Ongezeko la mara kwa mara la bei ya umeme huwafanya wengi kufikiria kuhusu suala la vyanzo mbadala vya umeme. Mojawapo ya suluhisho bora katika kesi hii ni mmea wa umeme wa maji. Utafutaji wa suluhu la suala hili hauhusu ukubwa wa nchi pekee. Kwa kuongezeka, unaweza kuona mitambo ya umeme ya mini-hydroelectric kwa nyumba (cottage). Gharama katika kesi hii itakuwa tu kwa ajili ya ujenzi na matengenezo. Hasara ya muundo huo ni kwamba ujenzi wake unawezekana tu chini ya hali fulani. Mtiririko wa maji unahitajika. Aidha, ujenzi wa muundo huu katika yadi yako unahitaji kibali kutoka kwa mamlaka za ndani.
Mpango wa mtambo wa kuzalisha umeme kwa kutumia maji kidogo
Kanuni ya uendeshaji wa kituo cha kuzalisha umeme kwa maji kwa nyumba ni rahisi sana. Mchoro wa muundo ni kama ifuatavyo. Maji huanguka kwenye turbine, na kusababisha vile vile kuzunguka. Wao, kwa upande wake, kwa sababu ya torque au kushuka kwa shinikizo, huendesha actuator ya majimaji. Kutoka kwake, nguvu iliyopokea hupitishwa kwa jenereta ya umeme, ambayo huzalishaumeme.
Kwa sasa, mpango wa kufua umeme kwa maji mara nyingi hukamilishwa kwa mfumo wa udhibiti. Hii inaruhusu muundo kufanya kazi katika hali ya kiotomatiki. Ikitokea haja (kwa mfano, ajali), inawezekana kubadili kwa udhibiti wa mikono.
Aina za mitambo ya kuzalisha umeme kwa kutumia maji midogo
Inapaswa kueleweka kuwa mitambo ya kuzalisha umeme kwa kutumia maji kidogo inaweza kutoa si zaidi ya kilowati elfu tatu. Hii ni nguvu ya juu ya muundo huo. Thamani kamili itategemea aina ya HPP na muundo wa kifaa kilichotumika.
Kulingana na aina ya mtiririko wa maji, aina zifuatazo za vituo vinatofautishwa:
- Chaneli, tabia ya nchi tambarare. Zimewekwa kwenye mito yenye mtiririko mdogo.
- Stationary tumia nishati ya mito ya maji yenye mtiririko wa haraka wa maji.
- HPP zilizosakinishwa mahali ambapo mtiririko wa maji hupungua. Mara nyingi hupatikana katika mashirika ya viwanda.
- Mkono wa mkononi, ambao umejengwa kwa kutumia mkono ulioimarishwa.
Kwa ujenzi wa kituo cha kuzalisha umeme kwa maji, hata mkondo mdogo unaopita kwenye tovuti unatosha. Wamiliki wa nyumba zenye maji ya kati wasikate tamaa.
Mojawapo ya kampuni za Marekani imeunda kituo ambacho kinaweza kujengewa mfumo wa usambazaji maji nyumbani. Turbine ndogo imejengwa ndani ya mfumo wa usambazaji wa maji, ambao umewekwa na mtiririko wa maji yanayotembea na mvuto. Inapunguza kasimtiririko wa maji, lakini hupunguza gharama ya umeme. Kwa kuongeza, usakinishaji huu ni salama kabisa.
Hata mitambo midogo ya kuzalisha umeme kwa maji inajengwa kwenye bomba la maji taka. Lakini ujenzi wao unahitaji kuundwa kwa hali fulani. Maji kupitia bomba inapaswa kutiririka kwa asili kutokana na mteremko. Mahitaji ya pili ni kwamba kipenyo cha bomba lazima kinafaa kwa vifaa. Na hili haliwezi kufanywa katika nyumba iliyojitenga.
Uainishaji wa HPP ndogo
Mitambo midogo ya kuzalisha umeme kwa maji (nyumba ambazo zinatumika zaidi ni za sekta binafsi) mara nyingi ni mojawapo ya aina zifuatazo, ambazo hutofautiana katika kanuni ya uendeshaji:
- Gurudumu la maji ni aina ya kitamaduni na ambayo ni rahisi kutengeneza.
- Propela. Hutumika katika hali ambapo mto una mkondo wenye upana wa zaidi ya mita kumi.
- Ganda la maua limewekwa kwenye mito yenye mtiririko kidogo. Miundo ya ziada hutumiwa kuongeza kasi ya mtiririko wa maji.
- Rota ya Darrieus kwa kawaida huwekwa kwenye mitambo ya viwandani.
Chaguo hizi ni za kawaida kwa sababu hazihitaji ujenzi wa bwawa.
Gurudumu la maji
Hii ni aina ya kawaida ya mitambo ya kufua umeme, ambayo ni maarufu zaidi kwa sekta binafsi. Mimea ndogo ya umeme wa maji ya aina hii ni gurudumu kubwa ambalo linaweza kuzunguka. Vile vyake vinashushwa ndani ya maji. Muundo uliobaki uko juu ya chaneli, na kulazimisha utaratibu mzima kusonga. Nguvuhupitishwa kupitia kiendeshi cha majimaji hadi kwa jenereta inayotoa mkondo wa sasa.
Kituo cha propela
Kwenye fremu katika nafasi ya wima kuna rota na kinu cha upepo chini ya maji, kilichowekwa chini ya maji. Windmill ina vile vinavyozunguka chini ya ushawishi wa mtiririko wa maji. Upinzani bora hutolewa na vile vya sentimita mbili kwa upana (pamoja na mtiririko wa haraka, kasi ambayo, hata hivyo, haizidi mita mbili kwa pili)
Katika hali hii, vile vile vinawekwa kwa mwendo kutokana na matokeo ya nguvu ya kuinua, na si kutokana na shinikizo la maji. Aidha, mwelekeo wa harakati za vile ni perpendicular kwa mwelekeo wa mtiririko. Utaratibu huu ni sawa na mashamba ya upepo, hufanya kazi chini ya maji pekee.
Garland HPP
Aina hii ya kituo cha kuzalisha umeme kwa kutumia maji kidogo ni kebo iliyonyoshwa juu ya kitanda na kuwekwa kwenye fani ya msukumo. Mitambo ya saizi ndogo na uzani (rota za majimaji) hupachikwa na kuwekwa kwa ukali juu yake kwa namna ya kamba. Wao hujumuisha silinda mbili za nusu. Kwa sababu ya usawa wa shoka, wakati wa kuteremshwa ndani ya maji, torque huundwa ndani yao. Hii inaongoza kwa ukweli kwamba cable hupiga, kunyoosha na kuanza kuzunguka. Katika hali hii, cable inaweza kulinganishwa na shimoni ambayo hutumikia kusambaza nguvu. Mwisho mmoja wa kamba umeunganishwa kwenye sanduku la gia. Nishati huhamishiwa humo kutoka kwa mzunguko wa kebo na rota za majimaji.
Uwepo wa "vigwe" kadhaa utasaidia kuongeza nguvu ya kituo. Wanaweza kuunganishwa kwa kila mmoja. Hata hiyo haiboresha sana.ufanisi wa HPP hii. Hii ni mojawapo ya hasara za muundo kama huu.
Hasara nyingine ya spishi hii ni hatari inayowaletea wengine. Aina hii ya kituo inaweza kutumika tu katika maeneo yasiyo na watu. Ishara za onyo ni za lazima.
Rotor Daria
Kiwanda cha kuzalisha umeme kidogo kwa maji kwa ajili ya nyumba ya kibinafsi ya aina hii kimepewa jina la msanidi wake - Georges Darier. Ubunifu huu ulipewa hati miliki mnamo 1931. Ni rotor na vile juu yake. Kwa kila blade, vigezo muhimu huchaguliwa kila mmoja. Rotor hupunguzwa chini ya maji katika nafasi ya wima. Vile vinazunguka kutokana na kushuka kwa shinikizo ambalo hutokea chini ya hatua ya maji inapita juu ya uso wao. Utaratibu huu ni sawa na nguvu ya kuinua ambayo hufanya ndege kupaa.
Aina hii ya HPP ina faharasa nzuri ya ufanisi. Faida ya pili ni kwamba mwelekeo wa mtiririko haujalishi.
Kutokana na hasara za aina hii ya mitambo ya kuzalisha umeme, mtu anaweza kubainisha muundo changamano na usakinishaji mgumu.
Faida za mitambo midogo ya kuzalisha umeme kwa kutumia maji
Bila kujali aina ya muundo, mitambo ya kuzalisha umeme kwa kutumia maji kidogo ina manufaa kadhaa:
- Rafiki wa mazingira, usitengeneze vitu vyenye madhara kwa angahewa.
- Mchakato wa kuzalisha umeme hauna kelele.
- Maji hukaa safi.
- Umeme huzalishwa kila mara, bila kujali saa za mchana au hali ya hewa.
- Hata mtiririko mdogo unatosha kuandaa kituo.
- Umeme wa ziada unaweza kuuzwa kwa majirani.
- Hauhitaji hati nyingi za kibali.
Kiwanda cha Umeme cha DIY Mini Hydro
Unaweza kujenga kituo cha maji ili kuzalisha umeme mwenyewe. Kwa nyumba ya kibinafsi, kilowati ishirini kwa siku ni ya kutosha. Hata kituo cha umeme cha mini-hydroelectric cha kufanya-wewe-mwenyewe kinaweza kushughulikia thamani hii. Lakini ikumbukwe kwamba mchakato huu una sifa ya idadi ya vipengele:
- Hesabu sahihi ni ngumu kufanya.
- Vipimo, unene wa vipengee huchaguliwa "kwa jicho", kwa nguvu tu.
- Miundo iliyoboreshwa haina vipengele vya ulinzi, hivyo basi kusababisha kuharibika mara kwa mara na gharama zinazohusiana.
Kwa hivyo, ikiwa hakuna uzoefu na maarifa fulani katika eneo hili, ni bora kuachana na wazo la aina hii. Huenda ikawa nafuu kununua kituo kilichotengenezwa tayari.
Ikiwa bado unaamua kufanya kila kitu kwa mikono yako mwenyewe, basi unahitaji kuanza kwa kupima kasi ya mtiririko wa maji katika mto. Baada ya yote, inategemea nguvu ambayo inaweza kupatikana. Ikiwa kasi ni chini ya mita moja kwa sekunde, basi ujenzi wa kituo cha kuzalisha umeme kidogo katika eneo hili hautahalalisha.
Hatua nyingine ambayo haipaswi kuachwa ni mahesabu. Inahitajika kuhesabu kwa uangalifu kiasi cha gharama ambazo zitatumika katika ujenzi wa kituo. Matokeo yake, inaweza kugeuka kuwa umeme wa maji sio chaguo bora zaidi. Kisha unapaswa kuzingatia aina nyingine za umeme mbadala.
Kiwanda kidogo cha kufua umeme kwa maji kinaweza kuwa suluhisho bora zaidi la kuokoa gharamakwa umeme. Kwa ajili ya ujenzi wake, ni muhimu kuwa na mto karibu na nyumba. Kulingana na sifa zinazohitajika, unaweza kuchagua toleo linalofaa la kituo cha umeme wa maji. Kwa mbinu sahihi, unaweza hata kutengeneza muundo kama huo kwa mikono yako mwenyewe.
