Электр энергиясы бағасының тұрақты өсуі көпшілікті электр энергиясының баламалы көздері мәселесі туралы ойландырады. Бұл жағдайда ең жақсы шешімдердің бірі - су электр станциясы. Бұл мәселенің шешімін іздеу елдің ауқымына ғана қатысты емес. Барған сайын сіз үйге (коттеджге) арналған шағын су электр станцияларын көре аласыз. Бұл жағдайда шығындар тек құрылыс пен техникалық қызмет көрсетуге арналған болады. Мұндай құрылымның кемшілігі оның құрылысы белгілі бір жағдайларда ғана мүмкін болады. Су ағыны қажет. Сонымен қатар, сіздің аулаңызда бұл құрылысты салу үшін жергілікті биліктің рұқсаты қажет.
Шағын су электр станциясының схемасы
Үйге арналған су электр станциясының жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Құрылым диаграммасы келесідей. Турбинаға су түсіп, қалақтардың айналуына әкеледі. Олар, өз кезегінде, айналу моменті немесе қысымның төмендеуіне байланысты гидравликалық жетекті басқарады. Одан алынған қуат генерациялайтын электр генераторына беріледіэлектр.
Қазіргі уақытта гидроэлектрлік схема көбінесе басқару жүйесімен аяқталады. Бұл дизайнның автоматты режимде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Қажет болған жағдайда (мысалы, апат) қолмен басқаруға ауысуға болады.
Шағын су электр станцияларының түрлері
Шағын су электр станциялары үш мың киловатттан аспайтын қуат өндіре алатынын түсіну керек. Бұл мұндай құрылымның максималды қуаты. Нақты мән ГЭС түріне және пайдаланылатын жабдықтың дизайнына байланысты болады.
Су ағынының түріне қарай станциялардың келесі түрлері бөлінеді:
- Жазықтарға тән арна. Олар ағыны аз өзендерге орнатылады.
- Стационарлық су ағыны жылдам өзендердің энергиясын пайдаланады.
- СЭС су ағыны төмендейтін жерлерде орнатылған. Олар көбінесе өнеркәсіптік ұйымдарда кездеседі.
- Ұялы телефон, олар күшейтілген жең арқылы жасалған.
СЭС салу үшін учаскеден ағып жатқан шағын ағынның өзі жеткілікті. Орталық суы бар үйлердің иелері үмітін үзбеуі керек.
Американдық компаниялардың бірі үйдегі сумен жабдықтау жүйесіне орнатуға болатын станция жасап шығарды. Сумен жабдықтау жүйесіне тартылыс күшімен қозғалатын су ағыны арқылы қозғалысқа келтірілетін шағын турбина салынған. Ол жылдамдықты бәсеңдетедісу ағыны, бірақ электр энергиясының құнын төмендетеді. Бұған қоса, бұл орнату толығымен қауіпсіз.
Тіпті кәріз құбырында шағын су электр станциялары да салынып жатыр. Бірақ олардың құрылысы белгілі бір жағдайларды жасауды талап етеді. Құбыр арқылы су еңістің арқасында табиғи түрде ағып кетуі керек. Екінші талап - құбырдың диаметрі жабдыққа сәйкес болуы керек. Ал мұны жеке үйде жасау мүмкін емес.
Шағын ГЭС классификациясы
Шағын су электр станциялары (олар пайдаланылатын үйлер негізінен жеке сектор) көбінесе жұмыс принципі бойынша ерекшеленетін келесі түрлердің бірі болып табылады:
- Су дөңгелегі дәстүрлі түрі және жасалуы ең оңай.
- Пропеллер. Өзеннің ені он метрден асатын арнасы болған жағдайда қолданылады.
- Герляндия аз ағыны бар өзендерге орнатылады. Су ағынының жылдамдығын арттыру үшін қосымша құрылымдар қолданылады.
- Darrieus роторы әдетте өнеркәсіптік зауыттарда орнатылады.
Бұл опциялар кең таралған, себебі олар бөгет салуды қажет етпейді.
Су дөңгелегі
Бұл жеке сектор үшін ең танымал су электр станциясының классикалық түрі. Осы типтегі шағын су электр станциялары айнала алатын үлкен дөңгелек. Оның жүздері суға түсірілген. Құрылымның қалған бөлігі арнаның үстінде, бүкіл механизмді қозғалуға мәжбүр етеді. Қуатгидравликалық жетек арқылы ток тудыратын генераторға беріледі.
Пропеллер станциясы
Тік күйдегі жақтауда ротор және су астына түсірілген су астындағы жел диірмені орналасқан. Жел диірменінде су ағынының әсерінен айналатын қалақтары бар. Ең жақсы қарсылықты ені екі сантиметрлік пышақтар қамтамасыз етеді (жылдам ағыны бар, бірақ жылдамдығы секундына екі метрден аспайды).
Бұл жағдайда пышақтар су қысымына байланысты емес, нәтижесінде пайда болатын көтеру күші есебінен қозғалысқа келтіріледі. Сонымен қатар, қалақтардың қозғалыс бағыты ағынның бағытына перпендикуляр. Бұл процесс жел электр станцияларына ұқсас, тек су астында жұмыс істейді.
Гарланд ГЭС
Шағын су электр станциясының бұл түрі төсек үстіне созылған және тіреуіш подшипникке бекітілген кабель болып табылады. Кішігірім өлшемді және салмақты турбиналар (гидравликалық роторлар) гирлянд түрінде ілулі және қатты бекітіледі. Олар екі жартылай цилиндрден тұрады. Осьтердің туралануына байланысты суға түсірілген кезде оларда айналу моменті пайда болады. Бұл кабельдің бүгілуіне, созылуына және айнала бастауына әкеледі. Бұл жағдайда кабельді қуат беру үшін қызмет ететін білікпен салыстыруға болады. Арқанның бір ұшы беріліс қорабына қосылған. Оған қуат кабель мен гидравликалық роторлардың айналуынан беріледі.
Бірнеше « гирляндтардың» болуы станцияның қуатын арттыруға көмектеседі. Оларды бір-бірімен байланыстыруға болады. Тіпті бұл көп жақсармайды.осы ГЭС-тің тиімділігі. Бұл мұндай құрылымның кемшіліктерінің бірі.
Бұл түрдің тағы бір кемшілігі - оның басқаларға қауіп төндіруі. Мұндай станцияны тек шөлейт жерлерде пайдалануға болады. Ескерту белгілері міндетті.
Ротор Дария
Осындай типтегі жеке үйге арналған шағын су электр станциясы оның әзірлеушісі Джордж Дарьенің атымен аталған. Бұл дизайн 1931 жылы патенттелген. Бұл пышақтары бар ротор. Пышақтардың әрқайсысы үшін қажетті параметрлер жеке таңдалады. Ротор су астында тік күйде түсіріледі. Пышақтар олардың бетінде ағып жатқан судың әсерінен пайда болатын қысымның төмендеуіне байланысты айналады. Бұл процесс ұшақтардың көтерілуіне әсер ететін көтеру күшіне ұқсас.
СЭС-тің бұл түрінің тиімділік индексі жақсы. Екінші артықшылығы - ағынның бағыты маңызды емес.
Электр станцияларының бұл түрінің кемшіліктерінен күрделі дизайн мен күрделі орнатуды бөліп көрсетуге болады.
Шағын су электр станцияларының артықшылықтары
Дизайн түріне қарамастан, шағын су электр станцияларының бірқатар артықшылықтары бар:
- Экологиялық таза, атмосфераға зиянды заттар шығармайды.
- Электр энергиясын өндіру процесі шусыз.
- Су таза болып қалады.
- Электр энергиясы тәулік уақытына немесе ауа райы жағдайына қарамастан үздіксіз өндіріледі.
- Станцияны жабдықтау үшін кішкене ағынның өзі жеткілікті.
- Артық электр қуатын көршілерге сатуға болады.
- Рұқсат құжаттары көп қажет емес.
DIY шағын су электр станциясы
Электр энергиясын өзіңіз өндіретін су станциясын салуыңызға болады. Жеке үй үшін күніне жиырма киловатт жеткілікті. Тіпті өз қолыңызбен шағын су электр станциясы да бұл құндылықты жеңе алады. Бірақ бұл процесс бірқатар мүмкіндіктермен сипатталатынын есте ұстаған жөн:
- Нақты есептеулер жасау қиын.
- Өлшемдері, элементтердің қалыңдығы «көзбен», тек эмпирикалық түрде таңдалады.
- Импровизацияланған құрылымдарда қорғаныс функциялары жоқ, бұл жиі бұзылуларға және соған байланысты шығындарға әкеледі.
Сондықтан, егер бұл салада тәжірибе мен белгілі бір білім болмаса, мұндай идеядан бас тартқан дұрыс. Дайын станцияны сатып алу арзанырақ болуы мүмкін.
Егер сіз әлі де бәрін өз қолыңызбен жасауға шешім қабылдасаңыз, онда өзендегі су ағынының жылдамдығын өлшеуден бастау керек. Өйткені, бұл алуға болатын қуатқа байланысты. Егер жылдамдық секундына бір метрден аз болса, онда бұл жерде шағын су электр станциясын салу өзін ақтамайды.
Ескертуге болмайтын тағы бір қадам - есептеулер. Станция құрылысына кететін шығын көлемін мұқият есептеу қажет. Нәтижесінде су электр энергиясы ең жақсы нұсқа емес болып шығуы мүмкін. Одан кейін балама электр қуатының басқа түрлеріне назар аудару керек.
Шағын су электр станциясы шығынды үнемдейтін ең жақсы шешім болуы мүмкінэлектр энергиясы үшін. Оны салу үшін үйдің жанында өзен болуы керек. Қажетті сипаттамаларға байланысты су электр станциясының сәйкес нұсқасын таңдауға болады. Дұрыс тәсілмен сіз тіпті өз қолыңызбен мұндай құрылымды жасай аласыз.
