м,-2= м,

%

Ускорение свободного падения g=9,81 м/с2

Находим площадь живого сечения реки. Для этого делаем несколько измерений глубины реки, на участках равномерно распределенных по ширине потока.

Таблица 1 — Измерение реки

В соответствии с таблицей 1 находим площадь живого сечения:

м

Гидравлический радиус канала:

м

Коэффициент Шези

м/с

Средняя скорость потока

м3/с

Расход жидкости

м3/с

Энергия, которую имеет поток реки проходящий через живое сечение

кДж

Определим мощность потока

МВт

Количество энергии переносимой потом за год

Мвтч

Мощность одной гирлянды с поперечными турбинами

Рисунок 2 — Оптимальный размер турбины: — расстояние между турбинами, — длина турбины, D — диаметр турбины.

Длина гирлянды:

где — расстояние от берега до турбины.

Число турбин:

Принимаем что гирлянда состоит из 151-ти турбин.

Мощность одной гирлянды с поперечными турбинами:

где — мощность, снимаемая одной гирляндной, кВт;и L — диаметр поперечной турбины и длина всей активной части гирлянды, м;

— скорость течения потока, м/сек;

— натечный кпд турбины, характеризующий качество профиля турбины = 0,46.

Мощность по генератору:

,

где — мощность на зажимах генератора, кВт;

= 0,9 — 0,75 для тихоходных генераторов малой мощности.

= 15,68 кВт;

Скорость вращения гирлянды:

, где n -скорость вращения, об/сек;

— коэффициент скорости вращения: при установившейся оптимальной нагрузке = 0,23.

Лобовое давление потока воды на гирлянду

Подбор троса

Крутящий момент:

Диаметр троса

По ГОСТ 3089-80 мм, вес 1 км = 20650 кг, цена 103,98 руб/м Сечение троса

Удельное напряжение на тросе

Стрела провеса

Длина троса между опорами

Данные по расчету береговых опор

Подбор упорных подшипников береговых опор. На береговые опоры по тросу передается осевое усилие.

Осевое усилие:

Количество основных материалов на одногирляндную ГЭС

После того как определены основные параметры гирлянд, суммарная активная длина гирлянд L и диаметр гирлянд D, не представляет затруднений найти количество основных материалов, идущих на строительство установки:

а) потребуется 72 листа, идущих на поперечные турбины, с запасом, 112,5 м2

б) количество троса(ориентировочно) гирляндного:=1,1

в) в качестве опор для гирлянды возьмем 2 стойки конические железобетонные центрифугированные шифр СК 22.1.1.1, длина 22,6 метров. Цена одной стойки 72570 руб.

Выбор генератора

Автономные асинхронные генераторы — трёхфазные машины, преобразующие механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию переменного тока. Их несомненным достоинством перед другими видами генераторов являются отсутствие коллекторно-щеточного механизма и, как следствие этого, большая долговечность и надежность. Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется некоторая ЭДС. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов С, то в обмотках статора потечёт опережающий ёмкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим. Ёмкость батареи С должна превышать некоторое критическое значение С0, зависящее от параметров автономного асинхронного генератора: только в этом случае происходит самовозбуждение генератора и на обмотках статора устанавливается трёхфазная симметричная система напряжений. Значение напряжения зависит, в конечном счёте, от характеристики машины и ёмкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель может быть превращен в асинхронный генератор.

Выбираем мощность генератора чуть больше рассчитанной.

Трехфазный асинхронный электродвигатель:

Тип — AИР 180М4

Цена — 28412 руб.

Мощность — 18,5 кВт

Частота вращения — 1500 об/мин

КПД при нагрузке — 90,5%

Коэффициент мощности при нагрузки, cos? — 0,84

Ток при 380 В — 34,45 А

Мпуск/Мном — 2

Ммакс/Мном — 2,8

Скорость вращения гирлянды равна 1502 об/мин. По этому используем мультипликатора близкому к номинальной частоте вращения выбранного двигателя не обязательно

Рассчитываем емкость конденсаторной батареи:

,

,

Выбираем конденсаторы ВС375 75 мФ 370V номинальным напряжением 380 В, емкостью по 75 мФ, ±5%, цена 148 руб/шт.

Электрическая часть:

Два двигателя:

Маркировка: АИС 132SB-2

Модность: 7,5 кВт

Обороты в минуту: 2913 обр/мин

Номинальный ток: 13,9 А

Цена: 7359 рублей

Степень защиты: IP55

Напряжение: 220/380 В= 0,87

Кабель: 4 мм2 от генератора до распаячной коробки ~20 м ВВГнг 4х4 (66 руб/м)

,5 мм2 от коробки до автоматов ~ 15 м; ВВГнг 4х1,5 (24 руб/м)

,5 мм2 от авторматов на двигатели 2*10 м; ВВГнг 4х1,5 (24 руб/м)

Освещение и розетки: одна фаза освещение цеха, вторая освещение склада, третья розетки 200м; ПВС 2х1,5 (14 руб/м)

Автоматы:

на двигатели: автоматы с Iкз=7*Iн Iнр=1,25Iн Iн=16 А (марка АП50БЗМТ)-2шт (472 руб/шт)

на генераторе: Iкз=7*Iн Iнр=1,25Iн Iн=40 А (марка АП50БЗМТ)-1шт (707 руб/шт)

на освещение и розетки: 2*ВА47-29 1п Iн=6 А тип В(40 руб/шт) ;1*ВА-47-29 1п Iн=16 А тип В(47 руб/шт); 1* ВА47-29 3п Iн=16 А тип С(140 руб/шт)

Магнитные пускатели : ПМЕ-222 Iн=25 А (980 руб/шт)-2шт

Посты управления : ПКЕ-212-2У3(двухполюсные) (126 руб/шт)-2шт

Лампы накаливания общего назначения: «Лисма» (10-20 руб/шт)-13шт

Розетки: Розетка с/п 1-м с з/к (32 руб/шт)-2шт

Светильники: тип НПП-03-100-020 IP 54 (154,70 руб/шт)-13шт

Кабель контрольный: КВВГ 4х1.5 2*15м

Рисунок 3 — Силовая схема

Рисунок 4 — схема управления

Экономическая часть

В экономической части нужно рассчитать стоимость всех составных элементов микроГЭС и, исходя из этого рассчитать срок, за который окупится строительство станции.

.Стоимость гирлянды:

лист(1250х1250 мм2) цена за тону 12000 рублей, 1 лист 25 кг общий вес 1800 кг, 21600 рублей на покупку стальных листов для производства 151 турбины

Длинна троса L=208 м, цена за метр 104 руб

Стоимость опор 72570 руб/шт

Электрическая часть 27463 рубля

Общая стоимость гирлянды с опорами:

Стоимость затрат на аренду оборудования и спецтехники:

Аренда болгарки Hammer 1200 Вт для распиливания железных листов

Аренда пресса Colmar B5000HD

Аренда копровой установки HITACHI KH-150-3 для забивания опор

Аренда автокрана 130 тонн LIEBHERR LTM-1130, стрела 60 м

101600 руб/смена,

Общая стоимость аренды

Общая стоимость материалов и установки:

Лесопилка производит за день производит 20 кубов досок цена на один куб в среднем составляет 6000 рублей

Потраченные деньги на производство гирляндной ГЭС и лесопилки восполнятся через 2 месяца

Заключение

В перспективе сооружении микроГЭС возможно для энергоснабжения изолированных от энергосистемы (или требующих резервирования) потребителей, число которых в стране еще велико. Например микроГЭС мощностью 100 кВт может обеспечить электроэнергией сельский поселок с населением 200 человек или животноводческий комплекс на 300 голов крупного рогатого скота. МикроГЭС могут не только эсточником электроэнергии, но и прямым приводом различных машин. Самое широкое применение микроГЭС могут найти для обеспечения электроэнергией стационарных сельских потребителей и объектов отгонного животноводства, горнодобывающих и геологоразведочных объектов, станций и постов гидрометслужбы, туристических и других рекреационных комплексов, лесозаготовительных и охотничьих хозяйств, предприятий по производству и переработке рыбы, военных объектов и многих других.

В настоящее время для энергоснабжения мелких рассредоточенных потребителей в основном применяются дизельные и бензоэлектрические агрегаты, выпускаемые отечественной промышленностью. Наряду с важными преимуществами по транспортабельности, автоматическому регулированию, простоте пуска и остановки агрегаты имеют существенные недостатки — использование дефицитного дизельного и особенно бензинового топлива и масла, загрязнение окружающей природный среды выхлопными газами и топливом, необходимость создания запасов топлива и высокая пожарная опасность, сложность доставки топлива на большие расстояния, необходимость постоянного обслуживания, высокий уровень шума.

Замена и дополнение дизельных и бензоэлектрических агрегатов там, где это возможно, микроГЭС может существенно улучшить энергоснабжение и повысить эффективность множества мелких потребителей.

Сооружение микроГЭС возможно при размещении их в составе различных гидротехничских объектов для попутного получения электроэнергии (на водосбросах, в системах водоснабжения, на каналах).

Для применения микроГЭС особенно эффективны со значительным преобладанием энергопотребления в летний период над зимним, поскольку множество малых рек в зимний период практически не имеет стока, а сезонное его регулирование существенно снижает экономическую эффективность микроГЭС.

В некоторых случаях целесообразно применение мироГЭС в комплексе с ветроэнегоустановкой и другими энергоисточниками. Создание таких энергокомплеков является одним из перспективных направлений разработок.

Применительно к различным природным условиям можно выделить два типа микроГЭС: реализующих потенциальную энергию и реализующих кинетическую энергию водотока.

Примерами первого типа являются микроГЭС с традиционным оборудованием, русловые либо деривационные, а так же разрабатываемые в последние годы так называемые рукавные ГЭС (разновидность деривационных).

МикроГЭС второго типа устанавливаются непосредственно в водотоке. Примерами их являются разработанные и применявшиеся в РФ гирляндные ГЭС конструкции Б.С. Блинова и др., триплескная вертикальная Ю.М. Новикова, штанговая плоскопараллельная и плоскоподъемная М.И. Логинова, Ю.М. Новикова, торцевая мембранная, роторного типа и капсульные гидроагрегаты, применяемые за рубжом.

В 50-е годы в СССР серийно производились гидроагрегаты для микроГЭС на напоры от 1,5 м, расход воды от 0,49 м3/с при минимальной мощности гидротурбины 6,7 кВт. В настоящее время в России вновь начато производство оборудования для микроГЭС.

Список литературы

Блинов Б. С. Гирляндная ГЭС. М. — Л., Госэнергоиздат, 1963. 64 стр.

Правила <http://magazin-radiodetaley.ru> устройства электроустановок. — Х.: Изд-во «Форт», 2099. — 704 с.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *