Mini i micro plantes hidroelèctriques: dissenys i aplicacions populars

Si ens fixem en l’energia industrial actual, si es presta atenció a la dinàmica dels desenvolupaments en el camp de l’energia alternativa, es pot notar fàcilment que un tal estereotip ja fa temps que es forma: un riu pla bàsicament no és adequat per generar energia a les centrals hidroelèctriques.

Les grans plantes hidroelèctriques s’estan construint utilitzant equips originalment dissenyats per produir grans capacitats elèctriques en vores abruptes o en rius de muntanya, on el cabal d’aigua arriba com a mínim a 2 m / s.

Els grups electrògens per a aquestes plantes hidroelèctriques no són adequats per funcionar en un corrent relativament feble d'un riu de terra baixa. A aquests propòsits (per a rius), només es venen joguines de senderisme per carregar telèfons mòbils per un parell de watts ...

Per descomptat, construir una presa per a la posterior construcció d'una central hidroelèctrica industrial és una empresa costosa, que donarà els seus fruits durant molt de temps i no té sentit establir una central hidroelèctrica tradicional en un riu pla. Tot i que s’instal·li un dispositiu de propulsió convencional en un riu de terra baixa, la seva eficiència no li permetrà obtenir una potència normal a velocitats baixes, sobretot tenint en compte les pèrdues de la caixa de canvis.

Finalment, aquelles fórmules que diuen que una velocitat de l'aigua inferior a 2 m / s no és adequada per a la potència hidràulica, simplement no estan dissenyades per aplicar-se a petits corrents. Aquí es necessiten diferents fórmules i diferents enfocaments de generació que a les grans plantes hidroelèctriques industrials.

Imagineu com les instal·lacions hidràuliques de baix consum podrien subministrar electricitat a les zones inaccessibles del nostre país i que els petits costos de la seva construcció es podrien pagar ràpidament. A petits fluxos ja es poden construir centrals mini i microhidroelèctriques. Com afectaria això el desenvolupament d’energia alternativa, el potencial de la qual a Rússia es realitza només una fracció del percentatge?

Una mini central hidroelèctrica és suficient per alimentar un poble de vacances, una mansió, una granja, una granja situada a prop de qualsevol riu, on és impossible establir una xarxa elèctrica normal. Fins i tot a les instal·lacions de subministrament i sanejament d’aigua, és possible, en principi, organitzar centrals micro-hidroelèctriques. A més, els dissenys de petites plantes hidroelèctriques ja fa temps que maduren i maduren en la ment de les persones creatives que tenen cura.

Vegem els dissenys més populars de les mini centrals hidroelèctriques casolanes. Així doncs, les centrals hidroelèctriques petites de mida petita sempre circulen per centrals hidroelèctriques amb una capacitat de diversos centenars de watts a diverses desenes de quilowatts, utilitzant l’energia del flux lliure del riu, els rotors dels quals es poden disposar de diferents maneres. Hi ha tres tipus principals de rotors per a minies hidroelèctriques: una roda d’aigua, una garlanda i una hèlix.

La roda d’aigua s’instal·la perpendicularment al riu, submergint-la a menys de la meitat dels omòplats a l’aigua. El corrent fa girar la roda, xocar contra les pales i la roda gira el rotor del generador (mitjançant un cardanet, un engranatge o un altre engranatge). Aquest és el tipus de turbina més senzill i versàtil per a minihidro: són les menys voluminoses, ocupen la zona més petita i tenen la màxima eficiència.

Aquestes rodes es poden instal·lar al riu o fins i tot en un petit torrent de muntanya. En models casolans, sovint podeu trobar un generador de cotxes convertit en imants permanents com a generador. La potència dels models de rodes arriba a les unitats de quilowatts.

Una central hidroelèctrica de garlanda és un conjunt de cables llargs amb rotors cilíndrics fixats a ells, un darrere l’altre, que es transfereixen d’una riba a l’altra. Els rotors immersos en l'aigua giren al llarg del riu, convertint els cables en rotació i els cables fan girar el rotor del generador a través dels engranatges.

Aquesta construcció és més aviat intensiva en materials i d'alguna manera perillosa perquè bloqueja la llera del riu com una presa.

Una variació d’aquesta idea són els rotors amb fulles d’un eix giratori, que transfereix la rotació a través d’un cardan a un generador síncron. Els generadors d’aquest tipus es fabriquen per unitat de quilowatts.

Hèlix - Sembla un aerogenerador amb fulles primes instal·lades bolcades sota l'aigua, instal·lades en una canonada. El gruix de les fulles i el diàmetre de la canonada depenen de la velocitat del flux al lloc d’instal·lació del rotor. La rotació aquí es transmet a través de la caixa de canvis al rotor del generador.

Aquest tipus de turbina resulta ser el més especialitzat, ja que la turbina es fabrica estrictament per a les condicions de cabal al lloc d’instal·lació, de manera que la velocitat de l’aigua a la canonada augmenta.

Generadors d’aquest tipus no només són amateurs independents, sinó que també són produïts per la indústria: una empresa japonesa produeix aquests generadors amb una capacitat de 250 watts.

Igualment important són els equips d’energia instal·lats a la mini-hidroelèctrica Hauria de funcionar de manera conjunta amb la pressió i el cabal, ha d’estabilitzar i electrònica amb la possibilitat de canviar al control manual, equipat amb tot tipus de proteccions, incloses les situacions d’emergència.