Саморобна гідростанція (ГЕС) може бути встановлена на невеликому струмку або ставку в якій стікає потік води, наприклад, джерело або ключ.
Ми спробуємо зробити нашу гідростанцію на ставку. Раніше на цьому ставку вже були спроби створення саморобної гідростанцію з колеса для білки з ремінною передачею на генератор який видавав струм приблизно близько 1 ампера, цього було достатньо для живлення пару лампочок і радіоприймач в маленькому мисливському будиночку фото буде в кінці статті. Дана гідростанція успішно пропрацювала більше двох років, і ми вирішили зробити на місці цієї міні греблі більш потужну станцію.
Для виготовлення гідростанції своїми руками нам знадобиться:
- Генератор з двох дисків діаметром 27,5 сантиметрів від дискових гальм.
- Диски для колеса (використовували від корпусу зламаного генератора)
- Ведучий вал і підшипники.
- Смола полістиролова для заливки статора і ротора.
- Дріт мідний перетином приблизно 15, мм.
- Обрізки листового металу і куточків.
- Магніти.
- Фанера.
Лопаті ведучого колеса зробимо з розрізаною на 4 частини 10 сантиметрової сталевої труби.
Ми виготовили шаблон, який допоміг нам в майбутньому зробити отвори, бічні поверхні колеса - діаметром 30 сантиметрів.
- Виготовляємо шаблон своїми руками, завдяки якого будемо розмічати отвори для маточин 5 шт, також позицію лопатей. В даному колесі, якщо подивитися в профіль, вода б'є зверху, в район 10 годин, протікає через середину барабана і виходить внизу, на 5 годин, так що вода б'є по колесу цілих два рази.
Ми подивилися велику кількість фото і спробували змоделювати кут і ширину лопатей. На фото зверху - розмічено для отворів і лопатей для кріплення колеса до генератора. У колесі буде 16 лопатей.
Шаблон закріпили до одного диску - майбутньої бічній поверхні колеса, два диска ми затисли разом. На фото вище - свердління маленьких отворів для кріплення лопатей.
Необхідно зробити зазор між дисками в 25 сантиметрів, використовуючи шпильки бажано із суцільною різьбленням, і акуратно вирівняти їх перед установкою лопатей.
Процес зварювання колеса показаний вище. Важливо, щоб лопаті були виготовлені зі сталевої оцинкованої труби.
Важливо! Перед звареними роботами необхідно зачистити краю лопатей від цинк, так як при зварюванні гальванізований метал нагрівається і виділяє токсичний газ.
Готове колесо нашої майбутньої гідростанції (ГЕС), без генератора. На, зворотному боці колеса в бічному диску є отвір в 10 сантиметрів діаметром - для зручного прикручування до генератора, а також для чищення, щоб можна було рукою вийняти палиці і різне сміття, який занесе всередину вода.
Сопло має тугіше ширину (25 сантиметрів), що і колесо, і близько 2,5 сантиметра висоти з того кінця, де виливається вода. Площа сопла менше, ніж 10 сантиметрова труба, на яку сопло насаджено. На фото ми згинаємо металевий лист своїми руками для сопла.
Надягаємо колесо на вісь, наша гідростанція (ГЕС) практично готова, залишилося зробити і встановити генератор. Ми можемо рухати сопло назад, вперед, вниз, вгору. Генератор і колесо можуть рухатися назад і вперед.
Виготовлення генератора для нашої ГЕС своїми руками.
Мотаємо обмотку статора і готуємо його для заливки. Обмотка зроблена з 9 котушок, в кожній котушці 125 витків мідного дроту перетином 1,5 мм. Кожна фаза складається з трьох послідовно з'єднаних котушок, ми виводимо назовні 6-решт, так що можемо зробити з'єднання зіркою, так і трикутником.
Статор - після заливки. (Для заливки буде використовуватися поли стіроловий смола) Його діаметр 35.5 см, товщина 1,3 см.
Виготовляємо шаблон з фанери - для розмітки під магніти.
Шаблон і один гальмівний диск, майбутній ротор.
Ставимо за шаблоном 12 магнітів розміром 2,5 х 5 см, товщиною 1,3 см.
Заливаємо ротор поли стіроловий смолою, коли смола застигне ротор буде готовий до роботи.
Фото як виглядає наша майже закінчена гідростанція в зборі з генератором.
Фото із зворотного боку. Під алюмінієвою кришкою - два мостових випрямляча з трьох фазного змінного струму в постійний. Шкала амперметра - до 6А. У такому стані, коли повітряний зазор між магнітними роторами зменшений до мінімуму, гідростанція видає 12,5 вольт при 38 об / хв.
У задньому магнітному роторі є три настроювальних гвинта для регулювання повітряного зазору, для того, щоб генератор міг обертатися швидше при необхідності.
Приступаємо до виготовлення кріпильних елементів.
Для цього спочатку зачищаємо з листового металу і куточків всю іржу, після чого грунтуем і фарбуємо, це не обов'язково, але так красивіше і як ніяк захист від корозії, та й вид товарний буде.
Наш генератор з водяним колесом готовий, тепер залишилося тільки встановити його!
Добре б спорудити захисний екран від бризок для генератора, який обертався б разом з колесом, ми не знайшли відповідного матеріалу для його створення. Вирішили зробити це потім, якщо гідростанція (ГЕС) запрацює.
Фото генератора з водяним колесом. Сопло ще не встановлено, воно в кузові, і ми скоро його встановимо.
На фото - те місце куди ми хочемо його поставити. 10 сантиметрова труба виходить знизу загати, перепад близько 30 см. Ми будемо забираємо не всю частину водяного потоку.
Ось наша стара мікро-ГЕС, яка прослужила нам 2 роки, включаючи зими. Її вистачало на 1 Ампер (12 Ватт) приблизно.
Ось і наша зроблена гідростанція (ГЕС) на місці, виробляємо її настройку. Кращий результат вийшов, коли вода входить на 10 годину колісного диска, і виходить приблизно на 5 годин.
Запрацювало! Вихід близько двох Ампер (1,9 якщо бути точним). Налаштування виробляти було нелегко - кожне пересування колеса вимагає також пересування сопла, і навпаки. Ще можна змінювати повітряний зазор і змінювати з'єднання із зірки на трикутник. Результат краще у зірки - потужність вище, ніж у трикутника при тих же оборотах колеса. У підсумку ми зупинилися на зірці, з зазором 3,12 сантиметра (досить багато).
Гідростанцію можна виготовити і дешевше, якщо використовувати не такі потужні магніти і повітряний зазор менше, так само можна і з такими магнітами і маленьким зазором, тільки необхідно котушки з великою кількістю витків.
А поки - колесо видає нам 160 об / хв на холостому ходу, під навантаженням 110 об / хв. виробляючи 1,9 А х 12 В.
