Redno zvišanje cen električne energije marsikoga pripelje do razmišljanja o vprašanju alternativnih virov električne energije. Ena najboljših rešitev v tem primeru je hidroelektrarna. Iskanje rešitve tega vprašanja ne zadeva le obsega države. Vse pogosteje lahko vidite mini hidroelektrarne za dom (kočo). Stroški bodo v tem primeru le za gradnjo in vzdrževanje. Pomanjkljivost takšne strukture je, da je njena gradnja možna le pod določenimi pogoji. Potreben je pretok vode. Poleg tega je za gradnjo te strukture na vašem dvorišču potrebno dovoljenje lokalnih oblasti.
Shema mini hidroelektrarne
Načelo delovanja hidroelektrarne za dom je precej preprosto. Strukturni diagram je naslednji. Voda pade na turbino, kar povzroči vrtenje lopatic. Ti pa zaradi navora ali padca tlaka poganjajo hidravlični aktuator. Od njega se prejeta moč prenaša na električni generator, ki proizvajaelektrika.
Trenutno je hidroelektrarna shema najpogosteje zaključena s krmilnim sistemom. To omogoča, da zasnova deluje v samodejnem načinu. V primeru potrebe (na primer nesreče) je mogoče preklopiti na ročni nadzor.
Različice mini hidroelektrarn
Upoštevati je treba, da lahko mini hidroelektrarne proizvedejo največ tri tisoč kilovatov. To je največja moč takšne strukture. Natančna vrednost bo odvisna od vrste HE in zasnove uporabljene opreme.
Odvisno od vrste pretoka vode ločimo naslednje vrste postaj:
- Kanal, značilen za ravnice. Nameščeni so na rekah z nizkim pretokom.
- Nepremično uporabljajte energijo vodnih rek s hitrim pretokom vode.
- HE so nameščene na mestih, kjer pretok vode pade. Najpogosteje jih najdemo v industrijskih organizacijah.
- Mobilni, ki so izdelani z ojačanim rokavom.
Za gradnjo hidroelektrarne zadostuje že majhen potok, ki teče skozi lokacijo. Lastniki hiš s centralno vodo ne bi smeli obupati.
Eno od ameriških podjetij je razvilo postajo, ki jo je mogoče vgraditi v vodovodni sistem doma. V vodovodni sistem je vgrajena majhna turbina, ki jo poganja tok vode, ki se giblje z gravitacijo. Upočasni hitrostpretok vode, vendar zmanjša stroške električne energije. Poleg tega je ta namestitev popolnoma varna.
V kanalizacijski cevi se gradijo celo mini hidroelektrarne. Toda njihova gradnja zahteva ustvarjanje določenih pogojev. Voda skozi cev naj teče naravno zaradi naklona. Druga zahteva je, da mora biti premer cevi primeren za opremo. In tega ni mogoče storiti v samostojni hiši.
Razvrstitev mini HE
Mini hidroelektrarne (hiše, v katerih se uporabljajo so večinoma zasebni sektor) so najpogosteje ena od naslednjih vrst, ki se razlikujejo po principu delovanja:
- Vodno kolo je tradicionalnega tipa in ga je najlažje izdelati.
- Propeler. Uporablja se v primerih, ko ima reka kanal s širino več kot deset metrov.
- Venec je nameščen na rekah z rahlim pretokom. Dodatne strukture se uporabljajo za povečanje hitrosti pretoka vode.
- Rotor Darrieus je običajno nameščen v industrijskih obratih.
Te možnosti so pogoste, ker ne zahtevajo gradnje jezu.
Vodno kolo
To je klasična vrsta hidroelektrarne, ki je najbolj priljubljena v zasebnem sektorju. Mini hidroelektrarne te vrste so veliko kolo, ki se lahko vrti. Njena rezila so spuščena v vodo. Preostali del strukture je nad kanalom, zaradi česar se ves mehanizem premika. Močse preko hidravličnega pogona prenaša na generator, ki ustvarja tok.
Propelerska postaja
Na okvirju v navpičnem položaju je rotor in podvodna vetrnica, spuščena pod vodo. Vetrnica ima rezila, ki se vrtijo pod vplivom toka vode. Najboljšo odpornost zagotavljajo rezila široka dva centimetra (s hitrim pretokom, katerega hitrost pa ne presega dveh metrov na sekundo).
V tem primeru se rezila gibljejo zaradi nastale dvižne sile in ne zaradi pritiska vode. Poleg tega je smer gibanja lopatic pravokotna na smer toka. Ta postopek je podoben vetrnim elektrarnam, le da deluje pod vodo.
Garland HE
Ta vrsta mini hidroelektrarne je kabel, napet čez ležišče in pritrjen v potisnem ležaju. Turbine majhne velikosti in teže (hidravlični rotorji) so obešene in togo pritrjene na njej v obliki venca. Sestavljeni so iz dveh polcilindrov. Zaradi poravnave osi, ko se spustijo v vodo, se v njih ustvari navor. To vodi v dejstvo, da se kabel upogne, raztegne in se začne vrteti. V tej situaciji lahko kabel primerjamo z gredjo, ki služi za prenos moči. En konec vrvi je povezan z menjalnikom. Moč se nanj prenaša z vrtenjem kabla in hidravličnih rotorjev.
Prisotnost več "vencev" bo pripomogla k povečanju moči postaje. Lahko se povežejo med seboj. Tudi to se ne izboljša veliko.učinkovitosti te HE. To je ena od slabosti takšne strukture.
Še ena pomanjkljivost te vrste je nevarnost, ki jo ustvarja za druge. Tovrstno postajo se lahko uporablja samo v zapuščenih krajih. Opozorilni znaki so obvezni.
Rotor Daria
Mini hidroelektrarna za zasebno hišo te vrste je poimenovana po svojem razvijalcu - Georgesu Darierju. Ta oblika je bila patentirana leta 1931. To je rotor z rezili na njem. Za vsako od rezil so potrebni parametri izbrani posebej. Rotor se spusti pod vodo v navpičnem položaju. Rezila se vrtijo zaradi padca tlaka, ki nastane pod vplivom vode, ki teče po njihovi površini. Ta postopek je podoben sili dviga, zaradi katere vzletajo letala.
Ta tip HE ima dober indeks učinkovitosti. Druga prednost je, da smer toka ni pomembna.
Od slabosti tovrstnih elektrarn lahko izpostavimo kompleksno zasnovo in zahtevno montažo.
Prednosti mini hidroelektrarn
Ne glede na vrsto zasnove imajo mini hidroelektrarne številne prednosti:
- Okolju prijazen, ne proizvaja škodljivih snovi za ozračje.
- Proces proizvodnje električne energije je brezšumen.
- Voda ostane čista.
- Električna energija se proizvaja nenehno, ne glede na čas dneva ali vremenske razmere.
- Tudi majhen potok je dovolj za opremljanje postaje.
- Presežek električne energije lahko prodate sosedom.
- Ne potrebujem veliko dokumentacije o dovoljenju.
DIY mini hidroelektrarna
Za proizvodnjo električne energije lahko zgradite vodno postajo. Za zasebno hišo je dovolj dvajset kilovatov na dan. Tudi mini hidroelektrarna, ki jo naredi sam, lahko prenese to vrednost. Vendar je treba spomniti, da je za ta proces značilne številne značilnosti:
- Natančne izračune je težko narediti.
- Dimenzije, debelina elementov je izbrana "na oko", samo empirično.
- Improvizirane strukture nimajo zaščitnih funkcij, kar ima za posledico pogoste okvare in s tem povezane stroške.
Zato, če na tem področju ni izkušenj in določenega znanja, je bolje opustiti tovrstno idejo. Morda bo ceneje kupiti že pripravljeno postajo.
Če se še vedno odločite, da boste vse naredili z lastnimi rokami, potem morate začeti z merjenjem hitrosti pretoka vode v reki. Konec koncev je odvisno od moči, ki jo je mogoče pridobiti. Če je hitrost manjša od enega metra na sekundo, potem se gradnja mini hidroelektrarne na tem mestu ne bo upravičila.
Še en korak, ki ga ne smemo izpustiti, so izračuni. Treba je skrbno izračunati znesek stroškov, ki bodo porabljeni za gradnjo postaje. Posledično se lahko izkaže, da hidroelektrarna ni najboljša možnost. Potem bodite pozorni na druge vrste alternativne elektrike.
Mini hidroelektrarna bi lahko bila najboljša rešitev za prihranek stroškovza elektriko. Za njegovo gradnjo je potrebna reka v bližini hiše. Glede na želene lastnosti lahko izberete ustrezno različico hidroelektrarne. S pravim pristopom lahko takšno strukturo naredite celo z lastnimi rokami.
