אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל זר שנותן זרם. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים הופעתם של דאצ'ות ואפילו חוות על אדמות פסולת מרוחקות מרשת החשמל, העלייה הדוהרת במחירי הדלק והחשמל הביאה לחיים את הרעיונות הישנים של אספקת חשמל אוטונומית עם שימוש נרחב באנרגיה טבעית מהשמש, הרוח והמים . במיוחד, גדל העניין בתחנות כוח מיני-ומיקרו-הידרואלקטריות. אב הטיפוס של אלה שנבדקו היה תחנת הכוח ההידרואלקטרית זרה של V. בלינוב הזרימה חופשית (דגם 1964). תחנות הכוח ההידרואלקטריות שיידונו הן בזרימה חופשית, עם טורבינה מקורית למדי העשויה ממה שנקרא רוטורים של Savonius, שרויה על פיר עבודה משותף (אולי גמיש, מרוכב). הם אינם דורשים סכרים או מבנים הידראוליים אחרים בקנה מידה גדול עבור התקנתם. הם מסוגלים לעבוד ביעילות מלאה גם במים רדודים, מה שבשילוב עם הפשטות, הקומפקטיות והאמינות של התכנון, הופך את תחנות הכוח ההידרואלקטריות הללו למבטיחות מאוד עבור אותם חקלאים וגננים שחלקות האדמה שלהם ממוקמות ליד מקווי מים קטנים (נהרות). , נחלים ותעלות).
בניגוד לסכרים, ידוע כי תחנות כוח מים בזרימה חופשית משתמשות רק באנרגיה הקינטית של מים זורמים. כדי לקבוע כוח יש נוסחה: N=0,5*p*V3*F*n(1), כאשר N הוא ההספק על פיר העבודה (W), p הוא צפיפות המים (1000 kt/m3), V - מהירות זרימת הנהר (מ/ש), F - שטח חתך של החלק הפעיל (הצולל) של גוף העבודה של המכונה ההידראולית (מ'2), n היא יעילות המרת האנרגיה. כפי שניתן לראות מנוסחה 1, במהירות נהר של 1 מטר לשנייה, למ"ר חתך רוחב של החלק הפעיל של המכונה ההידראולית, באופן אידיאלי (כאשר n=1) יש הספק השווה ל-500 W בלבד . ערך זה הוא בבירור קטן לשימוש תעשייתי, אבל הוא די מספיק עבור חלקת הבת של חקלאי או תושב קיץ. יתר על כן, ניתן להגדיל אותו על ידי פעולה מקבילה של מספר "זרים הידרו-אנרגיה". ועוד עדינות אחת. מהירות הנהר משתנה בקטעים שונים. לכן, לפני שמתחילים בהקמת תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית, יש צורך לקבוע את הפוטנציאל האנרגטי של הנהר שלך בשיטה פשוטה המתוארת בגיליון הראשון של המגזין לשנת 1996. נזכיר רק שהמרחק שמכסה מצוף המדידה ומחולק בזמן שהוא עובר יתאים למהירות הזרימה הממוצעת באזור זה. יש לציין גם: פרמטר זה ישתנה בהתאם לתקופת השנה. לכן, יש לבצע חישובי תכנון בהתבסס על מהירות זרימת הנהר הממוצעת (במשך תקופת הפעילות המתוכננת של תחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית). לאחר מכן, עליך לקבוע את גודל החלק הפעיל של המכונה ההידראולית ואת סוגה. מכיוון שכל תחנת הכוח המיקרו-הידרואלקטרית צריכה להיות פשוטה ולא מסובכת ככל האפשר לייצור, סוג הממיר המתאים ביותר הוא רוטור Savonius בעיצוב קצה. כאשר עובדים עם טבילה מלאה במים, ניתן לקחת את הערך של F שווה למכפלה של קוטר הרוטור D ואורכו L, ו-n=0,5. תדירות הסיבוב f נקבעת בדיוק מקובל לתרגול באמצעות הנוסחה: f=48V/3,14D (סל"ד) (2). כדי להפוך את תחנת הכוח ההידרואלקטרית לקומפקטית ככל האפשר, יש לתאם את ההספק המצוין בחישוב עם העומס בפועל, שאספקת החשמל שלו צריכה להינתן על ידי תחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית (שכן, בניגוד לטורבינת רוח, הזרם יהיה מסופק ברציפות לרשת הצרכנים). ככלל, חשמל זה משמש לתאורה, הפעלת הטלוויזיה, הרדיו והמקרר. יתר על כן, רק האחרון מופעל כל הזמן במהלך היום. שאר מוצרי החשמל עובדים בעיקר בשעות הערב. בהתבסס על כך, רצוי להתמקד בהספק המרבי מ"זר הידרו-אנרגיה" אחד של כ-250-300 W, המכסה את עומס השיא בעזרת סוללה הנטענת מתחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית. העברת המומנט מציר העבודה של תחנת כוח הידראולית לגלגלת של גנרטור חשמלי מתבצעת בדרך כלל באמצעות תיבת ביניים. עם זאת, אלמנט זה, למהדרין, ניתן לשלול אם הגנרטור המשמש בתכנון של תחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית הוא בעל מהירות סיבוב הפעלה של פחות מ-750 סל"ד. עם זאת, לעתים קרובות אתה צריך לסרב לתקשורת ישירה. ואכן, עבור הרוב המכריע של הגנרטורים המיוצרים בארץ, מהירות סיבוב הפעולה בתחילת הספק נעה בטווח של 1500-3000 סל"ד. המשמעות היא שיש צורך בתיאום נוסף בין הפירים של תחנת הכוח הידרומית לבין הגנרטור החשמלי. ובכן, עכשיו, כשהחלק התיאורטי המקדים מאחורינו, בואו נסתכל על עיצובים ספציפיים.לכל אחד מהם יש יתרונות משלו.
הנה, למשל, תחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית בזרימה חופשית למחצה, עם סידור אופקי של שני רוטורים קואקסיאליים, מסובבים זה לזה ב-90 מעלות (כדי להקל על התנעה עצמית) ומחוברים בצורה נוקשה לרוחב מסוג Savonius. יתר על כן, החלקים והרכיבים העיקריים של תחנת כוח הידרובית תוצרת בית זו עשויים מעץ כחומר הבנייה הזול וה"צייתן" ביותר. תחנת הכוח המיקרו-הידרואלקטרית המוצעת היא צוללת. כלומר, המסגרת התומכת שלו ממוקמת על פני נחל בתחתית ומחוזקת בחבלים או מוטות (אם למשל יש שבילי הליכה, רציף סירות וכדומה). זה נעשה על מנת למנוע מהמבנה להיסחף על ידי נחל עצמו. כמובן, עומק הנהר באתר ההתקנה של תחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית חייב להיות פחות מגובה מסגרת התמיכה. אחרת, קשה מאוד (אם לא בלתי אפשרי) להימנע מכניסת מים לגנרטור החשמלי. ובכן, אם המקום בו אמורה להיות תחנת הכוח המיקרו-הידרואלקטרית יש עומק של יותר מ-1,5 מ' או שיש כמות גדולה של מים ומהירות זרימה שמשתנה מאוד לאורך השנה (שזה, אגב, די אופייני לאפיקי מים המוזנים בשלג), אז מומלץ לצייד את העיצוב הזה במצופים. זה גם יאפשר להעביר אותו בקלות כשהוא מותקן על נהר. המסגרת התומכת של תחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית היא מסגרת מלבנית העשויה מעץ, לוחות ובולי עץ קטנים, מהודקת במסמרים ובחוט (כבלים). חלקי מתכת של המבנה (מסמרים, ברגים, מהדקים, זוויות וכו') צריכים להיות עשויים, במידת האפשר, מפלדת אל חלד או מסגסוגות אחרות עמידות בפני קורוזיה. ובכן, מכיוון שהפעלת תחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית כזו אפשרית לעתים קרובות בתנאים רוסים רק עונתית (עקב הקפאת רוב הנהרות), אז לאחר תום תקופת ההפעלה, כל המבנה שנמשך לחוף נתון לבדיקה יסודית . חלקי עץ רקובים וחלקי מתכת שהחלידו, למרות אמצעי הזהירות שננקטו, מוחלפים מיד. אחד המרכיבים העיקריים של תחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית שלנו הוא "זר הידרו-אנרגיה" של שני רוטורים קבועים (ויוצרים יחידה אחת על פיר העבודה). ניתן להכין בקלות את הדיסקים שלהם מלוחות בעובי 20-30 מ"מ. כדי לעשות זאת, הכנת מהם מגן, השתמש במצפן כדי לבנות מעגל בקוטר של 600 מ"מ. לאחר מכן, כל אחד מהלוחות נחתך לפי העקומה המתקבלת עליו. לאחר שדפקו את חלקי העבודה יחד על שתי רצועות (כדי לתת את הקשיחות הנדרשת), הם חוזרים על הכל שלוש פעמים - לפי מספר הדיסקים הנדרשים. לגבי הלהבים, רצוי להכין אותם מברזל קירוי. או יותר טוב, ממיכלי נירוסטה גליליים (חביות) בגודל מתאים וחצויים לשניים (לאורך הציר), שבהם בדרך כלל מאוחסנים ומובלים דשנים חקלאיים וחומרים אגרסיביים אחרים. במקרים קיצוניים, הלהבים יכולים להיות עשויים מעץ. אבל משקלם (במיוחד לאחר שהות ארוכה במים) יגדל באופן משמעותי. ויש לזכור זאת בעת יצירת תחנות כוח מיקרו הידרואלקטריות על מצופים. תומכים עם קוצים מחוברים לקצות "זר ההידרו-אנרגיה". בעיקרו של דבר, אלו הם צילינדרים קצרים עם אוגן רחב וחריץ קצה למפתח. האוגן מחובר לדיסק הרוטור המתאים עם ארבעה ברגים.
כדי להפחית את החיכוך, ישנם מיסבים הממוקמים על המוטות האמצעיים. ומכיוון שמיסבי כדור או רולר רגילים אינם מתאימים לעבודה במים, הם משתמשים ב... עץ תוצרת בית. העיצוב של כל אחד מהם מורכב משני מהדקים ולוחות הכנסה עם חור למעבר תומך טוני. יתר על כן, קונכיות המיסב האמצעיות ממוקמות כך שסיבי העץ כאן עוברים במקביל לפיר. בנוסף, ננקטים אמצעים מיוחדים על מנת להבטיח כי לוחות ההכנסה מקובעים בצורה נוקשה כנגד תנועה צידית. זה נעשה באמצעות ברגים הידוק. כל גנרטור רכב משמש כגנרטור חשמלי בתחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית הנבחנת. הם מייצרים 12-14 V DC וניתן לחבר אותם בקלות גם לסוללה וגם למכשירי חשמל. הספק של מכונות אלו הוא כ-300 וואט.
העיצוב של תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית ניידת עם סידור אנכי של "זר" וגנרטור הוא גם די מקובל לייצור עצמי. תחנה הידרואלקטרית כזו, לדברי מחבר הפיתוח, היא הכי פחות עתירת חומרים. המבנה התומך של המתקן, המקבע את מיקומו באפיק הנהר, הוא מוט פלדה חלול (למשל, מקטעי צינור). אורכו נבחר על פי אופי קרקעית נחל ומהירות הזרימה. יתרה מכך, כך שהקצה החד של המוט, הננעץ בתחתית, יבטיח את יציבות תחנת הכוח המיקרו-הידרואלקטרית ואי-הפרעה שלה על ידי הזרם. יתכן גם שימוש נוסף בסימני מתיחה. לאחר קביעת פני השטח הפעילים של הרוטור באמצעות נוסחה (1) ומדידת עומק הנהר באתר ההתקנה של תחנת הכוח המיקרו-הידרו-אלקטרית, קל לחשב את קוטר הרוטורים של Savonius המשמשים כאן. כדי להפוך את העיצוב לפשוט ומתחיל מעצמו, רצוי ליצור "זר הידרו-אנרגיה" של שני רוטורים המחוברים כך שהלהבים של הראשון מכוזזים ב-90 מעלות ביחס לשני (לאורך ציר הסיבוב). יתר על כן, כדי להגביר את יעילות ההפעלה, המבנה בצד הזרם המתקרב מצויד במגן הממלא את התפקיד של שבשבת מנחה. ובכן, פיר העבודה מותקן במיסבי הזזה של התומכים העליונים והתחתונים. באופן עקרוני, לתקופה קצרה של הפעלת תחנת כוח מיקרו-הידרו-אלקטרית (למשל בטיול רגלי), ניתן להשתמש במיסבים כדוריים בקוטר גדול. עם זאת, אם יש חול או סחף במים, יחידות אלו יצטרכו להישטף במים נקיים לאחר כל שימוש. התומכים מוברגים ומורתכים למוט, בהתאם למשקל "זר ההידרו-אנרגיה" והצורך בפירוקו לחלקים. הקצה העליון של פיר העבודה של המכונה ההידראולית הוא גם פיר הכניסה של המכפיל, אשר (כמו הפשוט והמתקדם ביותר מבחינה טכנולוגית) יכול לשמש כרצועה. הגנרטור החשמלי נלקח שוב ממכונית. קל לחבר אותו למוט התמיכה בעזרת מהדק. והחוטים עצמם המגיעים מהגנרטור חייבים להיות בעלי איטום אמין. באיורים, הפרופורציות הגיאומטריות המדויקות של תמסורת הביניים אינן מוצגות, שכן הן תלויות בפרמטרים של הגנרטור הספציפי שברשותך. ובכן, ניתן לייצר רצועות תמסורת מצינור ישן של מכונית, לחתוך אותה לרצועות ברוחב 20 מ"מ ואז לסובב אותה לצרורות. לאספקת חשמל לכפרים קטנים, מתאימה תחנת כוח מיקרו-הידרואלקטרית גרלנד שתוכננה על ידי V. בלינוב, שהיא לא יותר משרשרת של רוטורים Savonius בצורת חבית בקוטר של 300-400 מ"מ, המחוברים לכבל גמיש מתוח. מעבר לנהר. קצה אחד של הכבל מחובר לתומך הצירים, והשני באמצעות מכפיל פשוט לפיר הגנרטור. במהירות זרימה של 1,5-2,0 מ"ש, שרשרת הרוטורים עושה עד 90 סל"ד. והגודל הקטן של האלמנטים של "זר ההידרו-אנרגיה" מאפשר להפעיל את תחנת הכוח המיקרו-הידרואלקטרית הזו על נהרות בעומק של פחות ממטר אחד. יש לומר כי לפני 1964, V. בלינוב הצליח ליצור מספר תחנות כוח מיקרו-הידרו-אלקטריות ניידות ונייחות בתכנון משלו, שהגדולה שבהן הייתה תחנת כוח הידרואלקטרית שנבנתה ליד הכפר פורוז'קי (אזור טבר). זוג זרים הניעו כאן שני גנרטורים סטנדרטיים לרכב ולטרקטור עם הספק כולל של 3,5 קילוואט. מחבר: I.Dokukin ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ ממירי פולסים חדשים של RECOM עם זרם מוצא מוגבר ▪ מה שבריא לחתול הוא מוות ליתוש ▪ מטענים לרכב חשמלי מבית מקדונלד'ס ▪ מתנדים זעירים 32,768 קילו-הרץ מבית Geyer עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ מדור האתר תאורה. בחירת מאמרים ▪ מאמר להתווכח (דיבור) על עניינים נשגבים. ביטוי עממי ▪ מאמר האם אפשר לעשות גשם באופן מלאכותי? תשובה מפורטת ▪ מאמר משחק Upland. עצות לטיול ▪ מאמר ספק כוח. ספקי כוח. מַדרִיך כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |