Як із автогенератора зробити гідрогенератор для дачі. Гідроелектростанція своїми руками на присадибній ділянці

Якщо у Вашої оселі протікає річка або навіть невеликий струмок, то за допомогою саморобної міні ГЕС Ви можете отримати безкоштовну електроенергію. Можливо, це буде не дуже велике поповнення бюджету, але усвідомлення того, що у Вас є своя власна електроенергія - коштує набагато дорожче. Ну а якщо, наприклад, на дачі, немає центрального електропостачання - то навіть невеликі потужності електроенергії будуть просто необхідні. І так, для створення саморобної гідроелектростанції необхідно як мінімум дві умови – наявність водяного ресурсу та бажання.

Якщо і те, й інше є, то перше, що потрібно зробити – це виміряти швидкість потоку річки. Зробити це дуже просто - кидаєте в річку гілочку і заміряйте час, протягом якого вона пропливе 10 метрів. Розділивши метри на секунди, ви отримаєте швидкість течії в м/с. Якщо швидкість менша за 1 м/с, то продуктивної міні ГЕС не вийде. У цьому випадку можна спробувати збільшити швидкість потоку штучно завузивши русло або зробивши невелику греблю, якщо маєте справу з невеликим струмком.

Для орієнтира, можна використовувати співвідношення між швидкістю потоку в м/с і потужністю електроенергії, що знімається з валу гвинта в кВт (діаметр гвинта 1 метр). Дані експериментальні, насправді отримана потужність залежить від багатьох факторів, але для оцінки підійде.

0.5 м/с – 0.03 кВт,
0.7 м/с – 0.07 кВт,
1 м/с – 0.14 кВт,
1.5 м/с – 0.31 кВт,
2 м/с – 0.55 кВт,
2.5 м/с – 0.86 кВт,
3 м/с -1.24 кВт,
4 м/с - 2.2 кВт і т.д.

Потужність саморобної міні ГЕСпропорційна кубу швидкості потоку. Як вже вказувалося, якщо швидкість течії недостатня, спробуйте її штучно збільшити, якщо це, звичайно, можливо.

Типи міні-ГЕС

Існує кілька основних варіантів саморобних міні гідроелектростанцій.

Водяне колесо

Це колесо з лопатями, встановлене перпендикулярно поверхні води. Колесо занурене в потік менше ніж наполовину. Вода тисне на лопаті та обертає колесо. Існують також колеса-турбіни зі спеціальними лопатками, оптимізованими під струмінь рідини. Але це досить складні конструкції швидше за заводське, ніж саморобне виготовлення.

Ротор Дар'ї

Це ротор з вертикальною віссю обертання, що використовується для генерації. електричної енергії. Вертикальний ротор, що обертається за рахунок різниці тисків на його лопатях. Різниця тисків створюється за рахунок обтікання рідиною складних поверхонь. Ефект подібний до підйомної сили суден на підводних крилах або підйомній силі крила літака. Ця конструкція була запатентована Жорж Жан-Марі Дар'є, французьким авіаційним інженером у 1931 році. Також часто використовується у конструкціях вітрогенераторів.

Гірляндна ГЕС

Гідроелектростанція складається з легких турбін - гідровінгроторів, нанизаних та жорстко закріпленими у вигляді гірлянди на тросі, перекинутому через річку. Один кінець троса закріплюється в опорному підшипнику, другий – обертає ротор генератора. Трос у разі грає роль своєрідного валу, обертальний рух якого передається до генератору. Потік води обертає ротори, ротори крутять трос.

Пропелер

Також запозичений з конструкцій вітрових електростанцій, такий собі "підводний вітряк" із вертикальним ротором. На відміну від повітряного, підводний пропелер має лопаті мінімальної ширини. Для води достатньо ширини лопаті всього 2 см. При такій ширині буде мінімальний опір і максимальна швидкість обертання. Така ширина лопат вибиралася для швидкості потоку 0.8-2 метри в секунду. При більших швидкостях, можливо, оптимальні інші розміри. Пропелер рухається не за рахунок тиску води, а за рахунок підйомної сили. Так само, як крило літака. Лопаті пропелера рухаються впоперек потоку, а не захоплюються потоком у напрямку течії.

Переваги та недоліки різних систем саморобної міні ГЕС

Недоліки гірляндної ГЕСочевидні: велика матеріаломісткість, небезпека оточуючих (довгий підводний трос, приховані у воді ротори, перегородження річки), низький ККД. Гірляндна ГЕС – це свого роду невелика гребля. Доцільно використовувати у безлюдних, віддалених місцях із відповідними попереджувальними знаками. Можливо буде потрібно дозвіл влади та екологів. Другий варіант – невеликий струмок у Вас на городі.
Ротор Дар'ї- складний у розрахунку та виготовленні. На початку роботи його треба розкрутити. Але він привабливий тим, що вісь ротора розташована вертикально і відбір потужності можна проводити над водою без додаткових передач. Такий ротор обертатиметься за будь-якої зміни напряму потоку - це плюс.

Найбільшого поширення при побудові саморобних гідроелектростанційотримали схеми пропелера та водяного колеса. Так як ці варіанти порівняно прості у виготовленні, вимагають мінімальних розрахунків і реалізуються при мінімальних витратах, мають високий ККД, Прості в налаштуванні та експлуатації.

Якщо у Вас немає водяного енергоресурсу, можете самостійно зробити домашню вітроелектростанцію.

П ример найпростішої міні-ГЕС

Найпростішу гідроелектростанцію можна швидко збудувати зі звичайного велосипеда з динамікою для велофари. З оцинкованого заліза чи товстого листового алюмінію треба заготовити кілька лопатей (2-3). Лопаті повинні бути довжиною від обода колеса до втулки, а шириною 2-4 см. Ці лопаті встановлюються між спицями будь-яким підручним способом або заздалегідь заготовленими кріпленнями.
Якщо ви використовуєте дві лопаті, то встановіть їх навпроти один одного. Якщо захочете додати більше лопатей, то розділіть коло колеса на число лопатей і встановіть їх через рівні проміжки. З глибиною занурення колеса із лопатями у воду можете поекспериментувати. Зазвичай його занурюють від третини до половини.
Варіант похідної вітроелектростанції розглядався раніше.

Така мікро ГЕС не займає багато місця і чудово послужить велотуристам – головна наявність струмка чи річечки – що зазвичай і є у місці розбивки табору. Міні ГЕС з велосипеда зможе висвітлювати намет та заряджати стільникові телефоничи інші гаджети.

«Зелені» всього світу дедалі частіше протестують проти розробки нових родовищ нафти, газу, вугілля, а також масового використання двигунів внутрішнього згоряння в усьому світі, які і приносять найсильніші забруднення нашого середовища проживання. Знаменитості зі світу моди, театру, кіно закликають жити економніше в плані витрати електроенергії. Вони встановлюють на дахах своїх особняків сонячні батареї, вітрові генератори(як актор Леонардо Ді Капріо, наприклад).

Все більше простих людейтакож розуміють, що і від їхньої поведінки щось може залежати, і якщо хоча б одна людина знайде альтернативу двигуну внутрішнього згоряння, то тоді світ стане трохи чистішим. Тому в селах, селищах і в нашій країні, там, де є вода, що падає або біжить, якийсь басейн з водою на височині, є можливість зробити міні ГЕС своїми руками і, тим самим, допомогти і собі та її Величності Природі. Адже це альтернатива бензиновому або дизельному генератору, який все одно працює на паливі і дає їдкий вихлоп у навколишнє середовище.

А якщо не одна людина, чи не одне домогосподарство вирішило знайти альтернативний шлях отримання електроенергії? Якщо ціле селище, село, аул? Тут уже навантаження на Природу значно зменшиться. Та й у кишені у споживача залишиться більше грошейна домашні потреби, бо електрика від міні ГЕС, створеної руками та розумом ентузіастів виходить приблизно втричі дешевше, ніж купувати його від штатних виробників (ТЕЦ, Атомні станції, промислові ГЕС).

У пошуках потрібної води

Нещодавно я побачив невелике відео, де показувалося, як у звичайному індійському селі студенти одного із західних коледжів вирішили зробити міні ГЕС. Електрики в тій глушині немає, молоді люди біжать до міст, а що станеться, якщо дати жителям світло? Річки як такої в селі немає, зате є водоймище. Природна чаша з величезною кількістю води розташована трохи вище за рівень села. Що вигадали студенти?

Вони своїми розумними головами зрозуміли, що коли немає тут течії від Природи, її можна створити! Руками найнятих робітників було змонтовано криту довгу трубу діаметром з метр, і один кінець її замкнувся на водойму, а інший — унизу, йшов у невелику і тихохідну річку. За рахунок перепаду висоти вода з водоймища трубою прямувала вниз, розганяючись все більше, і на виході вже створювався досить потужний потік, який упирався в лопаті міні ГЕС. Труба, в яку уклали воду водоймища, збігає вниз схилом пагорба настільки мальовничо, що здається, ніби величезний пітон повільно повзе зверху вниз і своїми розмірами вселяє жах у місцевих жителів. Його хочеться помацати руками, помацати, відчути його міць.

Якщо щось подібне створюють в індійському селі, то чому не спробувати зробити те саме в російському? Якщо поряд немає швидкоплинної річки, але є водоймище, то й тут можливе будівництво міні ГЕС. Потрібно просто дивитися рельєф місцевості, але зрозуміло одне: водоймище — нехай воно буде природне, або штучне — має бути розташоване вище, ніж місце, де буде встановлена гідроелектростанція. Якщо різниця висот значна – ще краще! Потік води бігтиме сильніше зверху вниз, а значить, зросте можлива потужність електроенергії.

Необов'язково купувати дорогі труби для організації штучної водної течії. Можна своїми руками зробити якийсь жолоб, і нехай поки що по ньому розганяється вода з водойми. Для початку краще взагалі взяти будь-які підручні засоби, старі труби нехай і невеликого діаметру поки що, і спорудити пробний варіантзливу води з водоймища, що розташоване вище. Так можна буде виміряти швидкість потоку (як це зробити я вже писав раніше). Якщо ж під боком тече річка з швидкою течією, то тоді й не треба будувати ні гребель, ні жолобів, ні створювати потік води штучно. Міні ГЕС у формі гірлянди, пропелера, ротора Дардьє або водяного колеса можуть бути встановлені у таких місцях без особливих проблем.

Важливо захиститиме споруду. Як? Попереду міні ГЕС слід встановити захисний екран з сітки, або розсіювач, щоб уламки дерев, що пливуть по річці, а то й цілі колоди, а також жива і мертва риба, всякого роду сміття не потрапляли на лопаті турбіни, а пропливали повз.

Найпростіша міні гідроелектростанція станція своїми руками

Створити власну міні-ГЕС своїми руками може майже кожен. Приклади? Багато туристів для освітлення в умовах походу використовують звичайний велосипед, на якому і пересуваються. На будь-яке колесо велосипеда вони встановлюють між спицями перемички зі шматків, скажімо, тонкого заліза і спочатку руками, а потім плоскогубцями заводять краї листа за спицю, тим самим фіксуючи перемичку. Довжина перемички повинна відповідати половині діаметра колеса, тобто перекривати відстань від обода до втулки. По суті, вона повинна дорівнювати довжині спиці. Оптимальним буде встановити чотири таких перемички на кшталт сторін світу: Північ, Південь, Захід, Схід. Далі буде потрібний звичайний велогенератор і ліхтарик підключений до нього.

Настав час вибиратися в похід. На нічліг треба зупинитися біля річки. Та й нехай, що комарі закусають! Зате вдасться зробити відео вечірки, наробити фото біля багаття. Це ж дуже мальовничо! Вода у річці повинна мати помітну течію і тоді наша похідна міні гідроелектростанція працюватиме. "Да буде світло!" - сказав монтер і зробив замикання. Ні, це не про нас.

"Да буде світло!" — сказав турист і опустив колесо з перемичками із заліза на третину у воду річки, що біжить. Сам велосипед ставиться на невелику підставку, або підвішується за дерево чи кілок на березі так, щоб колесо на третину було занурене в потік. Вода тисне на перемички, крутить колесо, генератор перетворює енергію води на струм і міні-ліхтарик висвітлює місце стоянки.

Немає ризику, що батарейки потрапили браковані, як у разі застосування звичайного ліхтаря, немає ризику, що вони «сядуть», їх не треба брати собою в похід велику кількість. Течія річки нікуди не зникне. Туристи найчастіше вважають за краще зупинятися в перевірених місцях. Отже, одного разу отримавши електричний струмза допомогою мінівело-ГЕС на місці нічлігу, вони пам'ятатимуть це місце і намагатимуться бавити темний час доби саме тут.

Проблеми узгодження

Однак, запалити одну свічку, образно кажучи, це одне, а ось запалити тисячі, дати людям світло, як зробив Прометей, це зовсім інша справа. Компактна гідроелектростанція як джерело електрики своєю появою у повсякденному застосуванні може порушити усталену картину та стан справ.

Найбільші монополії звикли, що саме вони виробляють електроенергію для малих поселень, збутові дочірні структури звикли отримувати гроші за доставку товару – КВт годину споживачеві. Куди в цю схему вписати міні-ГЕС? Та ще не підконтрольну монополістам? Відразу скажу, що узгодити такий проект із місцевою владою в Росії буде непросто, як, зрештою, і будь-яка інша нова справа. Але результат вартий витрачених зусиль.

Загалом під компактною (міні) гідроелектростанцією мається на увазі така станція, що видає потужність до 100 кВт. Народні умільці, працюючи руками та головою, можуть досить легко спорудити цю корисну штуку у себе в селищі чи селі, навіть у приватному домоволодінні. Але тільки якщо є відповідні природні умовита бажання щось створити НОВЕ, заощадити грошей, тобто в майбутньому менше платити за електрику.

Якщо ви подивіться відео, або фото деяких міні-ГЕС, то побачите, що вони виглядають досить дивно. Але для сучасників Леонардо Да Вінчі його махолети з величезними крилами теж здавалися щонайменше дивними, а своїми зухвалими досвідами та ідеями великий італієць і зовсім наводив жах на багатьох людей свого часу. Ну і що? Людей тих ми не пам'ятаємо. А креслення та твори Леонардо житимуть у віках. Будуйте міні-ГЕС своїми руками, експериментуйте, дерзайте! Природа та нащадки скажуть вам лише «Спасибі»!

Михайло Берсенєв

У Таджикистані теж є умільці, не гірші за індійські:

Регулярне зростання цін електроенергію змушує багатьох замислюватися над питанням альтернативних джерел отримання електрики. Одне з найкращих рішеньу разі - гідроелектростанція. Пошуки вирішення цього питання стосуються не лише масштабів країни. Все частіше можна побачити міні-гідроелектростанції для дому (дачі). Витрати у такому разі будуть лише на будівництво та технічне обслуговування. Мінус подібної споруди в тому, що її зведення можливе лише за певних умов. Необхідна наявність водяного потоку. До того ж зведення даної конструкції у себе на подвір'ї потребує дозволу місцевих органіввлади.

Схема міні-гідроелектростанції

Руслові, характерні для рівнин. Вони встановлюються на річках із несильним потоком.
Стаціонарні використовують енергію водних річокзі швидким потоком води.
ГЕС, що встановлюються у місцях перепаду водного потоку. Зустрічаються найчастіше у промислових організаціях.
Мобільні, які будуються із застосуванням армованого рукава.

Для будівництва ГЕС достатньо навіть невеликого струмка, що протікає дільницею. Власники будинків із центральним водопостачанням не повинні зневірятися.

Одною з американських компанійрозроблено станцію, яку можна вбудовувати у водопостачальну систему будинку. У водопровід вбудовується турбіна невеликих розмірів, яка починає рухатися за рахунок потоку води, що рухається самопливом. Це знижує швидкість потоку води, але знижує собівартість електроенергії. До того ж ця установка повністю безпечна.

Влаштовуються навіть міні-гідроелектростанції в каналізаційної труби. Але їхнє будівництво потребує створення певних умов. Вода трубою повинна стікати природним чином за рахунок ухилу. Друга вимога - діаметр труби має бути придатним для влаштування обладнання. А це неможливо зробити в окремому будинку.

Класифікація міні-ГЕС

Міні-гідроелектростанції (будинки, в яких вони використовуються, здебільшого відносяться до приватного сектору) найчастіше відносяться до одного з таких типів, які відрізняються принципом роботи:

Водяне колесо традиційний тип, який найпростіший у виконанні.
Пропелер. Використовують у випадках, коли річка має русло шириною понад десять метрів.
Гірлянда встановлюється на річках із несильним потоком. Для посилення швидкості течії води використовують додаткові споруди.
Ротор Дар'ї встановлюється зазвичай, на промислових підприємствах.

Поширеність цих варіантів обумовлена тим, що де вони вимагають будівництва греблі.

Водяне колесо

Це класичний виглядГЕС, який є найбільш популярним для приватного сектору. Міні-гідроелектростанції даного типує велике колесо, здатне обертатися. Його лопаті опускаються у воду. Решта конструкції знаходиться над руслом, змушуючи рухатися весь механізм. Потужність передається через гідропривід генератору, що виробляє струм.

Пропелерна станція

На рамі в вертикальному положеннірозташовується ротор і підводний вітряк, що опускається під воду. Вітряк має лопаті, що обертаються під впливом потоку води. Кращий опір чинять лопаті шириною два сантиметри (при швидкому потоці, швидкість якого, тим не менш, не перевищує двох метрів на секунду).

В даному випадку лопаті наводяться в рух за рахунок води, що виникає а не за рахунок тиску. Причому напрямок руху лопат перпендикулярно напрямку течії потоку. Цей процес схожий на роботу вітрових електростанцій, що тільки працює під водою.

Гірляндна ГЕС

Даного типу міні-гідроелектростанції є тросом, натягнутим над руслом і закріпленим в опорному підшипнику. На ньому у вигляді гірлянди навішені та жорстко закріплені турбіни. невеликого розмірута ваги (гідровінгротори). Вони складаються із двох напівциліндрів. За рахунок суміщення осей при опусканні у воду в них створюється момент, що крутить. Це призводить до того, що трос згинається, натягується та починає обертатися. У цій ситуації трос можна порівнювати з валом, який служить передачі потужності. Один із кінців троса з'єднаний з редуктором. На нього і передається потужність від обертання троса та гідровінгроторів.

Підвищити потужність станції допоможе наявність кількох "гірлянд". Їх можна поєднати між собою. Навіть це не сильно підвищує ККД цієї ГЕС. Це один із мінусів подібної споруди.

Ще один недолік даного виду - створювана ним небезпека для оточуючих. Подібного роду станції можна використовувати тільки в безлюдних місцях. Наявність попереджувальних знаків є обов'язковою.

Ротор Дар'ї

Міні-гідроелектростанцію для приватного будинку цього виду названо так на честь її розробника - Жоржа Дар'ї. Запатентована дана конструкціябула ще 1931 року. Є ротором, на якому знаходяться лопаті. Для кожної з лопатей у індивідуальному порядкупідбираються необхідні параметри. Ротор опускається під воду у вертикальному положенні. Лопаті обертаються за рахунок перепаду тиску, що виникає під дією протікання по поверхні води. Цей процес подібний до підйомної сили, що змушує літаки злітати.

Даний вид ГЕС має добрий показник ККД. Втричі перевага – напрямок потоку не має значення.

З недоліків цього можна виділити складну конструкцію і складний монтаж.

Переваги міні-ГЕС

Незалежно від виду конструкції міні-гідроелектростанції мають ряд переваг:

Екологічно безпечні, не виробляють шкідливих речовин для атмосфери.
Процес отримання електрики відбувається без утворення шуму.
Вода залишається чистою.
Електрика виробляється постійно, незалежно від часу та погодних умов.
Для облаштування станції достатньо навіть невеликого струмка.
Надлишок електроенергії можна продати сусідам.
Не потрібно багато роздільної документації.

Міні-гідроелектростанція своїми руками

Побудувати для отримання електроенергії можна самостійно. Для приватного будинку достатньо двадцяти кіловат на добу. З таким значенням упорається навіть міні-ГЕС, зібрана своїми руками. Але при цьому слід пам'ятати, що цей процес характеризується рядом особливостей:

Точні розрахунки провести досить важко.
Розміри, товщина елементів вибирається «на око» лише досвідченим шляхом.
Саморобні споруди не мають захисних елементів, що призводить до частим поломкамта пов'язаних із цим витратам.

Тому якщо немає досвіду та певних знань у даній сфері, краще відмовитись від ідеї такого роду. Дешевше може бути придбання вже готової станції.

Якщо все ж таки наважуєтеся робити все своїми руками, то починати необхідно з вимірювання швидкості потоку води в річці. Адже від цього залежить потужність, яку можна одержати. Якщо швидкість буде менше одного метра за секунду, то будівництво міні-гідроелектростанції в цьому місці не виправдає себе.

Ще один етап, який не можна опускати – це розрахунки. Необхідно ретельно розрахувати розмір витрат, що підуть на будівництво станції. В результаті може виявитися, що гідроелектростанція - не кращий варіант. Тоді слід звернути увагу на інші види альтернативної електроенергії.

Міні-гідроелектростанція може стати оптимальним рішенням щодо економії витрат на електроенергію. Для її будівництва потрібна наявність річки недалеко від будинку. Залежно від бажаних характеристик можна підібрати підходящий варіантГЕС. За правильного підходу виконати подібну споруду можна навіть своїми руками.

У зв'язку з постійним подорожчанням вуглеводних енергоносіїв фахівці звертають все більшу увагуна переваги, що дає використання електроенергії, отриманої більш економним способом. Одним із найбільш економних та екологічно чистих способів отримання електроенергії є гідроелектростанція для будинку, витрати на яку зводяться до первинного будівництва та технічного обслуговуванняобладнання. Але не кожна місцевість має природні можливості для будівництва подібних споруд, для яких необхідний потужний водний потік і великий перепад висот, створюваних греблею, у цьому випадку на допомогу енергетикам приходять міні ГЕС.

Принцип роботи та міні ГЕС

Принцип роботи цього обладнання досить простий, що додає йому надійності. Водний потік, потрапляючи на лопаті турбіни, обертає гідропривід, пов'язаний з електрогенератором, який забезпечує вироблення електроенергії під управлінням контролюючої системи.
Сучасні міні ГЕС обладнані системою управління, що дає можливість здійснювати роботу в автоматичному режиміз миттєвим переходом на ручне управлінняу разі виникнення аварійної ситуації. Багаторівнева система захисту дозволяє уникнути перевантаження обладнання при зміні зовнішніх умов. Конструкція станцій дозволяє мінімізувати проведення будівельних робітпід час встановлення необхідного обладнання.

Різновиди міні ГЕС

Міні гідроелектростанція – це обладнання потужністю від 1 до 3000 кВт, яке включає водозабірний пристрій (турбіну), що генерує енергоблок і систему управління обладнанням.
Залежно від водних ресурсів, що використовуються, міні ГЕС діляться на кілька категорій:

руслові станції, що використовують енергію невеликих рік з організованими водосховищами. Застосовуються переважно на рівнинній місцевості;
стаціонарні станції, що використовують енергію швидкої течіїпід час експлуатації гірських річок;
станції, що використовують перепади водяного потоку на промислових підприємствах;
мобільні станції, що використовують для організації потоку армовані рукави.

Відповідно до очікуваного натиску водного потоку проектується відповідність гідроагрегату та його турбіни потужності електрогенеруючого блоку для забезпечення необхідної частоти обертання генератора та полегшення створення необхідної частоти струму.

Для різних умов роботи міні ГЕС розроблено відповідні конструкції турбін:

при великому натиску водяного потоку понад 60 м застосовують радіально-осьові та ковшові турбіни;
при середній інтенсивності потоку 25 - 60 м добре зарекомендували себе турбіни поворотно-лопатевої та радіально-осьової конструкції;
на низьконапірних потоках вигідніше використовувати поворотно-лопатеві та пропелерні конструкції, поміщені в залізобетонні камери.

Відео домашньої гідроелектростанції, зробленої своїми руками

Особливості підключення міні ГЕС

Пристрій цього обладнання дозволяє підключати станції безпосередньо до електропостачання, в цьому випадку використовується синхронний генератор. Для створення локальної мережівикористовують асинхронний агрегат, який комплектується блоком баластного навантаження, необхідної для розсіювання надмірної потужності, щоб уникнути виходу з ладу систем подачі електроенергії та стрибкоподібних змін основних параметрів мережі.

Переваги та недоліки міні ГЕС

До переваг роботи таких систем можна віднести:

екологічну безпеку обладнання та відсутність необхідності затоплення великих площ;
низьку вартість одержуваної електроенергії, яка в рази дешевша за вироблену на ТЕС;
простоту та надійність застосовуваного обладнання та можливість його роботи в автономному режимі;
невичерпність використовуваного природного ресурсу

До недоліків відносяться:

перебої в електропостачанні певних регіонів при виході обладнання з ладу у разі використання міні ГЕС як локального джерела. Це компенсується наявністю аварійного джерела енергопостачання, що підключається автоматично;
слабка виробнича та ремонтна база цієї галузі енергозабезпечення в нашій країні.

Гідроелектростанції використовують силу води для одержання електричної енергії. Самостійно виготовлені станції вирішують проблему віддаленості від централізованих електромереж або допомагають заощадити на електриці.

Переваги та недоліки ГЕС

Гідроелектростанції мають такі переваги перед іншими видами альтернативних джерел енергії:

Не залежить від погоди та часу доби (на відміну від ). Це дозволяє виробляти більше енергії з передбачуваною швидкістю.
Потужність джерела (річки чи струмка) можна регулювати. Для цього достатньо завузити русло греблею або забезпечити перепад висот води.
Гідроустановки не видають жодного шуму (на відміну від ).
Для багатьох типів станцій невеликої потужності не потрібні жодні дозволи на встановлення.

До мінусів саморобних ГЕС належить неможливість працювати у мороз. Крім того, водне середовище є агресивним, тому деталі станції повинні бути водостійкими та міцними.

При проектуванні міні-ГЕС для використання як альтернативного джерелаенергії для власного будинкувирішальними мають бути такі фактори:

Близькість річки до будинку. Встановлювати саморобну станцію на відстані від будинку не варто. Чим далі установка, тим нижче її ефективність, тому що частина енергії буде втрачена під час передачі. Крім того, так складніше вберегти вашу ГЕС від крадіжки чи псування.
Достатня швидкість течії чи можливість її збільшення. Потужність станції збільшується в геометричній прогресії зі збільшенням швидкості води.

Дізнатися швидкість нескладно. Киньте шматочок пінопласту або тенісну кульку у воду і засікайте час, за який він пропливе певну дистанцію. Потім розділіть метри на секунди, і ви дізнаєтеся швидкість. Мінімально достатня швидкість води для саморобної ГЕС- 1 м/с.

Якщо швидкість течії вашої річки або струмка нижче цього значення, то її посилить невелика гребля або труба, що звужується. Але ці варіанти можуть спричинити додаткові проблеми. Будівництво греблі потребує дозволу від влади, а також згоди сусідів.

Міні-гідроелектростанція своїми руками

Конструкція ГЕС досить складна, тому самостійно вдасться звести лише невелику станцію, яка дозволить заощадити на електриці або забезпечить енергією скромне господарство. Нижче наведено два приклади реалізації саморобної ГЕС.

Як зробити міні-ГЕС із велосипеда

Цей варіант ГЕС є ідеальним для велопоходів. Він компактний та легкий, але зможе забезпечити енергією невеликий табір, розбитий на березі струмка чи річки. Отриманої електрики вистачить на вечірнє освітлення та зарядку мобільних пристроїв.

Для монтажу станції знадобиться:

Переднє колесо з велосипеда.
Велогенератор, який використовується для харчування велосипедних ліхтарів.
Саморобні лопаті. Їх вирізають заздалегідь із листового алюмінію. Ширина лопат має бути від двох до чотирьох сантиметрів, а довжина - від втулки колеса до його обода. Лопат може бути будь-яка кількість, розташовувати їх потрібно на однаковій відстані один від одного.

Щоб запустити подібну станцію, достатньо занурити колесо у воду. Глибина занурення визначається експериментально приблизно від третини до половини колеса.

Для будівництва більш потужної станції для постійного використання знадобляться більше міцні матеріали. Найкраще підійдуть металеві та пластикові елементи, які легше захистити від впливу водного середовища. Але підходять і дерев'яні деталі, якщо просочити їх спеціальним розчином та пофарбувати водостійкою фарбою.

Для станції необхідні такі елементи:

Сталевий барабан від кабелю (2,2 метри в діаметрі). З нього виготовляється ротор-колесо. Для цього барабан розрізається на частини та зварюється заново на відстані 30 сантиметрів. Із залишків барабана роблять лопаті (18 штук). Їх приварюють до радіусу під кутом 45 градусів. Для підтримки всієї конструкції із куточків або труб виготовляють раму. Колесо обертається на підшипниках.
На колесо встановлюється ланцюговий редуктор (коефіцієнт передачі повинен дорівнювати чотирьом). Щоб легше звести осі приводу та генератора, а також знизити вібрацію, обертання передається через кардан від старого автомобіля.
Для генератора підходить асинхронний двигун. До нього слід додати ще один шестерний редуктор з коефіцієнтом близько 40. Тоді для трифазного генератора з 3000 оборотами в секунду при загальному коефіцієнтіредукування 160 кількість обертів знизиться до 20 обертів на хвилину.
Помістіть всю електрику у водонепроникну ємність.

Описані вихідні матеріали легко знайти на звалищі або у знайомих. За різання сталевого барабана болгаркою і за зварювання можна заплатити фахівцям (або зробити все самостійно). У результаті ГЕС потужністю до 5 кВт коштуватиме незначну суму.

Отримати електроенергію з води не так і складно. Важче збудувати автономну системуелектропостачання на основі саморобної ГЕС, підтримувати станцію в робочому стані та забезпечувати безпеку людей та тварин навколо неї.