ЭКОТОК Альтернативная энергетика ветряки солнечные батареи тепловые насосы электромобили биотопливо энергосбережение  спецтехника автомобили строительство выставки eco technology
 
 

Мини-ГЭС своими руками из кабельной катушки и ПВХ труб.

 

МиниГЭС своими руками

Я скучаю по тем временам, когда мы могли не спеша поковыряться на свалке на окраине нашего городка и набрать всякого хлама для любой домашней поделки. Сегодня за полезными вещами нужно охотиться в местах их возникновения, пока они не уехали в недра мусоросортировочных заводов, за высокий забор с надписью «посторонним вход запрещен». Этот этап – пожалуй, самый длительный и трудоемкий из всего процесса создания изделия своими руками. У меня ушло несколько месяцев на сбор материалов для небольшого проекта – мини-ГЭС своими руками.

(От редакции EnergyFuture.RU – к счастью, ситуация со свалками у нас пока получше, чем в США)

Материалы:
• 1 большая катушка из-под кабеля
• ПВХ труба диаметром 12-15 дюймов
• Стержень с резьбой 3/8 дюйма
• Эпоксидка
• Подшипники – блок в сборе
• Стальные оси (холодного проката)
• Цепная передача

Очередной весной я задумался, как бы использовать кучу галлонов воды, бездарно утекающую через наш 2-х футовый водопадик. Как-то раз, проходя мимо электромонтажной конторы, я поинтересовался на предмет катушки из-под кабеля, за которой охотился уже давно. К моему удивлению и радости, менеджер предложил мне забрать сколько угодно пустых катушек, так как они уже заказали транспорт для их утилизации.

Через несколько недель я нашел источник ПВХ-труб… в соседнем городишке меняли ливневую канализацию и у них образовалась целая куча обрезков нужной мне трубы.

Высота водопадика не давала мне выбора – там можно было ставить только нижнебойное колесо.

Я решил поставить максимально возможное количество лопастей, но как их расставить правильно? Сначала я соединил вместе боковые диски диаметром в 40 дюймов из-под кабельной катушки, припомнил школьную геометрию и разметил маркером хорды на ободе.

Потом я разделил диски и провел линии-радиусы на будущей внутренней поверхности дисков от меток на ободе к центру. Измерив диаметр ПВХ трубы, я взял металлическую полосу соответствующей длины, и проделал отверстия на ее концах на расстоянии, равном диаметру ПВХ-трубы. Затем я разметил на радиусах центры полуокружностей (как несложно догадаться, на расстоянии от обода, равном ½ диаметра ПВХ трубы). Прикрепив металлическую полосу с отверстием к ручному фрезерователю, я вырезал в дисках полукруглые пазы.

Затем сделал тоже самое на другом диске. Обратите внимание, что пазы должны быть размечены и прорезаны зеркально!

Чтобы разрезать ПВХ-трубу по вертикали максимально прямо, я примотал к ней скотчем два параллельных деревянных бруска и сделал разрез ручной циркулярной пилой, используя бруски как направляющие, строго по разметке. Затем примотал бруски с противоположной стороны трубы и повторил операцию. Немного работы наждачкой, и лопасти готовы.

Перед монтажом колеса я решил дополнительно укрепить лопасти металлическими стержнями, так как лопасти могли выворачиваться под весом воды. Для крепления стержней я проделал сквозные отверстия 3/8 дюйма на расстоянии 4 дюйма от обода диска, как раз под низом каждой лопасти.

Самое приятное – это сборка (впрочем, как раз на этой стадии обычно соображаешь, что что-то забыл и приходится все разбирать).

Сначала я вставил 4 стержня с резьбой с заранее накрученными гайками в отверстия (один из дисков лежал на земле), затем вставил лопасти в пазы, сверху разместил второй диск и закрутил гайки на стержнях (не очень туго).

Убедившись, что лопасти попали на нужные места и прочно сидят в пазах, я вставил и закрутил остальные стержни. Пришлось слегка поработать кувалдой, чтобы все стержни попали в нужные отверстия – видимо, это произошло из-за того, что диски промокли под дождем после разметки пазов и их чуть повело.

Проверив, что колесо вращается на оси без вихляний, я обрезал выступающие части стержней и покрасил все приятной зеленой краской – исключительно ради моей жены, которой крайне не нравилось, что этот «ужас» испортит вид на ее любимый водопадик.

Дождавшись падения уровня воды в сентябре, я временно пустил ручей в другое русло и уложил с обеих сторон водопадика бетонные блоки на расстоянии 26 дюймов. Затем вырезал из фанеры полосу шириной 26 дюймов, и, согнув ее радиусом 21 дюйм, разместил между блоками, сделав таким образом форму для заливки бетона. Для экономии я заполнил форму вперемешку бетоном и камнями.

Зная, каким бурным бывает наш ручей в половодье, выше по течению, в 40 футах, я соорудил «регулирующую» плотину (около 1500 кг бетона и камней), с таким расчетом, чтобы поток на колесо ни при каких условиях не превышал его середины. Избыток должен был отводиться в другое русло, не стоит недооценивать разрушительную мощь потока воды. В паре футов выше колеса я закрепил стальную сетку против мусора.

К бетонным блокам я приделал дюбелями два стальных уголка, а в них забил бруски из выдержанного дерева, к которым впоследствии прикрепил колесо и передачу на генератор. Зазор между колесом и желобом составил всего 1 дюйм – это самый тонкий момент, переделать будет очень трудно. Зазор должен быть минимальным , но при этом колесо не должно задевать за желоб.

Затем я довольно долго искал крепеж для колеса. Во время традиционной осенней уборки гаража обнаружился крепеж от спутниковой антенны, который я приспособил к делу. Крепеж представлял собой два диска диаметром 14 дюймов с отверстием в 1 дюйм посередине. Отверстие я расширил так, чтобы туда с натягом входил обрезок водопроводной трубы. Я вварил по 6-дюймовому куску трубы в отверстие каждого диска и залил трубу припоем для большей прочности.

Полуосью послужила другая труба, к которой у меня, уже не помню откуда, завалялась пара подшипников. Для передачи момента на генератор пришлось поковыряться на свалке нашего автосервиса, где я нашел пару подходящих друг к другу зубчатых колес диаметром 14 и 1 дюйм, что, соответственно, дало мне соотношение 14 : 1. Для вращения моего генератора со скоростью 1000 об/мин этого было недостаточно, я поставил дополнительную передачу 3 :1 на зубчатых колесах и цепи.

Разумеется, конкретное передаточное число может отличаться в зависимости от условий строительства микро-ГЭС – мощности потока, диаметра колеса, используемого генератора, итп.

Я использовал двигатель постоянного тока от компьютерного ленточного накопителя. Неидеальный вариант, но самый простой. Номинальный режим его работы – 48 V @ 12А при 1260 об/мин.

Мое 40-дюймовое колесо вращается со скоростью 25,5 об/мин при средней мощности потока, момент 35 фунтов (на ободе). Впоследствии я уменьшил зазор между колесом и желобом до ¼ дюйма, что увеличило скорость и момент примерно на 30%!

Выходная мощность колеблется в диапазоне от 200 до 300 ватт, в зависимости от потока. Я использую ток для подзарядки (через диод) аккумуляторной батареи, через которую запитаны оборудование связи, три холодильника, насос на скважине, мой сарай.

В лучшие времена счет за электричество уменьшается вдвое. Да и жене колесо понравилось – с ее точки зрения, оно очень удачно вписалось в пейзаж.

Малая гидроэнергетика,Альтернативная энергия,ГЭС, Мини-ГЭС своими руками

energyfuture.ru

 
 
Добавление комментариев временно отключено!