В условиях удаленности от централизованной системы электроснабжения (на даче, за городом) необходимость в поиске подходящего источника электрической энергии приводит к рассмотрению вариантов постройки электростанции своими руками. Чаще всего при этом рассматриваются проекты экологических электростанций, источником энергии которых являются природные факторы.
К таким электростанциям относят ветряные, солнечные и водяные. Предлагаемые в продаже подобные агрегаты, как правило, имеют слишком высокую стоимость и не всегда удовлетворяют требованиям конкретной ситуации со стороны потребителей электроэнергии.Немаловажным минусом покупных электростанций является необходимость единовременно затратить довольно значительные денежные средства, что не всегда реализуемо. В то же время электростанция своими руками – это проект, который можно создавать постепенно, затраты на него растягиваются во времени, а результат от ее работы можно ощутить с проверкой на практических примерах. Важно понимать, что каким бы ни был источник энергии (солнце, ветер или вода), самодельная электростанция в любом случае должна иметь в своем составе аккумуляторный накопитель электрической энергии и электронную систему, управляющую работой электроэнергетического комплекса.
Ветряная электростанция для дома своими руками
Для того, чтобы создать ветряную электростанцию своими руками, необходимо сконструировать ветродвигательную установку, присоединить к ней электрический генератор и подключить его выход к системе управления накоплением и расходованием электроэнергии. В качестве ветродвигательной установки чаще всего рассматривают варианты с горизонтальным и вертикальным вращением ротора ветряной электростанции. Конструктивно вариант вертикальной оси вращения ротора представляется более реализуемым из-за простоты конструкции. Она представляет собой вал, на котором крепятся параллельные ему лопасти.
Каждая лопасть – это кусок листового материала (сталь, дюралюминий, многослойная лакированная фанера и т.п.), изогнутый по дуге так, что бы получилось подобие крыла. Оно имеет прямоугольную форму и крепится к валу длинной стороной параллельно оси его вращения. На валу может быть несколько таких лопастей. В более сложных конструкциях ветровых электростанций предусматривается механизм изменения углового положения лопастей. Это позволяет регулировать воздушное сопротивление агрегата и минимизировать его в случае возникновения слишком сильного ветра (чтобы избежать разрушения конструкции).
Критерии выбора
Использование крупногабаритного оборудования, вроде турбоагрегата или мини-ТЭС, оправданно только лишь в случае его использования для электроснабжения крупных объектов (котельных и прочее).
Электрогенератор, функционирующий на пару, может быть выбран, исходя из следующих критериев:
- Мощность номинальная электрическая и тепловая;
- Скорость вращения роторов двух основных узлов конструкции (турбины и генератора);
- Род тока, обычно такое оборудование рассчитано на трехфазный ток, соответственно выходное напряжение будет также трехфазным;
- Величина давления пара в сжатом и свободном состоянии.
Совокупность электрогенератора и паровой турбины может называться еще турбогенератором. Но в данном случае будет подразумеваться, что используется синхронный генератор.
Обзор моделей
Калужский турбинный завод производит и поставляет в разные страны оборудование для обеспечения объектов разной величины электричеством. В частности паровые турбины отечественного производства Турбопар. Техника такого рода предлагается в различных исполнениях, диапазон мощностей составляет 100-1000 кВт. Ротор генератора и турбины вращается с одинаково высокой скоростью – 3000 об/мин. Охлаждение генератора – воздушное. Давление пара не превышает 0,8 МПа.
турбогенератор ТАП 6
По стоимости техника такого рода довольно высока, равно как и ее обслуживание. Если рассматривать полнофункциональную мини-теплоэлектростанцию, то речь идет о суммах в несколько миллионов рублей.
С помощью оборудования этого рода можно обеспечить электроэнергией крупные объекты, как промышленного, так и гражданского целевого использования. предлагает турбогенераторы в разных исполнениях.
Например, устройство серии ТА, в частности, модель ТАП-6-2 рассчитана на мощность 6 МВт. КПД такой машины составляет 98%, частота вращения – 3000 об/мин.
Солнечная электростанция для дома своими руками
Конструкция самодельньной солнечной электростанции, построенной своими руками, представляет собой сочетание самодельной солнечной батареи и системы накопления и расходования электроэнергии. В такой электростанции наиболее дорогостоящей частью является набор солнечных элементов, которые необходимо поместить в защитный поддон. После соединения солнечной панели с аккумулирующей системой остается правильно установить и ориентировать фотопанели.
В некоторых конструкциях солнечных панелей для этого предусматриваются специальные стойки, позволяющие регулировать угол наклона панели и фиксировать азимутальную ее ориентацию. Это позволяет обеспечить максимальность количества получаемой электроэнергии в зависимости от положения солнца.
Домашний генератор
Детали для генератора для ветряной электростанции Я не искал другого генератора, но я решил сварить новый корпус статора.
Пример был сварен из стального листа толщиной 2 мм. Во-первых, поднимитесь на 2 см от основной массы статора, легче разрезать восемь углов на мельницу, чем на шарик.
Затем он разрешил две полосы шириной 1,5 см и прижал их к статорной проволоке, приваренной к восьмиугольнику, чтобы удалить прорези для установки статора, чтобы ни одна ДСП и не закрепилась в корпусе.
Затем он сделал два фланца одинаковой стали 2 мм. под 201. Подшипники и с помощью сверла, где отверстия необходимы для крепления этих фланцев с подшипниками.
Фланцы специально разработаны для центрирования ротора, поэтому можно просто сварить кольца под подшипником, но они должны быть центрированы. На фотографии для подшипников, а не на фланцах, но на кольцах, их пришлось отрезать, потому что невозможно было «точно сосредоточиться» на коленях, и я сделал фланцы.
Водяная электростанция своими руками
Безусловным достоинством водной самодельной электростанции как на видео является независимость выработки ею электроэнергии от наличия благоприятных природных погодных факторов – ветра и солнца. Вода в реке или ручье течет круглые сутки, а в некоторых местах – в течение всего года. Соответственно получение электроэнергии имеет более стабильный характер, определяемый, главным образом, перепадом высоты воды. Впрочем, это не избавляет от необходимости включения в состав водной электростанции системы накопления вырабатываемой электроэнергии, компенсирующей изменения величины потребляемого тока (днем он может быть больше, а ночью – меньше).
БКак и в варианте ветряного энергоагрегата, в состав гидроэлектростанции входит лопастная установка, электрогенератор и конструкция, объединяющая все эти устройства в одну систему. В качестве электрогенератора можно использовать соответствующий узел от легкового или грузового автомобиля в комплексе с его электрической обвязкой.
Мы искренне надеемся, что наша статья с видео помогла вам ответить на вопрос, как сделать домашнюю электростанцию своими руками.
Вывод
Выбирать бензиновый генератор следует исходя из потребностей, бюджета и сферы применения: для дома, работы (к примеру, для использования на стройплощадке или для подключения цифровой техники) или для путешествий, рыбалки, охоты. Такие агрегаты не требуют много места для хранения, их легко транспортировать. Кроме того, при выборе бензиновой генераторной установки важно обратить внимание на производителя. Солидные компании поставляют на рынок устройства, технические характеристики которых соответствуют требованиям действующих стандартов безопасности. Гарантийный срок составляет от 12 до 36 месяцев.
генератор
Таким образом, генератор выглядит как слияние. Когда корпус был готов и даже окрашен, я взял статор, снял старые обмотки, и старая краска соскоблила из желобов. Прочитав форум, я пришел к выводу, что нужно сделать только трехфазный генератор, а это значит, что три фазы должны быть обернуты. Я хотел купить 200 нитей эмалированной проволоки на 0,56 мм от местных, которые двигают двигатели, но он дал мне это, потому что это грамм двести мотоциклов.
И я рад, что вернулся домой, чтобы пойти к статору.
Статор встряхивает каждую катушку прямо на зуб, так же как и случайная обмотка обмотки для меня затруднена, необходимо подготовить катушку в толкающих пазах, а если ветер прямо к зубам, он окажется хорошим и вагинальным и станет более продолжительным. В качестве изоляции используется в обычных картонных ноутбуках. Каждый зуб, включенный на 33_39, показывает провод 0,56 мм, встряхивая каждую фазу, фаза ускоряет передачу одного-двух зубов, а затем проверяет, что фаза не наматывает Koroto-li на статор и катушку вместо грязного эпоксидного лака.
Выбор мини-электростанций – ящик, домик или тележка
Самые компактные, портативные машины весом до 20 кг способны выработать мощность порядка 1-4 кВт. Их назначение — резерв, редкое использование и легкость транспортировки. Более мощные и. соответственно, более тяжелые, переносные по типу исполнения, имеют ручки для переноски. Выпускают мини-электростанции и в виде контейнеров.
Антивандальный корпус с дверцей и внушительный вес обеспечивают безопасное хранение дорогостоящего оборудования прямо на стройплощадке.
Кроме того, в контейнере могут быть предусмотрены шумоизоляция и система подогрева для запуска дизельного мотора на морозе. Лишний шум на стройке не играет особого значения, но если оборудование используется в том числе и для ночного обогрева бытовки строителей, то такая опция, бесспорно, окажется весьма полезной.
Паровая электростанция: особенности работы установки
Система регулирования работы турбины при резком сбросе мощности и отключении ТГ от сети, должна ограничивать быстрый заброс частоты вращения ее ротора, и не допустить срабатывания датчика безопасности. Работа турбины допускает возможность мгновенного сброса электронапряжения до нуля. Также турбины должны давать возможность восстановить нагрузку до исходной, или любой другой цифры в регулировочном диапазоне, при скорости не менее 10% от номинальной мощности за секунду.
Обязательные режимы работы:
- С отключенным подогревателем высокого давления;
- С нагрузкой в рамках собственных нужд в пределах 40 минут после сброса;
- На холостом ходу 15 минут после сброса электро- нагрузки;
- Для проведения испытания на холостом ходу 20 часов после пуска турбины;
- Срок службы рабочих турбин между ремонтами должен быть не менее 4 лет;
- Новые агрегаты имеют гарантию в 5 лет;
- Период работы на отказ у паровой турбины не менее 6000 часов;
- Коэффициент готовности у установки не менее 0,98.
Паровая турбина имеет срок службы более 30 лет. Исключением являются лишь быстроизнашивающиеся детали и элементы.
Паровая турбина вместо паровой машины
Часто звучит мнение — а зачем нам паровую машину изобретать? Давайте сразу паровую турбину!
Там деталей всего — колесо с лопатками и клапан выхода пара — регулировать мощность можно элементарно.
Нет ни поршней (для которых точность изготовления — это КПД), нет ни шатунов из которых смазка летит и которые всю машину разбалансируют, и которые в первую очередь разрушаются, если машина пойдет в разнос.
Не нужно также сложного устройства ограничения скорости оборотов, с маятниками и клапанами. Нужно просто прийти к Уатту и открыть ему глаза, ибо «а пацаны-то и не знают».
Хочу вас разочаровать. Пацаны знали.
Во-первых, не следует думать, что в те времена машины строили на ощупь. Уже все рассчитывалось до винтика. Для интересующихся есть подборка книг на английском языке, самые старые книги — 1805 год.
Как для попаданца в средневековье, то взятая оттуда «Cyclopedia of Engineering» 1910 года (в шести томах) была бы просто спасением, сейчас на эти темы так книги не пишут.
Нас интересует второй том, где речь идет про паровые турбины.
Во-вторых, почему-то мы сейчас решили, что во времена, когда внедряли паровую машину, никто не знал о турбине. Знали. И знал сам Джеймс Уатт.
И даже более того — его про турбину спрашивали: а не угрожает ли турбина изобретенной им паровой машине? На что он ответил: «О какой конкуренции может идти речь, если без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью 1000 футов в секунду?»
Попытаюсь объяснить, почему он так ответил. Но сначала — о том, чего он не знал (и что знаем мы). Мы знаем сопло Лаваля. Это всего лишь форма сопла, из которого выходит пар, что крутит лопатки турбины.
У него есть одна особенность — пар выходит с очень большой скоростью, быстрее скорости звука.
Для сопла турбины — чем выше скорость, тем больше из потенциальной энергии давления переходит в кинетическую энергию, которая нам и нужна.
Но для того, чтобы кинетическая энергия движущегося пара эффективно передалась лопатке турбины, та должна двигаться со скоростью, равной половине скорости пара. Лопатка у нас — часть колеса и нас интересует ее линейная скорость.
Чтобы ее линейная скорость была высокой, а количество оборотов низким — нужно строить турбинное колесо большого диаметра. Так и было — диаметр в 3 метра был нормальным решением.