Pembangkit listrik tenaga air do-it-yourself di plot pribadi. Generator air DIY. Hidrogenerator berdaya rendah untuk rumah Pembangkit listrik tenaga air tanpa bendungan buatan sendiri

Kenaikan harga listrik yang teratur membuat banyak orang memikirkan pertanyaan itu sumber alternatif mendapatkan listrik. Satu dari solusi yang lebih baik dalam hal ini, pembangkit listrik tenaga air. Pencarian solusi untuk masalah ini tidak hanya menyangkut skala negara. Semakin sering Anda dapat melihat pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah (pondok musim panas). Dalam hal ini, biaya hanya untuk konstruksi dan pemeliharaan. Kerugian dari struktur seperti itu adalah bahwa konstruksinya hanya mungkin dalam kondisi tertentu. Aliran air diperlukan. Selain itu, pembangunan struktur ini di halaman Anda memerlukan izin dari otoritas setempat.

Diagram pembangkit listrik tenaga air mini

Saluran, karakteristik dataran. Mereka dipasang di sungai dengan aliran rendah.
Stasioner menggunakan energi air sungai dengan aliran air yang cepat.
Pembangkit listrik tenaga air dipasang di tempat-tempat di mana aliran air jatuh. Paling sering ditemukan di organisasi industri.
Ponsel, yang dibangun menggunakan selongsong yang diperkuat.

Untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air, bahkan aliran kecil yang mengalir melalui situs sudah cukup. Pemilik rumah dengan pasokan air pusat tidak boleh putus asa.

Salah satu perusahaan Amerika telah mengembangkan stasiun yang dapat dibangun ke dalam sistem pasokan air di rumah. Turbin berukuran kecil dibangun ke dalam sistem pasokan air, yang digerakkan karena aliran air yang bergerak secara gravitasi. Ini mengurangi laju aliran air, tetapi mengurangi biaya listrik. Selain itu, instalasi ini benar-benar aman.

Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini sedang dibangun di pipa saluran pembuangan... Tetapi konstruksi mereka membutuhkan penciptaan kondisi tertentu. Air dalam pipa harus mengalir secara alami karena kemiringannya. Persyaratan kedua adalah diameter pipa harus sesuai untuk perangkat. Dan ini tidak bisa dilakukan di rumah terpisah.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air mini

Pembangkit listrik tenaga mini hidro (rumah-rumah di mana mereka digunakan sebagian besar di sektor swasta) paling sering milik salah satu jenis berikut, yang berbeda dalam prinsip operasi:

Kincir air adalah jenis tradisional dan paling mudah untuk diterapkan.
Baling-baling. Mereka digunakan dalam kasus di mana sungai memiliki dasar lebih dari sepuluh meter.
Karangan bunga dipasang di sungai dengan aliran rendah. Untuk meningkatkan kecepatan aliran air, struktur tambahan digunakan.
Rotor Darrieus biasanya dipasang di pabrik industri.

Prevalensi opsi ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka tidak memerlukan pembangunan bendungan.

Kincir air

Ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air klasik, yang paling populer untuk sektor swasta. Pembangkit listrik tenaga air mini jenis ini adalah roda besar yang dapat berputar. Pedangnya tenggelam ke dalam air. Sisa struktur berada di atas saluran, memaksa seluruh mekanisme untuk bergerak. Daya ditransmisikan melalui penggerak hidrolik ke generator yang menghasilkan arus.

Stasiun baling-baling

Sebuah rotor dan kincir angin bawah air, diturunkan di bawah air, terletak pada posisi vertikal pada bingkai. Turbin angin memiliki bilah yang berputar di bawah pengaruh aliran air. Resistensi terbaik disediakan oleh bilah dengan lebar dua sentimeter (dengan aliran cepat, yang kecepatannya, bagaimanapun, tidak melebihi dua meter per detik).

Dalam hal ini, bilah digerakkan karena timbul dan bukan karena tekanan air. Selain itu, arah gerakan sudu tegak lurus dengan arah aliran. Proses ini mirip dengan operasi kincir angin, hanya bekerja di bawah air.

Pembangkit listrik tenaga air Garlandnaya

Pembangkit listrik tenaga mini hidro adalah kabel yang direntangkan di atas tempat tidur dan dipasang pada bantalan pendukung. Turbin digantung dan dipasang dengan kaku di atasnya dalam bentuk karangan bunga. ukuran kecil dan beban (rotor hidrolik). Mereka terdiri dari dua setengah silinder. Karena penyelarasan sumbu saat diturunkan ke air, torsi dihasilkan di dalamnya. Hal ini menyebabkan kabel menekuk, meregang dan mulai berputar. Dalam situasi ini, kabel dapat dibandingkan dengan poros, yang digunakan untuk mentransmisikan daya. Salah satu ujung kabel terhubung ke gearbox. Daya ditransmisikan ke sana dari rotasi kabel dan rotor hidrolik.

Kehadiran beberapa "karangan bunga" akan membantu meningkatkan kapasitas stasiun. Mereka dapat dihubungkan bersama. Bahkan ini tidak banyak meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga air ini. Ini adalah salah satu kelemahan dari struktur seperti itu.

Kelemahan lain dari spesies ini adalah bahaya yang ditimbulkannya bagi orang lain. Stasiun semacam ini hanya dapat digunakan di tempat-tempat yang tidak berpenghuni. Tanda-tanda peringatan diperlukan.

Rotor Darrieus

Pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah pribadi jenis ini dinamai menurut pengembangnya - Georges Darier. Desain ini dipatenkan kembali pada tahun 1931. Ini adalah rotor tempat bilah berada. Untuk masing-masing bilah, parameter yang diperlukan dipilih secara individual. Rotor diturunkan ke dalam air dalam posisi tegak. Pisau berputar karena penurunan tekanan yang timbul dari aliran air di atas permukaannya. Proses ini mirip dengan gaya angkat yang memaksa pesawat untuk lepas landas.

Pembangkit listrik tenaga air jenis ini memiliki faktor efisiensi yang baik. Keuntungan tiga kali lipat adalah bahwa arah aliran tidak menjadi masalah.

Kerugian dari ini dapat dibedakan dengan desain yang rumit dan pemasangan yang sulit.

Keuntungan dari pembangkit listrik tenaga air mini

Terlepas dari jenis konstruksinya, pembangkit listrik tenaga air mini memiliki sejumlah keunggulan:

Ramah lingkungan, tidak menghasilkan zat berbahaya bagi atmosfer.
Proses pembangkitan listrik berlangsung tanpa menimbulkan kebisingan.
Air tetap bersih.
Listrik dihasilkan terus-menerus, terlepas dari waktu atau kondisi cuaca.
Bahkan aliran kecil sudah cukup untuk melengkapi stasiun.
Kelebihan listrik bisa dijual ke tetangga.
Anda tidak perlu banyak dokumentasi permisif.

Pembangkit listrik tenaga air mini DIY

Anda dapat membangunnya sendiri untuk mendapatkan listrik. Untuk rumah pribadi, dua puluh kilowatt per hari sudah cukup. Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini yang dirakit sendiri dapat mengatasi nilai seperti itu. Tetapi harus diingat bahwa proses ini ditandai oleh sejumlah fitur:

Perhitungan yang akurat sulit dilakukan.
Dimensi dan ketebalan elemen dipilih "dengan mata", hanya secara empiris.
Struktur buatan sendiri tidak memiliki elemen pelindung, yang menyebabkan seringnya kerusakan dan biaya terkait.

Karena itu, jika tidak ada pengalaman dan pengetahuan tertentu di bidang ini, lebih baik meninggalkan ide semacam ini. Pembelian stasiun yang sudah jadi mungkin lebih murah.

Jika Anda masih memutuskan untuk melakukan semuanya dengan tangan Anda sendiri, maka Anda harus mulai dengan mengukur kecepatan aliran air di sungai. Lagi pula, kekuatan yang bisa diperoleh tergantung pada ini. Jika kecepatannya kurang dari satu meter per detik, maka pembangunan pembangkit listrik tenaga mini hidro di tempat ini tidak akan membuahkan hasil.

Tahapan lain yang tidak bisa dihilangkan adalah perhitungan. Penting untuk menghitung dengan cermat jumlah biaya yang akan digunakan untuk pembangunan stasiun. Akibatnya, ternyata pembangkit listrik tenaga air tidak jalan terbaik... Maka Anda harus memperhatikan jenis listrik alternatif lainnya.

Pembangkit listrik tenaga air mini dapat menjadi solusi terbaik dalam hal penghematan biaya energi. Untuk konstruksinya, perlu ada sungai di dekat rumah. Tergantung pada karakteristik yang diinginkan, Anda dapat memilih pilihan yang cocok Pembangkit listrik tenaga air. Dengan pendekatan yang tepat, Anda bahkan dapat membuat struktur seperti itu dengan tangan Anda sendiri.

Di antara semua sumber energi alternatif, pembangkit listrik tenaga air adalah yang paling populer. Fakta ini dapat dijelaskan dengan cukup sederhana - dengan investasi yang sama, pengembaliannya jauh lebih tinggi. Satu-satunya kelemahan adalah bahwa sungai atau aliran diperlukan untuk operasi yang stabil.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air mini

Tergantung pada prinsip operasinya, ada empat jenis utama pembangkit listrik tenaga air:

Garland pembangkit listrik tenaga air, struktur hidrolik tambahan digunakan untuk meningkatkan aliran air;
kincir air klasik, pilihan paling sederhana, untuk pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri;
baling-baling, cocok jika lebar dasar sungai lebih dari 10 m;
rotor Daoye digunakan untuk pembuatan industri pembangkit listrik tenaga mikro hidro.

Kesamaan dari semua jenis pembangkit listrik tenaga air ini adalah mereka tidak perlu membangun bendungan untuk operasinya. Desain ini adalah fasilitas rekayasa presisi tinggi dan mahal, yang biaya konstruksinya beberapa kali lebih mahal daripada pembangkit listrik tenaga air itu sendiri.

Kriteria kedua dimana pembangkit listrik tenaga air kecil harus dibagi adalah kemungkinan penggunaannya untuk keperluan rumah tangga dan industri. Dia bahwa satu dan jenis pembangkit listrik tenaga air yang sama dapat memiliki beberapa pilihan untuk memasok dan mengeluarkan air. Hal ini memungkinkan terciptanya pembangkit listrik yang dapat beroperasi dalam sistem perpipaan tertutup. Mereka relevan untuk pabrik dan perusahaan, proses manufaktur, yang terkait dengan biaya air yang tinggi. Selain itu, kapasitas instalasi harus sesuai dengan kebutuhan listrik.

Instalasi rumah tangga jauh lebih sederhana dan lebih murah. Tetapi pemasangannya hanya mungkin jika ada sumber air yang konstan. Ini bukan pasokan air kota.

Keuntungan dari pembangkit listrik tenaga air mini

bekerja hampir tanpa suara dan tidak mencemari atmosfer;
tidak mempengaruhi kualitas air dengan cara apa pun, jika diinginkan, filter dipasang pada sistem drainase, yang membuat air layak untuk diminum;
pekerjaan stasiun tidak tergantung pada kondisi cuaca, listrik dihasilkan 24 jam sehari;
bahkan aliran kecil sudah cukup untuk pengoperasian pembangkit listrik tenaga air;
ada peluang untuk menjual kelebihan listrik ke tetangga;
tidak perlu mengumpulkan sertifikat dan izin.

Perbandingan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri dan pabrik

Untuk penggunaan rumah tangga Anda membutuhkan tidak lebih dari 20 kW per hari. Ini tidak begitu banyak, sehingga kelayakan membeli pembangkit listrik tenaga air diproduksi secara industri dipertanyakan. Tampaknya tidak ada kesulitan dalam membuat unit pembangkit listrik tenaga air jenis roda atau baling-baling. Namun dalam praktiknya, sejumlah masalah muncul.

Pertama, sulit untuk diproduksi perhitungan yang diperlukan, kedua, ketebalan dan ukuran bagian dipilih secara eksklusif berdasarkan pengalaman; ketiga, pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri diproduksi tanpa elemen pelindung, yang menyebabkan kerusakan permanen dan, sebagai akibatnya, limbah tambahan.

Jika tidak ada pengalaman dalam pembangkit listrik tenaga air, lebih baik mengabaikan ide instalasi buatan sendiri. Jauh lebih mudah dan aman untuk merundingkan masalah dengan tetangga dan bersama-sama memperoleh HPP pabrik dengan jaminan kualitas. Selain itu, perusahaan yang menjual unit ini melakukan pemasangannya.

Ikhtisar produsen pembangkit listrik tenaga air mini

Padahal, tidak banyak perusahaan yang bergerak di bidang produksi pembangkit listrik tenaga mini hidro. Perusahaan perantara berusaha untuk tidak mengungkapkan informasi ini, karena mereka akan kehilangan bagian terbesar dari pendapatan. Di antara pabrik-pabrik yang benar-benar layak dipercaya, CINK Hydro-Energy harus disorot. Ini adalah pemimpin dunia yang diakui dalam pengembangan peralatan hidrolik.

Namun, sebelum menghubungi manajer perusahaan, perlu untuk menghitung biaya pemrosesan, logistik, dan pemasangan. Dalam kebanyakan kasus, jumlahnya tidak akan jauh lebih sedikit daripada perantara.

Perusahaan mana yang memesan pembangkit listrik tenaga air mini?

Mempertimbangkan bahwa peralatannya cukup mahal dan perhitungan matematis yang tepat diperlukan untuk pembuatan, masuk akal untuk menghubungi perusahaan yang telah secara positif memantapkan diri di pasar. energi alternatif- ini adalah arah baru untuk negara kita, jadi daftarnya agak kecil.

1. AEnergy adalah pemasok terbesar pembangkit listrik tenaga air berkualitas tinggi, perusahaan menyediakan berbagai layanan mulai dari pengumpulan dan pemrosesan informasi hingga pemasangan pembangkit listrik tenaga air.

2. INSET adalah perusahaan dari St. Petersburg. Dia secara independen terlibat dalam pembuatan pembangkit listrik tenaga air, oleh karena itu dia secara pribadi bertanggung jawab atas kualitasnya. Keuntungan kerjasama adalah dapat memesan pembangkit listrik tenaga mikro hidro dengan daya 5-10 kW.

3. Hidroponik adalah perusahaan dalam negeri lainnya yang secara mandiri memproduksi pembangkit listrik tenaga air. Semua produk dijamin selama 10 tahun. Model yang paling menarik adalah Shar-Bulak dengan kekuatan 5 kW.

4. Inversi NPO adalah biro desain yang mengkhususkan diri dalam pengembangan sumber energi alternatif dan standar. Fitur khas- keberadaan HPP non-standar dengan kapasitas 7,5 dan 12,5 kW.

5. Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro adalah perusahaan Cina yang menjual beberapa peralatan rumah tangga yang relatif murah.

Jika tidak jauh dari Anda rumah pedesaan ada sungai atau aliran kecil, Anda dapat membangun sendiri hidrogenerator berdaya rendah untuk rumah Anda. Pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri akan menyediakan listrik gratis.

Ini mungkin tidak menghemat banyak uang, tetapi membutuhkan lebih banyak biaya untuk menyadari bahwa Anda memiliki sumber daya sendiri. Ada kasus ketika tidak ada catu daya pusat ke rumah. Kemudian bahkan kapasitas daya yang sangat kecil pun bisa sangat berguna.

Sumber listrik untuk pembangkit listrik tenaga air kecil dapat berupa:

Sungai atau sungai.
Perbedaan ketinggian pada pelimpah danau.
Talang teknis.

Dibandingkan dengan perangkat lain untuk menghasilkan listrik yang bekerja dari sumber terbarukan, pembangkit listrik tenaga air adalah yang paling kompleks. Jika Anda memutuskan untuk membangun pembangkit listrik tenaga mini hidro, langkah pertama adalah mengukur laju aliran sungai. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menentukan berapa detik suatu benda akan berenang 10 meter. Jika kecepatannya kurang dari 1 meter per detik, pembangkit listrik tenaga air yang produktif tidak akan berfungsi. Tetapi jika Anda mempersempit saluran secara artifisial atau membuat bendungan kecil, maka laju aliran mungkin sedikit meningkat.

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro membutuhkan kekuatan tekanan air tertentu - sebuah jet yang jatuh pada bilah turbin hidrolik menyalakan generator. Bertindak berdasarkan prinsip ini, instalasi menghasilkan listrik. Kekuatan aliran air tergantung pada penurunan alami muka air (turunan) atau penyempitan saluran buatan melalui bendungan.

Untuk menghasilkan listrik dalam jumlah tertentu, perbedaan ketinggian harus sekitar 1-2 meter, dan konsumsi air harus 90 liter per detik. Dalam kondisi medan berbukit, pembangkit listrik tenaga mini hidro tidak tergantikan. Proses instalasi cukup sederhana dan tidak memerlukan pengetahuan dan keterampilan khusus.

Tergantung pada desain dan prinsip operasi, ada beberapa jenis utama pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri.

Karangan bunga. Terdiri dari kabel yang direntangkan dari satu sisi sungai ke sisi lainnya. Rotor dipasang di atasnya, yang berputar berkat aliran air. Pada gilirannya, rotor memutar kabel, salah satu ujungnya terhubung ke bantalan, dan ujung lainnya ke poros generator.
Kincir air. Detail penting untuk pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri. Roda memiliki bilah yang tegak lurus dengan permukaan air. Air memberikan tekanan pada bilah, akibatnya roda itu sendiri berputar.
Baling-baling. Pilihan yang sangat baik untuk pembangkit listrik tenaga air mini jika dasar sungai lebarnya lebih dari 10 m. Rotor baling-baling dipasang dalam posisi vertikal. Baling-baling memiliki bilah kecil, kira-kira 2 cm. Jika laju aliran sungai lebih dari 2 meter per detik, disarankan untuk memilih ukuran bilah lainnya.
Rotor Daria. Ini adalah rotor yang dipasang secara vertikal yang berputar karena perbedaan tekanan pada bilahnya.

Jenis pembangkit listrik tenaga air mini ini disatukan oleh fakta bahwa strukturnya tidak memerlukan pembangunan bendungan. Bendungan adalah objek presisi tinggi dan mahal, yang harga konstruksinya beberapa kali lebih tinggi daripada biaya produk buatan sendiri. Perlu diperhatikan bahwa kapasitas pembangkit listrik tenaga mini hidro harus sesuai dengan kebutuhan energi listrik.

Pembangkit listrik tenaga air hibrida

Jika kebutuhan Anda memerlukan lebih banyak energi listrik daripada yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air rumah, pilihan terbaik- Pemasangan pembangkit listrik tipe hybrid dan diesel generator. Namun desain ini memiliki beberapa kelemahan, antara lain:

Tingkat kebisingan yang tinggi dan tidak ada risiko pencemaran lingkungan.
Operasi mereka membutuhkan biaya material yang signifikan. Harga tukang listrik yang dihasilkan dengan bantuan peralatan tersebut akan menjadi sekitar 20 rubel. per kWh.
Dengan pemadaman generator diesel secara teratur, masa operasinya berkurang secara signifikan, efisiensi generator berkurang secara signifikan.

Solusi optimal saat memasang pembangkit listrik hybrid adalah dengan menggunakan genset diesel sebagai cadangan. Mereka akan dinonaktifkan jika daya yang dibutuhkan dipasok ke konsumen. Segera setelah pembangkit listrik tenaga air yang dibuat sendiri berhenti menghasilkan energi dari daya yang dibutuhkan, generator diesel menyala dan menggantikan kekurangan listrik.

Keuntungan dari pembangkit listrik tenaga air mini

Selama pembangunan pembangkit listrik tenaga air mini dan selama periode penggunaannya, tidak ada pelanggaran terhadap lanskap alam.
Pemasangan pembangkit listrik tenaga air mini tidak memperburuk kualitas air: ia mempertahankan sifat alaminya.
Kondisi cuaca tidak mempengaruhi pengoperasian pembangkit listrik.
Sama sekali tidak ada masalah yang diamati dalam rekayasa tenaga skala besar: pembangunan struktur mahal atau banjir di daerah tersebut.

Bagaimana meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga air

Jika Anda perlu sedikit meningkatkan jumlah listrik yang dihasilkan, Anda dapat mengatur peningkatan aliran dengan membentuk perbedaan ketinggian. Solusi paling sederhana untuk masalah ini adalah memasang pipa pembuangan di reservoir. Dalam hal ini, perlu memperhitungkan diameter pipa itu sendiri, karena secara langsung akan mempengaruhi laju aliran. Semakin kecil, semakin besar kecepatannya. Metode ini memungkinkan Anda memasang pembangkit listrik tenaga air mini bahkan jika aliran kecil mengalir di dekat rumah. Menggunakan bahan berkualitas saat membuat generator, pembangkit listrik tenaga mini hidro, Anda dapat berhasil mengoperasikan peralatan ini untuk kebutuhan rumah tangga.

Sehubungan dengan kenaikan konstan dalam biaya pembawa energi karbohidrat, para ahli semakin memperhatikan keuntungan penggunaan listrik yang diperoleh dari lebih dari secara ekonomis... Salah satu yang paling ekonomis dan ramah lingkungan ...

Sehubungan dengan kenaikan konstan dalam biaya pembawa energi karbohidrat, para ahli semakin memperhatikan keuntungan yang diberikan oleh penggunaan listrik yang diperoleh dengan cara yang lebih ekonomis. Salah satu cara yang paling ekonomis dan ramah lingkungan untuk menghasilkan listrik adalah pembangkit listrik tenaga air untuk rumah, yang biayanya dikurangi menjadi konstruksi utama dan pemeliharaan peralatan. Tetapi tidak setiap daerah memiliki peluang alami untuk pembangunan struktur seperti itu, yang membutuhkan aliran air yang kuat dan perbedaan ketinggian yang besar yang diciptakan oleh bendungan, dalam hal ini, pembangkit listrik tenaga air mini datang untuk membantu insinyur listrik.

Prinsip operasi dan pembangkit listrik tenaga air mini

Prinsip pengoperasian peralatan ini cukup sederhana, yang menambah keandalannya. Aliran air, yang jatuh pada bilah turbin, memutar penggerak hidrolik yang digabungkan dengan generator listrik, yang menyediakan pembangkitan listrik di bawah kendali sistem pengontrol.
Pembangkit listrik tenaga air mini modern dilengkapi dengan sistem kontrol yang memungkinkan untuk beroperasi dalam mode otomatis dengan transisi instan ke kontrol manual jika terjadi keadaan darurat. Sistem perlindungan bertingkat menghindari kelebihan peralatan saat kondisi eksternal berubah. Desain stasiun memungkinkan Anda untuk meminimalkan pekerjaan konstruksi selama pemasangan peralatan yang diperlukan.

Varietas pembangkit listrik tenaga air mini

Pembangkit listrik tenaga air mini adalah peralatan dengan kapasitas 1 hingga 3000 kW, yang mencakup perangkat pemasukan air (turbin), unit pembangkit, dan sistem kontrol peralatan.
Tergantung pada sumber daya air yang digunakan, pembangkit listrik tenaga air mini dibagi menjadi beberapa kategori:

stasiun saluran menggunakan energi sungai kecil dengan reservoir terorganisir. Mereka terutama digunakan di medan datar;
stasiun stasioner menggunakan energi arus cepat selama pengoperasian sungai pegunungan;
stasiun yang menggunakan perbedaan aliran air di pabrik industri;
stasiun bergerak menggunakan lengan yang diperkuat untuk mengatur aliran.

Menurut tekanan aliran air yang diharapkan, korespondensi unit pembangkit listrik tenaga air dan turbinnya dengan daya unit pembangkit listrik dirancang untuk memastikan kecepatan generator yang diperlukan dan memfasilitasi penciptaan frekuensi arus yang diperlukan.

Untuk berbagai kondisi operasi pembangkit listrik tenaga mini hidro, desain turbin yang sesuai telah dikembangkan:

dengan tekanan tinggi aliran air lebih dari 60 m, turbin aksial radial dan ember digunakan;
dengan laju aliran rata-rata 25 - 60 m, turbin Kaplan dan desain aksial radial telah membuktikan diri dengan baik;
pada aliran bertekanan rendah, lebih menguntungkan menggunakan struktur bilah putar dan baling-baling yang ditempatkan di ruang beton bertulang.

Video pembangkit listrik tenaga air rumah DIY

Fitur menghubungkan pembangkit listrik tenaga air mini

Perangkat peralatan ini memungkinkan Anda untuk menghubungkan stasiun langsung ke jaringan catu daya, dalam hal ini generator sinkron digunakan. Untuk membuat jaringan lokal, unit asinkron digunakan, yang dilengkapi dengan blok beban pemberat yang diperlukan untuk menghilangkan kelebihan daya untuk menghindari kegagalan sistem catu daya dan perubahan mendadak pada parameter utama jaringan.

Keuntungan dan kerugian dari pembangkit listrik tenaga mini hidro

Keuntungan dari pengoperasian sistem tersebut meliputi:

keamanan lingkungan peralatan dan tidak perlu membanjiri area yang luas;
biaya listrik yang diterima rendah, yang beberapa kali lebih murah daripada yang dihasilkan di pembangkit listrik termal;
kesederhanaan dan keandalan peralatan yang digunakan dan kemungkinan pengoperasiannya dalam mode otonom;
sumber daya alam yang tidak habis-habisnya digunakan

Kerugiannya meliputi:

gangguan pasokan listrik di wilayah tertentu dalam hal terjadi kegagalan peralatan, dalam hal penggunaan pembangkit listrik tenaga mini hidro sebagai sumber lokal. Ini dikompensasi dengan adanya catu daya darurat yang terhubung secara otomatis;
lemahnya basis produksi dan perbaikan industri pasokan energi ini di negara kita.

Jika sungai atau bahkan aliran kecil mengalir di dekat rumah Anda, maka dengan bantuan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri, Anda bisa mendapatkan listrik gratis. Mungkin ini tidak akan menjadi pengisian anggaran yang sangat besar, tetapi realisasi bahwa Anda memiliki listrik sendiri jauh lebih mahal. Nah, jika, misalnya, di rumah pedesaan, tidak ada catu daya pusat, maka kapasitas daya yang kecil pun akan dibutuhkan. Jadi, untuk membuat pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri, setidaknya diperlukan dua kondisi - ketersediaan sumber daya air dan keinginan.

Jika keduanya ada, maka hal pertama yang harus dilakukan adalah mengukur debit aliran sungai. Sangat sederhana untuk melakukan ini - lempar ranting ke sungai dan ukur waktu di mana ia akan berenang 10 meter. Dengan membagi meter dengan detik, Anda mendapatkan kecepatan saat ini dalam m / s. Jika kecepatannya kurang dari 1 m / s, maka pembangkit listrik tenaga air mini yang produktif tidak akan berfungsi. Dalam hal ini, Anda dapat mencoba meningkatkan laju aliran dengan mempersempit saluran secara artifisial atau membuat bendungan kecil jika Anda berurusan dengan aliran kecil.

Sebagai panduan, Anda dapat menggunakan rasio antara laju aliran dalam m / s dan daya yang dikeluarkan dari poros baling-baling dalam kW (diameter baling-baling 1 meter). Data ini bersifat eksperimental, pada kenyataannya daya yang diperoleh tergantung pada banyak faktor, tetapi cocok untuk evaluasi. Jadi:

0,5 m / s - 0,03 kW,
0,7 m / s - 0,07 kW,
1 m / s - 0,14 kW,
1,5 m / s - 0,31 kW,
2 m / s - 0,55 kW,
2,5 m / s - 0,86 kW,
3 m / s -1,24 kW,
4 m / s - 2,2 kW, dll.

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri sebanding dengan pangkat tiga laju aliran. Seperti yang telah disebutkan, jika laju aliran tidak mencukupi, cobalah untuk meningkatkannya secara artifisial, jika memungkinkan, tentu saja.

Jenis pembangkit listrik tenaga air mini

Ada beberapa opsi dasar untuk pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri.

Ini adalah roda dayung yang dipasang tegak lurus dengan permukaan air. Roda kurang dari setengah terbenam di sungai. Air menekan bilah dan memutar roda. Ada juga roda turbin dengan bilah khusus yang dioptimalkan untuk jet fluida. Tapi ini adalah desain yang agak rumit, bukan buatan pabrik daripada buatan sendiri.

Ini adalah rotor sumbu vertikal yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Rotor vertikal yang berputar karena perbedaan tekanan pada sudu-sudunya. Perbedaan tekanan dibuat karena aliran cairan di sekitar permukaan yang kompleks. Efeknya mirip dengan pengangkatan hidrofoil atau pengangkatan sayap pesawat. Desain ini dipatenkan oleh Georges Jean-Marie Darier, seorang insinyur penerbangan Prancis pada tahun 1931. Ini juga sering digunakan dalam konstruksi turbin angin.

Karangan bunga pembangkit listrik tenaga air terdiri dari turbin ringan - rotor hydrowing, dirangkai dan dipasang secara kaku dalam bentuk karangan bunga pada kabel yang dilemparkan ke seberang sungai. Salah satu ujung kabel dipasang pada bantalan pendukung, yang lain memutar rotor generator. Dalam hal ini, kabel memainkan peran semacam poros, yang gerakan rotasinya ditransmisikan ke generator. Aliran air memutar rotor, rotor memutar kabel.

Juga dipinjam dari desain pembangkit listrik tenaga angin, semacam "turbin angin bawah air" dengan rotor vertikal. Tidak seperti baling-baling udara, baling-baling bawah air memiliki lebar bilah minimum. Untuk air cukup lebar sudu hanya 2 cm, dengan lebar ini akan terjadi hambatan minimum dan kecepatan putar maksimum. Lebar bilah ini dipilih untuk laju aliran 0,8-2 meter per detik. Pada kecepatan yang lebih tinggi, ukuran lain mungkin optimal. Baling-baling tidak bergerak karena tekanan air, tetapi karena pembangkitan gaya angkat. Persis seperti sayap pesawat. Baling-baling baling-baling bergerak melintasi aliran daripada terbawa oleh aliran ke arah aliran.

Keuntungan dan kerugian dari berbagai sistem pembangkit listrik tenaga air mini buatan sendiri

Kerugian dari pembangkit listrik tenaga air garland jelas: konsumsi bahan yang tinggi, bahaya bagi orang lain (kabel bawah air yang panjang, rotor yang tersembunyi di dalam air, menghalangi sungai), efisiensi rendah. Pembangkit Listrik Tenaga Air Garland adalah sejenis bendungan kecil. Cocok untuk digunakan di lokasi terpencil yang sepi dengan tanda peringatan yang sesuai. Mungkin memerlukan izin dari pihak berwenang dan pemerhati lingkungan. Pilihan kedua adalah aliran kecil di kebun Anda.

Rotor Darrieus sulit untuk dihitung dan dibuat. Di awal pekerjaan, Anda harus melepaskannya. Tetapi menarik karena sumbu rotor terletak vertikal dan lepas landas daya dapat dilakukan di atas air, tanpa roda gigi tambahan. Rotor seperti itu akan berputar dengan perubahan arah aliran apa pun - ini merupakan nilai tambah.

Paling umum saat membangun pembangkit listrik tenaga air buatan sendiri mendapat diagram baling-baling dan roda air. Karena opsi ini relatif mudah dibuat, mereka memerlukan perhitungan minimal dan diimplementasikan dengan biaya minimal memiliki efisiensi tinggi, mudah diatur dan dioperasikan.

Contoh pembangkit listrik tenaga mini hidroelektrik yang paling sederhana

Pembangkit listrik tenaga air yang paling sederhana dapat dengan cepat dibangun dari sepeda biasa dengan dinamo lampu depan sepeda. Beberapa bilah harus dibuat dari besi galvanis atau bukan aluminium lembaran tebal (2-3). Bilah harus panjang dari tepi roda ke hub, dan lebar 2-4 cm. Bilah ini dipasang di antara jari-jari dengan cara apa pun yang ada atau dengan pengencang yang sudah disiapkan sebelumnya.

Jika Anda menggunakan dua bilah, atur keduanya saling berhadapan. Jika Anda ingin menambahkan lebih banyak bilah, bagilah keliling roda dengan jumlah bilah dan pasang dengan interval yang sama. Anda dapat bereksperimen dengan kedalaman perendaman kincir air di dalam air. Biasanya terendam dari sepertiga hingga setengahnya.

Opsi ladang angin berbaris telah dipertimbangkan sebelumnya.

Pembangkit listrik tenaga mikro hidro seperti itu tidak memakan banyak ruang dan akan melayani pengendara sepeda dengan sempurna - yang utama adalah keberadaan aliran atau anak sungai - yang biasanya terjadi di perkemahan. Pembangkit listrik tenaga air mini dari sepeda akan dapat menyalakan tenda dan mengisi daya ponsel atau gadget lainnya.