|
Интерес к альтернативным источникам энергии растёт, и это толкает инженеров и энтузиастов к поиску новых источников чистой и дешевой энергии. Идея использования силы набегающего воды применяется уже давно, в крупных и малых гидроэлектростанциях. Но даже малые электростанции занимают огромные территории, и их строительство стоит очень недешево. Однако, прогресс не стоит, как говорится, и новозеландская компания PowerSpout выпустила на рынок компактные гидротурбины для домашних гидро-электростанций. Понятно, что у каждого потребителя условия эксплуатации будут отличаться, и поэтому гидротурбин PowerSpout выпускаются в трех конструктивных исполнениях, и с разными показателями производительности. Принцип работы гидротурбин для мини-ГЭС довольно прост - водный поток через коллектор, попадает на лопатки турбины, и вместе с турбиной начинает вращать ротор генератора, т.к. ротор и турбина установлены на одной оси. В зависимости от модели, напряжение, выдаваемое ротором может составлять от 14 до 350 вольт при работе под нагрузкой (от 38 до 550 вольт, при работе на холостом ходу, без нагрузки). Конечно, выдаваемое гидротурбиной напряжение нельзя использовать напрямую в электросети, и поэтому требуется несколько промежуточных устройств: - силовая электроника, преобразующая 3-фазный переменный ток, вырабатывамый ротором, в ток постоянный; - устройства защиты от превышения напряжения, название говорит само за себя; - аккумулятор, или блок аккумуляторов, используемые для хранения и использования накопленной энергии; - инвертор, преобразующий постоянный ток из аккумуляторов в напряжение 220 вольт переменного тока, то есть в привычный всем ток бытовой электро-сети. В ассортименте PowerSpout есть турбины как со встроенным устройством защиты от превышения напряжения, так и без него. Гидротурбины с устройством защиты от превышения напряжения в артикуле имеют букву "С". А силовая электроника, преобразущая 3-х фазный ток от ротора в постоянный, встроена во все гидротурбины. Аккумуляторы, как и инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный 220В, поставляются отдельно. Различия в конструкции гидротурбин обуславливаются силой водного потока, и возможностями монтажа турбины. Серия турбин PowerSpout Pelton - наиболее универсальная, как по возможностям монтажа, таки по вырабатываемой энергии. В линейку входят модели с номинальным током, используемым для зарядки аккумуляторов, от 14 до 80 вольт для турбин в системах автономного энергоснабжения (off-grid), и до 350 вольт для турбин, с возможностью выработки и продажи энергии через бытовую сеть (on-grid). Выбор типа гидротурбины зависит от потребности в энергии, и возможности эту энергию получить - от параметров водного потока, который и будет вращать ротор. На схеме внизу можно подобрать модель турбины под свои данные:
Горизонтальная ось - показатель перепада высот, между источником воды и местом установки гидротурбины. Вертикальная ось - сила водного потока, измеряемая в литрах в секунду. Как видно по графику, для получения минимального количества энергии в 100 Вт потребуется одна из турбин и сочетание условий:
Для получения бОльшей мощности можно пойти тремя путями - увеличить перепад высот, увеличить силу потока воды, или увеличить кол-во турбин:
|
