Centrale idroelettrica senza diga. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Cosa significa una centrale elettrica fatta da sé su un piccolo fiume rispetto a una centrale idroelettrica? E vale davvero la pena costruirlo, quando i pali elettrici sono tesi lungo ogni strada del villaggio, in tutto il paese? Ma dobbiamo imparare a risparmiare sia nel grande che nel piccolo. Risparmia denaro spegnendo la lampadina. E risparmia denaro aggiungendo il tuo piccolo flusso elettrico al mare di elettricità.

È noto che l'elettricità viene generata da un generatore, il cui albero fa ruotare il motore. Il motore della centrale elettrica di M. Login è semplice: le cremagliere con due alberi a gomiti A e B sono fissate su un telaio di tronchi (vedi Fig. 3). Ciascun albero ha tre ginocchia, i cui angoli sono pari a 120°. Gli alberi motore sono collegati da aste alle quali sono fissate le pale. Nella Figura 1 puoi vedere che in questo momento tutte le pale dell'asta B sono in basso, sono immerse nell'acqua e, sotto la sua pressione, si spostano indietro (verso destra). Le pale muovono l'asta e l'asta, a sua volta, fa girare gli alberi a gomiti. Non appena le ginocchia collegate da questa barra iniziano a sollevarsi, le lame della barra G vengono immerse nell'acqua e stanno già iniziando a lavorare. Quindi inizieranno a funzionare le lame dell'asta D. A questo punto, le lame della prima asta B passeranno sopra la superficie dell'acqua e scenderanno nuovamente nell'acqua. Ecco come funzionerà il motore della centrale elettrica di Login.

(clicca per ingrandire)

Se metti una puleggia all'estremità di uno degli alberi a gomiti e la colleghi con una trasmissione a cinghia alla puleggia del generatore DC, il generatore inizierà a generare elettricità. E se colleghi una biella alla puleggia motrice e la colleghi alla pompa, il motore pomperà l'acqua nel sito della scuola, nel tuo giardino.

La potenza del motore dipende non solo dalla velocità del flusso d'acqua, ma anche dal numero e dall'area delle pale, cioè dalle dimensioni geometriche del motore stesso. E può essere realizzato di qualsiasi dimensione, rispettivamente, aumentando o diminuendo proporzionalmente la dimensione delle sue parti.

Forniamo i disegni di un motore che, con una portata d'acqua di 0,8-1 metri al secondo, farà ruotare il generatore di un'auto. La tensione generata dal generatore è di 12 V e la potenza arriva fino a 150 watt.

Prima di iniziare a costruire una stazione idroelettrica, in un'officina o in un negozio che vende pezzi di ricambio per automobili, prendi un generatore. Preparare i materiali: tavole, tronchi di piccolo diametro, filo di acciaio, elementi di fissaggio. Seleziona la posizione in cui verrà posizionata la centrale elettrica. È auspicabile che sia un tratto rettilineo del fiume. Qui è necessario determinare la velocità della corrente. È fatto così. Sulla sezione selezionata lunga 15-20 metri, segnare due allineamenti trasversali. Successivamente, utilizzando un piccolo galleggiante, ad esempio trucioli di legno, determinare la velocità del flusso dell'acqua. Il galleggiante deve essere gettato in acqua un po' più in alto rispetto all'allineamento superiore e, seguendolo, contare il tempo che il galleggiante è passato dall'allineamento superiore a quello inferiore utilizzando un cronometro. Devo farlo

10-15 misurazioni di questo tipo, lanciando il galleggiante più o più vicino alla riva e, in base ai risultati delle misurazioni, calcolare la velocità media del fiume. Se si trova entro 0,8-1 m / s, sentiti libero di procedere con la costruzione.

Le dimensioni principali delle parti della centrale elettrica sono riportate nella Figura 1. Parleremo solo di come realizzare al meglio le parti più complesse.

Albero motore. Può essere realizzato da una barra piena di acciaio con un diametro di 16-20 mm. Ma è più semplice renderlo prefabbricato (Fig. 3). Per prima cosa, taglia dall'asta gli spazi vuoti delle parti 1, 2, 3 e 4. Realizza le guance delle ginocchia da una striscia di acciaio spessa 5 mm. Ho visto dei quadrati alle estremità delle aste e dei fori quadrati sulle guance. Dopo aver collegato le parti, i quadrati vengono rivettati. Per prima cosa è necessario assemblare le parti dell'albero motore "a" e "b" (vedere Fig. 3). Quindi è necessario segnare e ritagliare i quadrati alle estremità libere delle aste 2 e 3 in modo che il ginocchio centrale (dopo il montaggio) si trovi ad un angolo di 120 ° rispetto a quelli estremi.

Barre con lame. Consigliamo di realizzare aste con doghe di legno, lame di tesa o ferro da copertura. Le lame sono fissate alle aste con barre verticali e tiranti (vedi Fig. 2).

Dispositivo di trasmissione. L'albero motore, e quindi la puleggia motrice, ruoterà ad una velocità di circa un giro ogni due secondi. Il generatore può produrre corrente elettrica a 1000-1500 giri al minuto. Per ottenere questo numero di giri sul generatore, è necessaria una trasmissione da pulegge di diverso diametro (vedi Fig.).

Pulegge scanalate realizzato in compensato di spessore 5 mm. Per ogni puleggia, dovrebbero essere tagliati cinque cerchi. Vengono abbattuti con chiodi o serrati con viti. La puleggia motrice, fissata saldamente all'estremità dell'albero motore, deve avere un diametro di almeno 700 mm. Due intermedi sono inchiodati l'uno all'altro e posizionati liberamente sull'asse. Dovrebbero ruotare facilmente su questo asse. Se la velocità di rotazione della puleggia motrice è di 30 giri al minuto, il diametro della piccola puleggia intermedia può essere considerato pari a 140 mm e quello grande a 600 mm. Successivamente la puleggia dell'alternatore (diametro 60 mm) ruoterà ad una velocità di 1500 giri al minuto. Ad altre velocità della puleggia motrice, i diametri delle pulegge intermedie saranno diversi. L'insegnante del lavoro ti aiuterà a calcolare le loro dimensioni.

Cinture di guida. Le pulegge di trasmissione sono collegate da cinghie di trasmissione. Per garantire che le cinture siano sempre ben tese, ricavarle da un elastico. Taglia la vecchia macchina fotografica dell'auto in lunghe strisce. Attorciglia ciascun nastro in un fascio, incolla le estremità con colla di gomma e legalo saldamente con lo spago.

registrazione. Dopo aver assemblato il meccanismo, controllare se le aste ruotano liberamente. Ruotando manualmente la puleggia motrice, notare quale delle aste impedisce la rotazione degli alberi motore. Successivamente, rimuovi la barra e allarga uno dei fori per il collo del ginocchio in modo che diventi un po' oblungo.

Autore: V.Krivonosov

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