Классификация гидрогенераторов: Какие бывают мини ГЭС

Гидроэнергетика - одно из старейших направлений энергетики в целом, что неудивительно, ведь в данном случае речь идет о получении энергии из возобновляемого, практически бесконечного источника. На протяжении многих веков люди тем или иным образом использовали энергию воды, начиная от простейших водяных мельниц и заканчивая современными гидроэлектростанциями.

Но лишь недавно появилось направление, называемое микрогидроэнергетикой, то есть возникли гидроэлектростанции малой мощности, с помощью которых можно организовать автономное энергоснабжение загородного дома, фермерского хозяйства и т.д. Фактически для этого достаточно небольшого ручья.

Гидроэнергетика: Плюсы и минусы

По сравнению с другими устройствами для получения энергии, работающими от возобновляемого источника (ветрогенераторы, солнечные батареи), гидрогенераторы являются самыми сложными. Однако у них есть несомненный плюс: гидрогенератор, равный по мощности солнечной батарее и ветрогенератору, за одинаковый промежуток времени производит больше энергии.

Кроме того, гидрогенераторы отличаются долговечностью: срок их службы составляет до 40 лет, при этом период окупаемости около 3-5 лет (в зависимости от сложности, мощности и надежности устройства). Исходя из этих соображений, гидрогенератор - вполне приемлемый вариант для загородного дома (разумеется, при наличии доступа к гидроресурсам).

Классификация

Классификация гидрогенераторов по виду используемых для работы гидроресурсов:

• русловые или приплотинные мини-ГЭС с небольшими водохранилищами;
• стационарные мини-ГЭС, использующие энергию свободного течения воды;
• мини-ГЭС, использующие перепады уровней воды различных водотоков;
• мобильные контейнерные мини-ГЭС.

Классификация мини-ГЭС по максимальному напору воды:

• высоконапорные (более 60 м);
• средненапорные (более 25 м);
• низконапорные (3-25 м).

Именно от напора воды зависит применяемое оборудование.

Так, ковшовые турбины используются для высоконапорных ГЭС.

Поворотно-лопастные - для средненапорных и низконапорных.

А радиально-осевые - для высоко-напорных и средненапорных.

Выбирая вариант малой ГЭС, учитывайте, что даже при доступе к гидроресурсам не всегда существует возможность возвести плотину. При всей экологичности гидрогенератора плотина влияет не только на тот участок, где непосредственно находится, поэтому для ее сооружения нужно получить различные согласования и разрешения у местных властей и соседей. Кроме того, устройство плотины требует значительных финансовых вложений.
Поэтому владельцам загородных домов рекомендуется использовать бесплотинные (проточные) малые ГЭС.

Как увеличить скорость водного потока

Хорошо, если в вашем распоряжении оказались река или ручей со скоростью потока, достаточной для установки гидрогенератора, то есть более 1 м/с. Однако это скорее исключение, чем правило.

Если скорость водного потока слишком мала, это вовсе не означает, что нужно отказаться от мини-ГЭС.

Скорость можно увеличить одним из двух способов: либо сузить русло водного потока, либо организовать для него перепад высот.

Первый способ стоит применять в том случае, если в вашем распоряжении имеется небольшой ручеек, который можно загнать в трубу, причем ее диаметр на выходе должен быть меньше диаметра на входе.

Второй способ хорош, если у вас есть, к примеру, пруд: достаточно установить сливную трубу из пруда, чтобы получить требуемую скорость за счет перепада высот.

Полезные советы

Планируя установку мини-ГЭС, обязательно измерьте скорость водного потока, так как это влияет на конструктивные особенности оборудования. Учтите, что скорость водного потока изменяется в зависимости от сезона, поэтому при расчетах принято брать среднегодовую скорость (если гидрогенератор планируется эксплуатировать круглогодично) или среднюю скорость за период эксплуатации (при сезонной работе мини-ГЭС).