Пико гидро
Пико-гидро — это термин, используемый для обозначения гидроэлектроэнергии мощностью менее 5 кВт. Эти генераторы оказались полезными в небольших, отдаленных поселениях, которым требуется лишь небольшое количество электроэнергии – например, для питания одной или двух люминесцентных лампочек, а также телевизора или радио примерно в 50 домах. [2] Даже меньшие турбины мощностью 200–300 Вт могут обеспечить питанием один дом при перепаде высоты всего 1 метр (3,3 фута). Пико-гидроустановки обычно являются проточными , что означает, что резервуар для воды не создается, обычно используется только небольшая плотина , трубы отводят часть потока, сбрасывают его вниз по уклону и проходят через турбину, прежде чем он будет истощен обратно. к ручью.
Как и в случае с другими гидроэлектростанциями и возобновляемыми источниками энергии, загрязнение и потребление ископаемого топлива снижается, хотя, как правило, по-прежнему связаны с экологическими издержками производство генератора и методы распределения .
Малые гидроэлектростанции своими руками
[ редактировать ]С растущим DIY -сообществом и растущим интересом к экологически чистой « зеленой энергии » некоторые любители пытались построить свои собственные гидроэлектростанции из старых водяных мельниц, из комплектов или с нуля. [3] DIY-сообщество использовало заброшенные водяные мельницы для установки водяного колеса и компонентов для производства электроэнергии. [4] Этот подход также популяризировался в сериале « Быть зеленым непросто» . [4] Обычно это турбины меньшего размера мощностью ~ 5 кВт или меньше. [5] [6] Через Интернет сообщество теперь может получить планы по созданию водяных турбин своими руками. [7] [8] [9] и существует растущая тенденция к их созданию для внутренних нужд. Самодельные гидроэлектростанции в настоящее время используются как в развитых, так и в развивающихся странах для обеспечения электроэнергией жилых домов и малого бизнеса. Два примера пикогидроэнергетики можно найти в городах Китхамба и Тимба в провинции Кении Центральной . Они производят 1,1 кВт и 2,2 кВт соответственно. Местных жителей обучали обслуживать гидросистемы. Пикогидростанции в Кении получили награду Ashden Awards за устойчивую энергетику. [10]
Используя гидроаккумулирующую систему из цистерн и небольших генераторов, пикогидро также может быть эффективным для домашних систем с «замкнутым контуром». [11] [12]
Производители
[ редактировать ]Во Вьетнаме несколько китайских производителей продавали пикоэлектростанции по цене всего 20–70 долларов за силовую установку мощностью 300–500 Вт. Однако, как утверждается, продаваемые устройства имеют низкое качество и могут повредить подключенное оборудование при неправильном подключении. [13]
Сэм Редфилд из Группы развития соответствующей инфраструктуры (AIDG) разработал пико-гидрогенератор, изготовленный из обычной трубы из ПВХ , и модифицированный генератор переменного тока Toyota, помещенный в пятигаллонное ведро . Генератор был разработан для обеспечения электроэнергией общин, не имеющих доступа к электросети в развивающихся странах. Генератор, задуманный как источник энергии для зарядки мобильных телефонов, освещения и зарядки аккумуляторов, предназначен для изготовления мастерами с базовыми навыками и может быть построен менее чем за 150 долларов. Генератор переменного тока Toyota, используемый в генераторе, преобразуется в генератор переменного тока с постоянными магнитами, что позволяет ему генерировать мощность при низких оборотах . Гидроэлектрический генератор с ковшом на пять галлонов был предметом обсуждения рабочей группы на Международном саммите по проектированию разработок (IDDS) 2008 года в Массачусетском технологическом институте. Летом 2013 года энергетический проект в Абра-Малага, Перу . с использованием ковшового генератора был завершен [14]
Веб-сайт был создан как форум для идей и дальнейших итераций генератора, который включает руководство по сборке . [15] Обычные центробежные водяные насосы могут работать в обратном направлении и действовать как турбины. Хотя эти машины редко имеют оптимальные гидравлические характеристики при работе в режиме турбин, их доступность и низкая стоимость делают их привлекательными. [16]
Расстояние передачи
[ редактировать ]Если мощность будет использоваться на расстоянии более 30 метров (98 футов) от генератора, то расстояние передачи может иметь важное значение. [17] Во многих небольших системах используются автомобильные генераторы переменного тока , вырабатывающие напряжение 12 В постоянного тока и, возможно, заряжающие аккумулятор. Например, система на 12 В , вырабатывающая мощность 1 кВт, имеет ток 80 А и размер провода 4-го калибра. [18] Стоимость покупки двух жил провода длиной 300 метров (980 футов) для этого напряжения и силы тока в 2015 году обычно составляла 2400 долларов США. [19] Чтобы избежать такой большой стоимости провода, требуется более высокое напряжение и меньший ток. [20] Если вместо этого используется генератор переменного тока на 240 В переменного тока, ток составит всего 4 А на протяжении 300 метров (980 футов) провода 18 калибра и стоимостью 180 долларов США. [21] Стоимость провода привела к тому, что в Северной Америке стало использоваться напряжение 120/240 В переменного тока после того, как напряжение постоянного тока проиграло войну токов в конце 1800-х годов. Другой подход к снижению стоимости проводов заключается в использовании генератора переменного тока на 12 В постоянного тока с коротким сильноточным соединением с инвертором, выдающим 120 В переменного тока или 240 В переменного тока при гораздо меньшем токе на длинном более тонком проводе.
См. также
[ редактировать ]
- Малые ГЭС от 1 до 20 МВт
- Микрогидроэлектростанции от 5 до 100 кВт
- Гидроэнергетика
- Возобновляемая энергия
- Устойчивая энергетика
- Электрическая система, связанная с сетью
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Томас, Брайан; Джордан, Билл; МакГи, Райан (24 января 2013 г.). «Франчайзинг пико-гидроэнергетики: испытательный стенд в сельской местности Гондураса» (PDF) . Национальный студенческий альянс изобретателей и новаторов . Проверено 24 августа 2018 г.
- ^ «Микрогидропроект» . Проект «Технологии сохранения и развития». Архивировано из оригинала 31 июля 2009 года . Проверено 6 сентября 2010 г.
- ^ «ИДЕЯ СТАРЫХ ВОДЯНЫХ МЕЛЬНИЦ ДЛЯ «ЗЕЛЕНОЙ» ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ» . Архивировано из оригинала 1 мая 2006 года . Проверено 5 августа 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Нелегко быть зеленым?» . Архивировано из оригинала 17 июня 2006 года.
- ^ «Мощность водяных мельниц в зависимости от ручьев/рек» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 7 мая 2013 года . Проверено 16 октября 2013 г.
- ^ «Информационная страница гидроэлектростанций «Навитрон»» . Навитрон.org.uk . Проверено 16 октября 2013 г.
- ^ «Схемы строительства гидроэлектростанций» . Green-trust.org . Проверено 16 октября 2013 г.
- ^ Каннингем, Пол; Вуфенден, Ян. «Упрощенный обзор установки гидроэлектростанций своими руками» . Homepower.com. Архивировано из оригинала 19 апреля 2012 года . Проверено 16 октября 2013 г.
- ^ «Справочник по подходящим технологиям» . Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 года . Проверено 5 августа 2015 г.
- ^ «Премия Эшдена за гидроэнергетику Пико в Кении» . Награды Эшдена. Архивировано из оригинала 27 декабря 2009 года . Проверено 6 сентября 2010 г.
- ^ «Возможно ли накопление энергии с помощью насосных гидросистем в очень небольших масштабах?» . Наука Дейли . 24 октября 2016. Архивировано из оригинала 10 мая 2017 года . Проверено 6 сентября 2018 г.
- ^ Рут, Бен (декабрь 2011 г. - январь 2012 г.). «Мифы и заблуждения о микрогидроэлектростанциях» . Домашняя мощность . Том. 146 . Проверено 6 сентября 2018 г.
- ^ Шахидур Р. Хандкер; Дуглас Ф. Барнс; Хусейн Самад; Нгуен Хуу Минь (сентябрь 2008 г.). «Влияние электрификации сельских районов на благосостояние: данные из Вьетнама» (PDF) . Всемирный банк . Проверено 6 сентября 2010 г.
- ^ «Гидроэлектрический генератор с ковшом на пять галлонов» .
- ^ Сэм Редфилд. «Руководство по сборке пятигаллонного ковшового гидроэлектрического генератора» (PDF) . Соответствующая группа развития инфраструктуры . Инженерия перемен. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2012 года . Проверено 20 июня 2012 г.
- ^ Артур Уильямс. «Работа центробежных насосов как турбин и влияние геометрии насоса» (PDF) . Эша.be. Проверено 12 августа 2015 г.
- ^ «Электрическая сторона гидроэнергетики» . homepower.com . Проверено 8 августа 2015 г.
- ^ Тимоти Тиле. «Определение правильного сечения электропроводки» . О сайте.com Главная . Проверено 8 августа 2015 г.
- ^ Донни (29 мая 2015 г.). «4-жильный кабель Southwire THHN, черный (на футе)-20499099 — The Home Depot» . Хоум Депо . Проверено 8 августа 2015 г.
- ^ «Электрическая сторона гидроэнергетики: страница 2 из 3» . homepower.com . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года . Проверено 8 августа 2015 г.
- ^ Крейгин П.А. (19 февраля 2015 г.). «Cerrowire 50 футов. 2-жильный провод термостата 18-го калибра-210-1002B — The Home Depot» . Хоум Депо . Проверено 8 августа 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Что такое Пико Гидро?» . Пикогидро публикации . Университет Ноттингема, Великобритания . Проверено 6 сентября 2010 г.
- Маттейс Смитс. «Технография пико-гидроэнергетики в Лаосской НДР» . Лаосский институт возобновляемых источников энергии (LIRE). Архивировано из оригинала (PDF) 24 марта 2018 года . Проверено 6 сентября 2010 г.
| гидроэлектроэнергии Производство |  | |
|---|---|---|
| Гидроэнергетическое оборудование | ||