Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пико-гидросистема, созданная в рамках проекта Sustainable Vision из Университета Бейлора [1]

Пико гидро - это термин, используемый для выработки гидроэлектроэнергии мощностью менее 5 кВт. Эти генераторы доказали свою полезность в небольших удаленных общинах, которым требуется лишь небольшое количество электроэнергии - например, для питания одной или двух люминесцентных лампочек и телевизора или радио в 50 или около того домах. [2] Даже небольшие турбины мощностью 200–300 Вт могут привести в действие один дом в развивающейся стране с падением высоты всего на один метр. Пикогидроустановки обычно являются русловыми , что означает, что резервуар с водой не создается, обычен только небольшой водослив , трубы отводят часть потока, сбрасывают его вниз по градиенту и через турбину перед тем, как иссякнуть обратно. к ручью.

Как и в случае с другими гидроэлектростанциями и возобновляемыми источниками энергии, загрязнение и потребление ископаемого топлива снижаются, хотя, как правило, производство генератора и методы распределения по- прежнему связаны с экологическими издержками .

Небольшие гидросистемы своими руками [ править ]

С растущим сообществом DIY и растущим интересом к экологически чистой « зеленой энергии » некоторые любители пытались построить свои собственные гидроэлектростанции из старых водяных мельниц, комплектов или с нуля. [3] DIY-сообщество использовало заброшенные водяные мельницы, чтобы установить водяное колесо и электрические компоненты. [4] Этот подход также был популяризирован в сериале «Не просто быть зеленым» . [4] Обычно это небольшие турбины мощностью ~ 5 кВт или меньше. [5] [6] Через Интернет теперь сообщество может получить планы по строительству гидротурбин своими руками, [6] [7] [8][9], и наблюдается растущая тенденция к их строительству для внутренних нужд. Гидроэлектростанции своими руками сейчас используются как в развитых, так и в развивающихся странах для питания жилых домов и малых предприятий. Два примера пико гидроэнергии могут быть найдены в городах Kithamba и Thimba в Центральной провинции в Кении . Они производят 1,1 кВт и 2,2 кВт соответственно. Местных жителей обучили обслуживанию гидроэлектростанций. Пикогидроустановки в Кении были удостоены награды Ashden Awards за устойчивую энергетику. [10]

Использование гидроаккумулирующих системы цистерн и небольших генераторов, пико ГЭС также может быть эффективным для «закрытого цикла» домашних систем. [11] [12]

Производители [ править ]

Во Вьетнаме несколько китайских производителей продают пико-силовые установки по цене от 20 до 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 пикогидрогенератор, сделанный из обычных труб из ПВХ, и модифицированный генератор переменного тока Toyota, помещенный в ведро на пять галлонов . Генератор был разработан для обеспечения электроэнергией сообществ, не имеющих доступа к электросети в развивающихся странах. Задуманный как источник энергии для зарядки сотовых телефонов, освещения и зарядки аккумуляторов, генератор предназначен для изготовления мастерами с базовыми навыками и может быть построен менее чем за 150 долларов. Генератор Toyota, используемый в генераторе, преобразован в генератор с постоянными магнитами, что позволяет ему вырабатывать мощность при низких оборотах.. Ковшовый гидроэлектрический генератор на пять галлонов был предметом обсуждения рабочей группы на Международном саммите по разработке дизайна (IDDS) в Массачусетском технологическом институте в 2008 году . Летом 2013 года был завершен энергетический проект в Абра Малага, Перу, с использованием ковшового генератора. [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 в качестве турбин. Хотя эти машины редко имеют оптимальные гидравлические характеристики при работе в качестве турбин, их доступность и низкая стоимость делают их привлекательными. [16]

Расстояние передачи [ править ]

Если мощность будет использоваться на расстоянии более 30 метров (100 футов) от генератора, то расстояние передачи может быть важным фактором. [17] Во многих небольших системах используются автомобильные генераторы переменного тока, вырабатывающие 12 В постоянного тока и, возможно, заряжающие аккумулятор. Например, система 12  В , производящая 1 кВт мощности, имеет ток 80  А, а размер провода - 4 калибра. [18] Стоимость приобретения двух жил провода длиной 1000 футов для этого напряжения и силы тока обычно составляла 2400 долларов США в 2015 году. [19] Чтобы избежать такой большой стоимости провода, требуется более высокое напряжение и меньший ток. [20] Если вместо него используется генератор переменного тока на 240 В переменного тока, расход составляет всего 4 А на 1000 футов провода 18 калибра стоимостью 180 долларов США.[21] Стоимость провода привела к тому, что Северная Америка стала использовать 120/240 В переменного тока после того, как напряжение постоянного тока проиграло войну токов в конце 1800-х годов. Другой подход к снижению затрат на провода - это наличие генератора переменного тока 12 В постоянного тока с коротким сильноточным соединением с инвертором, выдающим 120 В переменного тока или 240 В переменного тока при гораздо более низком токе на более длинном более тонком проводе.

См. Также [ править ]

  • Малая ГЭС от 1 до 20 МВт
  • Микрогидро от 5 до 100 кВт
  • Гидроэнергетика
  • Возобновляемая энергия
  • Устойчивая энергия
  • Электрическая система с привязкой к сети

Ссылки [ править ]

  1. ^ Томас, Брайан; Джордан, Билл; МакГи, Райан (24 января 2013 г.). «Франчайзинг Pico-Hydropower: испытательный полигон в сельских районах Гондураса» (PDF) . Национальный университетский союз изобретателей и новаторов . Проверено 24 августа 2018 .
  2. ^ "Micro Hydro Project" . Проект "Технологии сохранения и развития". Архивировано из оригинального 31 -го июля 2009 года . Проверено 6 сентября 2010 года .
  3. ^ "СТАРАЯ ВОДНАЯ МЕЛЬНИЦА ИДЕЯ ДЛЯ« ЗЕЛЕНОГО »ЭЛЕКТРИЧЕСТВА" . Архивировано из оригинального 21 ноября 2008 года . Проверено 5 августа 2015 года .
  4. ^ a b "Нелегко быть зеленым?" . Архивировано из оригинала на 2006-06-17.
  5. ^ "Водяные мельницы устанавливаются в зависимости от ручьев / рек" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 07.05.2013 . Проверено 16 октября 2013 .
  6. ^ a b «Информационная страница о гидроэлектростанциях Navitron» . Navitron.org.uk . Проверено 16 октября 2013 .
  7. ^ "Планы DIY гидроэлектростанций" . Green-trust.org . Проверено 16 октября 2013 .
  8. ^ Каннингем, Пол; Woofenden, Ян. «Упрощенный обзор установки гидросистем своими руками» . Homepower.com. Архивировано из оригинала на 2012-04-19 . Проверено 16 октября 2013 .
  9. ^ «Соответствующий справочник технологий» . Архивировано из оригинала на 2008-09-14 . Проверено 5 августа 2015 .
  10. ^ "Премия Эшдена за гидроэнергетику Pico в Кении" . Награды Эшдена. Архивировано из оригинального 27 декабря 2009 года . Проверено 6 сентября 2010 года .
  11. ^ "Возможно ли хранение энергии с помощью насосных гидросистем в очень малых масштабах?" . Science Daily . 2016-10-24. Архивировано из оригинала на 2017-05-10 . Проверено 6 сентября 2018 года .
  12. ↑ Рут, Бен (декабрь 2011 г. - январь 2012 г.). «Микрогидро мифы и заблуждения» . Домашняя мощность . 146 . Проверено 6 сентября 2018 года .
  13. ^ Шахидур Р. Хандкер; Дуглас Ф. Барнс; Хуссейн Самад; Нгуен Ху Минь (сентябрь 2008 г.). «Влияние электрификации сельских районов на благосостояние: данные из Вьетнама» (PDF) . Всемирный банк . Проверено 6 сентября 2010 года .
  14. ^ «Гидроэлектрический генератор с ведром на пять галлонов» .
  15. ^ Сэм Редфилд. «Руководство по сборке ковшового гидроэлектрического генератора на пять галлонов» (PDF) . Группа развития соответствующей инфраструктуры . Инженерия для перемен. Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2012 года . Проверено 20 июня 2012 .
  16. ^ Артур Уильямс. «Характеристики центробежных насосов как турбин и влияние геометрии насоса» (PDF) . Esha.be . Проверено 12 августа 2015 .
  17. ^ "Электрическая сторона гидроэнергетики" . homepower.com . Дата обращения 8 августа 2015 .
  18. ^ Тимоти Тиле. «Определение правильного сечения электропроводки» . About.com Home . Дата обращения 8 августа 2015 .
  19. ↑ Донни (29 мая 2015 г.). "Southwire 4 Stranded THHN Black (By-the-Foot) -20499099 - The Home Depot" . Хоз . Депо . Дата обращения 8 августа 2015 .
  20. ^ «Электрическая сторона гидроэнергетики: страница 2 из 3» . homepower.com . Архивировано из оригинального 24 сентября 2015 года . Дата обращения 8 августа 2015 .
  21. ^ CraiginPA (19 февраля 2015). "Cerrowire 50 футов. 18-калибр. 2-проводниковый термостат Wire-210-1002B - The Home Depot" . Хоз . Депо . Дата обращения 8 августа 2015 .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Что такое Пико Гидро?" . Пико гидропубликации . Ноттингемский университет, Великобритания . Проверено 6 сентября 2010 года .
  • Маттис Смитс. «Технография пикогидроэнергетики в Лаосской НДР» . Лаосский институт возобновляемых источников энергии (LIRE). Архивировано из оригинального (PDF) на 2018-03-24 . Проверено 6 сентября 2010 года .