Водяной генератор электрического тока для дома

Обновлено: 12.05.2024

Халявное электричество из водопровода

Хотите сделать такойже халявный генератор? Смотрите как.
Совсем недавно я поменял очередной счетчик воды, Его запчасти я решил использовать для создания электрического генератора. Я рассверлил крыльчатку и крышку водомера. Используя штатные прокладки всё собрал в корпусе счетчика. Теперь к крыльчатке можно приделать генератор. Привод от сломанной помпы стиральной машины мне достался на халяву .Корпус счетчиков, что стоят у меня дома, очень удачно подходит к этой помпе. Без прокладок он плотно прилегает ко всем выступам Остается закрепить сборку и лучше по прочнее. Отверстия в крышке помпы на половину перекрываются выступом корпуса счетчика.
Этот выступ я проточил в трех местах по размеру крепежных болтов. Теперь , используя штатные отверстия в крышке помпы, я смогу закрепить мою конструкцию тремя болтами. Можно, конечно, использовать клей или хомуты, или побольше болтов, но я сделал так.
Через дырки в крышке помпы я продел три болта
Корпус счетчика я проточил обычным надфилем
С такой операцией , думаю, справится каждый
Главное, чтобы пропилы совпали с отверстиями
Есть маленькая тонкость - Шляпки болтов я сточил примерно на треть, чтобы они не упирались в корпус водомера
Такой болт будет хорошо держать всю конструкцию
Конечно можно было так не заморачиваться, но, мне кажется, что так будет надежнее
Теперь можно крепить генератор
Вот теперь вся система в сборе Выглядит не плохо и даже симпатично ;-)

А теперь немного тонкостей которые стоит учесть при постройке такого генератора халявного электричества
Штатные прокладки от помпы слишком толстые. Её конечно можно сжать, но лучше не использовать. Собирая конструкцию не забудьте вот эту штатную прокладку от водяного счетчика иначе крыльчатка будет клинить

Для фиксации крыльчатки на оси генератора нужно сделать проточку для хорошей сцепки Так крыльчатка будет надежнее фиксироваться на валу и не провернется потоком воды Зафиксировав крыльчатку, проверяем свободу вращения Теперь я закрываю корпус и проверяю крыльчатку на заклинивание Я упираюсь маленькой отверткой в лопасть крыльчатки водомера и нажимаю пальцем - Отвертка пружинит, упираясь в лопасти, значит всё отлично Можно приступать к сборке генератора Халявы

Не забываем прокладку !
Устанавливаем крышку в которой высверлили отверстие
Фиксируем крышку кольцом
Устанавливаем помпу - генератор
Не забываем прокладки!
ГЕНЕРАТОР ХАЛЯВЫ ГОТОВ

Смотрите испытания этого Водопроводного генератора

Все плюсы и минусы водяного электрогенератора

Независимый источник электроэнергии в загородном особняке — первая необходимость. Рынок электротоваров предлагает широкий ассортимент генераторов электрического тока различных конструкций: газовые, инверторные, бензиновые, дизельные. Среди них водяные электрогенераторы занимают особое место, благодаря своим преимуществам и экономии в расходовании топлива. Выработка электричества из природных источников — наиболее экологичный и малозатратный способ производства энергетического ресурса.

Содержание

Область применения и особенности устройства

Различная область применения

Данные гидравлические устройства могут применяться для различных бытовых и хозяйственных потребностей:

В сельском хозяйстве;
Городках геологов;
В речном транспорте;
На базах отдыха;
В горнодобывающей промышленности;
На дачных и загородных участках.

Генератор электрического тока предназначен для преобразования разного рода энергии в электрическую. Устройство прибора простое: двигатель, сам генератор и корпус.

Смотрим видео, область применения генераторных установок и их виды:

В зависимости от типа силовой установки генераторы разделяются на:

Бензиновые, дизельные и газовые модели

Также генераторы бывают водяные и на солнечных батареях. Водяной электрогенератор отличается от дизельного или бензинового большей экономичностью в эксплуатации и абсолютной экологичностью. Если рядом с загородным домом протекает река или ручей, расходная сумма на обслуживание станции равняется нулю.

Принцип работы

Производство энергии посредством вращения конструктивного элемента применялось с давних пор, достаточно вспомнить водяные мельницы. Водяной генератор для производства электрической энергии мало отличается от старинных приспособлений.

Смотрим видео, простейший механизм работы:

Вам нужно подсоединить шланг устройства к источнику воды (ручей, водопроводный кран, бак кабинки для душа), а вращение лопастей колеса под напором воды будет передавать энергию на сам генератор. В свою очередь, генератор будет перерабатывать полученную энергию в ток соответствующей частоты (переменный либо постоянный).

Виды гидрогенераторов

Промышленные изделия различаются по параметрам производимой мощности. Для бытовых нужд используют маломощные гидросистемы (10-100 кВт) с вертикальным положением оси вращения ротора, работающие на основе небольших водотоков. Для нужд промышленности аппараты конструируют с горизонтальным вращательным движением оси.

Водяное колесо

В бытовых целях используют бесплотинный вид мини-ГЭС, который разделяют на 4 вида:

Водяное колесо;
Гирлянда ГЭС;
Ротор Дарье;
Пропеллер.

Водяное колесо представляет собой вращающийся элемент с лопастями, который устанавливают перпендикулярно движению воды, погружая наполовину или чуть меньше. Посредством водного давления на лопасти создается вращение колеса и преобразование энергии.

Конструкция гирлянды для генератора водяного представляет собой трос с зафиксированными роторами, перекинутый с одного на другой берег реки. Один конец троса прикреплен к генератору, а второй — закреплен подшипником. Погруженные в воду роторы начинают вращаться под напором потока, вызывая вращение троса. В результате генерируется электроэнергия.

Ротор Дарье

Ротор Дарье представляет собой вертикальный вращающийся элемент, который приводится в движение за счет изменения давлений на лопастях сложной конструкции. Именно обтекание потоком сложной поверхности и создает перепад давлений.

Водяной генератор-пропеллер напоминает собой «ветряк», оснащенный ротором, но установленный под водой. Ширина лопастей (2 см) имеет необходимые размеры для создания максимальной скорости вращения при минимальной нагрузке сопротивления. Однако размеры лопастей нужно подбирать в соответствии с течением водного потока, их показатели могут разниться.

В быту получили распространение гидроустановки пропеллерного типа и колеса. Преимущество данных приборов — высокий КПД при минимуме затрат.

Обзор продукции

Производители выпускают мини гидростанции бытового использования для генерирования тока постоянной и переменной частоты в трехфазном и однофазном исполнении. Для выработки электричества необходим небольшой напор воды — до 12 л/сек. Как правило, данные гидроустановки применяются в местах с протеканием небольших рек или в местности с природным/искусственным водопадом, а также с построенной плотиной.

Мини генератор Ct-02 (Китай)

Мощность — 5 кВт;
Вырабатываемый ток — 50 Гц;
Скорость вращения — 30-3000 об/мин;
Ток — переменный.

Продукцию можно приобрести под заказ, обозначив необходимые параметры. Начальная цена — 30 000 рублей.

Мини генератор для дома xj13 (Китай)

Мощность — 8,5 кВт;
Вырабатываемый ток — 50 Гц;
Скорость вращения — 145-1920 об/мин;
Ток — переменный.

Данная модель горизонтальной установки имеет свои преимущества, малый вес и небольшие объемы. Аппарат можно легко установить в приусадебном участке. Цена — от 16 000 рублей.

Гидрогенератор LPWG

Мощность — 5 кВт;
Вырабатываемый ток — 50 Гц;
Скорость вращения — 500 об/мин;
Ток — переменный.

Данная гидросистема с горизонтальной подачей воды обеспечит током приусадебное хозяйство либо загородный дом. Покупка водяного генератора электрического тока обойдется в 49 596 рублей.

Как сделать гидроэлектростанцию самостоятельно

Создание водяного электрогенератора своими руками — процесс увлекательный. Можно сконструировать на основе обычного велосипедного генератора. Во-первых, следует определить скорость течения водного потока с помощью секундомера. Если скорость будет недостаточная, придется создать перепад высот, например, установив сливную трубу.

Смотрим видео, делаем поэтапно своими руками:

Вам нужно вырезать из алюминиевого листа несколько лопастей шириной 2-4 см. Длина лопастей должна совпадать с диаметром велосипедного колеса (от обода до втулки). Затем лопасти устанавливаются между спицами и фиксируются при помощи плоскогубцев. Колесо погружается в воду на треть. Очень неплохой вариант выработки электроэнергии в походе для освещения палатки и зарядки телефонов.

Выбираем электрогенератор

Для постоянного обеспечения энергией частного загородного дома вполне хватит мощности 20-30 кВт.
Чтобы точно определить требуемую мощность, нужно сложить показатели потребляемой мощности всех бытовых приборов и добавить лампы освещения.
Следует учитывать, что к общей сумме мощности нужно добавить еще процентов 20 сверху с учетом пусковых токов.
Если вы работаете с электроприборами строительного назначения, величина требуемой мощности должна быть в три раза больше (до 100 кВт).

Цены и производители

Рынок товаров обеспечивается разными поставщиками и компаниями-производителями. Ценовой фактор формируется в зависимости от раскрученности бренда. В последнее время хорошо себя зарекомендовали китайские производители. Благоприятное сочетание качества и цены заслуживает внимания.

Гарантийное обслуживание имеет значение. Выбирайте приборы с установленным сроком обслуживания.

В условиях тотального повышения цен на энергоносители и импортное оборудование стоит задуматься о самостоятельном изготовлении мини-ГЭС для обеспечения хозяйства бесперебойным источником питания. Соорудить собственную гидроэлектростанцию из подручных средств — вполне достижимо. При этом следует учесть необходимый напор водного потока либо увеличить его за счет падения, применить элементарные знания из уроков физики и деловую смекалку.

Водяной генератор электрического тока для дома

Перед покупкой сравните цены на генератор потока воды, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите генератор потока воды онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс генератор потока воды всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Водяной генератор электрического тока для дома

Перед покупкой сравните цены на 12v водяной генератор, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите 12v водяной генератор онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс 12v водяной генератор всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Гидроэлектростанция своими руками: как соорудить автономную мини-ГЭС

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, позволяющий получать практически бесплатное электричество. Подаренная природой энергия предоставит возможность сэкономить на коммунальных услугах и решить проблему с подзарядкой техники.

Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, ими стоит воспользоваться. Они смогут обеспечить электроэнергией участок и дом. А уж если построена гидроэлектростанция своими руками, экономический эффект возрастает в разы.

В представленной статье детально описаны технологии изготовления частных гидротехнических сооружений. Мы рассказали о том, что потребуется для устройства системы и подключения ее к потребителям. У нас вы узнаете о всех вариантах миниатюрных поставщиков энергии, собранных из подручных материалов.

Гидроэлектростанции непромышленного назначения

Галерея изображений Получение электроэнергии при извлечении потенциала воды - одно из перспективных направлений "зеленой" энергетики. Ее плюсы заключаются в использовании неисчерпаемых бесплатных ресурсов планеты с нанесением наименьшего ущерба природной обстановке К объектам, задействованным в сфере малой гидроэнергетики, относятся мини гидроэлектростанции, вырабатывающие от 3-100 кВт до 25 МВт Для получения электричества при использовании энергии воды необязательно наличие бурной горной реки или сооружение большой плотины. Достаточно сузить русло небольшой речки или ручья Турбину небольшой гидроэлектростанции сможет заставить вращаться даже относительно небольшой по объему канал, в который вода поступает из близлежащего водоема или речки Небольшие ГЭС, устроенные прямо в потоке воды просты, но не позволяют регулировать силу и объем стока. Возможность регулировки обеспечит миниатюрное водохранилище Наиболее перспективными для организации мини ГЭС являются горные ручьи с характерной разницей высот в русле. Однако подобные условия можно создать и для речки, текущей по равнинной местности Повысить производительность миниатюрной ГЭС помогут всевозможные водообороты и завихрения, которые можно соорудить искусственно, путем заливки бетонных конструкций Для увеличения КПД разработчиками малых гидроэлектростанций усовершенствуются турбины. К примеру, обычное колесо с лопастями заменяется многовитковым шнеком Использование воды для получения электроэнергии Один из традиционных вариантов малой гидроэнергетики Сужение канала для извлечения энергии Устройство направленного на лопасти канала Приплотинный вариант с небольшим водохранилищем Разница высоты в русле ручья или речки Искусственно сооруженное завихрение Шнековый тип турбины с повышенным КПД

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

Интересное решение в сфере проектирования малых ГЭС с вертикально работающей турбиной предложил австрийский изобретатель Франц Цотлётерер:

Галерея изображений По решению автора проекта этой мини электростанции часть потока поступает в проложенный вдоль русла отдельный канал, завершающийся выпускным отверстием с желобом Есть множество вариантов сооружения водоворота. Принцип их действия един: поступающая в канал вода течет по касательной, достигнув желоба с отводом под собственной тяжестью она устремляется вниз, одновременно с тем закручиваясь по спирали В центре водоворота, увлекающего воду в желоб, устанавливается турбина. Заворачивающийся спиралью поток раскручивает ее Турбина подключается к контроллеру и инвертору, через который заряд передается либо сразу потребителям, либо откладывает и накапливается в аккумуляторах Мини станция водоворотно-гравитационного действия Сооружение отдельного канала с водоворотом Турбина в центре вращения Устройства для сбора вырабатываемой энергии

Веским плюсом водоворотных станций вполне обоснованно считается сохранение рыбных ресурсов. Работа вертикальной турбины не наносит вреда живым организмам реки. К тому же на стенках сооружений не задерживается тина из-за специфического движения потока воды.

Подводный винтовой пропеллер

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.

Ознакомиться с шагами сооружения простейшего варианта мини ГЭС поможет следующая фото-подборка:

Галерея изображений Чтобы усилить потенциал водного потока, сооружаем в русле своеобразное препятствие. В точке перепада высот сужаем русло двумя массивными бетонными или сложенными из камня стенками Для сборки турбины из влагостойкой фанеры толщиной 13 мм вырезаем два круга и 12-14 прямоугольных "лопастей" равного размера Лопасти самодельной турбины располагаем под углом к проведенному из центра радиусу. Крепим лопасти к двум окружностям оцинкованными саморезами Временно перекрыв русло или дождавшись обмельчания в жаркую погоду, устанавливаем опорную конструкцию. Фиксируем ее четырьмя (или более) штырями их арматурного прутка длиной не менее метра. Кувалдой забиваем из в дно, расположив внутри по углам рамы Перекинув трос через ветку дерева над опорной конструкцией, обвязываем турбину. Будет легче, если в хозяйстве имеется блок, который можно закрепить к ветке перед перебрасыванием троса К турбине подключаем маломощный генератор типа Wind blue Power Permanent Magnet Generator. Он при 130 оборотах способен выдавать 12 В. Еще в систему включен инвертор и пара б/у аккумуляторов на 110 А Систему с осью турбины соединяем резиновым или эластомерным ремнем подходящего размера, он обеспечит ременную передачу Завершив сборку, разблокируем запруду или дождемся, когда в ручье будет достаточно воды для выработки электроэнергии. У разработчика идеи эта малая ГЭС выдает от 50 до 500 Вт Шаг 1: Сужение русло и формирование перепада Шаг 2: Раскрой деталей для сборки турбины Шаг 3: Фиксация лопастей в самодельной турбине Шаг 5: Установка опоры в русле ручья Шаг 5: Установка турбины на опорную конструкцию Шаг 6: Подключение генератора и аккумуляторов Шаг 7: Устройство ременной передачи Шаг 8: Тестирование устройства после сборки

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

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.
Для установки гидрогенератора необязательно наличие большой реки – те же водяные колеса с успехом можно использовать даже в мелких (но быстрых!) ручьях.
Установки не выделяют вредных веществ, не загрязняют воду и работают практически бесшумно.
Для монтажа мини-ГЭС мощностью до 100 кВт не нужно оформлять разрешительную документацию (хотя все зависит от местных властей и типа установки).
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.

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

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.

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.

Выводы и полезное видео по теме

Как видите, построить водяную миниэлектростанцию своими руками не так уж и сложно. Но так как большинство расчетов и параметров для ее комплектующих определяется «на глазок», следует быть готовым к возможным поломкам и сопутствующим затратам.

Если вы чувствуете нехватку знаний и опыта в данной сфере, стоит довериться специалистам, которые выполнят все необходимые расчеты, посоветуют оптимальное для вашего случая оборудование и качественно произведут его установку.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь интересными сведениями и полезными рекомендациями, оставляйте тематические фото. Возможно, вы хотите рассказать, как соорудили собственными руками действующую гидроэлектростанцию на загородном участке? Будем рады прочитать ваш рассказ о процессе устройства и эксплуатации.

Турбинные микроГЭС для частного дома. Примеры, характеристики и цены

Не думал, что это кому-то так интересно. Но если подумать, то горных районов России, где тоже живут люди – достаточно много. Это и Кавказские горы с юга и севера, Алтай, Саяны, Карелия и т.д. Поэтому предлагаю ознакомиться с моделями, которые предлагают производители с бывшего пространства СССР (т.к. многое основано на советских разработках), а так же что есть у китайских производителей. Ссылки на производителей будут под фотографиями.

1. МикроГЭС от ОсОО «ГИДРОПОНИКА», г.Бишкек, Киргизия

Модель называется «Шар-Булак». Установка основана на советских разработаках (Союзводоавтоматика). Как видно их фотографий, подача (забор) воды происходит из верхней точки реки выше по течению в трубу, идущей к агрегату. Используется асинхронный двигатель в режиме генератора. Модификации такие:

Мощность 1,0 кВт. Расход воды 7-9 л/с. Необходимый вертикальный перепад воды - 3,5-4 метров. Стоимость 950$.
Мощность 1,7 кВт. Расход воды 20 л/с. Необходимый вертикальный перепад воды – 6-7 метров. Стоимость 1500$.
Мощность 5,0 кВт. Расход воды 20-30 л/с. Необходимый вертикальный перепад воды – 8 метров. Стоимость 2200$.

Все варианты изготавливаются под заказ. У компании так же много и других разработок (можно посмотреть на сайте).

2. МикроГЭС от компании «Инсэт», г.С-Петербург

Пожалуй, самая опытная компания на постсоветском рынке мини и микроГЭС. Из информации на сайте можно узнать, что она 32 года на рынке. Построено 43 микро и миниГЭС разной мощности и введено в эксплуатацию с общим количеством агрегатов – 84 шт. Предлагают агрегаты от 3 кВт до 5 МВт. И они не просто продают оборудование, но и оказывают полный спектр услуг: от проектных изысканий, обследования русла реки, проектирования, производства оборудования и его монтажа.

Покажу объекты работающих МикроГЭС, которые наиболее интересны читателям. Т.к., думаю, установки на 1 МВт и более заинтересуют единицы.

1. Ленинградская обл., пос. Ивановский, река Хревица. Два агрегата, установленные в 1996г. и 1999г. Пропеллерные турбины.

Мини-ГЭС своими руками

Чуть раньше в статье о возможности обустройства автономного жилья уже шла речь о компактных частных гидростанциях. Понятно, что сделать такую станцию можно только при наличии рядом реки или хотя бы крупного ручья, то есть проточной воды. Давайте разберемся с возможными конструкциями и способами повысить энергоэффективность частной ГЭС.

Один из самых простых как в изготовлении, так и в эксплуатации (но не самый эффективный, к сожалению) вариант - водяное колесо. Такую конструкцию использовали очень давно, не превращая механическую энергию в электрическую. По сути дела, это был один из первых двигателей постоянного действия.

По сути это сдвоенное колесо, два обода которого насажены на длинную ось. Между ободьями закреплены под определенным углом лопасти. Вода, падая сверху на лопасти (как показано на фото выше) или толкая их снизу, вращает колесо. Вращение передается на ось. Далее полученное вращательное движение можно использовать либо для работы любого другого механизма, либо превратить в электроэнергию.

Разное направление потока требует разного положения и изгиба лопастей колеса Разное направление потока требует разного положения и изгиба лопастей колеса Виды водяных колес Виды водяных колес

Ниже приведен чертеж достаточно простого водяного колеса. Оно предназначено скорее для декоративной мельницы, чем для реальной работы, однако небольшие скорости потока вполне выдержит - следовательно, может давать энергию.

Чертеж нижнебойного водяного колеса из дерева Чертеж нижнебойного водяного колеса из дерева Реализованная модель водяного колеса с отбором мощности Реализованная модель водяного колеса с отбором мощности

Для того, чтобы преобразовать механическую энергию вращения колеса в электроэнергию, потребуется генератор, причем низкооборотистый высокомоментный. Можно поставить между валом и генератором редуктор, чтобы повысить обороты, однако при этом упадет КПД конструкции, и так не очень высокий.

Считается, что достаточной мощности и скорости потока можно получить 2. 3 кВт*час. Однако со скоростью потока на равнинных реках и ручьях сразу же возникают вопросы. Уточнить скорость несложно: достаточно бросить в воду ветку или другой плавучий предмет и засечь время, за которое он проплывает 10 м. Далее делим 10 м на количество секунд. Если скорость выходит менее 1 м/с - толку будет мало. Ориентировочно скорость потока 1 м/с дает 0,14 кВт*час, 2 м/с - 0,55 кВт*час, а 4 м/с - уже 2,2 кВт*час. Цифры, разумеется, очень приблизительные, поскольку КПД сильно зависит также от конструкции и размеров водяного колеса.

Бесплатная энергия из ручья. Мини ГЭС своими руками

Сделать миниатюрную гидроэлектростанцию для освещения, зарядки телефонов и прочих нужд, довольно просто. Такую электростанцию можно соорудить на даче, в походе - при разбивке палаточного городка и везде где нет электричества, но есть ручей или родник. И у вас будет собственный источник тока, который будет абсолютно бесплатен и работать 24 часа в сутки.

Понадобится

Данная гидротурбина вырабатывает напряжение в промежутке 12-22 В и выдает мощность в районе 10-20 Вт.

Ставим мини гидроэлектростанцию на ручье

Выбираем и находи ручей. Он не обязательно должен иметь сильное течение.

Отрезаем от бутылки половину. И вставляем горлышком в шланг. Это будет своеобразная заборная воронка воды.

Опускаем ее в ручей и подпираем камнями, чтобы всю конструкцию не смыло.

Теперь вода отлично затекает прямо в шланг.

Прокладываем шланг вдоль ручья.

В результате, в шланге образуется давление воды. И чем длиннее будет шланг и круче уклон, тем сильнее будет давление в нем.

К мини турбине прикручиваем шаровый кран, трубку-переходник на шланг.

Одеваем переходник на шланг.

Наша ГЭС готова к работе! Открываем шаровый кран.

Турбина работает. Замеряем выходное напряжение. Оно, в данный момент, равно 17 В.

Подключаем лампочку на 12 В - 3 Вт.

Электричества хватает с лихвой.

Мощность турбины хватает, чтобы подключить даже два источника света.

Если напор воды в шланге позволяет, то на выход можно поставить не одну, а даже две турбины последовательно.
Я думаю применение данной конструкции точно найдется.

Смотрите видео

Читайте также: