Меню

Макет плотины своими руками

Макет плотины своими руками

САМОДЕЛЬНЫЙ МАКЕТ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ СО СВЕТОВЫМИ ЭФФЕКТАМИ

гидроэлектростанции с мощными водопадами, бьющими сквозь бетонные устои плотины. От здания станции по мосту плотины тянется полотно железной дороги. По обеим сторонам ее — столбы с горящими лампочками. Плотина состоит из шести бетонных быков, поднимающихся над поверхностью воды нижнего бьефа. Самое удивительное в макете — иллюзия беспрерывно текущей воды, переливающей голубоватыми искрами.

Эффект падающей воды создается благодаря скрытым внутри плотины лампочкам. Они укреплены на деревянном валу и вращаются вместе с ним при помощи небольшого самодельного электродвигателя, освещая кальку, натянутую на стенки быков и на переднюю рамку.

Подобный макет производит особенно большое впечатление, если он достигает размеров большого стола. Лампочки, которые освещают его изнутри, питаются от сети переменного тока. Но сделать такой большой макет довольно трудно: для этого надо иметь навыки опытного электромонтера.

Попробуем сделать небольшой макет гидроэлектростанции. Его лампочки на 3,5 вольта будут получать ток от знакомого нам понижающего «трансформатора.

Для устройства плотины надо напилить из толстой доски (1,5 — 2 сантиметра толщиной) шесть бычков. Форма и размеры их показаны на рисунке 2. Бычки накрываются широкой доской и прикрепляются к ней гвоздями. С задней стороны их связывает дополнительно тоненькая планка. На каждом бычке с обеих сторон приклеиваются фигурные накладки из 4-миллиметровой фанеры по форме,‘указанной на рисунке 2. На них впоследствии наклеиваются полоски кальки. Над фанерными накладками между каждой
парой бычков приклейте деревянные планочки, составляющие верхнюю часть плотины.

Бетонированный выступ на другом конце плотины выпилите лобзиком из фанеры и прикрепите к верхней доске плотины (рис. 1 и 3).

Основное здание станции соберите из четырех фанерных стен и крыши. Прорези окон заклеиваются с внутренней стороны папиросной бумагой. Установленная внутри лампочка создает впечатление освещеннего здания.-На мосту плотины нарисуйте рельсы железнодорожного пути и прикрепите столбы с лам-: почками. Все эти части макета устанавливаются на двух стойках небольшого ящика-подставки (рис. 3) и крепятся шурупами так, чтобы стойки плотно вошли в крайние части всего сооружения и были скрыты под ними.

Ящик-подставка собирается из дощечек и скрепляется небольшими гвоздями. Крышку ящика сделайте из 4-миллиметровой фанеры с вырезом, форма которого показана на рисунке 3. Край выреза, проходящий под основаниями бычков, должен точно совпасть с вырезами на них.

Оклейте теперь весь вырез ящика-подставки калькой, причем с наружной стороны плотины оставьте шесть языков для наклейки на фанерные накладки бычков. Кальку следует наклеить так, чтобы все промежутки между бычками были ею закрыты. Накройте бока и переднюю часть ящика-подставки какой-нибудь темной тканью и закрепите ее так, чтобы ящика не было видно, а края кальки, натянутой на крышку ящика, немного закрывались этой драпировкой.

Остается сделать осветительную часть макета и установить лампочки.

Возьмите круглую деревянную палочку диаметром 10 миллиметров и длиной 50 — 60 сантиметров. Ее надо хорошо обстругать и зашкурить. В оба ее торца вбейте

гвозди без шляпок так, чтобы их концы снаружи выдавались на 3—4 сантиметра. Гвозди вставьте в небольшие медные трубочки и закрепите их в двух стоечках (рис. 4).

По всей длине палки проделайте два углубления-желобка глубиной по 2 миллиметра. В них вложите две оголенные и хорошо зачищенные шкуркой медные проволоки, закрепите их в двух-трех местах гвоздиками или нитками. На один из концов палочки наденьте два медных кольца так, чтобы они не касались друг друга. Припаяйте их каждое в отдельности к медным проволокам, уложенным в желобки. Очень важно, чтобы проволоки нигде между собой не соединялись.

После этого на деревянной палочке следует укрепить шесть лампочек от карманного фонаря (3,5 вольта), разместив их так, как показано на рисунке 4. Расстояние между лампочками должно быть такое же, как и расстояние между просветами в плотине. Соединяют лампочки тонким изолированным проводом. Зачищенные концы его аккуратно припаивают к цоколю и к нижнему контакту лампочки отдельно. Все концы проводов от цоколя каждой лампочки надо припаять к одной из медных проволок, уложенных в желобки, а концы, идущие от нижнего контакта лампочек, к другой проволоке. Как только вы прикоснетесь двумя проводами
от трансформатора к медным кольцам вала, вся гирлянда лампочек загорится.

Установите две отдельные щетки из тонкой меди так, чтобы они легко и плавно скользили по кольцам, когда палочка-ось будет вращаться.

Поместите осветительную часть внутрь ящика и подключите к щеткам электрический ток, как показано на рисунке 4 Лампочки зажгутся, калька озарится светом, и, когда ось с лампочками начнет вращаться, «потечет» вода.

Лампочки следует покрасить светлосиним лаком» а затем иглой нанести легкие царапины на поверхности каждой лампочки. Эти царапинки при вращении и создадут впечатление стремительно бегущей воды.

Вращение вала с лампочками достигается путем сцепления маленькой шестеренки, находящейся на оси электродвигателя, и большой шестеренки, надетой на ось деревянного вала. Это хорошо показано на рисунке 4. Шестеренки надо подобрать из механизма старого будильника или из частей набора «Конструктор». Электродвигатель можно взять любой, работающий от переменного тока, через трансформатор (6 —8 вольт).

Для макета можно использовать также и моторчик из набора «Электроконструктор».

Источник

Изготовление макета плотины XIX в. на уроке технологии

Изготовление макета плотины XIX в. на уроке технологии

Одним из эффективных средств, приобщения учащихся к техническому творчеству является моделирование и макетирование. С моделями дети знакомятся еще в дошкольном возрасте. Стремление детей что-то делать, мастерить следует максимально использовать на уроках технологии, во внеклассной работе и внешкольной работе с детьми.

Творческий подход к труду надо воспитывать, прививать с детства. Поэтому нужно все время побуждать и поощрять учеников к внесению в каждую модель своих дополнений и изменений в их форму, деталировку, оформление.

В своей работе я часто использую историческое моделирование и макетирование на уроках труда. Изделия, получаемые при этом, являются по сути учебно-наглядными пособиями для урока истории. Мы изготавливаем много таких изделий. Это танки, самолёты, метательные машины, фрагменты крепостей и т.д.

Назначение исторического макета – показать, как эти исторические объекты выглядели в период своего существования, дать представление об их внешнем виде. Необходимо это показать наглядно.

Наглядность – это свойство, выражающее степень доступности и понятности психических образов объектов познания для познающего субъекта.

В процессе создания образа восприятия объекта наряду с ощущением участвуют память и мышление. Образ воспринимаемого объекта является наглядным только тогда, когда человек анализирует и осмысливает объект, соотносит его с уже имеющимися у него знаниями.

Наглядный образ возникает не сам по себе, а в результате активной познавательной деятельности человека.

Наглядность в обучении – дидактический принцип, согласно которому обучение строится на конкретных образах, непосредственно воспринятых учащимися.

Наглядным называется такое обучение, при котором представления и понятия формулируется у учащихся на основе непосредственного восприятия изучаемых явлении или с помощью их изображении.

И несколько лет назад я с ребятами задумал построить макет деревянной плотины XIX в. характерной для большинства рек европейской часть России.

Краткая историческая справка

Плотина – важнейшее гидротехническое сооружение. Строится она поперек реки от берега до берега и перекрывает русло реки (ручья), что препятствует свободному стоку ее вод. Перегородив реку, плотина с одной своей стороны удерживает воду на более высоком уровне, чем с другой, создавая перепад в уровнях и увеличивая тем самым ее энергию. Ведь энергия падающей воды намного больше, чем энергия спокойно текущей воды.

Читайте также:  Любительские трансиверы своими руками

Самые древние плотины были обнаружены в Иерусалиме и в Иордании. Эти земляные дамбы с каменной облицовкой построили еще в 3200 году до нашей эры.

Россия по климатическим условиям не нуждалась остро в орошении. Первые сведения о строительстве плотин на Руси для водяных мельниц относятся к XIV веку. Одно из первых письменных упоминаний о них приводится в завещании князя Дмитрия Донского, датированном 1389 годом, в котором говорится о мельницах на реках Яузе и Ходынке. Интенсивное строительство плотин началось в России в восемнадцатом веке, при Петре 1. Плотины сооружались для водоснабжения горно-металлургических, лесопильных, текстильных предприятий.

Специалисты насчитывают до 200 плотин, возведенных в ХVIП веке в России под Москвой, Тулой, на Урале, Алтае, в Забайкалье. Среди первых плотин, построенных в России, выделяется Змеиногорская земляная плотина высотой 18 м. В это же время, одновременно с созданием флота, в России начинается строительство судоходных систем, соединивших бассейны разных рек. В XVIII – начале XIX веков сооружаются Тихвинская, Северо-Двинская, Вышневолоцкая и Мариинская (пере строенная в XX веке в Волго-Балтийскую) водные системы.

Назначение водоудержательной плотины – образовывать искусственные скопления воды или водохранилища. Водоудержательные плотины устраиваются из земли, дерева, камня, железа. Главную роль при выборе материала играет характер грунта, на котором возведена плотина. Необходима очень прочная связь между сооружениями и его основанием. Поэтому на каменистом грунте плотины делают из камня, на глинистом – из земли. Деревянные и металлические плотины устраиваются, когда долговечность сооружения не считается существенным условием.

Высота плотины зависит от количества воды, которое должен вместить устраиваемый резервуар, а также от материала плотины. Земляные плотины не следует делать выше 10 сажен.

Места для плотин необходимо выбирать правильно. Предпочтительно плотины надо устраивать в таких местах долины, где они значительно суживаются, не принимая при этом слишком крутого уклона.

Деревянные плотины устраиваются в виде срубов, наполненных камнем (ряжей), с более или менее значительными отверстиями для выпуска вод. В Западной Европе примеры таких плотин немногочисленны. В России, напротив, в соединении с земляными они являются господствующим типом. Наши большие водохранилища, служащие для перемежного или караванного судоходства на Верхней Волге или Вышневолоцкой системе, имеют плотины такого устройства. Они характеризуются небольшой высотой подпор (2-3 саж.) и относительно большими размерами отверстий для выпуска вод. Существенные части такой плотины, называемые шлюзовой, или бейшлотом: основание, или флютбеты, береговые устои, промежу-точные опоры (быки, бычки, стойки) и затворы (шандоры или щиты). На опорах плотины устраивается обыкновенно мост. Чтобы менее утомлять затворы, иногда делают два ряда их, разделяя подпор между ними, как, например, в Верхневолжской плотине. Основание деревянных плотин делается или ряжевое, или свайное с несколькими шпунтовыми рядами, проходящими под всей плотиной от одного устоя до другого. Промежутки между стенками ряжей или сваями загружаются камнем. Со стороны резервуара употребляется для загрузки по возможности водонепроницаемый материал (песчано-глинистая земля). Продолжительность существования подобных плотин не более 10-15 лет, после чего они требуют или капитального ремонта, или переделки заново.

Описание макета плотины

Макет показывает обычную деревянную плотину XIX века, устроенную на небольшой реке. Она представляет собой длинный бревенчатый сруб из нескольких ряжей, внутри заполненных грунтом и камнями. Срубы делаются из бревен диаметром 10 мм. Эти бревна красятся морилкой и склеиваются клеем ПВА. Внутри ряжей укладываются имитаторы камней, изготовленные из смеси бумажной массы и алебастра.

Благодаря этому макету обучающиеся могут наглядно представить себе как выглядела обычная деревянная плотина на русских реках. Макет можно во всех подробностях разглядеть, потрогать его руками, увидеть и понять, как работают механизмы гидравлического затвора. Обучающиеся имеют возможность выучить терминологию того времени, понять, как строились подобные плотины, особенности их функционирования.

В процессе изготовления макета учащиеся освоили некоторые технологические приемы обработки древесины. Они пропускали квадратные рейки на токарном станке через плашку, получая круглые в сечении «брёвнышки», либо строгали заготовки бревен рубанком, затем зачищали их наждачной бумагой. Готовые бревна красили морилкой и клеили их в срубы. Из этих срубов построены ряжи, заполненные имитаторами камней, изготовленными из папье-маше. Все это способствовало технологическому обучению детей на занятиях.

Общий размер макета 82 х 64 х 32 см. На подмакетнике стоит сруб плотины 18 х 82 см. и два срубных дома размерами: 31 х 27 см. пристройка 12 х 16 см.

Рядом с плотиной стоят два срубных дома. Предполагаю, что это дом смотрителя за плотиной и небольшой сарай с инструментами и инвентарём. В теле плотине устроен гидротехнический затвор, который предназначен для сброса избыточной воды из водохрани-лища.

Гидротехнический затвор – подвижная конструкция для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия гидротехнического сооружения (водосливной плотины, шлюза, трубопровода, рыбохода, гидротехнического туннеля и т. п.). Открытие и закрытие затвора осуществляется с помощью стационарных или подвижных механизмов (лебёдок, подъёмных кранов, гидравлических подъёмников и т. п.).

Источник

Нужна ли гидроэлектростанции плотина? — алтайский изобретатель предлагает строить бесплотинные мини-ГЭС из подручных материалов.

Возможно, это не сэкономит значительных сумм, но осмысление того, что вы обладаете собственным источником электроэнергии, стоит намного дороже. Есть случаи, когда к дому не проведено центральное электроснабжение. Тогда даже совсем незначительные мощности электроэнергии могут очень пригодиться.

Источниками электроэнергии для малой ГЭС могут быть:

В сравнении с иными устройствами для получения электроэнергии, которые работают от возобновляемого источника, гидрогенераторы являются самыми сложными. В том случае, если вы решили построить мини-ГЭС, первым делом необходимо вымерять скорость потока реки. Легче всего это сделать, определив, за сколько секунд какой-либо предмет проплывёт 10 метров. Если скорость получилась меньше 1 метра в секунду, продуктивной гидростанции не получится. Но если искусственно заузить русло или сделать небольшую плотину, то скорость потока может немного увеличиться.

МикроГЭС требуется определенной силы напор воды – струя, падая на лопасти гидротурбины, запускает в работу генератор. Действуя по такому принципу, установка вырабатывает электроэнергию. Мощность потока воды зависит либо от естественного перепада уровней воды (деривация), либо искусственным сужением протоки с помощью плотины.

Чтобы вырабатывать некоторое количество электроэнергии, перепады высот должны составлять приблизительно 1–2 метра, а расход воды – 90 литров в секунду. В условиях холмистого рельефа минигидроэлектростанции просто незаменимы. Процесс её монтажа довольно простой и не требует особых знаний и навыков.

В зависимости от конструкции и принципа действия, можно выделить несколько главных типов самодельных гидроэлектростанций

Данные разновидности мини-ГЭС объединяет то, что для их сооружений не требуется постройка плотины. Плотина является высокоточным и дорогостоящим объектом, цена возведения которого в несколько раз больше, чем стоимость самоделки. Следует обратить внимание, что мощность мини-ГЭС должна соответствовать потребностям в электрической энергии.

Гибридные гидроэлектростанции

В том случае, если для ваших потребностей нужно больше электрической энергии, чем генерирует домашняя ГЭС, оптимальный вариант – установка электростанции гибридного типа и дизель-генератора. Но такая конструкция имеет несколько недостатков, среди которых:

Читайте также:  Купоны для мужа своими руками

Оптимальное решение при установке гибридной электростанции – использование дизель-генераторов в качестве резерва. Они будут отключены, если потребителю выдаётся необходимая мощность. Как только самодельная ГЭС прекращает вырабатывать энергию нужной мощности, включается дизель-генератор и восполняет недостаток электроэнергии.



Дальнейшее усовершенствование в проекте

Дальнейшее усовершенствование водяного колеса должны затронуть:

Генератор должен выдавать порядка 600 Вт электроэнергии. Это даст возможность подключать бытовую технику. Если следующий этап эксперимента завершится удачно, можно будет подумать о дальнейшей модернизации с тем, чтобы вырабатывать несколько киловатт электроэнергии.
Поскольку тарифы на электроэнергию в последнее время начали расти, все большую актуальность среди населения приобретают возобновляемые источники электроэнергии, позволяющие получать электричество практически бесплатно. Среди известных человечеству подобных источников стоит выделить солнечные батареи, ветрогенераторы, а также домашние гидроэлектростанции. Но последние являются достаточно сложными, ведь работать им приходится в очень агрессивных условиях. Хотя это вовсе не говорит, что мини-ГЭС своими руками соорудить невозможно.

Чтобы сделать все правильно и качественно, главное – подобрать правильные материалы. Они должны обеспечивать максимальную долговечность работы станции. Создаваемые своими руками домашние гидрогенераторы, мощность которых сравнима с аналогичной у солнечных батарей и ветряков, могут производить гораздо больший объем энергии. Но хотя от материалов и зависит многое, на них все не заканчивается.

Преимущества мини-ГЭС

Производители и цены

На российском рынке микро-ГЭС поставляют отечественные компании Ecoteco (Санкт-Петербург), «МНТО ИНСЭТ» (Санкт-Петербург), НПО «Инверсия» (Екатеринбург), ООО «Спецэнергоснаб» (Москва), а также украинская ПП «Аванте» (Киев).

Рассмотрим характеристики, к примеру, рукавной микроГЭС10Пр, выпускаемой «МНТО ИНСЭТ»:

Расценки на модели малых гидроэлектростанций составляют порядка 1500$ за киловатт установленной мощности.

Как увеличить эффективность ГЭС

Если вам нужно немного увеличить количество генерируемой электроэнергии, можно организовать увеличение потока путём формирования перепада высот. Самое простое решение данной проблемы – установить в водоём сливную трубу. При этом необходимо учитывать диаметр самой трубы, ведь он напрямую будет сказываться на скорости потока. Чем он меньше – тем больше скорость. Данный способ позволяет установить минигидроэлектростанцию даже в том случае, если возле дома протекает небольшой ручей. Используя качественные материалы при создании генератора, мини-ГЭС можно успешно эксплуатировать это оборудование для домашних потребностей.

Простая альтернатива

Мини-гидроэлектростанции – вообще одно из лучших решений по вопросу альтернативных источников получения электричества. Их можно установить в загородном доме, на даче. Минус подобных сооружений в том, что их возведение возможно только в определенных условиях – необходимо наличие водяного потока. К тому же возведение данной конструкции у себя во дворе требует разрешения местных органов власти.
Принцип работы мини-гидроэлектростанции для дома достаточно прост. На турбину падает вода, заставляя вращаться лопасти. Они, в свою очередь, за счет крутящего момента или перепада давления приводят в движение гидропривод. От него передается полученная мощность на электрогенератор, который и вырабатывает электричество.

В настоящее время схема ГЭС чаще всего укомплектовывается системой управления. Это позволяет конструкции работать в автоматическом режиме. В случае необходимости (к примеру, аварии) имеется возможность перехода на ручное управление.

Для строительства ГЭС достаточно даже небольшого ручья, протекающего по участку.

Но, как видим, инженеры придумали электростанцию и в бытовом водоводе.

Кстати, мини-гидроэлектростанции можно установить даже в канализационной трубе. Но их строительство требует создания определенных условий. Помимо естественного уклона необходим подходящий диаметр трубы.

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:

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

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.

Малая гидроэлектростанция или малая ГЭС (МГЭС) — гидроэлектростанция, вырабатывающая сравнительно малое количество электроэнергии и состоящая из гидроэнергетических установок с установленной мощностью от 1 до 3000 кВт.

предназначена для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в электрическую для дальнейшей передачи сгенерированной электроэнергии в энергосистему. Под термином микро подразумевается, что данная гидроэлектростанция устанавливается на малых водных объектах — небольших речках или даже ручьях, технологических протоках или перепадах высот систем водоподготовки, а мощность гидроагрегата не превышает 10 кВт.

МГЭС разделяют на два класса: это микро-гидроэлектростанции (до 200 кВт) и мини-гидроэлектростанции (до 3000 кВт). Первые применяются в основном в домохозяйствах, и на небольших предприятиях, вторые — на более крупных объектах. Для владельца загородного дома или небольшого бизнеса, очевидно больший интерес представляют первые.

Исходя из принципа действия, микро-гидроэлектростанции разделяют на следующие типы:

. Это колесо с лопастями, установленное перпендикулярно поверхности воды и наполовину в неё погруженное. В процессе работы вода давит на лопасти и заставляет вращаться колесо.

С точки зрения простоты изготовления и получения максимального КПД с минимальными затратами, эта конструкция хорошо работает. Поэтому часто применяется и на практике.

. Представляет собой перекинутый с одного берега реки на другой трос с жестко закрепленными на нем роторами. Поток воды вращает роторы, а от них вращение передаётся на трос, один конец которого соединен с подшипником, а второй — с валом генератора.

Недостатки гирляндной ГЭС: большая материалоемкость, опасность для окружающих (длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки), низкий КПД.

. Это вертикальный ротор, который вращается за счет разности давлений на его лопастях. Разница давлений создается за счет обтекания жидкостью сложных поверхностей. Эффект подобен подъемной силе судов на подводных крыльях или подъемной силе крыла самолета. Фактически, МГЭС данной конструкции идентичны одноименным ветрогенераторам, но располагаются в жидкостной среде.

Ротор Дарье сложен в изготовлении, в начале работы его нужно раскрутить. Но он привлекателен тем, что ось ротора расположена вертикально и отбор мощности можно производить над водой, без дополнительных передач. Такой ротор будет вращаться при любом изменении направления потока. Как и у его воздушного собрата, КПД ротора Дарье уступает КПД МГЭС пропеллерного типа.

. Это имеющий вертикальный ротор подводный «ветряк», который в отличие от воздушного, имеет лопасти минимальной ширины всего в 2 см. Такая ширина обеспечивает минимальное сопротивление и максимальную скорость вращения и выбиралась для наиболее часто встречающейся скорости потока — 0.8-2 метра в секунду.

Читайте также:  Маленький небесный фонарик своими руками

, также как и колесные, просты в изготовлении и обладают сравнительно высоким КПД, их частое применение этим и обусловлено.

Преимущества и недостатки микрогидроэнергетики

К преимуществам мини гэс для дома можно отнести:

Основной недостаток микро-гэс это относительная опасность для обитателей водной фауны, т.к. вращающиеся лопатки турбин, особенно в скоростных потоках, могут представлять угрозу для рыб или мальков. Условным недостатком можно так же считать ограниченность применения технологии.

Если неподалеку от дома имеется пруд с плотиной или ручей, можно сделать отличный источник бесплатной дополнительной энергии. В статье будет рассмотрен пример, как своими руками можно сделать гидроэлектростанцию на основе водяного колеса. Изготовленная таким образом электростанция способна выдавать ток до 6 А, при установке на небольшой ручей установка показала результат в 2 А. Этого хватит, чтобы включить приемник и пару лампочек. Мощность зависит того, с какой силой идет водяной поток.

Материалы и инструменты: — уголки и обрезки листового металла; — диски для создания колеса (использовались от корпуса генератора Onan, который вышел из строя); — генератор (был изготовлен из двух тормозных дисков Доджа по 28 см); — вал и подшипники тоже были взяты от Доджа; — медный провод с сечением около 15 мм; — неодимовые магниты; — фанера; — полистироловая смола (нужна для заливки статора и ротора).

Шаг первый. Создаем колесо

Для создания колеса понадобится два стальных диска. В данном случае их диаметр составляет 28см (11 дюймов). Диск нужно разметить, чтобы было понятно, где устанавливать лопасти. Для изготовления лопастей берется труба диаметром 4 дюйма и разрезается вдоль на 4 части. Всего колесо имеет 16 лопастей. Чтобы зафиксировать диски, они стягиваются четырьмя болтами. Далее можно устанавливать лопасти на нужные позиции. Они привариваются с помощью сварки. Зазор между дисками составляет 10 дюймов, то есть длина колеса равна 10-ти дюймам.
На этом этапе сборка ГЭС окончена, колесо готово, теперь нужно сделать сопло и генератор. С одной стороны на диске есть отверстие для удобного крепления колеса к генератору. Шаг второй. Делаем сопло
Сопло нужно для того, чтобы направлять воду на колесо. Его ширина составляет 10 дюймов, как и ширина колеса. Сопло изготавливается из цельного куска металла путем выгибания. Далее конструкция сваривается с помощью сварки.

Теперь можно устанавливать на ось колесо и механическая часть ГЭС практически готова. Осталось собрать и установить генератор. Сопло сделано регулируемым по высоте, это позволяет управлять потоком воды в зависимости от ситуации.
Шаг третий. Собираем генератор
Процесс создания генератора состоит из нескольких шагов. Сперва нужно сделать обмотку, она состоит из 9-ти катушек. Каждая катушка имеет 125 витков. Диаметр медной проволоки составляет 1.5 мм. Каждая фаза образуется тремя катушками, которые соединены последовательно. Всего выведено 6 концов, это позволит сделать соединение как звездой, так и треугольником.

В заключении катушки заливаются полиэтиленовой смолой и выходит готовый статор. Его диаметр составляет 14 дюймов, а толщина 0.5 дюйма.

Для сборки генератора нужна фанера, из нее делается шаблон. Далее по этому шаблону устанавливаются 12 магнитов размерами 2,5 х 5 см и толщиной 1,3 см. В заключении ротор также заливается полиэтиленовой смолой. Вот и все, после засыхания генератор готов.

Под алюминиевой крышкой находятся выпрямители, которые делают из трехфазного переменного тока постоянный. Шкала амперметра имеет диапазон до 6 А. При самом минимальном зазоре между магнитами, устройство выдает 12 Вольт при оборотах 38 об/мин..

В задней части генератора есть два подстрочных винта, которые позволяют регулировать воздушный зазор. Таким образом, можно подбирать наиболее приемлемые параметры работы генератора.

Шаг четвертый. Заключительный этап сборки и установка генератора

Все крепежные элементы, а также водяное колесо нужно покрасить. Во-первых, так устройство будет выглядеть красивее. А во-вторых, краска будет защищать металл от ржавчины, которая быстро будет появляться возле источника воды. Неплохо бы было оснастить генератор защитным крылом, которое отводит брызги, но у автора не нашлось подходящего материала.
На фото можно увидеть место, где будет установлен генератор. Это труба, из которой с запруды течет вода. Перепад составляет порядка 3-ех футов. Колесо будет брать лишь некоторую часть от всего водного потока. На практике наилучшие результаты показало положение, когда вода заходит под углом в 10 часов, и выходит под углом 5 часов. Тогда достигается наибольшая мощность.
В том случае, если недалеко от вашего загородного дома находится небольшая река или ручей, вы можете самостоятельно построить гидрогенератор малой мощности для дома. Самодельная гидроэлектростанция позволит получать бесплатно электричество.

Возможно, это не сэкономит значительных сумм, но осмысление того, что вы обладаете собственным источником электроэнергии, стоит намного дороже. Есть случаи, когда к дому не проведено центральное электроснабжение. Тогда даже совсем незначительные мощности электроэнергии могут очень пригодиться.

Источниками электроэнергии для малой ГЭС могут быть:

В сравнении с иными устройствами для получения электроэнергии, которые работают от возобновляемого источника, гидрогенераторы являются самыми сложными. В том случае, если вы решили построить мини-ГЭС, первым делом необходимо вымерять скорость потока реки. Легче всего это сделать, определив, за сколько секунд какой-либо предмет проплывёт 10 метров. Если скорость получилась меньше 1 метра в секунду, продуктивной гидростанции не получится. Но если искусственно заузить русло или сделать небольшую плотину, то скорость потока может немного увеличиться.

МикроГЭС требуется определенной силы напор воды – струя, падая на лопасти гидротурбины, запускает в работу генератор. Действуя по такому принципу, установка вырабатывает электроэнергию. Мощность потока воды зависит либо от естественного перепада уровней воды (деривация), либо искусственным сужением протоки с помощью плотины.

Чтобы вырабатывать некоторое количество электроэнергии, перепады высот должны составлять приблизительно 1–2 метра, а расход воды – 90 литров в секунду. В условиях холмистого рельефа минигидроэлектростанции просто незаменимы. Процесс её монтажа довольно простой и не требует особых знаний и навыков.

В зависимости от конструкции и принципа действия, можно выделить несколько главных типов самодельных гидроэлектростанций

Данные разновидности мини-ГЭС объединяет то, что для их сооружений не требуется постройка плотины. Плотина является высокоточным и дорогостоящим объектом, цена возведения которого в несколько раз больше, чем стоимость самоделки. Следует обратить внимание, что мощность мини-ГЭС должна соответствовать потребностям в электрической энергии.

Микро — ГЭС на ручье

При проживании в сельской местности или имея дачный участок, вблизи с которым протекает ручей, можно решить вопрос с электроснабжением этих объектов, путем монтажа микро – ГЭС, на таком водном объекте. Для электроснабжения подобного объекта, уже будет недостаточно автомобильного генератора, потому как установленная мощность, даже дачного домика значительно больше, чем подобное устройство может произвести. Наиболее верное решение – это приобрести комплект микро – ГЭС мощностью до 10,0 кВт, и выполнить монтаж самостоятельно. Это позволит снизить затраты, а сам процесс монтажа, способен выполнить даже человек с минимальными познаниями в механике и электротехнике.

В комплект подобного оборудования, как правило, входят следующие элементы:

В зависимости от расхода воды, который обеспечивает ручей, выбирается тип турбины, это как правило пропеллерная или диагональная конструкция. В соответствии с инструкциями производителя осуществляется монтаж оборудования и подключение потребителей.

Источник

Adblock
detector