विस्तार से वर्णन करें कि आपको क्या आवश्यकता हो सकती है माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन, इसका कोई मतलब नहीं है - इस प्रश्न के उत्तर स्पष्ट हैं। आइए संक्षेप में कहें कि प्रसिद्ध वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों में से - सौर जनरेटर, पवन और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र - बाद वाले संभावित रूप से कम लागत पर सबसे शक्तिशाली हैं। इसके अलावा, आप हवा या सूरज जैसे मौसम के कारकों से प्रभावित नहीं होते हैं।

घर में बने माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट का एक महत्वपूर्ण लाभ सामग्री की सापेक्ष सस्ताता और उपलब्धता भी है। फैक्ट्री हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन खरीदने पर आपको $ 1000-10000 खर्च हो सकते हैं,

हालांकि, यह मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट हैं जो विशेष रूप से एक अप्रस्तुत व्यक्ति के लिए डिजाइन और निर्माण के लिए सबसे कठिन हैं। उदाहरण के लिए, उत्साही लुकमोन अख्मेदोव (ताजिकिस्तान) को बिजली संयंत्र का अपना संस्करण बनाने में लगभग 2 साल लगे। इस लेख को लिखते समय, हमने पूरी प्रक्रिया को पर्याप्त विस्तार और स्पष्ट रूप से चरण दर चरण रेखांकित करने का प्रयास किया। हमें उम्मीद है कि हमारी मदद से आपको बहुत कम समय लगेगा।

सूक्ष्म जलविद्युत संयंत्रों के प्रकार

हम तुरंत ध्यान दें कि इस लेख में हम अपने हाथों से बांध रहित सूक्ष्म जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण के बारे में बात करेंगे। बांध का निर्माण एक जटिल और महंगा काम है, और आपको अधिकारियों के साथ तालमेल बिठाने में भी काफी समय देना होगा। बांध रहित पनबिजली संयंत्रों के साथ, सब कुछ बहुत सरल है: वे अधिक पर्यावरण के अनुकूल हैं, और उनकी मुख्य कमी - कम क्षमता - महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि हमें निजी, अपेक्षाकृत छोटी, जरूरतों के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

अलग से, हम ध्यान दें कि "माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन" का अर्थ 100 kW तक की क्षमता वाली इकाई है।

तो, डैमलेस हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट 4 प्रकार के होते हैं: "माला" हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन, "वॉटर व्हील", डेरियस रोटर और "प्रोपेलर" एक। इसके अलावा, बांध रहित पनबिजली संयंत्रों को अक्सर "बहने वाला" या "मुक्त-प्रवाह" कहा जाता है।

• 20 वीं शताब्दी के मध्य में सोवियत इंजीनियर ब्लिनोव द्वारा गारलैंड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन विकसित किया गया था। इसमें छोटे टर्बाइन होते हैं - हाइड्रोलिक रोटार, एक केबल पर मोतियों के रूप में बंधे होते हैं जो नदी के पार फेंके जाते हैं। केबल का एक सिरा एक सपोर्ट बेयरिंग से जुड़ा होता है, और दूसरा जनरेटर शाफ्ट को घुमाता है। इस इकाई में केबल एक शाफ्ट का कार्य करता है, जिसका रोटेशन जनरेटर शाफ्ट को प्रेषित किया जाता है। एक माला पनबिजली स्टेशन के नुकसान में सापेक्ष उच्च लागत, दूसरों के लिए खतरा (यह संभावना है कि इस तरह की परियोजना को अधिकारियों, पड़ोसियों के साथ समन्वयित करना होगा) और कम उत्पादन शक्ति शामिल है।
• पानी का पहिया पानी की सतह के लंबवत स्थापित होता है और पानी में आधे से भी कम डूबा होता है। इसे दो तरह से संचालित किया जा सकता है: या तो पानी का प्रवाह पहिया के नीचे ब्लेड पर दबाव डालता है, इसे घुमाने के लिए मजबूर करता है, या पानी का प्रवाह ऊपर से पहिया पर पड़ता है (नीचे फोटो देखें)। बाद वाले विकल्प की दक्षता बहुत अधिक है। इस प्रकार के टरबाइन का निर्माण करते समय, मुख्य मुद्दा ब्लेड के आकार का सक्षम विकल्प है, जो जल ऊर्जा के सबसे कुशल उपयोग की अनुमति देगा।
• डेरियस रोटर एक ऊर्ध्वाधर रोटर है जिसमें विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ब्लेड होते हैं। इसके लिए धन्यवाद, पानी का प्रवाह विभिन्न बलों के साथ ब्लेड पर दबाता है, जिसके कारण घूर्णन होता है। इस प्रभाव की तुलना हवाई जहाज के विंग के लिफ्ट से की जा सकती है, जो विंग के ऊपर और नीचे दबाव अंतर के कारण होता है।
• प्रोपेलर एक पवन टरबाइन प्रोपेलर (इसलिए नाम) या जहाज के प्रोपेलर के डिजाइन के समान है। हालांकि, पानी के नीचे के प्रोपेलर के ब्लेड आमतौर पर बहुत संकरे होते हैं, जो प्रवाह ऊर्जा को अधिक कुशलता से उपयोग करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, 1-2 मीटर / सेकंड की वर्तमान गति वाली नदी के लिए, 2 सेंटीमीटर की चौड़ाई पर्याप्त है। यह डिजाइन तेज और गहरी नदियों के लिए उपयुक्त है। एक महत्वपूर्ण बिंदु: स्नान करने वालों और पर्यटकों की सुरक्षा के लिए, एक बाड़ और एक चेतावनी बोया स्थापित करना सुनिश्चित करें। मशीन काफी तेजी से घूमती है और इससे गंभीर चोट लग सकती है

हमारी राय में, विनिर्माण के लिए DIY माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनप्रोपेलर या वाटरव्हील डिज़ाइन का उपयोग करना सबसे अच्छा है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पूर्वनिर्मित इकाइयों में दोनों प्रकार के टर्बाइनों का एक जटिल आकार होता है (तथाकथित "कपलान टरबाइन," पेल्टन टरबाइन ", आदि), जो विभिन्न प्रकार के प्रवाह के लिए अधिकतम दक्षता प्राप्त करना संभव बनाता है। हालांकि, "घरेलू" उत्पादन में ऐसी टर्बाइन बनाना मुश्किल है।

सूक्ष्म पनबिजली संयंत्रों और बुनियादी गणनाओं के बारे में थोड़ा सिद्धांत।

अगला कदम प्रवाह दर की गणना और माप करना है। इसे आंख से निर्धारित करना बहुत जोखिम भरा है - गलती करना बहुत आसान है, इसलिए तट के साथ 10-20 मीटर मापें, एक फ्लोट (एक चिप, एक छोटी गेंद) को पानी में फेंक दें और चिप के लिए लगने वाले समय को मापें दूरी तैरने के लिए। हम दूरी को समय से विभाजित करते हैं - हमें धारा की गति मिलती है। जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, यदि यह 1 m / s से कम है, तो इस प्रवाह में एक माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का उपकरण अनुचित हो सकता है। यदि हम ऊंचाई के अंतर के कारण ऊर्जा प्राप्त करने की योजना बनाते हैं, तो शक्ति की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

पावर एन = के * 9.81 * 1000 * क्यू * एच,

जहां k प्रणाली की दक्षता है (आमतौर पर 20% -50%); 9.81 (एम / सेकंड 2) - मुक्त गिरावट त्वरण; एच - ऊंचाई का अंतर;

क्यू - पानी की खपत (एम 3 / सेकंड); 1000 - पानी का घनत्व (किलो / एम 3)।

जैसा कि आप सूत्र से देख सकते हैं, शक्ति गति के सीधे आनुपातिक है। यदि नदी की कई शाखाएँ, शाखाएँ हैं, तो यह सभी में गति को मापने और सबसे अधिक गति और गहराई वाले प्रवाह को चुनने के लायक है। कृपया ध्यान दें कि माप शांत मौसम में किया जाना चाहिए।

नदी की चौड़ाई और गहराई मीटर में ज्ञात कीजिए। सरल तरीके से, हम मानते हैं कि क्रॉस सेक्शन में प्रवाह में एक आयत का आकार होता है, फिर क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को इसकी गति से गुणा करने पर, हमें प्रवाह दर प्राप्त होती है:

क्यू = ए * बी * वी। चूंकि वास्तव में, जल प्रवाह के क्रॉस-सेक्शन का एक छोटा क्षेत्र होता है, जिसके परिणामस्वरूप मूल्य को 70% -80% से गुणा किया जाना चाहिए।

यदि हमारे पास पहले से ही एक तैयार जनरेटर है, तो हम पहिया के संभावित कार्य त्रिज्या और आवश्यक गुणन कारक का अनुमान लगा सकते हैं।

पहिया त्रिज्या (एम) = प्रवाह वेग (एम / एस) / पहिया गति (एचजेड)। हम जनरेटर की ऑपरेटिंग आवृत्ति (आमतौर पर "आरपीएम" में) और अनुमानित कमी अनुपात को जानकर पहिया की गति का अनुमान लगा सकते हैं।

अभ्यास करें: हम सूक्ष्म जलविद्युत संयंत्र स्वयं बनाते हैं

अब टरबाइन के डिजाइन और निर्माण की बारी थी। नीचे हम "वाटर व्हील" प्रकार के माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के निर्माण की विशेषताओं का वर्णन करते हैं। यह डिजाइन उपयोग करने के लिए फायदेमंद है यदि हमारे पास प्रवाह के लिए ऊंचाई में अंतर को व्यवस्थित करने की क्षमता है (या ऐसा अंतर पहले से मौजूद है, उदाहरण के लिए, यह एक तालाब से नाली का पाइप है)। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ब्लेड के आकार पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। यदि आप मरने के रूप में ब्लेड के साथ एक पहिया का उपयोग करते हैं (नीचे फोटो देखें, इस मामले में ब्लेड 45 डिग्री के कोण पर स्थापित होते हैं), तो इस तरह की स्थापना की दक्षता बहुत कम होगी।

अवतल ब्लेड का उपयोग करना बेहतर होता है, जिसे प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, पीवीसी या धातु पाइप से, इसे लंबाई में 2 या 4 भागों में काटकर। जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, कम से कम 16 ब्लेड होने चाहिए। पाइप को यथासंभव सीधा काटने के लिए, सतह के साथ अंकन रेखाएँ खींचें। आप 2 समानांतर लकड़ी के ब्लॉक भी संलग्न कर सकते हैं और उन्हें गाइड के रूप में उपयोग कर सकते हैं। ब्लेड की सतह को रेत दिया जाना चाहिए, अन्यथा पानी की कुछ ऊर्जा घर्षण पर खर्च की जाएगी।

पहिया के रूप में, आप केबल के नीचे से एक खाली कॉइल का उपयोग कर सकते हैं, या बस उपयुक्त व्यास के डिस्क बना सकते हैं। डिस्क के बीच की दूरी ब्लेड की लंबाई से मेल खाती है। हम डिस्क को एक साथ जोड़ते हैं और ब्लेड स्थापित करने के लिए अर्धवृत्ताकार खांचे काटते हैं। वैकल्पिक रूप से, ब्लेड को वेल्डेड किया जा सकता है। यदि संरचना छोटी है, तो पहिये के सामने लगे जाल का उपयोग मलबे को बाहर रखने के लिए किया जा सकता है। मामले में जब पानी ऊपर से ब्लेड पर गिरता है, लेकिन प्रवाह काफी चौड़ा होता है, तो यह एक नोजल बनाने के लिए समझ में आता है (नीचे फोटो देखें), जिसके लिए प्रवाह की सारी ऊर्जा का उपयोग किया जाएगा। ऊपर के फोटो में आप देख सकते हैं कि वेस्ट पाइप अपने आप में संकरा है, इसलिए नोजल का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। किसी भी मामले में, प्रवाह को ऊपर से पानी के पहिये पर गिरना चाहिए, लगभग 10 घंटे तक, यदि आप घड़ी के चेहरे के रूप में पहिया की कल्पना करते हैं।

एक वेल्डेड धातु फ्रेम का उपयोग समर्थन संरचना के रूप में किया जा सकता है। दक्षता बढ़ाने के लिए, यदि संभव हो तो, पहिया की स्थिति को बदलने की कोशिश करें: आने वाले प्रवाह के करीब-आगे, उच्च-निचला।

अब हमें स्टेप-अप रेड्यूसर (गुणक) को माउंट करने की आवश्यकता है। गियर और चेन दोनों उपयुक्त हैं। किस प्रकार के गुणक का उपयोग करना है और किस प्रकार के कमी कारक की आवश्यकता है यह प्रवाह शक्ति, पहिया और जनरेटर के प्रदर्शन पर निर्भर करता है। गुणांक की गणना करना बहुत सरल है - जनरेटर क्रांतियों की कार्य संख्या को प्रति मिनट पहिया क्रांतियों की संख्या से विभाजित किया जाता है। कभी-कभी आपको 2 अलग-अलग प्रकार के गियरबॉक्स का उपयोग करना पड़ता है। एक पहिया से गियरबॉक्स या जनरेटर में रोटेशन को स्थानांतरित करने के लिए, एक पाइप, प्रोपेलर शाफ्ट या अन्य समान तत्व का उपयोग किया जाता है।

किसी भी उपयुक्त इंजन को जनरेटर के रूप में चुना जाता है, जबकि यह वांछनीय है कि यह तुल्यकालिक हो। एसिंक्रोनस के लिए, आपको "स्टार" या "डेल्टा" सर्किट के अनुसार काम करने वाले कैपेसिटर को जोड़ना होगा। संधारित्र विशेषताएँ मुख्य वोल्टेज और मोटर मापदंडों पर निर्भर करती हैं। इंडक्शन मोटर का उपयोग करते समय मुख्य समस्या निरंतर गति बनाए रखना होगी। यदि यह बदलता है, तो कैपेसिटर को बदलना होगा, जो बहुत परेशानी वाला हो सकता है।

जलविद्युत संयंत्र विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए पानी की शक्ति का उपयोग करते हैं। स्व-निर्मित स्टेशन केंद्रीकृत बिजली ग्रिड से दूर होने की समस्या को हल करते हैं या बिजली बचाने में मदद करते हैं।

पनबिजली संयंत्रों के फायदे और नुकसान

अन्य प्रकार के वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की तुलना में जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के निम्नलिखित लाभ हैं:

• वे मौसम और दिन के समय (विपरीत) पर निर्भर नहीं करते हैं। यह अनुमानित दर पर अधिक बिजली उत्पन्न करने की अनुमति देता है।
• स्रोत (नदी या धारा) की शक्ति को समायोजित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, बांध के साथ चैनल को संकीर्ण करना या पानी की ऊंचाई में अंतर प्रदान करना पर्याप्त है।
• हाइड्रोलिक इकाइयां कोई शोर नहीं करती हैं (विपरीत)।
• कई प्रकार के कम बिजली संयंत्रों को किसी स्थापना परमिट की आवश्यकता नहीं होती है।

स्व-निर्मित पनबिजली संयंत्रों के नुकसान में ठंड के मौसम में काम करने में असमर्थता शामिल है। इसके अलावा, जलीय वातावरण संक्षारक है, इसलिए स्टेशन के हिस्से जलरोधक और टिकाऊ होने चाहिए।

अपने घर के लिए ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत के रूप में उपयोग के लिए मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन को डिजाइन करते समय, निम्नलिखित कारक निर्णायक होने चाहिए:

• घर से नदी की निकटता। घर से दूर होममेड स्टेशन स्थापित करना इसके लायक नहीं है। स्थापना जितनी दूर होगी, उसकी दक्षता उतनी ही कम होगी, क्योंकि संचरण के दौरान कुछ ऊर्जा नष्ट हो जाएगी। इसके अलावा, अपने पनबिजली संयंत्र को चोरी या क्षति से बचाना अधिक कठिन है।
• पर्याप्त प्रवाह दर या इसके बढ़ने की संभावना। पानी की गति बढ़ने के साथ स्टेशन की शक्ति तेजी से बढ़ती है।

गति का पता लगाना आसान है। स्टायरोफोम या टेनिस बॉल का एक टुकड़ा पानी में फेंक दें और एक निश्चित दूरी तैरने में लगने वाले समय को मापें। फिर मीटर को सेकंड से विभाजित करें और आपको गति मिल जाएगी। स्व-निर्मित हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के लिए न्यूनतम पर्याप्त जल वेग 1 m / s है।

यदि आपकी नदी या नाले की प्रवाह दर इस मान से कम है, तो इसे एक छोटे बांध या एक संकरी पाइप द्वारा मजबूत किया जाएगा। लेकिन ये विकल्प अतिरिक्त चुनौतियां पेश कर सकते हैं। बांध के निर्माण के लिए अधिकारियों की अनुमति के साथ-साथ पड़ोसियों की सहमति की आवश्यकता होती है।

DIY मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का डिज़ाइन बल्कि जटिल है, इसलिए स्वतंत्र रूप से केवल एक छोटा स्टेशन बनाना संभव होगा, जो बिजली की बचत करेगा या एक मामूली अर्थव्यवस्था को ऊर्जा प्रदान करेगा। स्व-निर्मित पनबिजली स्टेशन के कार्यान्वयन के दो उदाहरण नीचे दिए गए हैं।

साइकिल से मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कैसे बनाएं

यह एचपीपी विकल्प साइकिल यात्रा के लिए आदर्श है। यह कॉम्पैक्ट और हल्का है, लेकिन यह एक धारा या नदी के किनारे स्थापित एक छोटे से शिविर को ऊर्जा प्रदान कर सकता है। परिणामी बिजली शाम की रोशनी और मोबाइल उपकरणों को चार्ज करने के लिए पर्याप्त होगी।

स्टेशन को स्थापित करने के लिए आपको आवश्यकता होगी:

• साइकिल के सामने का पहिया।
• एक साइकिल जनरेटर जिसका उपयोग साइकिल की रोशनी को बिजली देने के लिए किया जाता है।
• घर का बना ब्लेड। उन्हें शीट एल्यूमीनियम से पहले से काटा जाता है। ब्लेड की चौड़ाई दो से चार सेंटीमीटर के बीच होनी चाहिए, और लंबाई पहिया के हब से उसके रिम तक होनी चाहिए। ब्लेड की संख्या कितनी भी हो सकती है, उन्हें एक दूसरे से समान दूरी पर रखा जाना चाहिए।

ऐसे स्टेशन को शुरू करने के लिए पहिए को पानी में डुबो देना काफी है। विसर्जन की गहराई प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है, लगभग एक तिहाई से लेकर आधे पहिये तक।

स्थायी उपयोग के लिए अधिक शक्तिशाली स्टेशन बनाने के लिए, आपको अधिक टिकाऊ सामग्री की आवश्यकता होगी। धात्विक और प्लास्टिक तत्व सबसे उपयुक्त होते हैं क्योंकि वे जलीय पर्यावरण के संपर्क में आने से बचाने में आसान होते हैं। लेकिन लकड़ी के हिस्से भी उपयुक्त हैं यदि उन्हें एक विशेष समाधान के साथ लगाया जाता है और जलरोधक पेंट के साथ चित्रित किया जाता है।

स्टेशन को निम्नलिखित तत्वों की आवश्यकता है:

• स्टील केबल ड्रम (2.2 मीटर व्यास)। इससे रोटर-व्हील बनाया जाता है। ऐसा करने के लिए, ड्रम को टुकड़ों में काट दिया जाता है और 30 सेंटीमीटर की दूरी पर फिर से वेल्डेड किया जाता है। ब्लेड ड्रम के अवशेषों (18 पीस) से बनाए जाते हैं। उन्हें 45 डिग्री के कोण पर त्रिज्या में वेल्डेड किया जाता है। पूरे ढांचे को सहारा देने के लिए कोनों या पाइपों से एक फ्रेम बनाया जाता है। पहिया बीयरिंग पर घूमता है।
• पहिया पर एक चेन रिड्यूसर स्थापित है (ट्रांसमिशन अनुपात चार होना चाहिए)। ड्राइव और जनरेटर के एक्सल को संरेखित करना आसान बनाने के लिए, साथ ही कंपन को कम करने के लिए, पुरानी कार से कार्डन के माध्यम से रोटेशन को प्रसारित किया जाता है।
• एक अतुल्यकालिक मोटर जनरेटर के लिए उपयुक्त है। इसमें लगभग ४० के अनुपात के साथ एक और गियर रिड्यूसर जोड़ा जाना चाहिए। फिर, १६० के कुल कमी अनुपात के साथ ३००० आरपीएम के साथ तीन-चरण जनरेटर के लिए, क्रांतियों की संख्या घटकर २० आरपीएम हो जाएगी।
• सभी इलेक्ट्रीशियन को वाटरप्रूफ कंटेनर में रखें।

वर्णित कच्चे माल को लैंडफिल में या दोस्तों से खोजना आसान है। आप स्टील ड्रम को ग्राइंडर से काटने और वेल्डिंग के लिए (या आप खुद सब कुछ कर सकते हैं) विशेषज्ञों को भुगतान कर सकते हैं। नतीजतन, 5 किलोवाट तक की क्षमता वाले एक पनबिजली स्टेशन पर एक नगण्य राशि खर्च होगी।

पानी से बिजली प्राप्त करना इतना मुश्किल नहीं है। स्व-निर्मित हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के आधार पर एक स्वायत्त बिजली आपूर्ति प्रणाली का निर्माण करना, स्टेशन को कार्य क्रम में बनाए रखना और इसके आसपास के लोगों और जानवरों की सुरक्षा सुनिश्चित करना अधिक कठिन है।

मैं हमेशा अपने घर की परिधि के चारों ओर बहने वाली धारा से बिजली प्राप्त करना चाहता था। लगभग तीन साल पहले, मैंने यह जांचने के लिए एक अस्थायी टर्बाइन स्थापित किया था कि क्या एक बड़ा टरबाइन व्हील काम करेगा।

इस पहिये का डेमो संस्करण पुराने व्हील स्टैंड और लकड़ी के पैलेट से ब्लेड के रूप में बनाया गया था।

एक जनरेटर के रूप में, मैंने अमेटेक ड्राइव मोटर से एक पुरानी डीसी पट्टी का उपयोग किया। पूरा काम पूरा करने के लिए, मैंने एक मिनी मोटरसाइकिल चेन और 70 और 9 दांतों वाले स्प्रोकेट (व्हील रोटेशन और इंजन पर) का इस्तेमाल किया। सभी वस्तुओं की कीमत लगभग £ 30 है।

इसने अधिकतम 25 वाट उत्पन्न किया और लगभग एक वर्ष तक चला, मुख्य रूप से एमेटेक इंजन और पहिया आकार की सीमाओं के कारण, और मुझे एक बड़ा टरबाइन बनाने के लिए प्रेरित किया।

सबसे पहले, मुझे धारा के पानी को बांधना था, ताकि जल स्तर मेरी छाती के आसपास हो। गर्मियों के अंत की प्रतीक्षा किए बिना, मैंने एक बिल्ज पंप की मदद से पानी निकाला और सीमेंट का एक बांध बनाया।

टर्बाइन के पहिये मेरे लिए स्थानीय निर्माण कंपनियों द्वारा एक टिकाऊ टुकड़े टुकड़े से निर्मित किए गए थे, जिसका उपयोग जहाज निर्माण में क्लैडिंग और डेकिंग बनाने के लिए किया जाता था, जो 13 मिमी मोटा था। मैंने उसी सामग्री से ब्लेड बनाए। अंत में, मैंने डिस्क और ब्लेड को उनके जीवन को लम्बा करने के लिए एक विशेष जल विकर्षक यौगिक के साथ कवर किया।

मैंने ओक लॉग से टरबाइन के लिए आधार बनाया। ओक बहुत सख्त निकला, इसलिए मुझे पत्थर के फ्रेम में लॉग को बोल्ट करते समय टिंकर करना पड़ा। मुझे छेद ड्रिल करना था, और इसके लिए मुझे टर्बाइन को संतुलित करने और सभी आयामों को समायोजित करने और बोल्ट को कसने के लिए बांधना पड़ा।

पहिया स्थापित करने के बाद, अगला कदम ड्राइव और जनरेटर के साथ समस्या को हल करना था।

प्रारंभ में मैंने एक मिनीमोटो ड्राइव का उपयोग किया, लेकिन फिर दांतों के बीच की दूरी के कारण छोटी श्रृंखला खिसकने लगी और मैंने एक असर आपूर्तिकर्ता से 3/8 पिच चेन और स्प्रोकेट खरीदने का फैसला किया। जनरेटर ने विंडब्लू पावर परमानेंट मैग्नेट जेनरेटर (पीएमजी) की आपूर्ति की। यह 150 आरपीएम पर 12 वोल्ट जेनरेट करने में सक्षम है। इसे अक्सर एक परिवर्तित कार जनरेटर के रूप में उपयोग किया जाता है। एक पारंपरिक जनरेटर 3000 आरपीएम पर केवल 12 वोल्ट का उत्पादन करता है। मैंने इस इंजन को यूएस से 135 पाउंड में ऑर्डर किया था जिसमें डाक खर्च भी शामिल था।

पहिया बहुत धीमी गति से घूम रहा था, और मुझे बांध के नीचे एक सीढ़ीदार नाबदान बनाना था, जिस पर पानी एक संकीर्ण वेंट में एकत्र किया गया था और ब्लेड पर अधिक बलपूर्वक डाला गया था।

इसके अलावा, मैंने 1 सेमी के एक खंड के साथ स्टील केबल के साथ फ्रेम के मुख्य रेल को तेज किया, और जहां संभव हो, बांध को अचानक फटने या होने पर डिवाइस को नुकसान से बचाने के लिए 1 फुट लंबे एंकर बोल्ट के साथ आधार को मजबूत किया। हवा का एक तेज झोंका।

टरबाइन 4x55AH ब्रांड न्यू एक्यूमुलेटर्स से लैस है। उनकी मदद से मैं लगातार अपना लैपटॉप रिचार्ज करता हूं। मैंने गैरेज और घर को रोशन करने के लिए दो सैन्य ट्रैक्शन लेड-एसिड बैटरी 2x110Ah हॉकर भी खरीदी। दो अलग-अलग प्रकार की बैटरियों को वोल्टेज की आपूर्ति अलग-अलग तारों से होती है।

मैं लगभग एक साल से इस प्रणाली का उपयोग कर रहा हूं। उत्पादन शक्ति 50 वाट है, चरम पर यह 500 वाट तक का उत्पादन करती है। कई बार पानी कम होने के कारण, साथ ही बाढ़ के दौरान मुख्य प्रवाह में रुकावट के कारण टरबाइन को बंद कर दिया गया था। और इसलिए - यह पूरे वर्ष काम करता है।

अनुवाद: यारोस्लाव निकोलाइविच

अगली पंक्ति में निर्माण हैं, जिसका प्रोटोटाइप फ्री-फ्लो (1964 का मॉडल) माला हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन वी। ब्लिनोव था।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट, जिन पर चर्चा की जाएगी, फ्री-फ्लो हैं, तथाकथित सैवोनियस रोटर्स से बने एक मूल टर्बाइन के साथ, एक आम (शायद लचीला, समग्र) काम करने वाले शाफ्ट पर घिरा हुआ है। उन्हें अपनी स्थापना के लिए बांधों और अन्य बड़े पैमाने पर हाइड्रोलिक संरचनाओं की आवश्यकता नहीं होती है। वे उथले पानी में भी पूरी दक्षता के साथ काम करने में सक्षम हैं, जो संरचना की सादगी, कॉम्पैक्टनेस और विश्वसनीयता के साथ मिलकर, इन पनबिजली संयंत्रों को उन किसानों और बागवानों के लिए बहुत आशाजनक बनाते हैं जिनके भूमि भूखंड छोटी धाराओं (नदियों) के पास स्थित हैं। धाराएँ और खांचे)।

बांधों के विपरीत, मुक्त प्रवाह वाले जल विद्युत संयंत्र केवल बहते पानी की गतिज ऊर्जा का उपयोग करने के लिए जाने जाते हैं। शक्ति का निर्धारण करने के लिए, यहाँ एक सूत्र है:

एन = 0.5 * पी * वी 3 * एफ * एन (1),

एन - काम करने वाले शाफ्ट (डब्ल्यू) पर बिजली,
- पी - पानी का घनत्व (1000 kt / m3),
- V नदी के प्रवाह की गति (m / s) है,
- एफ हाइड्रोलिक मशीन (एम 2) के काम करने वाले शरीर के सक्रिय (जलमग्न) हिस्से का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है,
- n - ऊर्जा रूपांतरण की दक्षता।

जैसा कि सूत्र 1 से देखा जा सकता है, 1 मीटर / सेकंड की नदी की गति पर, हाइड्रोलिक मशीन के सक्रिय भाग के क्रॉस-सेक्शन का एक वर्ग मीटर, आदर्श रूप से (जब n = 1), केवल 500 के बराबर शक्ति होती है डब्ल्यू यह मूल्य स्पष्ट रूप से औद्योगिक उपयोग के लिए छोटा है, लेकिन यह एक किसान या गर्मी के निवासी के सहायक खेत के लिए काफी पर्याप्त है। इसके अलावा, इसे कई "पनबिजली माला" के समानांतर संचालन द्वारा बढ़ाया जा सकता है।

और एक और सूक्ष्मता। इसके अलग-अलग हिस्सों में नदी की गति अलग-अलग है। इसलिए, एक मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का निर्माण शुरू करने से पहले, एक सरल कार्यप्रणाली का उपयोग करके अपनी नदी की ऊर्जा क्षमता का निर्धारण करना आवश्यक है। आइए हम केवल यह याद रखें कि मापने वाले फ्लोट द्वारा तय की गई दूरी और इसके पारित होने के समय से विभाजित दूरी इस खंड में औसत प्रवाह वेग के अनुरूप होगी। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए: मौसम के आधार पर यह पैरामीटर बदल जाएगा।

इसलिए, डिजाइन की गणना औसत (मिनी-एचपीपी के संचालन की नियोजित अवधि के लिए) नदी प्रवाह दर द्वारा निर्देशित की जानी चाहिए।

चित्र एक। स्व-निर्मित माला मिनी-पनबिजली संयंत्रों के लिए सवोनियस रोटार:

ए, बी - ब्लेड; 1 - अनुप्रस्थ, 2 - अंत।

अगला, आपको हाइड्रोलिक मशीन के सक्रिय भाग और उसके प्रकार का आकार निर्धारित करने की आवश्यकता है। चूंकि संपूर्ण मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन निर्माण के लिए जितना संभव हो उतना सरल और सरल होना चाहिए, सबसे उपयुक्त प्रकार का कनवर्टर अंत डिजाइन का सेवोनियस रोटर है। पानी में पूर्ण विसर्जन के साथ काम करते समय, F का मान रोटर D के व्यास के गुणनफल के बराबर लिया जा सकता है, इसकी लंबाई L, और n = 0.5। अभ्यास के लिए स्वीकार्य सटीकता के साथ रोटेशन एफ की आवृत्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

एफ = 48 वी / 3.14 डी (आरपीएम) (2)।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट को सबसे कॉम्पैक्ट बनाने के लिए, गणना के दौरान दी गई शक्ति को वास्तविक भार के साथ सहसंबद्ध किया जाना चाहिए, जिसकी बिजली आपूर्ति मिनी-एचपीपी द्वारा प्रदान की जानी चाहिए (चूंकि, पवन टरबाइन के विपरीत, करंट की आपूर्ति की जाएगी) यहां उपभोक्ता के नेटवर्क पर लगातार)। एक नियम के रूप में, इस बिजली का उपयोग प्रकाश व्यवस्था, टीवी, रेडियो, रेफ्रिजरेटर के लिए किया जाता है। इसके अलावा, केवल बाद वाले को लगातार दिन के दौरान काम में शामिल किया जाता है। बाकी बिजली के उपकरण मुख्य रूप से शाम के समय काम करते हैं। इसके आधार पर, एक मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन से चार्ज की गई स्टोरेज बैटरी की मदद से पीक लोड को कवर करते हुए, 250-300 डब्ल्यू के क्रम के एक "हाइड्रोपावर गारलैंड" से अधिकतम शक्ति पर ध्यान केंद्रित करने की सलाह दी जाती है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के वर्किंग शाफ्ट से जनरेटर की चरखी तक टॉर्क का ट्रांसमिशन आमतौर पर एक इंटरमीडिएट ट्रांसमिशन का उपयोग करके किया जाता है। हालांकि, इस तत्व को, कड़ाई से बोलते हुए, बाहर रखा जा सकता है यदि माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले जनरेटर में 750 आरपीएम से कम की रोटेशन की ऑपरेटिंग गति होती है। हालांकि, सीधे कनेक्शन को अक्सर छोड़ना पड़ता है। दरअसल, घरेलू रूप से उत्पादित जनरेटर के भारी बहुमत के लिए, बिजली की "वितरण" की शुरुआत में रोटेशन की परिचालन गति 1500-3000 आरपीएम की सीमा के भीतर है। इसका मतलब है कि हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट और इलेक्ट्रिक जनरेटर के शाफ्ट के अतिरिक्त समन्वय की आवश्यकता है।

खैर, अब, जब प्रारंभिक सैद्धांतिक भाग समाप्त हो गया है, हम विशिष्ट निर्माणों पर विचार करेंगे, उनमें से प्रत्येक की अपनी खूबियां हैं।

उदाहरण के लिए, दो समाक्षीय की क्षैतिज व्यवस्था के साथ एक अर्ध-स्थिर मुक्त-प्रवाह मिनी-एचपीपी, एक दूसरे के सापेक्ष 90 ° (स्व-शुरुआत की सुविधा के लिए) और अनुप्रस्थ प्रकार के सवोनियस रोटार से सख्ती से जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, इस स्व-निर्मित जलविद्युत संयंत्र के मुख्य भाग और असेंबली लकड़ी से बने हैं जो सबसे सुलभ और "आज्ञाकारी" निर्माण सामग्री है।

प्रस्तावित मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन सबमर्सिबल है। यही है, इसका समर्थन फ्रेम तल पर जलकुंड के पार स्थित है और इसे पुरुष रस्सियों या डंडों से प्रबलित किया जाता है (यदि, उदाहरण के लिए, पैदल मार्ग, एक नाव डॉक, आदि हैं)। यह जलकुंड द्वारा ही संरचना के कैरीओवर से बचने के लिए किया जाता है।

रेखा चित्र नम्बर 2। अनुप्रस्थ रोटार की क्षैतिज व्यवस्था के साथ सबमर्सिबल मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन:
1 - बेस स्पर (बार 150x100, 2 पीसी।), 2 - निचला क्रॉस-बार (बोर्ड 150x45, 2 पीसी।), 3 - मध्य क्रॉस-बार (बार 150x120, 2 पीसी।), 4 - रिसर (गोल लकड़ी के साथ) 100 का व्यास, 4 पीसी। ।), 5 ऊपरी स्पर (बोर्ड 150x45, 2 पीसी।), 6 - ऊपरी क्रॉस सदस्य (बोर्ड 100x40, 4 पीसी।), 7 - मध्यवर्ती शाफ्ट (स्टेनलेस स्टील, रॉड के व्यास के साथ) 30), 8 - चरखी ब्लॉक, 9 - निरंतर जनरेटर चालू, 10 - एक चीनी मिट्टी के बरतन रोलर और दो-कोर अछूता तार के साथ "गेंडर", 11 - बेस प्लेट (बोर्ड 200x40), 12 - ड्राइविंग चरखी, 13 - लकड़ी के असर विधानसभा ( 2 पीसी।), 14 - "जलविद्युत माला" रोटर (डी 600, एल 1000, 2 पीसी।), 15 डिस्क (20-40 मिमी की मोटाई वाले बोर्डों से एक ढाल में नीचे दस्तक, 3 पीसी।); धातु बन्धन तत्व (ब्रेसिज़, चरम डिस्क के हब सहित) पारंपरिक रूप से नहीं दिखाए जाते हैं।

बेशक, मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की साइट पर नदी की गहराई सपोर्ट फ्रेम की ऊंचाई से कम होनी चाहिए। अन्यथा, विद्युत जनरेटर में पानी प्रवेश करने से बचना बहुत कठिन (यदि असंभव नहीं है) है। ठीक है, अगर जिस स्थान पर मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट स्थित होना चाहिए, उसकी गहराई 1.5 मीटर से अधिक है या उच्च प्रवाह दर और प्रवाह दर है जो पूरे वर्ष में बहुत भिन्न होती है (जो, वैसे, काफी विशिष्ट है) बर्फ से ढके जलकुंडों के लिए), तो इस संरचना को तैरने से लैस करने की सिफारिश की जाती है। इससे नदी पर स्थापित होने पर इसे स्थानांतरित करना भी आसान हो जाएगा।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का समर्थन फ्रेम लकड़ी, बोर्ड और छोटे लॉग से बना एक आयताकार फ्रेम है, जिसे नाखून और तार (केबल्स) से बांधा जाता है। संरचना के धातु के हिस्से (नाखून, बोल्ट, क्लैंप, कोण, आदि) यदि संभव हो तो स्टेनलेस स्टील या अन्य संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातुओं से बने होने चाहिए।

खैर, चूंकि इस तरह के मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट का संचालन अक्सर रूस में केवल मौसमी होता है (अधिकांश नदियों के जमने के कारण), परिचालन अवधि की समाप्ति के बाद, खींची गई पूरी संरचना का सावधानीपूर्वक निरीक्षण किया जाता है। सड़े हुए लकड़ी के तत्व, जंग खाए हुए, सावधानियों के बावजूद, धातु के हिस्सों को समय पर बदल दिया जाता है।

हमारे मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की मुख्य इकाइयों में से एक "हाइड्रोपावर गारलैंड" है जिसमें दो कठोर रूप से स्थिर (और काम करने वाले शाफ्ट पर एक ही पूरे) रोटार होते हैं। उनकी डिस्क आसानी से 20-30 मिमी की मोटाई वाले बोर्डों से बनाई जा सकती हैं। ऐसा करने के लिए, उनसे एक ढाल बनाकर, एक कम्पास की मदद से, 600 मिमी के व्यास वाला एक चक्र बनाया जाता है। फिर प्रत्येक बोर्ड को परिणामी वक्र के अनुसार काट दिया जाता है। रिक्त स्थान को दो स्ट्रिप्स (आवश्यक कठोरता देने के लिए) पर एक साथ खटखटाने के बाद, वे तीन बार सब कुछ दोहराते हैं - आवश्यक डिस्क की संख्या के अनुसार।

ब्लेड के लिए, उन्हें छत के लोहे से बनाने की सलाह दी जाती है। और बेहतर - बेलनाकार स्टेनलेस स्टील के कंटेनर (बैरल) से, आकार में उपयुक्त और आधा (अक्ष के साथ) में कटौती, जिसमें कृषि उर्वरक और अन्य आक्रामक सामग्री आमतौर पर संग्रहीत और परिवहन की जाती है। अंतिम उपाय के रूप में, ब्लेड को लकड़ी से भी बनाया जा सकता है। लेकिन उनका वजन (खासकर लंबे समय तक पानी में रहने के बाद) काफी बढ़ जाएगा। और फ्लोट पर मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट बनाते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

"पनबिजली माला" के सिरों पर स्पाइक सपोर्ट लगे होते हैं। वास्तव में, ये एक विस्तृत निकला हुआ किनारा और एक अंत की-वे के साथ छोटे सिलेंडर हैं। निकला हुआ किनारा चार बोल्ट के साथ संबंधित रोटर डिस्क से जुड़ा हुआ है।

घर्षण को कम करने के लिए, मध्य क्रॉस सदस्यों पर बीयरिंग प्रदान की जाती हैं। और चूंकि साधारण बॉल या रोलर बेयरिंग पानी में काम करने के लिए अनुपयुक्त हैं, ... घर का बना लकड़ी का उपयोग किया जाता है। उनमें से प्रत्येक के डिजाइन में दो क्लैंप होते हैं और स्पाइक समर्थन के पारित होने के लिए एक छेद के साथ प्लेट डालें। इसके अलावा, मध्य असर वाले गोले को तैनात किया जाता है ताकि लकड़ी के फाइबर शाफ्ट के समानांतर चल सकें। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष उपाय किए जाते हैं कि सम्मिलित प्लेटें पार्श्व विस्थापन के खिलाफ सख्ती से तय की जाती हैं। यह कसने वाले बोल्ट के साथ किया जाता है।

अंजीर। 3. सादा असर विधानसभा:
1 - क्रिम्पिंग ब्रैकेट (St3, स्ट्रिप 50x8, 4 पीसी।), 2 - मिडिल फ्रेम क्रॉस मेंबर, 3 - क्रिम्पिंग इंसर्ट (हार्ड वुड से बना, 2 पीसी।), 4 रिप्लेसेबल इंसर्ट (हार्ड वुड से बना, 2 पीसी।) , 5 - नट और ग्रोवर वॉशर (4 सेट) के साथ M10 बोल्ट, 6 - M8 हेयरपिन दो नट और वाशर (2 पीसी।) के साथ।

विचाराधीन माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन में किसी भी ऑटोमोबाइल का उपयोग इलेक्ट्रिक जनरेटर के रूप में किया जाता है। वे 12-14 वी डीसी देते हैं और बैटरी और बिजली के उपकरणों दोनों के साथ आसानी से डॉक करते हैं। इन मशीनों की शक्ति लगभग 300 वाट है।

एक "माला" और एक जनरेटर की ऊर्ध्वाधर व्यवस्था के साथ एक पोर्टेबल मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का डिज़ाइन भी स्व-उत्पादन के लिए काफी स्वीकार्य है। ऐसा पनबिजली स्टेशन, विकास के लेखक की राय में, कम से कम सामग्री-गहन है। स्थापना की सहायक संरचना, जो नदी के तल में अपनी स्थिति को ठीक करती है, एक खोखली स्टील की छड़ है (उदाहरण के लिए, पाइप वर्गों से)। इसकी लंबाई जलकुंड के तल की प्रकृति और धारा की गति के आधार पर चुनी जाती है। इसके अलावा, जैसे कि नीचे में संचालित रॉड का तेज अंत, मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की स्थिरता और इसके निर्बाध प्रवाह की गारंटी देगा। खिंचाव के निशान का अतिरिक्त उपयोग भी संभव है।
रोटर की सक्रिय सतह को सूत्र (1) द्वारा निर्धारित करने और मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की साइट पर नदी की गहराई को मापने के बाद, यहां इस्तेमाल किए गए सैवोनियस रोटर्स के व्यास की गणना करना आसान है। संरचना को सरल और स्व-शुरुआत करने के लिए, दो रोटारों की "हाइड्रोपावर माला" को जोड़ने की सलाह दी जाती है ताकि पहले के ब्लेड दूसरे (रोटेशन की धुरी के साथ) के सापेक्ष 90 ° ऑफसेट हों। इसके अलावा, ऑपरेशन की दक्षता बढ़ाने के लिए, आने वाले प्रवाह के किनारे की संरचना एक ढाल से सुसज्जित है जो एक गाइड वेन की भूमिका निभाती है। खैर, काम करने वाला शाफ्ट ऊपरी और निचले बीयरिंगों के सादे बीयरिंगों में लगाया जाता है। सिद्धांत रूप में, एक मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (उदाहरण के लिए, एक कैंपिंग ट्रिप पर) के छोटे संचालन समय के साथ, बड़े व्यास के बॉल बेयरिंग का भी उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, अगर पानी में रेत या गाद है, तो प्रत्येक उपयोग के बाद, इन इकाइयों को साफ पानी से धोना होगा।

चावल। 4. वर्टिकल एंड-टाइप रोटार के साथ मिनी एचपीपी:
1 - सपोर्ट रॉड, 2 - लोअर बेयरिंग असेंबली, 3 - "हाइड्रोपावर गारलैंड" डिस्क (3 पीसी।), 4 - रोटर (D600, 2 पीसी।), 5 - अपर बेयरिंग असेंबली, 6 - वर्किंग शाफ्ट, 7 - ट्रांसमिशन, 8 - विद्युत जनरेटर, 9 - एक चीनी मिट्टी के बरतन रोलर और दो-कोर अछूता तार के साथ "गेंडर", 10 - जनरेटर माउंटिंग क्लैंप, 11 - जंगम गार्ड-गाइड; ए, बी - ब्लेड: सपोर्ट बार के ऊपरी सिरे पर एक्सटेंशन पारंपरिक रूप से नहीं दिखाए जाते हैं।

"जलविद्युत माला" के वजन और इसे भागों में अलग करने की आवश्यकता के आधार पर, रॉड को समर्थन के बन्धन को बोल्ट और वेल्डेड किया जाता है। हाइड्रोलिक मशीन के काम करने वाले शाफ्ट का ऊपरी सिरा भी गुणक का इनपुट शाफ्ट होता है, जिसके रूप में (सबसे सरल और सबसे तकनीकी रूप से उन्नत) एक बेल्ट का उपयोग किया जा सकता है।

इलेक्ट्रिक जनरेटर को फिर से एक ऑटोमोबाइल से लिया जाता है। इसे क्लैंप के साथ सपोर्ट रॉड से जोड़ना आसान है। और जनरेटर से आने वाले तारों में विश्वसनीय वॉटरप्रूफिंग होनी चाहिए। दृष्टांतों में, मध्यवर्ती संचरण के सटीक ज्यामितीय अनुपात पारंपरिक रूप से नहीं दिखाए गए हैं, क्योंकि वे आपके पास विशिष्ट जनरेटर के मापदंडों पर निर्भर करते हैं। खैर, ट्रांसमिशन के लिए बेल्ट को पुराने कार कैमरे से 20 मिमी चौड़े बेल्ट में काटकर बनाया जा सकता है, इसके बाद बंडलों में घुमाया जा सकता है।

छोटे गांवों की बिजली आपूर्ति के लिए, वी। ब्लिनोव द्वारा डिजाइन किया गया एक माला मिनी-एचपीपी, जो नदी के पार फैली एक लचीली केबल पर तय 300-400 मिमी के व्यास के साथ सैवोनियस बैरल के आकार के रोटार की एक श्रृंखला से ज्यादा कुछ नहीं है, उपयुक्त है। केबल का एक सिरा व्यक्त समर्थन से जुड़ा होता है, और दूसरा, एक साधारण गुणक के माध्यम से, जनरेटर शाफ्ट से जुड़ा होता है। 1.5-2.0 m / s की प्रवाह गति से, रोटार की श्रृंखला 90 rpm तक होती है। और "पनबिजली माला" के तत्वों के छोटे आयाम एक मीटर से भी कम गहराई के साथ नदियों पर इस सूक्ष्म जलविद्युत स्टेशन को संचालित करना संभव बनाते हैं।

यह कहा जाना चाहिए कि 1964 तक वी। ब्लिनोव अपने स्वयं के डिजाइन के कई पोर्टेबल और स्थिर मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट बनाने में कामयाब रहे, जिनमें से सबसे बड़ा पोरोझकी (टवर क्षेत्र) के गांव के पास बनाया गया एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन था। यहाँ मालाओं की एक जोड़ी ने 3.5 kW की कुल शक्ति के साथ दो मानक ऑटो-ट्रैक्टर जनरेटर चलाए।

एमके 10 1997 आई। डोकुनिन

आरंभ करने के लिए, आइए संचालन के सिद्धांत और छोटे जलविद्युत संयंत्रों के प्रकारों पर निर्णय लें। नदी का प्रवाह या गिरती पानी की धारा टरबाइन ब्लेड और हाइड्रोलिक पाइपलाइन को घुमाती है, जो एक विद्युत जनरेटर से जुड़ा होता है - बाद वाला और बिजली उत्पन्न करता है। आधुनिक कॉम्पैक्ट हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट में आपात स्थिति की स्थिति में तुरंत मैनुअल मोड पर स्विच करने की क्षमता के साथ स्वचालित नियंत्रण होता है। आधुनिक संयंत्र पनबिजली संयंत्रों के डिजाइन उपकरणों की स्थापना के दौरान निर्माण कार्य के उत्पादन को कम करने की अनुमति देते हैं।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के प्रकार

मिनी पावर प्लांट में 1 से 3000 kW की क्षमता वाले जनरेटिंग डिवाइस शामिल हैं। सिद्धांत रूप में, एक टीपीपी में निम्न शामिल होते हैं:

1. टर्बाइन (पानी का सेवन);
2. उत्पादन इकाई;
3. नियंत्रण प्रणाली।

उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले जल संसाधनों के प्रकार से, मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट हैं:

• चैनल। ऐसे स्टेशन जलाशयों वाली छोटी समतल नदियों पर बनाए जाते हैं।
• पहाड़। स्थिर स्टेशन जो तेज पर्वत धारा की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
• औद्योगिक। औद्योगिक उद्यमों में जल प्रवाह अंतर का उपयोग करने वाले स्टेशन।
• मोबाइल। जल प्रवाह के लिए प्रबलित स्लीव्स का उपयोग करने वाले स्टेशन।

बांध प्रकार के स्टेशन बहुत शक्तिशाली हैं, लेकिन बांध का निर्माण महंगा है, और इस मामले में बिना परमिट के करना असंभव है। हमारे देश में अधिकारियों के साथ संवाद करना केवल अपने लिए जीवन को कठिन बनाना नहीं है, बल्कि सर्वोत्तम इरादों के कार्यान्वयन पर सवाल उठाना है, इसलिए हम इस उद्यम को तुरंत छोड़ देंगे।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कैसे काम करता है?

पनबिजली स्टेशन के संचालन का एक योजनाबद्ध आरेख कई विकल्पों में से चुना जा सकता है:

• गारलैंड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन। नदी के एक किनारे से दूसरे किनारे तक पानी के नीचे एक केबल बिछाई जाती है, जिस पर रोटार लगे होते हैं। करंट रोटार को घुमाता है और, तदनुसार, केबल ही। केबल का एक सिरा बेयरिंग में है, दूसरा जनरेटर से जुड़ा है।
• प्रोपेलर। एक पानी के नीचे की संरचना जो संकीर्ण ब्लेड और एक ऊर्ध्वाधर रोटर के साथ पवन टरबाइन जैसा दिखता है। उच्च घूर्णी गति पर केवल 20 मिमी की चौड़ाई वाला ब्लेड न्यूनतम प्रतिरोध प्रदान करेगा। इस चौड़ाई का एक ब्लेड 0.8-2.0 मीटर प्रति सेकंड की प्रवाह दर से चुना जाता है।
• पानी का चक्का। एक चप्पू का पहिया आंशिक रूप से धारा में और पानी की सतह पर समकोण पर डूबा हुआ है। पानी की धारा पहिए को घुमाते हुए ब्लेडों पर दबाव डालती है।
• रोटर डारिया। जटिल ब्लेड सतहों के साथ लंबवत रोटर। ब्लेड के चारों ओर बहने वाला द्रव विभिन्न दबाव बनाता है, जिसके कारण घूर्णन होता है।

फोटो पानी के पहिये पर आधारित एक मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन दिखाता है

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की संभावित क्षमता का आकलन कैसे करें

एक मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बनाने से पहले, आपको उस शक्ति को निर्धारित करने की आवश्यकता है जिस पर आप अपने हाथों से भरोसा कर सकते हैं। जल प्रवाह दर और शक्ति के बीच एक संदर्भ संबंध है जिसे 1 मीटर के स्क्रू व्यास के साथ kW में शाफ्ट से हटाया जा सकता है।

एक चिप को पानी में फेंके जाने पर एक निश्चित दूरी तय करने में लगने वाले समय को मापकर प्रवाह दर निर्धारित की जाती है। सरल गणना करने के बाद, हमें प्रति सेकंड मीटर में प्रवाह दर प्राप्त होती है। यदि इस मामले में गति 1 मीटर / सेकंड से कम है, तो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का निर्माण आर्थिक रूप से अक्षम होगा।

2.5 m / s की प्रवाह दर पर, शक्ति 0.86 kW, 3 m / s - 1.24 kW, 4 m / s - 2.2 kW पर होगी। रिश्ते को रिश्ते द्वारा वर्णित किया गया है: हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की शक्ति जल प्रवाह दर के घन के समानुपाती होती है। यदि प्रस्तावित निर्माण स्थल पर प्रवाह दर कम है, तो आप इसे प्रवाह की ऊंचाई में अंतर के लिए एक उपकरण के साथ बढ़ाने की कोशिश कर सकते हैं या जलाशय के आउटलेट पर एक चर व्यास के साथ एक नाली पाइप स्थापित कर सकते हैं। आउटलेट पाइप का व्यास जितना छोटा होगा, प्रवाह दर उतनी ही अधिक होगी।

घर पर मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कैसे बनाएं

एक छोटे से घर में बने हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के संचालन के सिद्धांत को एक हेडलाइट और डायनेमो (जनरेटर) के साथ साइकिल के उदाहरण पर समझा जा सकता है।

1. छत के लोहे से हम तीन ब्लेड बनाते हैं जिनकी लंबाई साइकिल के पहिये की त्रिज्या (केंद्रीय हब से पहिया रिम तक की दूरी) और 3-4 सेमी चौड़ी होती है।
2. हम पहिया के प्रवक्ता के बीच ब्लेड स्थापित करते हैं, ब्लेड के किनारे को बन्धन के लिए प्रवक्ता के चारों ओर झुकाते हैं। उनके बीच समान कोण बनाए रखते हुए ब्लेड को समान रूप से संरेखित किया जाना चाहिए।
3. हम पहिया को एक तिहाई से आधा पहिया व्यास की गहराई तक तेज नदी में ब्लेड के साथ विसर्जित करते हैं। उत्पन्न बिजली पर्याप्त होगी, उदाहरण के लिए, एक तम्बू को रोशन करने के लिए।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के निर्माण के लिए विकल्पों में से एक का चित्रण

एक उदाहरण स्क्रैप सामग्री से 3-5 kW की क्षमता वाले खेत के लिए एक छोटा पनबिजली संयंत्र है:

1. रोटर को पुराने धातु के केबल ड्रम से 2.2 मीटर व्यास के साथ बनाया जा सकता है। ग्राइंडर और वेल्डिंग का उपयोग करके 45 डिग्री के कोण पर त्रिज्या के लिए, आपको 18 ब्लेड वेल्ड करने की आवश्यकता है। रोटर बीयरिंग पर घूमता है। समर्थन - धातु पाइप या कोने।
2. रोटर पर, आपको गियर अनुपात (गियर अनुपात) 4 के साथ एक चेन रिड्यूसर स्थापित करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, रोटेशन VAZ 2101 कार्डन शाफ्ट के माध्यम से प्रेषित किया जाएगा।
3. आपको स्टेप-अप गियर (कारक - 40) और तीन-चरण जनरेटर की आवश्यकता होगी। जनरेटर की घूर्णन गति लगभग 3000 आरपीएम है। दो गियरबॉक्स का कुल कमी अनुपात 40 x 4 = 160 है। जनरेटर को नमी और सुरक्षा से बचाने के लिए एक कवर के साथ कवर किया जाना चाहिए। पानी के पहिये का डिज़ाइन रोटेशन लगभग 20 चक्कर प्रति मिनट होना चाहिए।
4. जनरेटर के लिए एक अतुल्यकालिक मोटर को अनुकूलित किया जा सकता है, और नियंत्रण इकाई को किसी भी छोटी मशीन से लिया जा सकता है। आपको रोटर से खेत की इमारतों तक एक वीवीजी एनजी 2x4 केबल लंबाई की आवश्यकता होगी।

निष्कर्ष

कुल विनिर्माण लागत लगभग 10-15 हजार रूबल होगी। खर्चों का मुख्य मद एक वेल्डर और एक कर्मचारी का वेतन है जो संरचना को बनाने और इकट्ठा करने में मदद करता है।

ऐसे उपकरणों के मुख्य लाभ बिजली की कम लागत, पर्यावरण सुरक्षा, ऊर्जा का अटूट स्रोत और डिजाइन की सादगी हैं।