Il regolare aumento dei prezzi dell'elettricità fa riflettere molti sulla questione delle fonti alternative di elettricità. Una delle migliori soluzioni in questo caso è una centrale idroelettrica. La ricerca di una soluzione a questo problema non riguarda solo le dimensioni del Paese. Sempre più spesso si possono vedere mini-centrali idroelettriche per la casa (cottage). I costi in questo caso saranno solo per la costruzione e la manutenzione. Lo svantaggio di una tale struttura è che la sua costruzione è possibile solo in determinate condizioni. È richiesto il flusso d'acqua. Inoltre, la costruzione di questa struttura nel tuo cortile richiede l'autorizzazione delle autorità locali.
Schema mini-centrale idroelettrica
Il principio di funzionamento di una centrale idroelettrica per una casa è abbastanza semplice. Il diagramma della struttura è il seguente. L'acqua cade sulla turbina, provocando la rotazione delle pale. A loro volta, a causa della coppia o della caduta di pressione, azionano l'attuatore idraulico. Da esso, la potenza ricevuta viene trasmessa al generatore elettrico, che generaelettricità.
Attualmente, lo schema idroelettrico è spesso completato da un sistema di controllo. Ciò consente al design di funzionare in modalità automatica. In caso di necessità (ad esempio un incidente) è possibile passare al controllo manuale.
Varietà di mini-centrali idroelettriche
Bisogna capire che le mini centrali idroelettriche non possono produrre più di tremila kilowatt. Questa è la potenza massima di una tale struttura. Il valore esatto dipenderà dal tipo di HPP e dal design dell'apparecchiatura utilizzata.
A seconda del tipo di flusso d'acqua, si distinguono i seguenti tipi di stazioni:
- Canale, caratteristico della pianura. Sono installati su fiumi a bassa portata.
- Stazionario usa l'energia dei fiumi d'acqua con un flusso d'acqua veloce.
- HPP installati in luoghi in cui il flusso d'acqua diminuisce. Si trovano più spesso nelle organizzazioni industriali.
- Mobili, che sono costruiti utilizzando una custodia rinforzata.
Per la costruzione di una centrale idroelettrica è sufficiente anche un piccolo ruscello che scorre attraverso il sito. I proprietari di case con acqua centrale non devono disperare.
Una delle aziende americane ha sviluppato una stazione che può essere integrata nel sistema di approvvigionamento idrico di casa. Una piccola turbina è incorporata nel sistema di approvvigionamento idrico, che viene messo in moto dal flusso d'acqua che si muove per gravità. Rallenta la velocitàflusso d'acqua, ma riduce il costo dell'elettricità. Inoltre, questa installazione è completamente sicura.
Anche mini-centrali idroelettriche sono in costruzione nella condotta fognaria. Ma la loro costruzione richiede la creazione di determinate condizioni. L'acqua attraverso il tubo dovrebbe fluire naturalmente a causa della pendenza. Il secondo requisito è che il diametro del tubo sia adatto all'apparecchiatura. E questo non può essere fatto in una casa unifamiliare.
Classificazione dei mini HPP
Le mini centrali idroelettriche (le case in cui sono utilizzate sono per lo più del settore privato) sono molto spesso una delle seguenti tipologie, che differiscono nel principio di funzionamento:
- La ruota idraulica è di tipo tradizionale e la più facile da realizzare.
- Elica. Usato nei casi in cui il fiume ha un canale con una larghezza superiore a dieci metri.
- La ghirlanda è installata sui fiumi con un flusso leggero. Strutture aggiuntive vengono utilizzate per aumentare la velocità del flusso d'acqua.
- Il rotore Darrieus viene solitamente installato negli impianti industriali.
Queste opzioni sono comuni perché non richiedono la costruzione di una diga.
Ruota idraulica
Questo è un tipo classico di centrale idroelettrica, che è più popolare per il settore privato. Le mini centrali idroelettriche di questo tipo sono una grande ruota che può ruotare. Le sue lame sono calate nell'acqua. Il resto della struttura è sopra il canale, costringendo l'intero meccanismo a muoversi. Potenzaviene trasmessa tramite un azionamento idraulico a un generatore che genera corrente.
Stazione elica
Sul telaio in posizione verticale ci sono un rotore e un mulino a vento subacqueo, abbassati sott'acqua. Il mulino a vento ha pale che ruotano sotto l'influenza del flusso d'acqua. La migliore resistenza è data dalle lame larghe due centimetri (con un flusso veloce, la cui velocità però non supera i due metri al secondo).
In questo caso, le lame vengono messe in moto a causa della forza di sollevamento risultante e non per la pressione dell'acqua. Inoltre, la direzione di movimento delle lame è perpendicolare alla direzione del flusso. Questo processo è simile ai parchi eolici, solo che funziona sott'acqua.
Ghirlanda HPP
Questo tipo di mini-centrale idroelettrica è un cavo teso sopra il letto e fissato in un cuscinetto reggispinta. Turbine di piccole dimensioni e peso (rotori idraulici) sono appese e fissate rigidamente su di esso a forma di ghirlanda. Sono costituiti da due semicilindri. A causa dell'allineamento degli assi, quando vengono abbassati nell'acqua, viene creata una coppia in essi. Ciò porta al fatto che il cavo si piega, si allunga e inizia a ruotare. In questa situazione, il cavo può essere paragonato a un albero che serve a trasmettere potenza. Un'estremità della fune è collegata al cambio. La potenza gli viene trasferita dalla rotazione del cavo e dei rotori idraulici.
La presenza di diverse "ghirlande" aiuterà ad aumentare la potenza della stazione. Possono essere collegati tra loro. Anche quello non migliora molto.efficienza di questo HPP. Questo è uno degli svantaggi di una tale struttura.
Un altro svantaggio di questa specie è il pericolo che crea per gli altri. Questo tipo di stazione può essere utilizzato solo in luoghi deserti. I segnali di avvertimento sono obbligatori.
Rotore Daria
Una mini centrale idroelettrica per una casa privata di questo tipo prende il nome dal suo costruttore, Georges Darier. Questo design è stato brevettato nel 1931. È un rotore con lame su di esso. Per ciascuna delle lame, i parametri necessari vengono selezionati individualmente. Il rotore viene abbassato sott'acqua in posizione verticale. Le lame ruotano a causa della caduta di pressione che si verifica sotto l'azione dell'acqua che scorre sulla loro superficie. Questo processo è simile alla forza di sollevamento che fa decollare gli aerei.
Questo tipo di HPP ha un buon indice di efficienza. Il secondo vantaggio è che la direzione del flusso non ha importanza.
Dagli svantaggi di questo tipo di centrali elettriche, si può distinguere un design complesso e un'installazione difficile.
Vantaggi delle mini centrali idroelettriche
Indipendentemente dal tipo di progettazione, le centrali idroelettriche hanno una serie di vantaggi:
- Rispettoso dell'ambiente, non produce sostanze nocive per l'atmosfera.
- Il processo di generazione dell'elettricità è silenzioso.
- L'acqua rimane pulita.
- L'elettricità viene generata costantemente, indipendentemente dall'ora del giorno o dalle condizioni meteorologiche.
- Anche un piccolo flusso è sufficiente per equipaggiare la stazione.
- L'elettricità in eccesso può essere venduta ai vicini.
- Non ho bisogno di molta documentazione sui permessi.
Mini centrale idroelettrica fai-da-te
Puoi costruire una stazione idrica per generare elettricità da solo. Per una casa privata bastano venti kilowatt al giorno. Anche una mini centrale idroelettrica fai-da-te può gestire questo valore. Ma va ricordato che questo processo è caratterizzato da una serie di caratteristiche:
- Calcoli precisi sono difficili da fare.
- Dimensioni, lo spessore degli elementi è selezionato "ad occhio", solo empiricamente.
- Le strutture improvvisate sono prive di caratteristiche protettive, con conseguenti guasti frequenti e costi associati.
Pertanto, se non c'è esperienza e conoscenza certa in questo settore, è meglio abbandonare l'idea di questo genere. Potrebbe essere più economico acquistare una stazione già pronta.
Se decidi ancora di fare tutto con le tue mani, allora devi iniziare misurando la velocità del flusso d'acqua nel fiume. Dopotutto, dipende dalla potenza che si può ottenere. Se la velocità è inferiore a un metro al secondo, la costruzione di una mini-centrale idroelettrica in questo luogo non si giustificherà.
Un altro passaggio da non omettere sono i calcoli. È necessario calcolare attentamente l'importo dei costi che verranno spesi per la costruzione della stazione. Di conseguenza, potrebbe risultare che l'energia idroelettrica non è l'opzione migliore. Quindi dovresti prestare attenzione ad altri tipi di elettricità alternativa.
La mini centrale idroelettrica potrebbe essere la migliore soluzione per risparmiare sui costiper l'elettricità. Per la sua costruzione è necessario avere un fiume vicino alla casa. A seconda delle caratteristiche desiderate, è possibile scegliere la versione appropriata della centrale idroelettrica. Con il giusto approccio, puoi persino creare una struttura del genere con le tue mani.
