L'augmentation régulière des prix de l'électricité fait réfléchir beaucoup à la question des sources alternatives d'électricité. L'une des meilleures solutions dans ce cas est une centrale hydroélectrique. La recherche d'une solution à ce problème ne concerne pas seulement l'échelle du pays. De plus en plus, vous pouvez voir des mini-centrales hydroélectriques pour la maison (chalet). Les coûts dans ce cas seront uniquement pour la construction et l'entretien. L'inconvénient d'une telle structure est que sa construction n'est possible que sous certaines conditions. Un débit d'eau est nécessaire. De plus, la construction de cette structure dans votre cour nécessite l'autorisation des autorités locales.
Schéma de mini-centrale hydroélectrique
Le principe de fonctionnement d'une centrale hydroélectrique pour une maison est assez simple. Le schéma de structure est le suivant. L'eau tombe sur la turbine, provoquant la rotation des pales. Ceux-ci, à leur tour, en raison du couple ou de la chute de pression, entraînent l'actionneur hydraulique. De là, la puissance reçue est transmise au générateur électrique, qui génèreélectricité.
Actuellement, l'aménagement hydroélectrique est le plus souvent complété par un système de contrôle. Cela permet à la conception de fonctionner en mode automatique. En cas de besoin (par exemple, un accident), il est possible de passer en commande manuelle.
Variétés de mini-centrales hydroélectriques
Il faut comprendre que les mini-centrales hydroélectriques ne peuvent pas produire plus de trois mille kilowatts. C'est la puissance maximale d'une telle structure. La valeur exacte dépendra du type de HPP et de la conception de l'équipement utilisé.
Selon le type de débit d'eau, on distingue les types de stations suivants:
- Channel, caractéristique des plaines. Ils sont installés sur des rivières à faible débit.
- Stationnaire utilise l'énergie des rivières d'eau avec un débit d'eau rapide.
- HPP installés dans des endroits où le débit d'eau baisse. On les trouve le plus souvent dans les organisations industrielles.
- Mobile, qui sont construits à l'aide d'un manchon renforcé.
Pour la construction d'une centrale hydroélectrique, même un petit ruisseau traversant le site suffit. Les propriétaires de maisons avec eau centrale ne doivent pas désespérer.
L'une des entreprises américaines a développé une station qui peut être intégrée au système d'approvisionnement en eau à la maison. Une petite turbine est intégrée au système d'approvisionnement en eau, qui est mis en mouvement par le flux d'eau se déplaçant par gravité. Il ralentit la vitessedébit d'eau, mais réduit le coût de l'électricité. De plus, cette installation est totalement sécurisée.
Même des mini-centrales hydroélectriques sont construites dans le tuyau d'égout. Mais leur construction nécessite la création de certaines conditions. L'eau à travers le tuyau doit s'écouler naturellement en raison de la pente. La deuxième exigence est que le diamètre du tuyau doit être adapté à l'équipement. Et cela ne peut pas être fait dans une maison individuelle.
Classification des mini HPP
Les mini-centrales hydroélectriques (les maisons dans lesquelles elles sont utilisées sont pour la plupart du secteur privé) sont le plus souvent l'un des types suivants, qui diffèrent par le principe de fonctionnement:
- La roue à aubes est le type traditionnel et le plus simple à fabriquer.
- Hélice. Utilisé dans les cas où la rivière a un canal d'une largeur supérieure à dix mètres.
- La guirlande est installée sur les rivières à faible débit. Des structures supplémentaires sont utilisées pour augmenter la vitesse d'écoulement de l'eau.
- Le rotor Darrieus est généralement installé dans les installations industrielles.
Ces options sont courantes car elles ne nécessitent pas la construction d'un barrage.
Roue hydraulique
Il s'agit d'un type classique de centrale hydroélectrique, qui est le plus populaire pour le secteur privé. Les mini centrales hydroélectriques de ce type sont une grande roue qui peut tourner. Ses pales sont descendues dans l'eau. Le reste de la structure est au-dessus du canal, obligeant tout le mécanisme à bouger. Pouvoirest transmis par un entraînement hydraulique à un générateur qui génère du courant.
Station d'hélice
Sur le châssis en position verticale se trouve un rotor et un moulin à vent sous-marin, abaissé sous l'eau. Le moulin à vent a des pales qui tournent sous l'influence du flux d'eau. La meilleure résistance est assurée par des pales de deux centimètres de large (avec un débit rapide, dont la vitesse ne dépasse cependant pas deux mètres par seconde).
Dans ce cas, les pales sont mises en mouvement en raison de la force de levage résultante, et non en raison de la pression de l'eau. De plus, la direction de déplacement des pales est perpendiculaire à la direction d'écoulement. Ce processus est similaire aux parcs éoliens, sauf qu'il fonctionne sous l'eau.
Garland HPP
Ce type de mini-centrale hydroélectrique est un câble tendu sur le lit et fixé dans un palier de butée. Des turbines de petite taille et de faible poids (rotors hydrauliques) y sont suspendues et fixées rigidement sous la forme d'une guirlande. Ils sont constitués de deux demi-cylindres. En raison de l'alignement des axes, lorsqu'ils sont abaissés dans l'eau, un couple est créé en eux. Cela conduit au fait que le câble se plie, s'étire et commence à tourner. Dans cette situation, le câble peut être comparé à un arbre qui sert à transmettre la puissance. Une extrémité de la corde est reliée à la boîte de vitesses. La puissance lui est transférée à partir de la rotation du câble et des rotors hydrauliques.
La présence de plusieurs "guirlandes" contribuera à augmenter la puissance de la station. Ils peuvent être connectés les uns aux autres. Même cela ne s'améliore pas beaucoup.efficacité de cette HPP. C'est l'un des inconvénients d'une telle structure.
Un autre inconvénient de cette espèce est le danger qu'elle crée pour les autres. Ce genre de station ne peut être utilisé que dans des endroits déserts. Les panneaux d'avertissement sont obligatoires.
Rotor Daria
Une mini-centrale hydroélectrique pour une maison particulière de ce type porte le nom de son promoteur - Georges Darier. Cette conception a été brevetée en 1931. C'est un rotor avec des pales dessus. Pour chacune des pales, les paramètres nécessaires sont sélectionnés individuellement. Le rotor est descendu sous l'eau en position verticale. Les pales tournent en raison de la perte de charge qui se produit sous l'action de l'eau s'écoulant à leur surface. Ce processus est similaire à la force de portance qui fait décoller les avions.
Ce type de HPP a un bon indice d'efficacité. Le deuxième avantage est que la direction du flux n'a pas d'importance.
Parmi les inconvénients de ce type de centrales, on distingue une conception complexe et une installation difficile.
Avantages des mini-centrales hydroélectriques
Quel que soit le type de conception, les mini-centrales hydroélectriques présentent de nombreux avantages:
- Respectueux de l'environnement, ne produit pas de substances nocives pour l'atmosphère.
- Le processus de production d'électricité est silencieux.
- L'eau reste propre.
- L'électricité est générée en permanence, quelle que soit l'heure de la journée ou les conditions météorologiques.
- Même un petit ruisseau suffit pour équiper la station.
- L'électricité excédentaire peut être vendue aux voisins.
- Pas besoin de beaucoup de documents de permis.
Mini-centrale hydroélectrique DIY
Vous pouvez construire une station d'eau pour produire vous-même de l'électricité. Pour une maison privée, vingt kilowatts par jour suffisent. Même une mini-centrale hydroélectrique à faire soi-même peut gérer cette valeur. Mais il ne faut pas oublier que ce processus se caractérise par un certain nombre de caractéristiques:
- Les calculs précis sont difficiles à faire.
- Dimensions, l'épaisseur des éléments est sélectionnée "à l'œil", uniquement de manière empirique.
- Les structures improvisées manquent de dispositifs de protection, ce qui entraîne des pannes fréquentes et les coûts associés.
Par conséquent, s'il n'y a pas d'expérience et certaines connaissances dans ce domaine, il vaut mieux abandonner l'idée de ce genre. Il peut être moins cher d'acheter une station prête à l'emploi.
Si vous décidez toujours de tout faire de vos propres mains, vous devez commencer par mesurer la vitesse d'écoulement de l'eau dans la rivière. Après tout, cela dépend de la puissance qui peut être obtenue. Si la vitesse est inférieure à un mètre par seconde, alors la construction d'une mini-centrale hydroélectrique à cet endroit ne se justifiera pas.
Une autre étape à ne pas négliger est celle des calculs. Il est nécessaire de calculer soigneusement le montant des coûts qui seront dépensés pour la construction de la station. Par conséquent, il se peut que l'hydroélectricité ne soit pas la meilleure option. Ensuite, vous devriez faire attention aux autres types d'électricité alternative.
Une mini-centrale hydroélectrique pourrait être la meilleure solution pour réduire les coûtspour l'électricité. Pour sa construction, il est nécessaire d'avoir une rivière près de la maison. Selon les caractéristiques souhaitées, vous pouvez choisir la version appropriée de la centrale hydroélectrique. Avec la bonne approche, vous pouvez même créer une telle structure de vos propres mains.
