Sähkön hinnan säännöllinen nousu saa monet pohtimaan vaihtoehtoisia sähkönlähteitä. Yksi parhaista ratkaisuista tässä tapauksessa on vesivoimalaitos. Ratkaisun etsiminen tähän kysymykseen ei koske vain maan kokoa. Yhä useammin voit nähdä minivesivoimaloita kotiin (mökkiin). Kustannukset ovat tässä tapauksessa vain rakentamisesta ja ylläpidosta. Tällaisen rakenteen haittana on, että sen rakentaminen on mahdollista vain tietyissä olosuhteissa. Veden virtaus vaaditaan. Lisäksi tämän rakennuksen rakentaminen pihallasi vaatii luvan paikallisilta viranomaisilta.
Minivesivoimalaitoksen suunnitelma
Kodin vesivoimalan toimintaperiaate on melko yksinkertainen. Rakennekaavio on seuraava. Vesi putoaa turbiinin päälle, jolloin siivet pyörivät. Ne puolestaan ohjaavat hydraulista toimilaitetta vääntömomentin tai painehäviön vuoksi. Siitä vastaanotettu teho välitetään sähkögeneraattorille, joka tuottaasähkö.
Tällä hetkellä vesivoimasuunnitelma täydennetään useimmiten ohjausjärjestelmällä. Tämä mahdollistaa suunnittelun toimimisen automaattisessa tilassa. Tarvittaessa (esimerkiksi onnettomuuden sattuessa) on mahdollista vaihtaa manuaaliseen ohjaukseen.
Lajikkeet minivesivoimaloita
On ymmärrettävä, että minivesivoimalaitokset voivat tuottaa enintään kolme tuhatta kilowattia. Tämä on tällaisen rakenteen suurin teho. Tarkka arvo riippuu HPP-tyypistä ja käytetyn laitteiston suunnittelusta.
Veden virtaustyypistä riippuen erotetaan seuraavat asematyypit:
- Kanava, tyypillinen tasangolle. Ne on asennettu joille, joissa virtaama on pieni.
- Käytä paikallaan vesijokien energiaa nopealla virtauksella.
- HPP:t asennettu paikkoihin, joissa veden virtaus laskee. Niitä löytyy useimmiten teollisista organisaatioista.
- Mobile, jotka on rakennettu vahvistetulla holkilla.
Vesivoimalan rakentamiseen riittää pienikin paikan läpi virtaava puro. Keskusvedellä varustettujen talojen omistajien ei tule vaipua epätoivoon.
Yksi amerikkalaisista yrityksistä on kehittänyt aseman, joka voidaan rakentaa kotien vesihuoltojärjestelmään. Vedensyöttöjärjestelmään on rakennettu pieni turbiini, joka saa liikkeelle painovoiman vaikutuksesta liikkuvan vesivirran. Se hidastaa nopeuttaveden virtausta, mutta alentaa sähkön hintaa. Lisäksi tämä asennus on täysin turvallista.
Jopa minivesivoimaloita rakennetaan viemäriputkeen. Mutta niiden rakentaminen vaatii tiettyjen ehtojen luomista. Veden tulee virrata putken läpi luonnollisesti k altevuuden vuoksi. Toinen vaatimus on, että putken halkaisijan on oltava laitteistoon sopiva. Eikä tätä voi tehdä omakotitalossa.
Mini HPP:n luokitus
Pienet vesivoimalaitokset (talot, joissa niitä käytetään ovat pääosin yksityisellä sektorilla) ovat useimmiten jotain seuraavista tyypeistä, jotka eroavat toimintaperiaatteeltaan:
- Vesipyörä on perinteinen ja helpoin valmistaa.
- Potkuri. Käytetään tapauksissa, joissa joessa on yli kymmenen metriä leveä väylä.
- Seppele on asennettu jokiin, joissa virtaus on pieni. Lisärakenteita käytetään lisäämään veden virtausnopeutta.
- Darrieus-roottori asennetaan yleensä teollisuuslaitoksiin.
Nämä vaihtoehdot ovat yleisiä, koska ne eivät vaadi padon rakentamista.
Vesipyörä
Tämä on klassinen vesivoimalaitostyyppi, joka on suosituin yksityisellä sektorilla. Tämän tyyppiset minivesivoimalaitokset ovat suuri pyörä, joka voi pyöriä. Sen terät lasketaan veteen. Muu osa rakenteesta on kanavan yläpuolella, mikä pakottaa koko mekanismin liikkumaan. Tehoasiirretään hydraulikäytön kautta generaattoriin, joka tuottaa virtaa.
Potkuriasema
Rungossa pystyasennossa on roottori ja vedenalainen tuulimylly, laskettu veden alle. Tuulimyllyssä on siivet, jotka pyörivät vesivirran vaikutuksesta. Parhaan vastuksen antavat kaksi senttimetriä leveät terät (nopealla virtauksella, jonka nopeus ei kuitenkaan ylitä kahta metriä sekunnissa).
Tässä tapauksessa terät saavat liikkeen tuloksena olevan nostovoiman, ei vedenpaineen, vaikutuksesta. Lisäksi siipien liikesuunta on kohtisuorassa virtaussuuntaan nähden. Tämä prosessi on samanlainen kuin tuulipuistot, vain se toimii veden alla.
Garland HPP
Tällainen minivesivoimalaitos on kaapeli, joka on venytetty pohjan yli ja kiinnitetty painelaakeriin. Pienikokoiset ja -painoiset turbiinit (hydrauliset roottorit) ripustetaan ja kiinnitetään jäykästi siihen seppeleen muodossa. Ne koostuvat kahdesta puolisylinteristä. Akselien kohdistuksen ansiosta veteen laskettaessa niihin syntyy vääntömomentti. Tämä johtaa siihen, että kaapeli taipuu, venyy ja alkaa pyöriä. Tässä tilanteessa kaapelia voidaan verrata akseliin, joka toimii voimansiirtona. Köyden toinen pää on kytketty vaihteistoon. Siihen siirtyy voima kaapelin ja hydrauliroottoreiden pyörimisestä.
Useiden "seppeleiden" läsnäolo auttaa lisäämään aseman tehoa. Ne voidaan yhdistää toisiinsa. Sekään ei paljoa paranna.tehokkuutta. Tämä on yksi tällaisen rakenteen haitoista.
Toinen tämän lajin haittapuoli on vaara, jonka se aiheuttaa muille. Tällaista asemaa voidaan käyttää vain autioissa paikoissa. Varoitusmerkit ovat pakollisia.
Roottori Daria
Tällaisen omakotitalon minivesivoimala on nimetty kehittäjän Georges Darierin mukaan. Tämä malli patentoitiin vuonna 1931. Se on roottori, jossa on terät. Jokaiselle terälle tarvittavat parametrit valitaan erikseen. Roottori lasketaan veden alle pystyasentoon. Terät pyörivät painehäviön vuoksi, joka syntyy niiden pinnan yli virtaavan veden vaikutuksesta. Tämä prosessi on samanlainen kuin nostovoima, joka saa lentokoneet nousemaan.
Tällä tyyppisellä HPP:llä on hyvä hyötysuhde. Toinen etu on, että virtauksen suunnalla ei ole väliä.
Tällaisten voimalaitosten haitoista voidaan erottaa monimutkainen suunnittelu ja vaikea asennus.
Minivesivoimaloiden edut
Suunnittelutyypistä riippumatta minivesivoimaloilla on useita etuja:
- Ympäristöystävällinen, ei tuota haitallisia aineita ilmakehään.
- Sähkön tuotantoprosessi on äänetön.
- Vesi pysyy puhtaana.
- Sähköä tuotetaan jatkuvasti vuorokaudenajasta tai sääolosuhteista riippumatta.
- Pienikin virta riittää varustamaan aseman.
- Ylijäämäsähkö voidaan myydä naapureille.
- Et tarvitse paljoa lupaasiakirjoja.
DIY Mini Hydro Power Plant
Voit rakentaa vesiaseman tuottaaksesi sähköä itse. Omakotitalolle riittää kaksikymmentä kilowattia päivässä. Jopa tee-se-itse-minivesivoimala pystyy käsittelemään tämän arvon. Mutta on muistettava, että tälle prosessille on ominaista useita ominaisuuksia:
- Tarkkoja laskelmia on vaikea tehdä.
- Mitat, elementtien paksuus valitaan "silmällä", vain empiirisesti.
- Improvisoiduista rakenteista puuttuu suojaavia ominaisuuksia, mikä johtaa usein rikkoutumiseen ja niihin liittyviin kustannuksiin.
Jos tällä alalla ei ole kokemusta ja varmaa tietoa, on parempi luopua tällaisesta ajatuksesta. Valmis aseman ostaminen voi olla halvempaa.
Jos päätät silti tehdä kaiken omin käsin, sinun on aloitettava mittaamalla joen veden virtausnopeus. Loppujen lopuksi se riippuu saavutettavasta tehosta. Jos nopeus on alle metri sekunnissa, minivesivoimalan rakentaminen tähän paikkaan ei oikeuta itseään.
Toinen vaihe, jota ei pidä jättää väliin, ovat laskelmat. On tarpeen laskea huolellisesti aseman rakentamiseen käytettyjen kustannusten määrä. Tämän seurauksena voi käydä ilmi, että vesivoima ei ole paras vaihtoehto. Silloin kannattaa kiinnittää huomiota muihin vaihtoehtoisiin sähkömuotoihin.
Pieni vesivoimalaitos voisi olla paras kustannussäästöratkaisusähköä varten. Sen rakentamiseksi talon lähellä on oltava joki. Halutuista ominaisuuksista riippuen voit valita sopivan vesivoimalaitoksen version. Oikealla lähestymistavalla voit tehdä tällaisen rakenteen jopa omin käsin.
