Началось все с просьбы фермера помочь ему получить энергию от
сливной трубы с пруда, где он занимался разведением рыбы. Искусственный пруд
расположен на склоне горы. В него втекает небольшой ручеек.
Из
пруда вода вытекает через две трубы диаметром 50 см закопанных в склоне трубы.
Перепад высот от уровня пруда до нижнего среза этих труб 14 метров. Длина труб
50 метров. Расход воды около 100 л/с.
Фермер пробовал обратиться в проектный институт. Посчитав, ему
вежливо предложили продать ферму и взять кредит...
Мы поставили себе задачу обойтись минимумом финансовых затрат.
Удалось найти брошенные или отслужившие свой срок: редуктор от косилки,
металлическую катушку от кабеля и старый трехфазный генератор от чего-то
военного. Больше всего в эту затею верил фермер. Он и был движущей силой
строительства.
Потребности фермерского хозяйства в
электричестве в основном промышленные: инкубатор, сварка, электроинструмент,
промышленный сепаратор. Бытовые потребности: освещение, телевизор, и.т.д. – были
по мощности намного меньше и включались в другое время.
Полная мощность потока, падающего водопадом, равна:
N = gQH = 9,8м/с2*100л/с*14м = 13,7 кВт
Скорость свободного водопада высотой 14 метров:
Вода при движении в трубах теряет скорость из-за трения о
стенки, а значит, теряет мощность. Имеются потери мощности в гидроколесе,
редукторе, генераторе. В реальности получилось 4,6 кВт полезной мощности.
Водоналивное колесо сделали из брошенного
металлического барабана от кабеля диаметром 2,2 метра. Барабан разрезали и
переварили, сделав расстояние между щечками равным 300 мм. Под углом 45 градусов
вварили 18 перегородок. Подшипники меняются очень легко и быстро. Подобная
конструкция гидроколеса не самая подходящая для 14 метрового напора и 100
литрового расхода. Но осевые или радиально-осевые турбины гораздо сложнее
технически, по расчету и по настройке. (В проекте института предусматривалась
осевая низконапорная турбина стоимостью 400 000 рублей).
На гидроколесе смонтирован
цепной редуктор с коэффициентом передачи 4. От него в помещение микро ГЭС
вращение передается через карданный вал от Жигулей. В качестве здания станции
установлен пятитонный контейнер. Внутри контейнера на станине установлен
редуктор с коэффициентом 40 и трехфазный генератор. Скорость вращения генератора
около 3000 об/мин.
Сбоку генератора находится компаундирующее устройство
предназначенное для регулировки тока возбуждения. Данная схема возбуждения –
диссертация Май Джахонтовича. Блоки управления взяты от кормодробилки 1953 года.
Частота и напряжение поддерживаются очень точно.
От
микрогэс к фермеру протянута линия электропередач 150 метров.
На Кавказе масса рек и речушек. В Карачаево-Черкесии их 419.
Есть среди них крупные: Кубань, Кума, Уруп, оба Зеленчука. Есть речки с напором
в 400 - 600 метров. Но в основном это мелкие речки и ручейки, неинтересные для
промышленного освоения.
Наша задача была сделать работоспособную, доступную для
повторения установку. Надеемся, что она нам удалась.
|