Генератор свободной энергии: схема практическая, описание

Свободная энергия – процесс выделения большого количества этого элемента. Причем в данном случае человечество не участвует в подобной выработке. Сила ветра способствует вращению электрогенераторов. Чем больше перепад давления, тем выше атмосферное условие. Что касается человечества, то этот фактор считается дарованным свыше. Поэтому как таковой схемы генератора свободной энергии нет, подобные теории выдвигают современные экспериментаторы.

Однако в силу научных исследований ученые указывают на обратные сведения. Великие электротехники Тесла, Фарадей и Вольт заставили человечество по-другому взглянуть на физику и электрификацию, сегодня потребление энергетических ресурсов возросло. Большинство специалистов пытаются получить источники из внешней среды. Подобные действия легко осуществимы, с учетом того что Никола Тесла уже делал подобные эксперименты с помощью генераторов.

Практические схемы генераторов свободной энергии

Получение минимальных мощностей происходит несколькими способами:

• через магниты;
• с помощью тепла воды;
• из ферримагнитных сплавов;
• из атмосферного конденсата.

Однако чтобы получить электричество в огромном количестве, необходимо научиться управлять этой энергией. Благодаря практической схеме генераторов свободной энергии, свет должен доходить до каждого человека, вне зависимости от локального расположения. Это подтверждают исторические факты. Для такого эксперимента требуется огромная мощность излучения, которой в те времена быть не могло.

Да и сегодня существующие станции не способны дать такой заряд. Для создания схемы генератора свободной энергии требуется наличие определенных средств и элементов. Итак, чтобы получить необходимое количество заряженной мощности, потребуется катушка, которую в то время использовал Тесла. Электроэнергию получают в том количестве, которое понадобится.

Генератор свободной энергии: схема и описание

Сущность заключается в том, что человечество окружают воздух, вода, вибрации. Так вот, в катушке присутствуют две обмотки: первичная и вторичная, попадающая под вибрации, которую в процессе эфирные вихри пересекают в направлении поперечного сечения. Результат наводит напряжение, по сути, происходит воздушная ионизация. Она возникает на острие обмотки, выдавая разряды.

Осциллограмма колебаний тока сопоставляет кривые. Индуктивная связь сильна благодаря трансформаторному железу, ввиду этого возникает плотное сплетение и колебания между обмотками. При извлечении ситуация изменится. Импульс затухнет, зато мощность расширится, пройдя нулевую точку, и оборвется, когда дойдет до максимального напряжения, хотя связь слабая, а ток в первичной обмотке отсутствует. Тесла утверждал, что такие колебания продолжаются благодаря эфиру. Существующая среда предназначена для получения электричества. На практике рабочая схема генератора свободной энергии состоит из катушки, обмоток. Причем выглядит простейший способ получения тока следующим образом (фото внизу):

Особенности развития генератора

Практические опыты Теслы показывают, что получить электричество можно с помощью генератора, двух катушек и одной дополнительной без первичного мотка, две обмотки. Если двигать работающую и пустую катушку рядом на расстоянии полуметра, а затем просто отодвинуть, то корона затухнет. При этом ток, который запитан, не изменит значение от положения в пространстве той, что не заряжается от сети. Объяснение возникновения и поддержания подобной энергии в пустой вторичной обмотке легко объяснимо.

Когда развивалась электротехника, станции строились на переменном токе. Эти постройки были маломощными, покрывали одну сеть предприятий, которые были оснащены разным оборудованием. Несмотря на это, возникали такие ситуации, при которых генераторы работали вхолостую из-за перепадов напряжения. Пар заставлял турбины вращаться, двигатели работали быстрее, нагрузка на ток уменьшалась, в результате автоматика перекрывала подачу давления. В итоге нагрузка пропадала, предприятия переставали функционировать из-за раскачки тока, и их приходилось отключать. В процессе развития ситуацию стабилизировали подключением параллельной сети.

Дальнейшее развитие электричества

Спустя определенное время энергосистемы стали совершенствовать, и частично подобные сбои напряжения уменьшались. Однако сформировалась четкая и принципиальная теория. В результате перепады тока и подобная дополнительная энергия получили название – реактивная мощность. Подобные скачки возникали из радиотехники ЭДС самоиндукции. По сути, катушки и конденсаторы работали наравне со станцией, а также против нее. Кроме того, полагалось, что ток имеет направление к раскачиванию, и провода нагреваются самостоятельно.

Также определили, что подобные неудачи возникают из-за резонанса. Но как катушка и конденсат индукции способны увеличить мощность энергетической системы сотни предприятий — об этом задумывались многие академики. Некоторые нашли ответы в практической основе схемы генератора свободной энергии Тесла, а большинство отодвинули этот вопрос на дальний план. В результате не только инженеры не могли справиться с обязанностями и пытались бороться с реактивной мощностью, но в процессе к ним присоединились ученые, которые создавали разнообразное оборудование, чтобы ликвидировать высокое напряжение.

Характеристика генератора Тесла

Спустя десятилетие после получения патента на переменный ток, Тесла создал схему генератора свободной энергии с самозапиткой. Бестопливная модель потребляет мощность самой установки. Чтобы запустить ее, требуется единственный импульс из аккумулятора. Однако это изобретение до сих пор не используется в хозяйстве. Работа прибора напрямую зависит от конструкции, в которую вошли компоненты:

1. Две специальные железные пластины, одна поднимается вверх, а другая устанавливается в земле.
2. В конденсатор подключаются два провода, идущие от заземления и сверху.

Металлической пластине передается постоянный электрический заряд, ввиду того что источники выделяют лучистые частицы микроскопических размеров. Земля является резервуаром с отрицательными частицами, поэтому терминал прибора подводится к ней. Заряд высокий, поэтому в конденсатор постоянно поступает ток, и благодаря этому он питается.

Разработка бестопливного аппарата

Схема с самозапиткой генератора свободной энергии благодаря конструкции соответствует статусу бестопливного механизма, потому что использует космические излучения как источник энергии. Этот аппарат способен активироваться самостоятельно, при этом извлекая электричество из атмосферы земли. По мнению Тесла, связка проводов, направленных вверх, за пределы атмосферы, даст ток, который будет идти от земли, потому как в ней тепла больше, чем за ее пределами.

В процессе прохождения напряжения можно запитать электродвигатель, причем функционирующий до температурного снижения в земле. В результате Никола Тесла смог вывести схему бестопливного генератора свободной энергии. Причем эта установка производит электричество без дополнительных источников питания – задействуется только атмосфера. В процессе энергия эфира была использована в целях добычи заряда частиц. Спустя какое-то время ученый утверждал, что обычная машина не способна заниматься преобразованием.

Дальнейшие разработки механизма

В результате ученый стал разрабатывать турбину. В основу этого агрегата вошел водяной насос, который ускорялся благодаря плоским железным дискам. Подобная основа может входить в состав других не менее полезных изобретений. В итоге рабочего процесса схема бестопливного генератора свободной энергии была усовершенствована, электричество передавалось в требуемом количестве. Чтобы собрать аппарат, необходимо выполнить три этапа:

• собрать вторичную обмотку, которая наполнена высоким содержанием вольтов;
• установить первичные мотки с низким напряжением;
• соорудить механизм управления.

Чтобы создать рабочую схему генератора свободной энергии, необходимо сделать основу, где будет собираться вторичная обмотка. Для этого потребуется предмет в форме цилиндра, медный провод, который будет на него намотан. Основной материал не должен пропускать электроэнергию, поэтому лучше использовать ПВХ трубу. Обмотка составляет 800 витков. Первичный провод толщиной должен превышать вторичный. В результате бестопливное устройство имеет такой вид.

Общие описания механизмов

Бестопливная схема генератора свободной энергии работает по принципу рециркуляции электричества обратно в катушку. Обычные устройства работают с помощью карбюратора, поршней, диодов и пр. То есть в этом аппарате двигатель не потребуется. Этот элемент заменен и преобразует энергию постоянно. Конструкция аппарата построена таким образом, чтобы мощность на выходе была меньшей.

Современные ученые Барбоса, Леаль соорудили уникальный генератор энергии, который имеет коэффициент полезного действия в 5000%. Сегодня эта конструкция, описание, характеристика работы и процесса не известны, ввиду того что устройство не запатентовано. Схема генератора свободной энергии Барбосы и Леаля создана таким образом, что работа дает небольшой виток мощности. Когда запускают аппарат, выходящая энергия превышает уровень подводимой. Небольшой прототип генерирует 12 кВт, используя при этом 21 Вт.

Самые известные способы генерации свободной мощности

Самыми популярными считаются работы Николы Тесла. Это был один из первых ученых, который занимался схемами генератора свободной энергии. Он занимался развитием беспроводной связи. В основе были плоские катушки с магнитным полем внутри. В результате трансформатор имеет асимметричную взаимоиндукцию. Если в выходную цепь подключить нагрузку, то это не повлияет на мощность, которая потребляется первичной обмоткой.

В процессе работы Тесла начал уделять внимание трансформатору, работающему на резонансе. Преобразовывал мощность в коэффициент полезного действия, который должен был быть более единицы. Для создания подобной схемы применял однопроводные конструкции. Именно Тесла создал термин «свободные вибрации», в исследованиях указывал на синусоидальные колебания в цепи электрики. Работы Тесла знамениты до сих пор. Последователей у свободной энергии много.

Последователи Тесла

Спустя время после знаменитого ученого за создание и разработку свободных генераторов принялись и другие исследователи и изобретатели. В прошлом столетии, в 20-30 годы, исследователем Брауном разрабатывалась безопорная тяга за счет сил электрики. Он достаточно четко и структурированно описывал процесс получения движущей мощности с помощью источника электрической энергии.

После Брауна получили популярность изобретения Хаббарда. В его устройстве в катушке срабатывали импульсы, благодаря этому магнитное поле вращалось. Вырабатываемая мощность была настолько сильна, что вся система могла совершать полезную работу. Позже Нидершот создал генератор электричества, состоящий из радиоприемника и неиндуктивной катушки.

Немного позже с подобными элементами работал Купер. Схема генератора свободной энергии этого исследователя заключалась в использовании явления индукции без магнитного поля. Чтобы компенсировать последний элемент, использовались катушки, имеющие специфическую намотку спиралью или двумя проводами. Принцип аппарата заключался в создании мощности во вторичной цепочке, обходя при этом первичную обмотку. Кроме того, описание устройства указывало на безопорную движущую мощность в пространстве. С точки зрения Купера, гравитация – поляризация атомов. Также он утверждал, что катушки, которые будут сконструированы специфически, смогут производить поле, не станут экранировать и имеют целый ряд схожих параметров и характеристик с полем гравитации.

Современный взгляд на свободную энергию

С точки зрения физической науки, понятия свободной энергии не может быть. Этот вопрос скорее философский или религиозный. Однако, как показывает практика некоторых известных ученых, энергия системы имеет постоянство. При детальном рассмотрении видно, что мощность выделяется и возвращается обратно. Таким образом, приток энергии через гравитацию и время не видны сторонним наблюдателям. То есть, если создается процесс выше трех пространственных измерений, то возникает свободное перемещение.

Джоуль был заинтересован подобными изобретениями. Практичность этого устройства очевидна для потребителя. Для производства энергии существование работающих схем генератора свободной энергии может обернуться большими потерями, ввиду того что распределение происходит централизованно и под контролем.

Позднее концепции свободных генераторов и подобные теории выдвигали ученые Адамс, соорудивший мотор, Флойд – ученый, вычисливший состояние вещества в нестабильном виде. У этих ученых было много изобретений, конструкций и теорий. Многие успешные устройства могли бы работать на благо человечества.

Однако не все ученые и изобретатели преуспели в науке и подобных конструкциях. Многие начинающие исследователи проводят свои опыты, но немногие достигают успеха. Правда, недавно у одного пользователя сети интернет возникла мысль повторить изобретение Тесла. В результате у пользователя «Акула» схема генератора свободной энергии была воссоздана. К тому же она еще и правильно функционировала. Кроме того, многие инженеры утверждают, что можно создать с помощью кулера схему генератора свободной энергии. Это доказывает, что великие умы прошлого могли получить электричество даже без специфических приборов.

что это такое и как сделать своими руками

В последнее время поиски альтернативных источников дешевой электроэнергии стало как нельзя актуальным. Одним из направлений такой деятельности стали разработки генераторов свободной энергии. Прорывом в данной области стал генератор Хендершота, который не нуждается в топливе, но при этом способен вырабатывать электричество.

Звучит фантастически? Но на самом деле такой прибор существует, а создал его американский инженер еще в прошлом веке. В сегодняшней статье мы постараемся разобраться в особенностях этого прибора и выясним, можно ли смастерить его своими руками.

Бестопливный генератор Хендершота

Собрать первый бестопливный генератор удалось американскому изобретателю Лестеру Хендершоту. Он производит свободную энергию, используя магнитное поле Земли (рисунок 1).

Рисунок 1. Конструкция генератора Хендершота предельно простая

Описание этого удивительного прибора по производству свободной энергии мы приведем ниже, а пока детальнее остановимся на других сопутствующих понятиях, в частности, на самой свободной энергии.

Описание свободной энергии

Что же такое свободная энергия? Впервые это понятие появилось, когда люди начали активно использовать двигатели внутреннего сгорания. В них объем получаемой энергии напрямую зависел от количества дров, угля или нефти.

Рисунок 2. Цель создания прибора — в получении свободной энергии

Соответственно, под свободной энергией подразумевают силу, для получения которой нет необходимости использовать какие-либо ресурсы или сжигать топливо (рисунок 2).

Фактически, человечество пыталось создать своего рода вечный двигатель, который будет вырабатывать энергию, не затрачивая никаких ресурсов.

Современные бестопливные генераторы подобрались ближе всего подобрались к решению данной проблемы. Именно такие приборы позволяют человечеству получать электричество из возобновляемых источников. Речь идет об электространциях, которые работают от ветра, солнца или изменения уровня воды во время приливов и отливов. Но первопроходцем в данной области стал именно генератор Хендершота, принцип работы которого лучше рассмотреть более детально.

Принцип действия прибора

Принцип работы бестопливного генератора Хендершота проще всего объяснит на примере солнечной электростанции. Она производит электричество, используя энергию, получаемую от лучей солнца. Генератор Хендершота работает по схожему принципу, так как он способен получать энергию из окружающей среды, преобразуя один ее вид в другой.

Читайте также: Огнетушители: виды и назначения

Первоначальная идея изобретателя была достаточно простой: он хотел поместить внутрь устройства намагниченный сердечник, который создавал бы электродвижущую силу. Под действием магнитного поля Земли такой генератор производил бы электричество, не затрачивая никаких невосполнимых ресурсов. К сожалению, в ходе работы Хендершот столкнулся с проблемой. Магнитный компас не всегда показывает на север одинаково: все зависит от его местоположения. Но после многочисленных практических экспериментов ученому удалось достичь результатов, которые используются и по сей день.

Рисунок 3. Принцип работы устройства основан на взаимодействии с магнитным полем Земли

В частности, пересекая магнитное поле с юга на север, он получал истинное расположение северного магнитного полюса.

Первая модель генератора состояла из двух катушек с металлическим стержнем. Внутри каждой катушки размещались конденсаторы. Также в устройство входил магнит и два трансформатора. Внешне устройство выглядело крайне простым, но для получения энергии было необходимо четко следовать инструкции по настройке катушек, чтобы они постоянно находились в резонансе. Соответственно, работать генератор мог только в том случае, если его магнитное поле направлялось строго с севера на юг. Одновременно с этим поле приводилось во вращательное движение, что и создавало электродвижущую силу в катушке (рисунок 3).

К удивлению многих ученых, Хендершоту все же удалось добыть энергию и использовать ее для питания детского самолета. Но, такая энергия очень быстро заканчивалась и генератор приходилось запускать заново.

Как сделать своими руками

Как бы странно это не звучало, но при наличии определенных навыков сделать генератор Хендершота самому совершенно реально, и, если вы будете четко следовать инструкции, он будет работать без сбоев.

Для начала подготовит необходимые для проекта материалы. Вам понадобится кусок ДСП или фанеры, размером 100 на 60 см, катушка медного провода на 50 метров с сечением 0,95 мм, два медных провода разных цветов в изоляции ПВХ (длина каждого 18 м, сечение жилы 1,5 мм), 150 деревянных стержней по 3 мм в диаметре и 2 униполярных конденсатора с емкостью по 500 микрофард. Также подготовьте 4 таких же конденсатора, но с емкостью 1000 каждый, 2 трансформатора, рассчитанных на напряжение 110-220 вольт и 10-метровый медный изолированный провод сечением 1 мм.

Также понадобятся дополнительные материалы. В первую очередь – розетка на 220 вольт, лист картона или дерева размером 10 на 10 см и две мебельные направляющие без колес. Дополнительно подготовьте два стальных прута в форме цилиндра по 8 см в длину, прямоугольный стальной прут 10 х 0,5 х 2 см и прямоугольный или цилиндрический магнитный брусок 10 х 1,5 см.

Рисунок 4. Необходимые материалы для изготовления

Для работы понадобятся и инструменты: карандаш, маркер, плоскогубцы, отвертка, шурупы, эпоксидный клей, паяльная лампа и гаечный ключ (рисунок 4).

Описывать теоретическую часть изготовления слишком сложно, и новички могут просто не понять объяснений, поэтому мы рекомендуем посмотреть видео, в котором детально и понятно показан процесс сборки генератора для получения устойчивого заряда.

Рабочая схема

Чтобы сделать какой-либо прибор, обязательно нужно использовать чертеж, который отображает все конструктивные элементы, поля и детали.

Рисунок 5. Классическая схема генератора

На рисунке 5 вы можете детально рассмотреть схему генератора Хендершота. Она считается классической, поэтому, если вы хорошо разбираетесь в чертежах, мы рекомендуем использовать для изготовления именно ее.

Современное видение и новые разработки

Несмотря на то, что использование генераторов свободной энергии, в том числе и изобретение Хендершота играет важную роль для всего человечества, последователям ученого пока не удалось вытеснить своими изобретениями традиционные методы получения энергии. Но, если вы провели сборку такого генератора своими руками в домашних условиях, вы наверняка заметили, что эта технология имеет право на существование.

Рисунок 6. Использование свободной энергии нашло применение и в современном мире

Все дело в том, что разработчикам прошлого просто не хватало технических знаний и оснащения для создания генераторов свободной энергии. Это привело не только к замедлению работы, но и вызвало множество насмешек в адрес Хендершота и других ученых.

Сегодня отношение к подобным устройствам совершенно иное. Люди не только признают идею генератора свободной энергии правдой, но и начали активно использовать подобные разработки, в частности, в электростанциях, работающих от солнца и ветра (рисунок 6).

Читайте также: Элемент пельтье своими руками

К сожалению, интересом к таким источникам энергии часто пользуются мошенники. В интернете часто можно встретить предложения о продаже подобных устройств. На самом деле, они не имеют ничего общего с автономными электростанциями, а вырабатываемой энергии не хватит даже для энергоснабжения частного дома. В целом, можно сказать, что генераторы свободной энергии – очень перспективное направление, хотя с практической точки зрения идея получения электричества данным способом все еще полностью не воплощена в жизнь.

Поделиться

Системы микрогидроэнергетики | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Микрогидроэнергетика может быть одной из самых простых и последовательных форм возобновляемой энергии на вашем участке.

Если через вашу собственность протекает вода, вы можете подумать о строительстве небольшой гидроэлектростанции для выработки электроэнергии. Микрогидроэлектростанции обычно вырабатывают до 100 киловатт электроэнергии. Большинство гидроэнергетических систем, используемых домовладельцами и владельцами малого бизнеса, включая фермеров и владельцев ранчо, можно квалифицировать как микрогидроэнергетические системы. Но 10-киловаттная микрогидроэлектростанция обычно может обеспечить достаточно энергии для большого дома, небольшого курорта или хобби-фермы.

Микрогидроэнергетическая система нуждается в турбине, насосе или водяном колесе для преобразования энергии текущей воды в энергию вращения, которая преобразуется в электричество.

На нашей странице о планировании системы микрогидроэнергетики есть дополнительная информация.

Как работает система микрогидроэнергетики

Компоненты системы микрогидроэнергетики

Русловые микрогидроэлектростанции состоят из следующих основных компонентов:

• Водопровод — канал, трубопровод или напорный трубопровод (водовод), который доставляет воду
• Турбина, насос или водяное колесо — преобразует энергию текущей воды в энергию вращения
• Генератор переменного тока или генератор — преобразует энергию вращения в электричество
• Регулятор — управляет генератором
• Электропроводка — подает электричество.

Изображение

Имеющиеся в продаже турбины и генераторы обычно продаются в комплекте. Системы «сделай сам» требуют тщательного согласования генератора с мощностью и частотой вращения турбины.

Многие системы также используют инвертор для преобразования низковольтного электричества постоянного тока (DC), производимого системой, в 120 или 240 вольт переменного тока (AC). (В качестве альтернативы вы можете купить бытовые приборы, работающие от постоянного тока.)

Будет ли микрогидроэнергетическая система подключена к сети или будет автономной, будет определяться баланс многих ее системных компонентов.

Например, некоторые автономные системы используют батареи для хранения электроэнергии, вырабатываемой системой. Однако, поскольку гидроэнергетические ресурсы, как правило, носят более сезонный характер, чем ветряные или солнечные ресурсы, батареи не всегда могут быть практичными для микрогидроэнергетических систем. Если вы все же используете аккумуляторы, они должны располагаться как можно ближе к турбине, потому что трудно передавать низковольтную энергию на большие расстояния.

Типы турбин

Импульсные турбины

Импульсные турбины, имеющие наименее сложную конструкцию, чаще всего используются в высоконапорных микрогидросистемах. Они полагаются на скорость воды, чтобы двигать турбинное колесо, которое называется бегунком. Наиболее распространенные типы импульсных турбин включают колесо Пелтона и колесо Турго.

• Колесо Пелтона — использует концепцию реактивной силы для создания энергии. Вода подается в напорный трубопровод с узким соплом на одном конце. Вода струей брызжет из сопла, ударяя в двухчашечные ведра, прикрепленные к колесу. Воздействие струйной струи на изогнутые ковши создает силу, которая вращает колесо с высоким коэффициентом полезного действия 70–9.0%. Колесные турбины Пелтона доступны в различных размерах и лучше всего работают в условиях низкого расхода и высокого напора.
• Импульсное колесо Turgo — модернизированная версия Pelton. В нем используется та же концепция струйного распыления, но струя Turgo, которая вдвое меньше Pelton, расположена под углом, так что струя струи попадает сразу в три ведра. В результате колесо Turgo вращается в два раза быстрее. Он также менее громоздкий, требует мало передач или вообще не нуждается в них, и имеет хорошую репутацию благодаря безотказной работе. Turgo может работать в условиях низкого расхода, но требует среднего или высокого напора.
• Турбина Кролика Джека — турбина типа «капля в ручье», которая может генерировать энергию из ручья с глубиной воды всего 13 дюймов и без напора. Выходная мощность кролика Джека составляет максимум 100 Вт, поэтому в среднем дневная мощность составляет 1,5–2,4 киловатт-часа, в зависимости от вашего объекта. Иногда его называют погружным гидрогенератором Aquair UW.

Реакционные турбины

Реактивные турбины, которые обладают высокой эффективностью, зависят от давления, а не скорости для производства энергии.

Все лопасти реактивной турбины постоянно контактируют с водой. Эти турбины часто используются на крупных гидроэлектростанциях.

Из-за своей сложности и высокой стоимости реактивные турбины обычно не используются в проектах микрогидроэнергетики. Исключением является пропеллерная турбина, которая имеет множество различных конструкций и работает так же, как гребной винт на лодке.

Пропеллерные турбины имеют от трех до шести обычно неподвижных лопастей, установленных под разными углами на рабочем колесе. Бульбовая, трубчатая и трубчатая Каплана являются вариантами пропеллерной турбины. Турбина Каплана, представляющая собой легко адаптируемую пропеллерную систему, может использоваться для микрогидроэлектростанций.

Насосы и водяные колеса

Обычные насосы могут использоваться вместо гидравлических турбин. Когда действие насоса меняется на противоположное, он работает как турбина. Поскольку насосы выпускаются серийно, вы найдете их легче, чем турбины. Насосы также дешевле. Однако для адекватной производительности насоса ваша микрогидроэлектростанция должна иметь достаточно постоянный напор и расход. Насосы также менее эффективны и более подвержены повреждениям.

Водяное колесо — старейший компонент гидроэнергетической системы. Водяные колеса все еще доступны, но они не очень практичны для производства электроэнергии из-за их низкой скорости и громоздкой конструкции.

• Учить больше
• Ссылки

Микрогидроэнергетические системы

Планирование системы микрогидроэнергетики Узнать больше

Снижение потребления электроэнергии и затрат Узнать больше

Планирование домашних систем возобновляемой энергии Узнать больше

Оборудование баланса системы, необходимое для систем возобновляемой энергии Узнать больше

Автономные или автономные системы возобновляемой энергии Узнать больше

• Основы микрогидроэнергетики
• Национальная гидроэнергетическая ассоциация

Малая гидроэнергетика для гидроэлектростанций

Малая гидроэлектростанция для дома

Как правило, малая гидроэнергетика является важным источником энергии с многочисленными преимуществами по сравнению с другими формами возобновляемой энергии, если она спроектирована и установлена ​​правильно. Кинетическая энергия движущейся воды легкодоступна 24 часа в сутки, малых гидроэлектростанций могут использовать эту бесплатную энергию, обеспечивая недорогой и надежный источник «зеленой электроэнергии».

Как правило, все, что вам нужно для «малой гидроэлектростанции», — это ручей или река с достаточным количеством воды, протекающей по ней, с нужным объемом или давлением, которое может питать водяную турбину, подключенную к генератору, который будет снабжать электроэнергией ваш дом. . Точно так же, как вы можете использовать солнечную энергию или систему возобновляемых источников энергии ветра, вы также можете спроектировать небольшую гидроэнергетическую систему, которая либо подключена к сети, либо к сети с резервным аккумулятором, либо автономна.

Но что мы подразумеваем под «малой гидросистемой». Малые гидроэлектростанции представляют собой уменьшенные версии гораздо более крупных гидроэлектростанций, которые мы видим, используя большие плотины и водохранилища для снабжения энергией миллионов людей. В зависимости от физического размера, высоты напора и мощности по выработке электроэнергии, малые гидроэлектростанции можно разделить на малые, мини- и микромасштабные гидроэлектростанции следующим образом: (киловатты) и 1 МВт (мегаватт), подавая эту генерируемую энергию непосредственно в коммунальную сеть или как часть большой автономной схемы, обеспечивающей питанием более одного домохозяйства.

Миниатюрная гидроэлектростанция: это схема, которая вырабатывает мощность от 5 кВт до 100 кВт, подавая ее непосредственно в коммунальную сеть или как часть автономной системы с зарядкой аккумулятора или с питанием от переменного тока.

Гидроэлектростанции микромасштаба: обычно это классификация, присваиваемая небольшой самодельной схеме руслового типа, в которой используются конструкции генератора постоянного тока для производства электроэнергии от нескольких сотен ватт до 5 кВт в составе автономной системы зарядки аккумуляторов. .

Малая ГЭС

Малые гидроэнергетические системы , а также мини-гидросистемы или микро-гидросистемы могут быть спроектированы с использованием водяных колес или импульсной турбины.

Генерирующий потенциал конкретного участка будет зависеть от величины расхода воды, доступного напора, который, в свою очередь, зависит от условий и местоположения участка, а также характеристик осадков на участке.

При наличии достаточного напора и расхода малые гидроэлектростанции могут приводиться в действие непосредственно от реки или ручья, что называется «русловой» системой, встроенной в реку или ручей или на их берегу без необходимости перекрывать, отводить или каким-либо образом изменять поток воды. Делая их самым дешевым решением для производства электроэнергии.

В русловой гидросистеме расход воды не изменяется, поэтому его минимальный расход должен быть таким же или выше, чем предлагаемая выходная мощность турбины, обеспечивающая максимальную эффективность. В результате затраты, связанные со схемой русла реки, намного ниже и оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем другие малые гидроэлектростанции. Недостатком является то, что расход воды меняется в течение года, и система не может накапливать энергию воды.

Разработка маломасштабных гидроэнергетических схем, в которых используется небольшая плотина или водослив, водохранилище (водохранилище) или требуется отвод речного стока через туннели или каналы, требует гораздо большего использования воды в целом, а также более комплекс строительных и наземных инженерных работ в соответствии с высотой участка, не говоря уже о воздействии на окружающую среду, пропорциональном размеру схемы.

Однако система водохранилища или система с высоким напором имеет гораздо более высокий потенциал выработки электроэнергии, чем у гораздо меньшей схемы русла реки, из-за увеличенного объема и скорости пригодной для использования воды, что компенсирует большие капиталовложения, но затраты можно снизить за счет простой конструкции и практичных, легко возводимых строительных и механических работ.

Сколько энергии может дать малая гидроэлектростанция Извлечение

Водяные колеса и гидротурбины отлично подходят для любой небольшой гидроэлектростанции, поскольку они извлекают кинетическую энергию из движущейся воды и преобразуют эту энергию в механическую энергию, которая приводит в действие электрический генератор, производящий выходная мощность.

Максимальное количество электроэнергии, которое можно получить из реки или потока проточной воды, зависит от количества энергии проточной воды в данной конкретной точке. Когда вода движется, гидроэнергетическая система преобразует эту кинетическую входную мощность в выходную электрическую мощность.

Для определения силового потенциала воды, текущей в реке или ручье, необходимо определить как расход воды, проходящей через точку в заданное время, так и вертикальную высоту напора, через которую вода должна падать . Теоретическая мощность в воде может быть рассчитана следующим образом:

Мощность (P) = Расход (Q) x Напор (H) x Сила тяжести (г) x Плотность воды (ρ)

Где Q в м ³ /с, H в метрах и g — гравитационная постоянная, 90,81 м/с ² и ρ — плотность воды, 1000 кг/м ³ или 1,0 кг/л.

Тогда мы видим, что максимальная теоретическая мощность, доступная в воде, пропорциональна произведению «Напор x Поток», так как сила тяжести на воде и плотность воды всегда постоянны. Следовательно, P = 1,0 x 9,81 x Q x H (кВт).

Но водяная турбина не идеальна, и часть входной мощности теряется внутри турбины из-за трения и других подобных неэффективностей. Большинство современных гидротурбин имеют рейтинг эффективности от 80 до 9.5%, в зависимости от типа, реакция или импульс , поэтому эффективная мощность малой гидроэнергетической системы может быть определена как:

Доступная мощность гидросистемы

Где: турбина или водяное колесо.

Малая гидроэлектростанция Пример №1

Небольшой ручей падает на 20 метров вниз по склону горы, производя расход воды 500 литров в минуту мимо фиксированной точки. Сколько энергии может генерировать малая гидроэлектростанция в киловаттах, если используемый тип гидротурбины имеет максимальный КПД (η) 85%.

Приведены данные: напор = 20 м, расход = 500 л/мин, КПД = 0,85 и сила тяжести = 9,81 м/с ² . Но сначала мы должны перевести расход воды 500 литров в минуту в м ³ /сек.

1000 литров равно 1 м ³ , поэтому 500 литров равно 0,5 м ³ . Одна минута равна 60 секундам, тогда расход 0,5 м ³ в минуту равен 0,00833 м ³ в секунду.

Мощность (P) = η × g × Q × H (кВт)

P = 0,85 × 9,81 м/с ² × 0,00833 м ³ /с × 20 м

∴ P = 1,4 кВт

1,4 кВт в секунду может показаться не таким уж большим, но это эквивалентно 1,84 МВт (1,4 × 60 × 60 × 24 × 365) бесплатной гидроэлектроэнергии в год. Поскольку мощность пропорциональна произведению «напор x расход», увеличение любого из этих двух факторов и/или эффективности гидросистемы приведет к увеличению вырабатываемой мощности. Тем не менее, годовое производство электроэнергии зависит от наличия достаточного количества воды в течение года.

Компоненты схемы малой гидроэнергетики

Типичная схема малой гидроэлектростанции требует водотока, водозаборной системы для отвода воды, канала или канала, называемого водоводом, для отвода отводимой воды, водяной турбины. или водяное колесо для преобразования кинетической энергии воды в механическую энергию вращения и электрический генератор для преобразования этой энергии вращения колеса в электричество.

Хотя фактические компоненты будут различаться для каждой схемы малой гидроэнергетики, тип выбранной схемы будет определять необходимость строительства отводной плотины, плотины или залива, что в конечном итоге будет зависеть от доступного «статического напора» воды. и показана типичная маломасштабная гидросхема.

Если вы не уверены в географическом окружении, приобретите карту местности, которая позволит вам получить представление о количестве напора от реки до турбины, измерив детали контуров на карте.

Схемы с низким напором до 20 метров (65 футов) позволяют использовать различные варианты гидроэнергетики от одиночной пластиковой водопроводной трубы до желоба, идущего вниз по склону от отводного водозабора над подачей воды непосредственно на турбину (вероятно, типа Пелтона), с турбиной, вращающей генератор.

Тогда малые гидроэнергетические системы состоят из канала, трубопровода или напорного трубопровода (водопровода), по которому подается вода. Турбина или водяное колесо преобразует энергию текущей воды в энергию вращения, а генератор переменного тока или генератор преобразует энергию вращения в электричество.

Малые гидрогенераторы

Наряду со строительными работами, одной из самых сложных частей проектирования малых, мини- или микрогидросистем для производства электроэнергии является выбор правильного генератора, который будет сочетаться с водяной турбиной или водяным колесом. Вообще говоря, водяные колеса вращаются с более низкой скоростью, чем водяные турбины, поэтому, если выбран высокоскоростной генератор, может потребоваться редуктор или система шкивов с использованием ремня или замены.

Существует много доступных электрических машин, и все они имеют свои преимущества и недостатки, но генераторы переменного тока с постоянными магнитами, безусловно, являются наиболее популярным выбором в успешных проектах малых гидроэлектростанций.

Уже в продаже

Руководство по проектированию микро-ГЭС: руководство по маломасштабным…

Малые гидрогенераторы постоянного тока – их мощность варьируется от нескольких сотен ватт до более 3 000 ватт, и их можно использовать для зарядки аккумуляторных батарей для хранения электроэнергии, вырабатываемой система, аналогичная зарядке автомобильного аккумулятора. Наиболее распространенным типом генератора постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) является Динамо . Динамо — хороший выбор для новичков в гидроэнергетике, поскольку они большие, тяжелые и обычно имеют очень хорошие подшипники на валу шкива.

Дизельные динамо-машины старого образца для грузовиков или автобусов являются лучшим выбором для водяных колес, поскольку они предназначены для создания необходимого напряжения и тока на более низких скоростях с упором на эффективность, а не на максимальную мощность. Кроме того, большинство динамо-машин для автобусов и грузовиков могут генерировать мощность до 500 Вт при напряжении 24 вольта, чего более чем достаточно для зарядки аккумуляторов и питания небольших гидросистем низкого напряжения.

Если в конструкцию малой гидроэлектростанции включены аккумуляторные батареи, их следует размещать как можно ближе к генератору, так как передача энергии низкого напряжения на большие расстояния может быть затруднена. Кроме того, небольшие гидрогенераторы всегда вырабатывают мощность при вращении, даже если батареи полностью заряжены, тогда требуется фиктивная резистивная нагрузка, такая как элемент электрического огня, для поглощения и рассеивания этой избыточной мощности. Эта фиктивная резистивная нагрузка может рассеивать много энергии, поэтому потенциально может сильно нагреваться, поэтому ее следует размещать так, чтобы к ней нельзя было прикоснуться.

Автомобильные генераторы переменного тока также являются популярным выбором среди многих самодельщиков для низковольтных турбогенераторов, однако они требуют высоких скоростей вращения и не всегда очень эффективны. Автомобильным генераторам переменного тока также требуется внешний источник питания для питания электромагнитов, создающих магнитное поле.

Автомобильные генераторы переменного тока ограничивают собственный ток с помощью встроенной схемы регулятора. Это предотвратит перезарядку подключенных аккумуляторов генератором. Тем не менее, автомобильный генератор переменного тока никогда не следует подключать к аккумуляторной батарее в обратном направлении или запускать генератор на высоких скоростях без подключенной батареи, поскольку выходное напряжение поднимется до высокого уровня (намного больше 12 вольт) и разрушит внутренний выпрямитель.

Многие системы постоянного тока также используют выпрямители для преобразования электроэнергии постоянного тока низкого напряжения (DC), производимой системой, в электроэнергию переменного тока напряжением 120 или 240 вольт для бытовых приборов и телевизоров, работающих от сети переменного тока.

Генераторы постоянного тока могут снабжать электроэнергией систему, подключенную к сети, через инвертор и стабилизатор напряжения, но для системы, постоянно подключенной к сети, лучше установить гидрогенератор переменного тока.

Малые гидрогенераторы переменного тока — используются для схем, подключенных к сети, и могут быть однофазными или трехфазными машинами. Гидрогенераторы переменного тока имеют мощность от 500 Вт до 10 кВт с использованием высокоскоростных синхронных или индукционных машин. Гидрогенераторы переменного тока постоянно подключены к системе электропроводки дома, напрямую питая нагрузки. Система должна включать стабилизатор мощности, чтобы обеспечить постоянную подачу электроэнергии в коммунальную сеть с правильным напряжением и частотой, независимо от скорости вращения турбины.

Если вам посчастливилось жить рядом с рекой или ручьем, вложение средств в малую гидроэнергетическую систему может снизить вашу потребность в ископаемом топливе, помогая уменьшить загрязнение воздуха. Существует множество факторов, которые следует учитывать при проектировании гидроэнергетической системы, но при правильном выборе площадки и оборудования, тщательном планировании и детальном внимании к местным законам и требуемым разрешениям малые гидроэнергетические системы могут обеспечить вам чистоту, надежность и техническое обслуживание.