Regelmatige stijging van de elektriciteitsprijzen doet velen nadenken over de kwestie van alternatieve elektriciteitsbronnen. Een van de beste oplossingen in dit geval is een waterkrachtcentrale. De zoektocht naar een oplossing voor dit vraagstuk betreft niet alleen de schaal van het land. Steeds vaker zie je mini-waterkrachtcentrales voor in huis (huisje). De kosten zijn dan alleen voor aanleg en onderhoud. Het nadeel van een dergelijke constructie is dat de constructie ervan alleen onder bepaalde voorwaarden mogelijk is. Waterstroom is vereist. Bovendien is voor de bouw van deze structuur in uw tuin toestemming van de lokale autoriteiten vereist.
Schema van mini-waterkrachtcentrale
Het werkingsprincipe van een waterkrachtcentrale voor een huis is vrij eenvoudig. Het structuurdiagram is als volgt. Water v alt op de turbine, waardoor de wieken gaan draaien. Zij drijven op hun beurt, als gevolg van het koppel of de drukval, de hydraulische actuator aan. Van daaruit wordt het ontvangen vermogen overgedragen aan de elektrische generator, die genereert:elektriciteit.
Op dit moment wordt het hydro-elektrische schema meestal aangevuld met een controlesysteem. Hierdoor kan het ontwerp in de automatische modus werken. In geval van nood (bijvoorbeeld een ongeval), is het mogelijk om over te schakelen naar handmatige bediening.
Rassen van mini-waterkrachtcentrales
Het moet duidelijk zijn dat mini-waterkrachtcentrales niet meer dan drieduizend kilowatt kunnen produceren. Dit is het maximale vermogen van een dergelijke structuur. De exacte waarde hangt af van het type HPP en het ontwerp van de gebruikte apparatuur.
Afhankelijk van het type waterstroom worden de volgende typen stations onderscheiden:
- Kanaal, kenmerkend voor de vlaktes. Ze zijn geïnstalleerd op rivieren met een laag debiet.
- Stationair gebruik de energie van waterrivieren met een snelle waterstroom.
- HPP's geïnstalleerd op plaatsen waar de waterstroom da alt. Ze worden het vaakst aangetroffen in industriële organisaties.
- Mobiele, die zijn gebouwd met behulp van een versterkte hoes.
Voor de bouw van een waterkrachtcentrale is zelfs een klein beekje dat door het terrein stroomt voldoende. Eigenaren van huizen met centraal water hoeven niet te wanhopen.
Een van de Amerikaanse bedrijven heeft een station ontwikkeld dat thuis in het waterleidingsysteem kan worden ingebouwd. In het watertoevoersysteem is een kleine turbine ingebouwd, die in beweging wordt gezet door de waterstroom die door de zwaartekracht beweegt. Het vertraagt de snelheidwaterstroom, maar vermindert de kosten van elektriciteit. Bovendien is deze installatie volkomen veilig.
Zelfs mini-waterkrachtcentrales worden in de rioolbuis gebouwd. Maar hun constructie vereist het creëren van bepaalde voorwaarden. Water door de buis moet natuurlijk stromen vanwege de helling. De tweede eis is dat de leidingdiameter geschikt moet zijn voor de apparatuur. En dat kan niet in een vrijstaand huis.
Classificatie van mini HPP's
Mini-waterkrachtcentrales (de huizen waarin ze worden gebruikt zijn meestal de particuliere sector) zijn meestal een van de volgende typen, die verschillen in het werkingsprincipe:
- Het waterrad is het traditionele type en het gemakkelijkst te maken.
- Propeller. Gebruikt in gevallen waar de rivier een kanaal heeft met een breedte van meer dan tien meter.
- De slinger is geïnstalleerd op rivieren met een lichte stroming. Extra constructies worden gebruikt om de snelheid van de waterstroom te verhogen.
- De Darrieus-rotor wordt meestal geïnstalleerd in industriële installaties.
Deze opties zijn gebruikelijk omdat er geen dam voor nodig is.
Waterrad
Dit is een klassiek type waterkrachtcentrale, die het populairst is voor de particuliere sector. Mini-waterkrachtcentrales van dit type zijn een groot wiel dat kan draaien. De bladen worden in het water neergelaten. De rest van de structuur bevindt zich boven het kanaal, waardoor het hele mechanisme moet bewegen. Stroomwordt via een hydraulische aandrijving overgebracht naar een generator die stroom opwekt.
Schroefstation
Op het frame bevinden zich in verticale positie een rotor en een onderwatermolen, onder water neergelaten. De windmolen heeft wieken die draaien onder invloed van de stroming van het water. De beste weerstand wordt geboden door bladen van twee centimeter breed (met een snelle stroom, waarvan de snelheid echter niet hoger is dan twee meter per seconde).
In dit geval worden de bladen in beweging gebracht door de resulterende hefkracht, en niet door de waterdruk. Bovendien staat de bewegingsrichting van de bladen loodrecht op de stromingsrichting. Dit proces is vergelijkbaar met windmolenparken, alleen werkt het onder water.
Slinger HPP
Dit type mini-waterkrachtcentrale is een kabel die over het bed wordt gespannen en in een druklager is bevestigd. Turbines van klein formaat en gewicht (hydraulische rotoren) worden eraan opgehangen en stevig bevestigd in de vorm van een slinger. Ze bestaan uit twee halve cilinders. Door de uitlijning van de assen, wanneer ze in het water worden neergelaten, wordt er een koppel in gecreëerd. Dit leidt ertoe dat de kabel buigt, uitrekt en begint te draaien. In deze situatie is de kabel te vergelijken met een as die dient om vermogen over te brengen. Het ene uiteinde van het touw is verbonden met de versnellingsbak. Er wordt kracht op overgedragen door de rotatie van de kabel en hydraulische rotoren.
De aanwezigheid van verschillende "slingers" zal helpen om de kracht van het station te vergroten. Ze kunnen met elkaar worden verbonden. Zelfs dat verbetert niet veel.efficiëntie van deze HPP. Dit is een van de nadelen van zo'n structuur.
Een ander nadeel van deze soort is het gevaar dat het voor anderen creëert. Zo'n station kan alleen op verlaten plekken gebruikt worden. Waarschuwingsborden zijn verplicht.
Rotor Daria
Een mini-waterkrachtcentrale voor een privéhuis van dit type is vernoemd naar de ontwikkelaar - Georges Darier. Dit ontwerp werd gepatenteerd in 1931. Het is een rotor met bladen erop. Voor elk van de bladen worden de benodigde parameters afzonderlijk geselecteerd. De rotor wordt in verticale positie onder water neergelaten. De bladen roteren vanwege de drukval die optreedt onder invloed van water dat over hun oppervlak stroomt. Dit proces is vergelijkbaar met de liftkracht waardoor vliegtuigen opstijgen.
Dit type HPP heeft een goede efficiëntie-index. Het tweede voordeel is dat de richting van de stroming er niet toe doet.
Van de nadelen van dit soort energiecentrales kan men een complex ontwerp en een moeilijke installatie onderscheiden.
Voordelen van mini-waterkrachtcentrales
Ongeacht het type ontwerp, hebben mini-waterkrachtcentrales een aantal voordelen:
- Milieuvriendelijk, produceren geen schadelijke stoffen voor de atmosfeer.
- Het proces van het opwekken van elektriciteit is geruisloos.
- Water blijft schoon.
- Elektriciteit wordt constant opgewekt, ongeacht het tijdstip van de dag of de weersomstandigheden.
- Zelfs een klein stroompje is genoeg om het station uit te rusten.
- Overtollige elektriciteit kan worden verkocht aan buren.
- Je hebt niet veel vergunningdocumentatie nodig.
DIY Mini Waterkrachtcentrale
Je kunt een waterstation bouwen om zelf elektriciteit op te wekken. Voor een privéwoning is twintig kilowatt per dag voldoende. Zelfs een doe-het-zelf mini-waterkrachtcentrale kan deze waarde aan. Maar er moet aan worden herinnerd dat dit proces wordt gekenmerkt door een aantal kenmerken:
- Nauwkeurige berekeningen zijn moeilijk te maken.
- Afmetingen, de dikte van de elementen wordt "met het oog" geselecteerd, alleen empirisch.
- Geïmproviseerde constructies missen beschermende eigenschappen, wat resulteert in frequente storingen en bijbehorende kosten.
Daarom, als er geen ervaring en bepaalde kennis op dit gebied is, is het beter om van dit idee af te zien. Het kan goedkoper zijn om een kant-en-klaar station aan te schaffen.
Als je nog steeds besluit om alles met je eigen handen te doen, moet je beginnen met het meten van de snelheid van de waterstroom in de rivier. Het hangt immers af van het vermogen dat kan worden verkregen. Als de snelheid minder dan één meter per seconde is, zal de bouw van een mini-waterkrachtcentrale op deze plek zichzelf niet rechtvaardigen.
Een andere stap die niet mag worden overgeslagen, zijn de berekeningen. Het is noodzakelijk om zorgvuldig te berekenen hoeveel kosten zullen worden besteed aan de bouw van het station. Hierdoor kan blijken dat waterkrachtcentrales niet de beste optie zijn. Let dan op andere vormen van alternatieve elektriciteit.
Mini waterkrachtcentrale zou de beste kostenbesparende oplossing kunnen zijnvoor elektriciteit. Voor de constructie is het noodzakelijk om een rivier in de buurt van het huis te hebben. Afhankelijk van de gewenste eigenschappen kunt u de juiste uitvoering van de waterkrachtcentrale kiezen. Met de juiste aanpak kun je zelfs zo'n structuur met je eigen handen maken.
