Kenaikan harga elektrik yang kerap membuatkan ramai terfikir tentang isu sumber elektrik alternatif. Salah satu penyelesaian terbaik dalam kes ini ialah loji kuasa hidroelektrik. Pencarian penyelesaian kepada isu ini bukan sahaja melibatkan skala negara. Semakin banyak, anda boleh melihat loji kuasa hidroelektrik mini untuk rumah (kotej). Kos dalam kes ini hanya untuk pembinaan dan penyelenggaraan. Kelemahan struktur sedemikian ialah pembinaannya hanya mungkin dalam keadaan tertentu. Aliran air diperlukan. Selain itu, pembinaan struktur ini di halaman rumah anda memerlukan kebenaran daripada pihak berkuasa tempatan.
Skim loji janakuasa hidro mini
Prinsip pengendalian stesen janakuasa hidroelektrik untuk rumah adalah agak mudah. Gambar rajah struktur adalah seperti berikut. Air jatuh ke atas turbin, menyebabkan bilah berputar. Mereka pula, disebabkan tork atau penurunan tekanan, memacu penggerak hidraulik. Daripadanya, kuasa yang diterima dihantar ke penjana elektrik, yang menjanaelektrik.
Pada masa ini, skim hidroelektrik paling kerap dilengkapkan dengan sistem kawalan. Ini membolehkan reka bentuk berfungsi dalam mod automatik. Sekiranya perlu (contohnya, kemalangan), anda boleh bertukar kepada kawalan manual.
Pelbagai loji janakuasa hidro mini
Perlu difahami bahawa loji kuasa hidroelektrik mini boleh menghasilkan tidak lebih daripada tiga ribu kilowatt. Ini adalah kuasa maksimum struktur sedemikian. Nilai tepat bergantung pada jenis HPP dan reka bentuk peralatan yang digunakan.
Bergantung pada jenis aliran air, jenis stesen berikut dibezakan:
- Saluran, ciri dataran. Ia dipasang di sungai dengan aliran rendah.
- Pegun menggunakan tenaga sungai air dengan aliran air yang laju.
- HPP dipasang di tempat aliran air menurun. Ia paling kerap ditemui dalam organisasi perindustrian.
- Mudah alih, yang dibina menggunakan lengan bertetulang.
Untuk pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik, aliran kecil yang mengalir melalui tapak pun sudah memadai. Pemilik rumah dengan pusat air tidak boleh putus asa.
Salah satu syarikat Amerika telah membangunkan stesen yang boleh dibina ke dalam sistem bekalan air di rumah. Sebuah turbin kecil dibina ke dalam sistem bekalan air, yang digerakkan oleh aliran air yang bergerak mengikut graviti. Ia memperlahankan kelajuanaliran air, tetapi mengurangkan kos elektrik. Selain itu, pemasangan ini benar-benar selamat.
Malah loji janakuasa hidroelektrik mini sedang dibina di dalam paip pembetung. Tetapi pembinaan mereka memerlukan penciptaan syarat tertentu. Air melalui paip harus mengalir secara semula jadi disebabkan oleh cerun. Keperluan kedua ialah diameter paip mestilah sesuai untuk peralatan. Dan ini tidak boleh dilakukan di rumah berasingan.
Klasifikasi HPP mini
Loji janakuasa hidroelektrik mini (rumah di mana ia digunakan kebanyakannya sektor swasta) selalunya merupakan salah satu daripada jenis berikut, yang berbeza dalam prinsip operasi:
- Roda air ialah jenis tradisional dan paling mudah dibuat.
- Baling-baling. Digunakan dalam kes di mana sungai mempunyai saluran dengan lebar lebih daripada sepuluh meter.
- Kalungan itu dipasang di sungai dengan aliran yang sedikit. Struktur tambahan digunakan untuk meningkatkan kelajuan aliran air.
- Rotor Darrieus biasanya dipasang di loji industri.
Pilihan ini adalah perkara biasa kerana ia tidak memerlukan pembinaan empangan.
Roda Air
Ini ialah jenis loji kuasa hidroelektrik klasik, yang paling popular untuk sektor swasta. Loji kuasa hidroelektrik mini jenis ini adalah roda besar yang boleh berputar. Bilahnya diturunkan ke dalam air. Selebihnya struktur berada di atas saluran, memaksa seluruh mekanisme untuk bergerak. Kuasadihantar melalui pemacu hidraulik ke penjana yang menjana arus.
Stesen baling-baling
Pada bingkai dalam kedudukan menegak ialah pemutar dan kincir angin bawah air, diturunkan di bawah air. Kincir angin mempunyai bilah yang berputar di bawah pengaruh aliran air. Rintangan terbaik disediakan oleh bilah selebar dua sentimeter (dengan aliran pantas, namun kelajuannya tidak melebihi dua meter sesaat).
Dalam kes ini, bilah digerakkan disebabkan oleh daya angkat yang terhasil, dan bukan disebabkan oleh tekanan air. Selain itu, arah pergerakan bilah adalah berserenjang dengan arah aliran. Proses ini serupa dengan ladang angin, cuma ia berfungsi di bawah air.
Garland HPP
Stesen janakuasa hidroelektrik mini jenis ini ialah kabel yang diregangkan di atas katil dan dipasang dalam galas tujah. Turbin bersaiz kecil dan berat (pemutar hidraulik) digantung dan dipasang dengan tegar di atasnya dalam bentuk kalungan. Mereka terdiri daripada dua separa silinder. Oleh kerana penjajaran paksi, apabila diturunkan ke dalam air, tork dicipta di dalamnya. Ini membawa kepada fakta bahawa kabel bengkok, terbentang dan mula berputar. Dalam keadaan ini, kabel boleh dibandingkan dengan aci yang berfungsi untuk menghantar kuasa. Satu hujung tali disambungkan ke kotak gear. Kuasa dipindahkan kepadanya daripada putaran kabel dan rotor hidraulik.
Kehadiran beberapa "garland" akan membantu meningkatkan kuasa stesen. Mereka boleh disambungkan antara satu sama lain. Itupun tidak bertambah baik.kecekapan HPP ini. Ini adalah salah satu kelemahan struktur sedemikian.
Satu lagi kelemahan spesies ini ialah bahaya yang ditimbulkannya untuk orang lain. Stesen sebegini hanya boleh digunakan di tempat terbiar. Tanda amaran adalah wajib.
Rotor Daria
Loji kuasa hidroelektrik mini untuk rumah persendirian jenis ini dinamakan sempena pemajunya - Georges Darier. Reka bentuk ini telah dipatenkan pada tahun 1931. Ia adalah pemutar dengan bilah di atasnya. Untuk setiap bilah, parameter yang diperlukan dipilih secara individu. Rotor diturunkan di bawah air dalam kedudukan menegak. Bilah berputar kerana penurunan tekanan yang berlaku di bawah tindakan air yang mengalir di atas permukaannya. Proses ini serupa dengan daya angkat yang membuat pesawat berlepas.
HPP jenis ini mempunyai indeks kecekapan yang baik. Kelebihan kedua ialah arah aliran tidak penting.
Daripada kelemahan jenis loji kuasa ini, seseorang boleh memilih reka bentuk yang kompleks dan pemasangan yang sukar.
Kelebihan loji kuasa hidro mini
Tidak kira jenis reka bentuk, loji kuasa hidro mini mempunyai beberapa kelebihan:
- Mesra alam, tidak menghasilkan bahan berbahaya untuk atmosfera.
- Proses penjanaan elektrik adalah tanpa bunyi.
- Air kekal bersih.
- Elektrik dijana secara berterusan, tanpa mengira masa atau keadaan cuaca.
- Walaupun aliran kecil sudah cukup untuk melengkapkan stesen.
- Lebihan elektrik boleh dijual kepada jiran.
- Tidak memerlukan banyak dokumentasi permit.
Loji Kuasa Hidro Mini DIY
Anda boleh membina stesen air untuk menjana elektrik sendiri. Untuk rumah persendirian, dua puluh kilowatt sehari sudah memadai. Malah stesen janakuasa hidroelektrik mini buat sendiri boleh mengendalikan nilai ini. Tetapi harus diingat bahawa proses ini dicirikan oleh beberapa ciri:
- Pengiraan tepat sukar dibuat.
- Dimensi, ketebalan elemen dipilih "mengikut mata", hanya secara empirik.
- Struktur diubah suai tidak mempunyai ciri perlindungan, mengakibatkan kerosakan yang kerap dan kos yang berkaitan.
Oleh itu, jika tidak ada pengalaman dan pengetahuan tertentu dalam bidang ini, adalah lebih baik untuk meninggalkan idea seperti ini. Mungkin lebih murah untuk membeli stesen siap pakai.
Jika anda masih memutuskan untuk melakukan segala-galanya dengan tangan anda sendiri, maka anda perlu bermula dengan mengukur kelajuan aliran air di sungai. Lagipun, ia bergantung kepada kuasa yang boleh diperolehi. Jika kelajuannya kurang daripada satu meter sesaat, maka pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik mini di tempat ini tidak akan membenarkan dirinya sendiri.
Langkah lain yang tidak boleh ditinggalkan ialah pengiraan. Ia adalah perlu untuk mengira dengan teliti jumlah kos yang akan dibelanjakan untuk pembinaan stesen. Akibatnya, mungkin ternyata kuasa hidroelektrik bukanlah pilihan terbaik. Kemudian anda harus memberi perhatian kepada jenis elektrik alternatif lain.
Loji kuasa hidro mini boleh menjadi penyelesaian penjimatan kos terbaikuntuk elektrik. Untuk pembinaannya, perlu ada sungai berhampiran rumah. Bergantung pada ciri yang diingini, anda boleh memilih versi stesen janakuasa hidroelektrik yang sesuai. Dengan pendekatan yang betul, anda juga boleh membuat struktur sedemikian dengan tangan anda sendiri.
