МикроГЭС в ВЕДРЕ

15 August

Доброго времени друзья!  

В данной работе "ТАЙНА НАПОРА ВОДЫ или МИНИ-ГЭС В ВЕДРЕ"                   я рассказываю особенности построения замкнутой гидросистемы. 

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Идея,  цель и задача у нас одна получить рабочую мини-ГЭС без реки, ручья или природного водопада.  ВСЕ ЭТО РЕАЛЬНО и ДАЖЕ ОЧЕНЬ РЕАЛЬНО!
Если кто помнит, такой вариант простой "гидроэлектростанции в ящике" 

Видео, на котором показан интересный электрический генератор с приводом от водяного насоса с электроприводом .  Это очень простое устройство, в котором струя воды из насоса направлена на простое водяное колесо, которое, в свою очередь, вращает электрический генератор переменного тока, питая как насос, так и электрическую лампочку, демонстрируя свободную энергию. Первоначально генератор набирает обороты, приводимый в действие от электросети. Затем, когда он работает нормально, подключение к сети отключается и двигатель / генератор поддерживает себя, а также может включать как минимум одну лампочку. Выход генератора является нормальным током сети от стандартного генератора. 
Джеймс Харди (James Hardy) - разработчик и у него есть Патентная заявка
США 2007/0018461 А1, опубликованная в 2007 году на его дизайн. В этом приложении он указывает, что основным преимуществом его конструкции является низкий уровень шума, возникающий при работе генератора. На видео и рисунках выше, демонстрация имеет открытый корпус, чтобы показать, как работает генераторная система, но при нормальном использовании отсеки полностью герметичны. В своем документе Джеймс показывает общую систему следующим образом: 

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Я не могу ответить почему ни кто не заинтересовался подобным устройством. На ресурсе Патрика Келли, эта конструкция отнесена к категории простых. Конечно то, что показано в ролике просто демонстрация. Водяное колесо с лопатками не вызывает уверенности в реализации данной конструкции, с гарантированным рабочим автономным циклом. Многие скажут слишком просто. Я ни когда не занимался таким предметом как ГИДРОСТАТИКА, но погрузившись в тему сделал несколько ошибок ( в терминологии искателей СЭ - наступил на грабли)  Меня заинтересовала тема ГЭС а именно мини-ГЭС. формула определения возможностей падающей воды для ГЭС, изложена во всех академических общеобразовательных трудах. К примеру:  Микро ГЭС- методика расчёта.

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Чтобы уточнить мощность генератора нужно воспользоваться известной формулой 

Wген (кВт) = Nт * n (об/мин) * k (0,8) / 9550 

Пробуем: Допустим у нас  есть  перепад уровней воды Н = 50 м, мы прокладываем трубопровод диаметром D = 0,11 м (110 мм) под уклоном,  Идеальная скорость падения воды  составит 31 м/с. Но у нас есть потери они составят dH = (-18 м), Результирующая напора Нрез = 32 м.  После уточнения потерь скорость падения воды составит v = 21,05 м/с Упростим формулу определения Мощности потока (коэффициент преобразования у нас есть в итоговой формуле)

Nт= 9,81·Q·Hрез  (кВт),где: Q — расход воды, протекающий через гидротурбины ГЭС (м3/с), Hрез — напор воды с учетом потерь (м)

Для определения мощности потока воды нужно еще определить объем падающей воды в трубе, это сделаем по формуле:  =  π * D(2) * v / 4000  =   0,127 м3/с ( 461 м3/час) или 128 л/с (460,6 тыс. л /час) Можем определить мощность гидротурбины нашей виртуальной мини-ГЭС
Nт = 9,81*Q (0,127 м3/с) * Hрез (32 м)  =  4 кВт (механической энергии на валу)
И последний штрих, для 1000 об/минуту вращения вала гидротурбины
Wген (кВт) = Nт (4 кВт) * n ( 1000 об/мин) * k (0,8) / 9550  = 0,42 кВт (электрической энергии)
Вот так нам преподносят возможности, еще один  пример: 

Расчет мощности малых ГЭС.
Такое устройство как малые (микро) ГЭС должны производится, определенно спрос есть, малая гидроэнергетика, однако: Большое будущее малых гидроэлектростанций. Сравнение с нашими данными и от производителя: 
КОМПАНИЯ ИНСЭТ http://inset.ru/ 30 лет на рынке малой гидроэнергетики Проектирование, серийное изготовление, монтаж мини и микро ГЭС

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Пусть минимальная возможная мощность, которую они выпускают 3-5 кВт при Н = 40 метров.
*** Мин. расход 54 м3/час заявленный в данной компании,  предположим для 3 кВт и Н = 40 м. инаш расчетный  расход, по всем правилам "академической науки" для  Н = 50 метрам, 461 м3/час для производства 0,4 кВт.  

***
Совсем даже рядом не стоит, это значит что применяются совсем иные технологии расчета возможностей и производительности. Это действительно так. Кроме этого есть такой вид приводов как гидромоторы:

Гидромоторы применяются в технике значительно реже электромоторов, однако в ряде случаев они имеют существенные преимущества перед последними. Гидромоторы меньше в среднем в 3 раза по размерам и в 15 раз по массе, чем электромоторы соответствующей мощности. Диапазон регулирования частоты вращения гидромотора существенно шире: например, он может составлять от 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специального исполнения, доходит до 1-4 об/мин и меньше. Время запуска и разгона гидромотора составляет доли секунды, что для электромоторов большой мощности (несколько киловатт) недостижимо. Для гидромотора не представляют опасности частые включения-выключения, остановки и реверс. Закон движения вала гидромотора может легко изменяться путём использования средств регулирования гидропривода.

Совсем иной подход к оценке возможностей в этом материале:

В итоге сегодня, это сложное гидротехническое сооружение, но вот сила и масштабы турбины к генератору впечатляют. Генераторы, ротор генератора с гидротурбиной, и фото водяного колеса с генератором. (наш расчет явно не для турбины)

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Возвращаемся к мечте микро-ГЭС в ведре! Я изучил тему, отработал систему расчетов и установил, что что сама мысль о создании подобной установки правильная. Но есть особенности.Промышленную ГЭС на данном эффекте не построишь ... хотя даже в 25-50 кВт вполне теоретически ... , силы природы увы,  моделировать в больших масштабах не есть задача аматора.  А есть ли, возможность иметь гидравлический привод, без перепада высот? Натолкнувшись на один интересный момент в учебнике академической физики, была отработана и рассчитана возможность создания подобного привода. К удивлению все компоненты для сборки выпускаются. В материале рассчитан и предложен вариант самоходной гидроустановки , с суммарной  выходной мощностью 5 кВт. Показана возможность и расчет генератора по мотивам генератора Грамме, где вектора магнитной индукции полюсов ротора и магнитного потока катушек статора, направлены под углом 90 градусов (перпендикулярны) без потерь индукции поля и уменьшения результативного момента силы на валу генератора. К книге в формате ПДФ (74 стр), прилагается книга в формате Эксель, с двумя вариантами расчета, мини-ГЭС замкнутого типа или от сбрасываемой воды. Вы можете сами все себе подобрать и рассчитать, достаточно только вставить в таблицу исходные данные и оценить возможности.  Основные составляющие возможно подобрать у продавцов, даже приводные водяные колеса-турбины производятся и продаются.  В материале привожу абсолютную параллель между возникновением тока как  искомой силы и крутящего момента на валу как искомой силы. Выходит что алгоритм условие это "разность потенциалов". Интересно, впервые строительство данной установки произойдет не в слепую (что выйдет). а с рассчитанным. ожидаемым результатом. Размеры установки могут быть не более письменного стола. вместе с резервуаром емкости "условное ведро" воды .  Мерность мощности до 15 кВт, на размеры особо не поменяются.   Можете оценить с размерами и затратами к примеру установки на пузырьках Швейцарской компании РОШ. После ознакомления, с материалом и проверкой расчетов из установка вызовет разве, что улыбку, как и американская установка  с двумя маховыми колесами по 900 кг, вращающимися встречно. Заинтересовались? До сих пор убеждены, что такое невозможно?Материал доработан, имеется расчет 
Материал на русском языке ПДФ формат, 74 стр.

Продается как есть!  $36-39 в зависимости от формы оплаты.

ССЫЛКА МАГАЗИН  * После оплаты ссылка на скачивание

МикроГЭС в ВЕДРЕ

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Попытка создания ВЕДРОГЭСа:

После изучения материала, сами можете увидеть ошибки. При этом автор три сопла втулил на эту кроху. Если насос тогда одно сопло один насос, три сопла три насоса. Но моя критика не обоснована это микро ГЭС на фактический напор воды перепада уровней.  Про генератор промолчу, читайте 2 кВт и 8 кВт (в проекте)


Достаточно устранить ошибки вот по этой конструкции и у вас будет ваша автономная микро ГЭС в ведре, бочке, ящике, бассейне ... .

Уже после выхода материала стало известно о многочисленных различных устройств, и патентах по схожему принципу. Только у нас данная методика не развивается. Так же пришла непроверенная (нет публичных подтверждений), что подобный автономный принцип применен в бортового источника питания для боевого твердотельного лазера. Так же имеет ся информация , что в одном НИИ Питера имеется автономная гидростанция на 5 МВт.
Для сравнения - Объем воды перекачки через турбину (Расход Q):
Установка Джеймса Харди: 0,012 куб.м/секунду (
Примененный насос для бассейнов)
Микро ГЭС китайская  от 0,006 - 0,010 куб.м/сек (
ссылка на источник, в описании )
Микро ГЭС компании ИНСЭТ: от 0,015 куб.м/секунду
ВЕДРОГЭС предложенная  в материале: 0,014 куб.м/секунду

Узнаете что нужно выполнить для максимального результата генерации.

Ну и напоследок, данная идея уже реализована в Канаде, Компания GDS ТЕХНОЛОГИИ КАНАДА предлагает 5 кВт автономную версию.

https://www.gdstechnologies.ca/GDS5000.html

МикроГЭС в ВЕДРЕ

У них и помощнее 15 кВт , Цены:

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Вы можете так же реализовать подобное своими руками. Выходит что цену которую выставил за технологию альтруистская. Народ уже приступил к освоению данной технологии.

МикроГЭС в ВЕДРЕ

Есть сразу ошибки, нужно внимательнее изучить что я изложил. Хотя все уже есть на стендах просто нужно провести верно расчеты.

МикроГЭС в ВЕДРЕ

**********************************************************************
Если не доверяете, не уверены или душит жаба, просто проигнорируйте.