Regelmäßige Strompreiserhöhungen lassen viele über alternative Stromquellen nachdenken. Eine der besten Lösungen in diesem Fall ist ein Wasserkraftwerk. Die Suche nach einer Lösung für dieses Problem betrifft nicht nur die Größe des Landes. Zunehmend sieht man Mini-Wasserkraftwerke für zu Hause (Cottage). Die Kosten fallen in diesem Fall nur für Bau und Unterh alt an. Der Nachteil einer solchen Struktur besteht darin, dass ihr Bau nur unter bestimmten Bedingungen möglich ist. Wasserdurchfluss ist erforderlich. Darüber hinaus erfordert der Bau dieser Struktur in Ihrem Garten eine Genehmigung der örtlichen Behörden.
Schema Mini-Wasserkraftwerk
Das Funktionsprinzip eines Wasserkraftwerks für ein Haus ist ganz einfach. Das Strukturdiagramm ist wie folgt. Wasser fällt auf die Turbine und versetzt die Schaufeln in Rotation. Sie wiederum treiben aufgrund des Drehmoment- oder Druckabfalls den hydraulischen Aktuator an. Von ihm wird die empfangene Energie an den elektrischen Generator übertragen, der erzeugtStrom.
Gegenwärtig wird das Wasserkraftsystem meistens mit einem Kontrollsystem vervollständigt. Dadurch kann das Design im automatischen Modus arbeiten. Im Bedarfsfall (z. B. Unfall) kann auf manuelle Steuerung umgesch altet werden.
Sorten von Kleinwasserkraftwerken
Es versteht sich, dass Mini-Wasserkraftwerke nicht mehr als dreitausend Kilowatt erzeugen können. Dies ist die maximale Leistung einer solchen Struktur. Der genaue Wert hängt von der Art der HPP und der Konstruktion der verwendeten Ausrüstung ab.
Je nach Art der Wasserführung werden folgende Arten von Stationen unterschieden:
- Kanal, charakteristisch für die Ebene. Sie werden an Flüssen mit geringer Strömung installiert.
- Stationär die Energie von Wasserflüssen mit schnell fließendem Wasser nutzen.
- Wasserkraftwerke, die dort installiert sind, wo der Wasserdurchfluss abfällt. Sie sind am häufigsten in Industrieunternehmen zu finden.
- Mobile, die mit einer verstärkten Hülse gebaut werden.
Für den Bau eines Wasserkraftwerks reicht bereits ein kleiner Bach, der durch das Gelände fließt. Besitzer von Häusern mit zentraler Wasserversorgung sollten nicht verzweifeln.
Eines der amerikanischen Unternehmen hat eine Station entwickelt, die in das Wasserversorgungssystem zu Hause eingebaut werden kann. In das Wasserversorgungssystem ist eine kleine Turbine eingebaut, die durch den durch die Schwerkraft bewegten Wasserstrom in Bewegung gesetzt wird. Es verlangsamt die GeschwindigkeitWasserdurchfluss, reduziert aber die Stromkosten. Außerdem ist diese Installation absolut sicher.
Sogar Mini-Wasserkraftwerke werden in der Kanalisation gebaut. Ihre Konstruktion erfordert jedoch die Schaffung bestimmter Bedingungen. Das Wasser durch das Rohr sollte aufgrund der Neigung natürlich fließen. Die zweite Anforderung ist, dass der Rohrdurchmesser für die Ausrüstung geeignet sein muss. Und das geht in einem Einfamilienhaus nicht.
Klassifizierung von Mini-WKW
Mini-Wasserkraftwerke (die Häuser, in denen sie verwendet werden, sind meist privatwirtschaftlich) gehören meistens zu den folgenden Typen, die sich im Funktionsprinzip unterscheiden:
- Das Wasserrad ist die traditionelle Art und am einfachsten herzustellen.
- Propeller. Wird verwendet, wenn der Fluss einen Kanal mit einer Breite von mehr als zehn Metern hat.
- Die Girlande wird an Flüssen mit geringer Strömung installiert. Zusätzliche Strukturen werden verwendet, um die Geschwindigkeit des Wasserflusses zu erhöhen.
- Der Darrieus-Rotor wird üblicherweise in Industrieanlagen verbaut.
Diese Optionen sind üblich, weil sie keinen Dammbau erfordern.
Wasserrad
Dies ist ein klassischer Wasserkraftwerkstyp, der für den privaten Bereich am beliebtesten ist. Mini-Wasserkraftwerke dieser Art sind ein großes Rad, das sich drehen kann. Seine Blätter werden ins Wasser abgesenkt. Der Rest der Struktur befindet sich über dem Kanal und zwingt den gesamten Mechanismus, sich zu bewegen. Leistungwird über einen hydraulischen Antrieb auf einen Generator übertragen, der Strom erzeugt.
Propellerstation
Auf dem Rahmen in vertikaler Position befindet sich ein Rotor und ein Unterwasserwindrad, das unter Wasser abgesenkt wird. Die Windmühle hat Flügel, die sich unter dem Einfluss des Wasserflusses drehen. Den besten Widerstand bieten zwei Zentimeter breite Schaufeln (bei schneller Strömung, deren Geschwindigkeit jedoch zwei Meter pro Sekunde nicht überschreitet).
In diesem Fall werden die Klingen durch die entstehende Auftriebskraft und nicht durch den Wasserdruck in Bewegung gesetzt. Außerdem ist die Bewegungsrichtung der Schaufeln senkrecht zur Strömungsrichtung. Dieser Prozess ist ähnlich wie bei Windparks, nur funktioniert er unter Wasser.
Girlande HPP
Diese Art von Mini-Wasserkraftwerk ist ein Kabel, das über das Bett gespannt und in einem Drucklager befestigt ist. Turbinen mit geringer Größe und geringem Gewicht (hydraulische Rotoren) werden in Form einer Girlande aufgehängt und fest daran befestigt. Sie bestehen aus zwei Halbzylindern. Aufgrund der Ausrichtung der Achsen wird beim Absenken ins Wasser ein Drehmoment in ihnen erzeugt. Dies führt dazu, dass sich das Kabel biegt, dehnt und zu drehen beginnt. Das Kabel ist dabei mit einer Welle zu vergleichen, die der Kraftübertragung dient. Ein Ende des Seils ist mit dem Getriebe verbunden. Die Kraft wird durch die Drehung des Kabels und der hydraulischen Rotoren übertragen.
Das Vorhandensein mehrerer "Girlanden" wird dazu beitragen, die Leistung der Station zu erhöhen. Sie können miteinander verbunden werden. Auch das verbessert nicht viel. Effizienz dieses HPP. Dies ist einer der Nachteile einer solchen Struktur.
Ein weiterer Nachteil dieser Art ist die Gefahr, die sie für andere darstellt. Diese Art von Station kann nur an verlassenen Orten verwendet werden. Warnschilder sind obligatorisch.
Rotor Daria
Ein Mini-Wasserkraftwerk für ein Privathaus dieser Art ist nach seinem Entwickler - Georges Darier - benannt. Dieses Design wurde 1931 patentiert. Es ist ein Rotor mit Blättern darauf. Für jede der Klingen werden die erforderlichen Parameter individuell ausgewählt. Der Rotor wird in vertikaler Position unter Wasser abgesenkt. Die Schaufeln drehen sich aufgrund des Druckabfalls, der unter der Wirkung von Wasser auftritt, das über ihre Oberfläche fließt. Dieser Vorgang ähnelt der Auftriebskraft, die Flugzeuge zum Abheben bringt.
Dieser HPP-Typ hat einen guten Wirkungsgrad. Der zweite Vorteil ist, dass die Strömungsrichtung keine Rolle spielt.
Unter den Nachteilen dieser Art von Kraftwerken kann man ein komplexes Design und eine schwierige Installation herausgreifen.
Vorteile von Kleinwasserkraftwerken
Kleinwasserkraftwerke haben unabhängig von der Bauart eine Reihe von Vorteilen:
- Umweltfreundlich, produziert keine Schadstoffe für die Atmosphäre.
- Die Stromerzeugung ist geräuschlos.
- Wasser bleibt sauber.
- Strom wird ständig erzeugt, unabhängig von Tageszeit und Wetterbedingungen.
- Schon ein kleiner Bach reicht aus, um die Station auszustatten.
- Überschüssiger Strom kann an Nachbarn verkauft werden.
- Benötigen nicht viel Genehmigungsdokumentation.
DIY Mini-Wasserkraftwerk
Du kannst eine Wasserstation bauen, um selbst Strom zu erzeugen. Für ein Privathaus reichen zwanzig Kilowatt pro Tag. Selbst ein Mini-Wasserkraftwerk zum Selbermachen kann diesen Wert bewältigen. Es sei jedoch daran erinnert, dass dieser Prozess durch eine Reihe von Merkmalen gekennzeichnet ist:
- Genaue Berechnungen sind schwierig.
- Maße, die Dicke der Elemente wird "nach Augenmaß" ausgewählt, nur empirisch.
- Improvisierten Strukturen fehlen Schutzfunktionen, was zu häufigen Ausfällen und damit verbundenen Kosten führt.
Deshalb ist es besser, wenn es keine Erfahrung und kein sicheres Wissen in diesem Bereich gibt, die Idee dieser Art aufzugeben. Es kann günstiger sein, eine fertige Station zu kaufen.
Wenn Sie sich immer noch entscheiden, alles mit Ihren eigenen Händen zu machen, müssen Sie zunächst die Geschwindigkeit des Wasserflusses im Fluss messen. Schließlich kommt es auf die zu erzielende Leistung an. Wenn die Geschwindigkeit weniger als einen Meter pro Sekunde beträgt, wird sich der Bau eines Mini-Wasserkraftwerks an dieser Stelle nicht rechtfertigen.
Ein weiterer Schritt, der nicht ausgelassen werden sollte, sind die Berechnungen. Es ist notwendig, die Höhe der Kosten, die für den Bau der Station aufgewendet werden, sorgfältig zu berechnen. Infolgedessen kann sich herausstellen, dass Wasserkraft nicht die beste Option ist. Dann sollten Sie auf andere alternative Stromarten achten.
Miniwasserkraftwerk könnte die beste kostensparende Lösung seinfür Strom. Für den Bau ist es notwendig, einen Fluss in der Nähe des Hauses zu haben. Je nach gewünschten Eigenschaften können Sie die passende Version des Wasserkraftwerks auswählen. Mit der richtigen Herangehensweise können Sie eine solche Struktur sogar mit Ihren eigenen Händen erstellen.
