Сделай Сам (Знание) 2005-02, страница 138

Вопрос: После того, как я стал фермером, возникла необходимость построить малую электростанцию мощностью 5—6 кВт на ручье. Очень прошу дать чертежи и расчеты таких конструкций.

В.Н. Соловьев, Московская обл.

Ответ: Ю.Н. Новожилов, г. Рязань

Еще раз о малой ГЭС

В журнале «Сделай сам» № 1 за 2003 год опубликован вопрос читателя журнала В.Н. Соловьева об установке миниатюрной ГЭС на ручье с целью получения электроэнергии для хозяйственных нужд. В вопросе не приведены характеристики ручья: его глубина, ширина, количество протекающей воды. Для решения этого вопроса надо проделать следующее:

1. Замерить объем протекающей воды по ручью за одну секунду. Это можно сделать таким образом. Бросить в ручей клочок бумаги. Замерить, сколько метров он проплывет, например, за 10 секунд.

2. Замерить сечение ручья. Это выполняется палкой с нанесенными делениями длины, таким образом определяются глубины ручья в разных точках по его ширине. Замерить ширину ручья. Все это нанести в виде эскиза на бумагу в масштабе и подсчитать площадь сечения ручья в квадратных метрах.

3. Помножить метры, которые бумажка проплыла за 10 секунд, на площадь сечения ручья в метрах и разделить на 10 секунд, Это и будет расход воды в ручье за одну секунду. Конечно, все это весьма приблизительно, но для оценки ручья в первом приближении хватит.

4. Учитывая конфигурацию и высоту берегов ручья, следует уточнить приблизительно высоту (Н) подъема воды в ручье плотиной в метрах.

5. Исходя из этих данных — секундного расхода воды в кубометрах и высоты подъема ее плотиной в метрах, можно по справочным данным определить мощность и другие характеристики подходя

щей для этого случая турбины гидравлической и электрического генератора.

Например, в таблице книги JI. 1 приведена турбина Ф 300—ВО—42. Она имеет следующие характеристики:

— диаметр рабочего колеса — 42 сантиметра;

— напор воды в метрах 2,5—6 метров;

— расход воды в кубометрах в секунду - 0,38-0,59 м³/сек;

— мощность — 8—29,7 кВт.

Этот пример приведен в качестве ориентира, он показывает, на какую реальную мощность можно рассчитывать на том или ином ручье, речке. Книга JI. 1 издана давно, сейчас наверняка есть что-то более современное. В принципе вместо турбины можно использовать легкий, низконапорный насос. Раньше гидравлические турбины малой мощности изготавливались для сельских ГЭС. Изготавливать их могут на заводах, где производят насосы и небольшие гидравлические турбины для электростанций.

Можно, конечно, попытаться сделать маленькую гидравлическую турбину и самому при наличии необходимых материалов и соответствующего станочного оборудования. Но главное — чтобы потом не погрязнуть в ремонтах этой системы. Электрический генератор должен быть, конечно, заводского изготовления.

Маленькая ГЭС может быть выполнена и без плотины. Это так называемая гирляндная ГЭС. Сущность ее заключается в том, что в ручье или речке по верхней части потока воды протягивается стальной трос. Один конец его закрепляется в подшипнике, а другой к валу электрического генератора. На тросе через небольшие промежутки закреплены несколько небольших крыльчаток-турбинок.

Текущая вода создает вращающее усилие на каждой крыльчатке-турбинке. Их усилие передается на трос, где суммируется от каждой крыльчатки-турбинки, и трос приходит во вращение и вращает ротор электрического генератора, который вырабатывает при этом электрическую энергию.

Трос с крыльчатками-турбинками можно расположить как поперек ручья, речки, так и вдоль него, только профили крыльчаток-турбинок должны быть в этих случаях разные.

На подшипнике и на валу электрогенератора можно закрепить металлические крючки, а на концах троса выполнить пет

135