Водяной генератор своими руками: Водяная электростанция. Гидроэлектростанция своими руками на приусадебном участке. Водяной генератор своими руками. Как сделать гидроэлектростанцию самостоятельно

ГЭС из стиральной машины: фото, схема, инструкция, польза

Дата: 10 ноября 2019

Просмотров: 13101

Содержание

• От водяных колес и мельниц до генераторов электроэнергии
• ГЭС своими руками – реальность или фантастика?
• Мини-ГЭС из стиральной машины

Альтернативная энергетика ныне набирает все больше оборотов. Особую популярность получила сила потока воды, которая использовалась нашими предками тысячелетия тому назад. Сейчас гидроустановки нашли широкое применение в целях выработки электроэнергии. В них сохранен и усовершенствован опыт предыдущих поколений.

От водяных колес и мельниц до генераторов электроэнергии

Энергию воды сначала использовали совершенно для других целей – перемалывали зерно. Потом постепенно возможности водяных механизмов расширялись, добавлялись новые функции, совершенствовались технологии. Первая гидроэлектростанция появилась в 1882 году в Америке.

Сейчас на рынке представлен большой выбор водяных генераторов. Их можно использовать как для бытовых нужд, так и для производства. Соответственно мощность таких установок различна и зависит от цели их использования.

ГЭС своими руками – реальность или фантастика?

С первого взгляда сооружение столь сложного механизма является невыполнимой задачей. На самом деле, многие умельцы давно внедряют подобное у себя дома. При этом они используют самые простые подручные материалы, сводя затраты на изготовление водяной установки к минимуму. Если возле дома протекает ручей, идея создания на нем мини-ГЭС вполне осуществима.

Преимущества метода

1. Гидроэлектростанция не зависит от погодных условий и времени суток. Это выгодно отличает данный вариант получения электричества от других альтернативных источников энергии (солнце, ветер).
2. Размер реки или водоема не имеет большого значения. Главное – скорость потока воды.
3. Безопасность и экологичность. Водяные генераторы электричества абсолютно безвредны для здоровья человека и не загрязняют окружающую среду.
4. Установка работает почти бесшумно.
5. В случае отсутствия электричества самодельная станция всегда придет на помощь.
6. Для установки механизма с мощностью до 100 кВт не понадобится специальное разрешение от властей.
7. Даже если миниатюрная электростанция служит лишь дополнительным источником энергии, она обеспечит значительную экономию электричества.

Сделать маленькую водяную станцию для обеспечения дома электричеством не так сложно, как кажется. Однако нужно учитывать некоторые важные нюансы, чтобы проделанная работа не оказалась напрасной.

Недостатки мини ГЭС, созданной своими руками:

1. Необходимость возведения дамбы, если наклон не достаточный.
2. Мощность вырабатываемой энергии все же будет незначительной. Ее не хватит для полноценного обеспечения электричеством всех приборов в доме.
3. Маленький водоем зимой может замерзнуть.

Мини-ГЭС из стиральной машины

Мастера-самодельники, обладающие смекалкой и элементарными знаниями физики, создают генераторы электроэнергии из обычной стиральной машины. В процессе сооружения установки не нужны никакие дорогие приспособления и материалы. Все, что понадобится по ходу дела, должно присутствовать в арсенале любого мастера-любителя.

Автор идеи использовал машину современного образца. В ее моторе есть статор из магнитов, что позволяет совместить в нем и двигатель, и генератор одновременно.

Принцип действия генератора из стиральной машинки

Работает установка просто:

1. На вал двигателя внутри корпуса устанавливается турбина.
2. В корпусе просверливаются два отверстия: маленькое входное и большое окно для выхода воды. Попадая во входное отверстие, вода заставляет турбину вращаться.
3. От этого запускается двигатель и начинает подавать напряжение на контроллер.
4. Контроллер распределяет ток дальше по нужным точкам.

Процесс изготовления

• Верхняя часть корпуса машинки разбирается.
• Отсоединяется все лишнее, оставить нужно только корпус и двигатель, который временно тоже убирается из емкости.
• На вал вырезается и надевается защитная прокладка из старой шины.
• Из старого диска сооружается крыльчатка и устанавливается на вал.
• При помощи дреля и биты просверливается входное отверстие. Его размер должен соответствовать диаметру трубы, через которую будет подаваться вода.
• Болгаркой вырезается выходное окошко размером побольше, чтобы воды не собиралось много. На окно прикрепляется защитный щиток, так вода не будет брызгать по сторонам.
• Из фанеры вырезается круглая крышка, которой закрывается емкость. В центре можно вырезать окно и закрыть его оргстеклом. Все приклеивается силиконовым клеем. Для надежности окошко дополнительно крепится при помощи болтов и гаек.

• Из корпуса стиральной машинки вырезается защитный щиток и крепится туда, где должен стоять генератор.
• Далее на место крепится статор, все необходимые провода и ротор. Рекомендуется установить еще одну крыльчатку для охлаждения.
• Станция устанавливается на место и генератор запускается.
• Кабель от генератора заводится в дом, включается контроллер.

Возможно эффективность такого метода не самая высокая по сравнению с промышленной техникой, но самодельная установка вполне способна успешно выполнять свою задачу, снабжая дом бесплатным электричеством.

Филонцев Виктор Николаевич

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как построить автономную мини-ГЭС своими руками

Дата публикации: 27 марта 2019

Содержание

• Преимущества и недостатки ГЭС
• Скорость течения и способы его усиления
• Мини-гидроэлектростанция своими руками

Гидроэлектростанции используют силу воды для получения электрической энергии. Самостоятельно изготовленные станции решают проблему удаленности от централизованных электросетей или помогают сэкономить на электричестве.

Преимущества и недостатки ГЭС

Гидроэлектростанции обладают следующими преимуществами перед другими видами альтернативных источников энергии:

• Не зависят от погоды и времени суток (в отличие от солнечных электростанций). Это позволяет вырабатывать большее количество энергии с предсказуемой скоростью.
• Мощность источника (реки или ручья) можно регулировать. Для этого достаточно заузить русло плотиной либо обеспечить перепад высот воды.
• Гидроустановки не издают никакого шума (в отличие от ветряков).
• Для многих типов станций небольшой мощности не требуется никаких разрешений на установку.

К минусам самодельных ГЭС относится невозможность работать в мороз. Кроме того, водная среда является агрессивной, поэтому детали станции должны быть водостойкими и прочными.

Скорость течения и способы его усиления

При проектировании мини-ГЭС для использования в качестве альтернативного источника энергии для собственного дома решающими должны быть следующие факторы:

• Близость реки к дому. Устанавливать самодельную станцию в удалении от дома не стоит. Чем дальше установка, тем ниже ее эффективность, потому что часть энергии будет потеряна при передаче. Кроме того, так сложнее уберечь вашу ГЭС от кражи или порчи.
• Достаточная скорость течения или возможность его увеличения. Мощность станции увеличивается в геометрической прогрессии при увеличении скорости воды.

Узнать скорость несложно. Бросьте кусочек пенопласта или теннисный шарик в воду и засеките время, за которое он проплывет определенную дистанцию. Затем разделите метры на секунды и вы узнаете скорость. Минимально достаточная скорость воды для самодельной ГЭС — 1 м/с.

Если скорость течения вашей реки или ручья ниже этого значения, то ее усилит маленькая плотина либо сужающаяся труба. Но эти варианты могут вызвать дополнительные трудности. Строительство плотины требует разрешения от властей, а также согласия соседей.

Мини-гидроэлектростанция своими руками

Конструкция ГЭС достаточно сложная, поэтому самостоятельно удастся построить лишь небольшую станцию, которая позволит сэкономить на электричестве или обеспечит энергией скромное хозяйство. Ниже приведены два примера реализации самодельной ГЭС.

Как сделать мини-ГЭС из велосипеда

Этот вариант ГЭС идеален для велопоходов. Он компактный и легкий, но сможет обеспечить энергией небольшой лагерь, разбитый на берегу ручья или реки. Полученного электричества хватит на вечернее освещение и зарядку мобильных устройств.

Для монтажа станции понадобится:

• Переднее колесо от велосипеда.
• Велогенератор, который используется для питания велосипедных фонарей.
• Самодельные лопасти. Их вырезают заранее из листового алюминия. Ширина лопастей должна быть от двух до четырех сантиметров, а длина — от втулки колеса до его обода. Лопастей может быть любое количество, располагать их нужно на одинаковом расстоянии друг от друга.

Чтобы запустить подобную станцию, достаточно погрузить колесо в воду. Глубина погружения определяется экспериментально, примерно от трети до половины колеса.

Как построить мини-ГЭС на основе водяного колеса

Для постройки более мощной станции для постоянного использования понадобятся более прочные материалы.

Лучше всего подойдут металлические и пластиковые элементы, которые легче защитить от воздействия водной среды. Но годятся и деревянные детали, если пропитать их специальным раствором и покрасить водостойкой краской.

Для станции необходимы следующие элементы:

• Стальной барабан от кабеля (2,2 метра в диаметре). Из него изготавливается ротор-колесо. Для этого барабан разрезается на части и сваривается заново на расстоянии в 30 сантиметров. Из остатков барабана делают лопасти (18 штук). Их приваривают к радиусу под углом в 45 градусов. Для поддержки всей конструкции из уголков или труб изготавливают раму. Колесо вращается на подшипниках.
• На колесо устанавливается цепной редуктор (коэффициент передачи должен равняться четырем). Чтобы легче свести оси привода и генератора, а также снизить вибрацию, вращение передается через кардан от старого автомобиля.
• Для генератора подходит асинхронный двигатель. К нему следует добавить еще один шестеренчатый редуктор с коэффициентом около 40. Тогда для трехфазного генератора с 3000 оборотами в секунду при общем коэффициенте редуцирования 160 количество оборотов снизится до 20 оборотов в минуту.
• Поместите всю электрику в водонепроницаемую емкость.

Описанные исходные материалы легко найти на свалке или у знакомых. За резку стального барабана болгаркой и за сварку можно заплатить специалистам (или же сделать все самостоятельно). В итоге ГЭС мощностью до 5 кВт обойдется в незначительную сумму.

Получить электричество из воды не так и сложно. Труднее выстроить автономную систему электроснабжения на основе самодельной ГЭС, поддерживать станцию в рабочем состоянии и обеспечивать безопасность людей и животных вокруг нее.

Гидрогенератор: как построить маленькую

Гидрогенератор лучше всего построить для производства электроэнергии, если поблизости протекает ручей.

Все мы знаем, что ученые находятся в постоянном поиске альтернативных источников энергии, и это происходит потому, что в последние годы традиционные источники энергии начали значительно сокращаться.

Они разработали различные системы, которые преобразуют энергию природы в электричество, и многие из этих систем можно построить дома в меньших масштабах, чтобы снизить потребление электроэнергии. После того, как мы увидели, как производить электричество с помощью магнитов или энергии ветра, пришло время поговорить о тех людях, которые живут у реки.

Эту систему часто называют гидроэлектростанцией с низким уровнем воздействия, микрогидроэлектростанцией или прямоточной гидроэлектростанцией . Эта система не очень сложна в изготовлении.

Чтобы построить гидрогенератор, выполните следующие действия:

1. Подготовка дисков

Читайте также: Это устройство продлевает срок службы батареи вашего телефона, как ничто другое. Код скидки 5%: GREENOPT

Наш гидрогенератор будет состоять из двух основных частей:
— Статор (эта часть неподвижна и оснащена витками провода для сбора электроэнергии)
— Ротор (ротор — это движущаяся часть, имеющая несколько мощных магнитов, которые индуцируют электричество в катушках)
Сначала вам понадобятся шаблоны и картон. Два шаблона, которые содержат схему ротора и статора, необходимо вырезать и прикрепить к передней и задней части картона. После того, как эти шаблоны будут хорошо приклеены к картону, сделайте отверстие (1 см) в центре диска статора.

2. Крепление статора

Теперь вам нужно сделать 4 катушки, которые будут прикреплены к картону. Для этого необходимо использовать картон с овальным сечением. Затем на этот картон начинайте наматывать провода, формируя тугую катушку (200 витков). Аккуратно снимите катушку с овальной секции, а затем повторите эту процедуру, чтобы сделать еще три катушки.

Расположите катушки на картоне в соответствии со схемой шаблона (их обмотки должны чередоваться по часовой стрелке и против часовой стрелки). Вы должны быть уверены, что электрон пойдет по пути, указанному стрелками на шаблоне, начиная с левого витка против часовой стрелки.

Соедините концы катушек и используйте изоляционную ленту, чтобы избежать ошибок. С помощью мультиметра измерьте электрическое сопротивление (Ом). Если провода правильно подсоединены, счетчик должен показывать около 10 Ом.

3. Крепление ротора

На этом этапе необходимо прикрепить 4 сильных магнита к шаблону статора. Проверьте магниты, отметьте южный полюс на двух из них и северный полюс на оставшихся двух. Магниты должны располагаться на шаблоне так, чтобы их полярность чередовалась (N-S-N-S).

Тогда вам понадобится пробка и 8 пластиковых ложек. Вы должны укоротить ложки так, чтобы длина ручки не превышала 1 см. Посмотрите на шаблон ротора и вставьте ложки в пробку (глубина 1 см).

4. Турбина

Проделайте в пробке отверстие диаметром 6 мм (убедитесь, что отверстие находится по центру), снова зафиксируйте геометрическое положение ложек и нанесите немного горячего клея на каждую ложку, чтобы закрепить ее.

 

5. Корпус генератора и окончательная сборка

Найдите пластиковый бак или бутылку для крепления ротора, статора и небольшой турбины. После того, как вы найдете центр бака, сделайте в этом месте отверстие (6 мм) и закрепите статор с его обмотками чуть выше отверстия. Затем закрепите на одном валу турбину и ротор (ложки должны быть обращены к горлышку бутылки, а магниты должны быть близко к катушкам (3 мм между катушками и магнитами)).

Кажется, наш небольшой гидрогенератор почти готов к работе. Все, что нам сейчас нужно, — это поток воды, чтобы турбина вращалась непрерывно, пока есть вода, приводящая ее в движение. Если турбина правильно подключена к генератору, этот поток должен производить достаточно гидроэлектроэнергии, чтобы обеспечить энергией наши коммунальные услуги или зарядку аккумуляторов.

Работающий электрогенератор

Пользователь Youtube TheDamHeroes, вдохновленный дизайном, показанным в этой статье, выложил рабочий гидрогенератор. Посмотрите это в действии ниже:

(Посетили 135 462 раза, 1 раз сегодня)

Водяная турбина с открытым исходным кодом 50 долларов США из перепрофилированных деталей

• автор:
Дэни Конради

Легкий доступ к надежному электроснабжению — это то, что многие из нас считают само собой разумеющимся, но в развивающихся странах или после стихийных бедствий это может быть редкостью.

[Дэниел Коннелли] усердно работает над созданием инфраструктуры, которую люди могут построить сами, и его последний проект — водяная турбина мощностью 200 Вт (видео после перерыва), которую можно построить примерно за 50 долларов.

Ядром системы является колесо и мотор от ховерборда. То, что выглядит как 110-миллиметровая трубка из ПВХ, соединено вместе в U-образную форму, которую можно установить над стеной искусственного канала. Сторона входа короче, чем сторона выхода, и система должна быть заполнена водой, чтобы поток мог начаться, как сифон. В первых двух версиях крыльчатка располагалась на конце выпускной трубы. В V1 использовалась радиальная крыльчатка неизвестного происхождения из металлолома, и она вообще не работала. У V2 была распечатанная на 3D-принтере крыльчатка, которая работала довольно хорошо, но скорость вращения была недостаточно высока, чтобы создать напряжение, которое хотел Дэниел.

V3 использовал большой компьютерный вентилятор, который был установлен в коротком горизонтальном отрезке трубы в верхней части системы. Он работал очень хорошо, производя около 55 В переменного тока на одной фазе двигателя, который, как мы надеемся, должен в конечном итоге производить около 90 В постоянного тока и 200-500 Вт после выпрямления 3-фазного выхода двигателя. Это только показательно, нам бы очень хотелось, чтобы он был протестирован с разными подключенными нагрузками. Выходные данные также будут зависеть от расхода и напора конкретного ручья/канала/реки, и [Дэниел] признает, что у них были практически идеальные условия для проведения испытаний. Если моторы для ховерборда трудно найти, генератор мотоцикла также подойдет.

[Дэниел] все еще работает над ошибками в системе, но, как и в случае с другими проектами на OpenSourceLowTech, он выпустит полный проект с открытым исходным кодом и учебные пособия, как только будет готов. Мы с нетерпением ждем, когда система будет реализована в реальных условиях. Еще одна популярная тема для автономной энергетики — самодельные и напечатанные на 3D-принтере ветрогенераторы, если у вас нет удобного канала поблизости.