Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

  • kovboy
  • 30 ноября 2010
  • 94 692
  • 1

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Самодельная гидроэлектростанция (ГЭС) на водяном может быть установлена в небольшом пруду, (пруд служит в качестве плотины) либо пруд или река в которой стекает небольшой поток воды, например ключ или родник.

Именно на этом месте Мы попытаемся сделать нашу новую гидроэлектростанцию. Ранее на этом пруду уже были предприняты попытки создания самодельной ГЭС из беличьего колеса с ременной передачей на генератор (она кстати показана на фото в конце статьи), который давал ток около 1Ампера, этого было достаточно для питания нескольких лампочек и радиоприемника в нашем маленьком охотничьем домиком. Данная электростанция успешно проработала более 2-х лет, и мы решили создать на месте этой мини плотины более мощный вариант аналогичный вариант гидроэлектростанции.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Для изготовления мини плотинной ГЭС на м понадобится:

 

- обрезки листового металла и уголки;
- Диски для колеса (использовались от корпуса вышедшего из строя генератора фирмы Onan);
- Генератор (его сделали из двух дисков диаметром 11 дюймов от дисковых тормозов Доджа);
- Ведущий вал и подшипники – вроде бы тоже от Доджа, мы не помним точно, так сняли их своими руками с какой-то другой самоделки;
- медная проволока сечением примерно 15 мм;
- немного фанеры;
- магниты;
- полистироловая смола для заливки ротора и статора.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Процесс изготовления

 

Лопасти ведущего колеса делаем из разрезанной на 4 части 4-х дюймовой стальной трубы.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Мы сделали шаблон, который помог заложить из отверстия, Боковые поверхности колеса – диски диаметром 12 дюймов.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Делаем шаблон, с помощью которого размечаем отверстия для ступиц (5 штук), а также позицию угол лопастей. В таком колесе, если посмотреть сбоку, вода бьет сверху, примерно в районе 10 часов, проходит через середину колеса и выходит внизу, на 5 часах, так что вода бьет по колесу два раза. Мы пересмотрели большое число фотографий и попытались смоделировать ширину и угол лопастей. На фото сверху – разметка для краев лопастей и отверстия для крепления колеса к генератору. В колесе 16 лопастей.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Шаблон приклеили к одному из дисков – будущей боковой поверхности колеса, оба диска мы зажали вместе. На фото выше – сверление маленьких отверстий для позиционирования лопастей.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Делаем зазор между дисками в 10 дюймов, используя шпильки со сплошной резьбой, и максимально аккуратно выравниваем их перед установкой лопастей.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Процесс сварки колеса показан на фото выше. Очень важно, чтобы лопасти сделаны из оцинкованной стальной трубы. Перед сваркой необходимо зачистить цинк с краев лопастей, так как при сварке гальванизированный металл выделяет токсичный газ, чего мы стараемся избежать.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Готовое колесо нашей будущей гэс, без генератора. На, другой стороне колеса (противоположной генератору) в боковом диске есть отверстие в 4 дюйма диаметром – для удобства прикручивания к генератору, а также для очистки, чтобы засунуть руку и вынуть палки и прочий мусор, который может занести внутрь вода.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Сопло имеет такую же ширину (10 дюймов), что и колесо, и около 1 дюйма высоты с того конца, где выходит вода. Площадь сопла чуть меньше, чем 4-х дюймовая труба, на которую сопло насажено. На фото сверху – мы гнем металлический лист своими руками для сопла.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Насаживаем колесо на ось, наша ГЭС практически готова, осталось только сделать и установить генератор. Вся конструкция подвижная. Мы можем двигать сопло вперед, назад, вверх, вниз. Колесо и генератор могут двигаться вперед и назад.

 

Изготовление генератора для нашей ГЭС.>

 

Делаем обмотку статора и подготавливаем для заливки. Обмотка состоит из 9 катушек, каждая катушка состоит из 125 витков медной проволоки сечением 1,5 мм. Каждая фаза состоит из 3-х последовательно соединенных катушек, мы вывели наружу 6 концов, так что можем сделать соединение как звездой, так и треугольником.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

А это статор – после заливки. (Для его заливки используем полиэстеровую смолу) Его диаметр 14 дюймов (35.5 см) , толщина 0,5 дюйма 1,3 см.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Делаем шаблон из фанеры – для разметки под магниты.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

На фото – шаблон и один из тормозных дисков (будущий ротор).

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Расставляем по подготовленному шаблону 12 магнитов размером 2,5 х 5 см, толщиной 1,3 см.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Заливаем ротор полиэстеровой смолой, и когда смола засохнет ротор будет готов к работе.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Вот так выглядит наша почти законченная гидроэлектростанция в сборе с генератором.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Фото с другой стороны. Под алюминиевой крышкой – два мостовых выпрямителя из 3-х фазного переменного тока в постоянный. Шкала амперметра – до 6А. В этом состоянии, когда воздушный зазор между магнитными роторами уменьшен до предела, машина выдает 12,5 вольт при 38 об/мин.

 

В заднем магнитном роторе, есть 3 настроечных винта для регулирования воздушного зазора, для того, чтобы генератор мог вращаться быстрее по необходимости, в надежде найти оптимум.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

На досуге, участие в создании ГЭС принимало 17 человек.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Приступаем к изготовлению крепежных элементов, для этого сначала очищаем с листового металла и уголков всю ржавчину, грунтуем и красим, это конечно не обязательно, но так красивее, да и вид товарный будет.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Наш генератор с водяным колесом готов, осталось только установить его !

Было бы неплохо соорудить экран от брызг для генератора, который вращался бы вместе с колесом, но мы так и не нашли подходящего материала. Поэтому решили сделать это потом, если ГЭС заработает.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Еще фото генератора с водяным колесом. Сопло еще не установлено, оно сзади в кузове и мы скоро его поставим.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

На фото – место где мы хотим ее поставить. 4-х дюймовая труба выходит снизу запруды, перепад около 3-х футов. Мы забираем только небольшую часть водяного потока.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Эта наша старая микро-ГЭС, проработавшая 2 года, включая зимы. Ее хватало на 1 Ампер (12 Ватт) или около того. Это беличье колесо, с ременной передачей на движок от компьютерного стримера фирмы Ametek. Натяжение ремня критично для успешной работы, его надо часто настраивать. Мы надеемся, что соорудили нечто лучше этого.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Вот и наша ГЭС на месте, производим ее настройку. Наконец, мы приходим к теоретически предсказанным параметрам: лучший результат получается, когда вода входит на 10 часов колесного диска, и выходит в районе 5 часов.

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Заработало! Выход около 2 Ампер (1,9 если быть точным). Увеличить ток не удается. Настройки производить нелегко – каждое передвижение колеса требует соответствующего передвижения сопла, и наоборот. Еще мы можем изменять воздушный зазор и менять соединение со звезды на треугольник. Результат явно лучше у звезды – мощность выше, чем у треугольника при тех же оборотах. В итоге мы остановились на звезде, с зазором 1,25 дюйма (довольно много).

 

Самодельная гидроэлектростанция на водяном колесе

 

Машинку можно сделать чуть дешевле, если использовать менее мощные магниты и меньший воздушный зазор… или она может выдавать больше тока с теми же магнитами, меньшим зазором и катушками с большим количеством витков. Когда-нибудь мы этим займемся. А пока – колесо выдает 160 об/мин на холостом ходу, 110 об/мин под нагрузкой, производя 1,9 А х 12В.



Удовольствия мы получили море, было очень весело, да и мини-ГЭС неплохо работает. Нам все-таки нужен экран на генератор – в речке полно магнетитового песка! Каждые несколько часов приходится очищать магнитные роторы от песчаных нарастаний. Надо или ставить экран, или приделать пару мощных магнитов на входе в трубу.


По материалам сайта: Otherpower.com

Полезные Самоделки

 
Комментарии пользователей (1)
  1. Владимир 0 0
    #1 Владимир 13 декабря 2012 14:09
    Я ПРИГЛАШАЮ ВАС НА САЙТ в Кругу Друзей камне на сайт я Токарев Владимир из Свердловской области города Красноуфимска уменя есть старый журнал Моделист Конструктор за 1988 год там есть статья Вода течет в верх,там один раценолизатор зделал агрегат по законам физике тоесть агрегат чясть воды поднемает на большую высоту а другая чясть вытекает мне интересно если ваш агрегат присоеденить в нижнюю где вода вытекает и колодец накопитель и на водонапорную башню.