לא קמח, אלא זרם. תרשים, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

לא קמח, אלא זרם. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

כדי לפתח וליישם פרויקט תחנת כוח תוצרת בית, מעצב חובב יצטרך לנתח תחילה את תכונות האובייקט שיש לספק חשמל (בניין נפרד, אחוזה, בסיס תיירותי, מספר בתים וכו'). כמו גם זרימת המים ואפשרות השגת הפרש מפלס באמצעות ציוד הידראולי. אם מתברר שתחנת כוח מיקרו הידרואלקטרית חייבת לפעול בעומס קבוע, עם הספק צריכה קבוע (במהלך היום), זרימת המים מווסתת על ידי מגביל זרימה. במקרה הפשוט ביותר, זה יכול להיות צלחת (לוח וכו') קבועה בין שני מדריכים. בהתאם למצב הנוכחי, זה יכול בקלות להיות ממוקם במיקום מתחת או מעל ה"נורמה". וכאן אין צורך דחוף להשתמש בסוללות אחסון. במקרה של הבדל משמעותי בצריכת החשמל (במיוחד כאשר ה"מספריים" עולים על קילוואט שעה), סוללה נטענת הופכת לנחשקת ביותר.

קצב זרימת המים והגובה ממנו ממהרת הזרימה אל הטורבינה הם הגורמים העיקריים להספק שמספקת תחנת הכוח ההידרואלקטרית לעומס. כמו שאומרים, אנחנו לא יכולים בלעדיהם בחישובים שלנו.

זרימת המים נמדדת באמצעות שעון עצר ומצוף, על קטע קבוע של הנהר (תעלה וכו'). אורך הייחוס של קטע זה הוא כ-10 מ' מצוף המדידה (כדור קל, חתיכת קצף וכו') המותקן על המפלים ינוע מבלי להיתקל במכשולים. והערך המתוזמן שבמהלכם יעבור המצוף את 10 המטרים הללו יאפשר לחשב בקלות את מהירות הזרימה עצמה.

אבל מה החתך של הערוץ?

המדידות המתאימות מבוצעות בשלוש נקודות. באמצעות הנתונים הממוצעים, החתך נמצא. לדעת גם את המהירות, קצב הזרימה עצמו מחושב.

לא קמח, אלא זרם
אורז. 1. פריסה והרכבה של תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית: 1 - נהר עם זרימת נחל ראשי (אופציה) של 1,2 t/s, 2 - מגביל ספיקה (ראה טקסט לפרטים), 3 - ערוץ הובלה עם זרימה קצב של 0,4 t/s, 4 - מגש מדריך על כלונסאות (עשוי מחומרי גרוטאות: למשל, גוש בגדלים וסוגי עץ מתאימים), 5 - חדר טכני (עשוי מעץ ובטנה), 6 - מגבה להעברת כוח (עם מבודדי חרסינה קבועים עליו), 7 - קו העברת כוח (אוויר דו-חוטי), 8 - יחידה הידרואלקטרית בפעולה (א - זרימת מים כלפי מטה, b - מכלול טורבינה, ג - הילוכים דו-שלביים של חגורת V, d - מכלול פיר ביניים, e - גנרטור חשמלי, f - לוחית בסיס פלדה, g - ערימות לגש או אלון), 9 - ניקוז שפכים

לא קמח, אלא זרם
אורז. 2. טורבינה הידראולית: 1 - טבעת כתר (פלדה 5 מ"מ, 2 יח'), 2 - להב (5 מ"מ, נירוסטה, 12 יח'), 3 - תוף (1,5 מ"מ, פח), 4 - חישורים (מ חתיכה 500 מ"מ של חיזוק גלי מפלדה 26 מ"מ, 8 יח'), 5 - M12 בורג (2 יח'), 6 - שרוול רכזת (מחתיכה של צינור פלדה ללא תפרים 100x20), 7 - גל טורבינה (St 45), 8 - מיסב כדורי בבית (ממכונות חקלאיות, יישור עצמי, 2 יח'), 9 - לוחית תמיכה (מקטע של תעלה מס' 18, 2 יח'), 10 - בורג M20 עם אום נעילה עצמית ( 4 יח'), 11 - בורג בגודל גדול עם ראש שקוע (16 יח'), 12 - ערימה (משיטה, אלון או לגש, 2150 מ"מ, 4 יח')

לא קמח, אלא זרם
אורז. 3. קינמטיקה של אחת הגרסאות של תחנה הידראולית תוצרת בית עם פרטים על הרכיבים העיקריים (אימפלר הטורבינה אינו מוצג): 1 - פיר טורבינה הידראולי (פלדה 45), 2 - רכזת גלגל תנופה (St 5), 3 - בורג M12, 4 - גלגלת הנעה של גלגל תנופה של השלב הראשון של רצועת ה-V (פלדה 20), 5 - בורג M10 (4 יח'), 6 - אום נעילה עצמית M10 (4 יח'), 7 - חגורת וי ארוגה בחבל (2 יח'), 8 - גלגלת גל ביניים (פלדה 20), 9 - מפתח טריז, 10 - פיר ביניים (פלדה 45), 11 - לוח פלדה, 12 - בית מיסב עם כיסויים (St 3 ), 13 - מיסב כדורי 180206 (2 יח'), 14 - בורג M8 (8 יח'), 15 - מכונת כביסה (8 יח'), 16 - אום M8 (8 יח'), 17 - גנרטור DC (800 W) , 24 V, 700 סל"ד), 18 - בורג בגודל גדול עם מכונת כביסה (6 יחידות), 19 - גלגלת גנרטור (פלדה 20)

יצירת ההבדל הנדרש במפלסי המים (ערוץ הובלה) דורש עבודות הנדסיות הידראוליות מסוימות; מבנים מתאימים למדי, אך נחוצים בהחלט (ראה איור). פוטנציאל האנרגיה של הזרימה ההידראולית מחושב באמצעות הנוסחה:

Wn = mgh,

כאשר Wn הוא אנרגיה פוטנציאלית; m היא מסת המים הנופלת על הטורבינה בשנייה אחת (זה המקום שבו קצב הזרימה שנמצא קודם לכן שימושי!); g - תאוצת נפילה חופשית שווה ל-9,8 מ'/שנ'; h הוא גובה נפילת המים (לפני היציאה מהטורבינה).

ההספק שניתן להשיג באופן אידיאלי מטורבינה המוצעת לייצור עצמי הוא כ-10 קילוואט. עבודה בתחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית אמיתית, שגרסה שלה מוצגת באיור, טורבינה כזו מסוגלת לספק 800 W לעומס (בהתחשב בהפסדים הבלתי נמנעים כאן). על סמך זה, הגנרטור נבחר. יש לו את הפרמטרים הבאים: 800 וולט, 24 וולט, 700 סל"ד.

אם ניקח בחשבון את העובדה שבערב ובלילה משתמשים בחשמל בעיקר לתאורה (לא צורכים אותו רק 3-4 שעות), וביום הוא משמש להפעלת 1-2 מקררים, אז כנראה , הגיוני לצבור אותו בסוללות , המחוברות לטעינה ותפעול ברשת 24 V אבל נדרש שהסוללות יהיו ממוקמות קרוב ככל האפשר ללוח החלוקה. אחרי הכל, הפסדים כאן גדלים ביחס לאורכו של הקו ולחתך הרוחב של כבל החשמל.

למרבה המזל, הם אינם חורגים מה"נורמה" בקו 150 מטר שלנו, המשתמש בכבל שחתך ליבות האלומיניום הכולל שלו הוא 25 מ"מ.

כדי להבטיח שאף וואט לא יאבד מאנרגיית המים בתחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית, הטורבינה מצוידת בלהבים המורכבים בזווית המעדיפה ניצול מרבי של הקינטיקה של הזרימה כלפי מטה. הלהבים העוקבים זה אחר זה לא יוכלו להיות מואטים על ידי מים "עייפים", מבוזבזים. והחיכוך מצטמצם כאן. אחרי הכל, המשטח הפנימי של כל אחד מלבי הטורבינה (להבים) והתוף (מעין "קערות") שנוצרו מלוטשים בקפידה. ההפסדים בתמסורת רצועת ה-V מופחתים מאוד, מה שמביא את מהירות הגנרטור לערך האופטימלי. כל הצירים נמצאים על מיסבים כדוריים. החגורות אינן מחליקות (המתח שלהן מותאם במקום שבו מחוברים התומכים).

עכשיו - על פרטים אחרים של העיצוב המוצע. טורבינה של שלוש מאות קילוגרם (ראה איור) עשויה משתי טבעות טבעות (פח פלדה), שנים עשר להבים (נירוסטה), תוף פח, שמונה חישורים עשויים מחיזוק פלדה (קוטר 26 מ"מ) ורכזת- רכזת מקובעת לציר העבודה באמצעות שני חיבורים מוברגים M12. הציר מסתובב על שני מיסבים כדוריים המתיישרים (ובהכרח אטומים - כדי להגן מפני מים).

כל זה ממוקם על שני תומכים שיכולים לעמוד בעומסים של עד טון. אלה האחרונים מותקנים על ארבע כלונסאות בקוטר של 1,5-200 מ"מ (עשויים משיטה), הננעצים 250 מטרים לתוך האדמה. גלגל תנופה (קוטר 700 מ"מ, משקל כ-80 ק"ג) ממוקם על גל הטורבינה, שהוא גם גלגלת ההנעה של תיבת רצועת V דו-שלבית. מהירות הסיבוב שלו היא 80 סל"ד (סרק) ו-60 סל"ד (תחת עומס).

כדי להשיג את 700 הסל"ד הנדרשים על ידי הגנרטור, הוכנס פיר ביניים עם גלגלות: מונע (D=150 מ"מ) והנעה (D=350 מ"מ). מהאחרון, המומנט מועבר לפיר של גנרטור DC. הגלגלת כאן יכולה להיחשב כפועלת (Z=130). לכן, עדיף לקחת אותו מוכן לתחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית שלנו. לדוגמה, בחר אחד מתאים ממכונות חקלאיות שהופסקו. כמו, אכן, כל מה שהיה קודם. אבל אתה יכול גם להכין את זה בעצמך. לפי שיטה שפורסמה שוב ושוב ובשלמות מספקת במגזין, ולכן מוכרת היטב לרבים מעובדינו הביתיים.

שאר העיצוב המדובר, אני חושב, ברור מהאיורים עצמם.

יש לציין גם שפיתוח זה של תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית (24 וולט ו-800 וואט) יושם בהצלחה בשטח ייעור הקושיא כדי לספק חשמל לאוהלים של בסיס היער התיירותי בעמק שסא (600 מטר מעל גובה פני הים).

כמובן, יש עוד התפתחויות חשובות לא פחות. כולל אלה שיוצרו ברוסיה. אבל כאן, מימי קדם, המחשבה הטכנית הופנתה לשימוש ללא סכר באנרגיה של מים זורמים בחופשיות.

בפרט, מספר מסמכים המתוארכים למאה ה-1 מצביעים על בניית טחנות ביישובי קוזאקים על הדון, המונעות מכוח זרם הנהר. גלגל הטחנות הללו, שקוע 4/XNUMX במפלים, היה מחובר לפיר בין שתי קאנו או קאנו. בהתבסס על שמו של הבסיס הצף, מבנים כאלה נקראו מאז מבני "קאנו". יתרה מכך, התפתחות נוספת של מחשבה טכנית בכיוון זה התעוררה על ידי הנדסת חשמל שצמחה וטענה יותר ויותר את השפעתה בכלכלה הלאומית.

לרוע המזל, מלחמת העולם הראשונה ולאחר מכן מלחמת האזרחים קטעו את המחקר המדעי בתחום זה. ורק בשנת 1926 (עם צמיחת התעשייה) הרעיון של תחנת כוח זולה, שנוצרה במהירות ללא סכר, המשתמשת באנרגיה של זרימות נהרות כדי לספק אנרגיה לחוות קולקטיביות, חוות מדינה וארטלים איכרים, קיבלה את הפיתוח המעשי שלו תכנון "תחנת הכוח ההידרואלקטרית בקאנו על ידי המהנדס ב. קז'ינסקי". במהלך התקופה שבין 1926 ל-1930, נבנו 4 תחנות כוח כאלה (ראה איור 11), על פי תכנון שניתן לחזור בקלות על ידי אנשי ה-DIY של היום.

לא קמח, אלא זרם
אורז. 4. תחנת כוח מיני-הידרואלקטרית בזרימה חופשית של סירה שתוכננה על ידי המהנדס ב' קז'ינסקי: 1 - במת נחיתה מעץ על שני מצופים (סוג קטמרן), 2 - גלגל מים המחובר באמצעות מכפיל רצועת V לגנרטור חשמלי, 3 - חדר עזר, 4 - אלונקה עם עוגן שלא מוצג בתנאי (6 יח'), 5 - חדר טכני, 6 - קו חשמל (שני חוטי עילי). המאפיינים של גלגל המים המשמשים כאן ניתנים בטקסט

עם קוטר גלגל מים של 6 מטרים עם 24 להבים (אורכם ורוחבם הם 4,5 ו-1,0 מ', בהתאמה) על נהרות רוסים (עם מהירות זרימה של 1...1,5 מ' לשנייה), ה"לב" הוא כזה. תחנת כוח מיני הידרואלקטרית עושה 10-12 סיבובים לדקה, מפתחת הספק פיר של עד 6 קילוואט. האחרון (הודות למכפיל חגורת ה-V) מועבר לגנרטור החשמלי.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

זיכרון מהיר ועמיד פי 1000 מפלאש 15.06.2016

אינטל תתחיל לייצר כונני SSD תחת המותג החדש Optane ברבעון הרביעי של 2016. המכשירים יהיו מותאמים ל-NVMe ונועדו להתחבר לאפיק PCI Express 3 בעל ארבעה נתיבים.

המכשירים יעוצבו הן לשוק הצרכנים והן לשוק הארגוני. הראשון יקרא בשם הקוד Mansion Beach, האחרון יהיה סטוני ביץ'.

באופן זמני ברבעון הראשון של 2017, אינטל מתכננת לשחרר כונני Brighton Beach התומכים ב-PCI Express 3 עם שניים. שורות. ולא לפני אמצע 2017 - עדכנו את Mansion Beach והציגו דור חדש של כונני Optane לשוק הארגוני, בשם הקוד Carson Beach. מכשירי Carson Beach מתוכננים להיות מיושמים ב-BGA form factor, בנוסף ל-M.2.

כונני Optane מבוססים על טכנולוגיית הזיכרון 3D XPoint שהוכרזה על ידי אינטל בשיתוף עם Micron Technology ביולי 2015. שותפים טוענים ל-3D XPoint יש פי 1 מהירות ופי 10 מהסבולת של פלאש כמו NAND, שנמצא בכל מקום באלקטרוניקה מודרנית, ופי XNUMX צפוף יותר מזיכרון המחשב של היום.

במקום להשתמש בטרנזיסטורים, כמו בזיכרון NAND, זיכרון XPoint 3D משתמש בתאים העשויים מחומר המשנה את תכונותיו הפיזיקליות כאשר זרם חשמלי עובר דרכו. זיכרון כזה נקרא גם זיכרון פאזה. הוא לא נדיף כמו פלאש, אבל מהיר יותר מ-NAND וזול יותר לייצור מ-DRAM, המשמש ב-RAM.

עוד חדשות מעניינות:

▪ חיישן לאבחון מחלות על ידי זיעה

▪ גלריה לאמנות ניאוליתית בסומליה

▪ דרך קלה להאריך חיים

▪ לוח אלקטרוני

▪ שעון יד עם נגן MP3 ומקליט מובנה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע האתר מנועים חשמליים. בחירת מאמרים

▪ מאמר הכל חזר לנקודת ההתחלה. ביטוי עממי

▪ מאמר האם צבועים צוחקים? תשובה מפורטת

▪ מאמר קסאווה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר שעווה. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר טריק להעיף את הקלפים. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר