Мини–ГЭС — Гидрогенератор — Stream Engine
Мини–ГЭС — гидрогенератор состоит из регулируемого бесколлекторного генератора с постоянным магнитом. Данная модель имеет больший КПД по сравнению с другими мини–ГЭС — гидрогенераторами и способна вырабатывать более 1 кВт электроэнергии. Мини–ГЭС — гидрогенератор оснащен рабочим колесом из шероховатой меди, универсальными гидравлическими насадками (настраиваемые размеры — от 3 мм до 25 мм). В комплект входит цифровой мультиметр для измерения силы тока на выходе. Вся система мини–ГЭС — гидрогенератора изготовлена из нержавеющих сплавов.
Мини–ГЭС — гидрогенератор пригоден для использования, когда исток расположен выше на 2 м – 100 м.
Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000
Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000 по конструкции похож на Stream Engine, но гидротурбина сконструирована для работы при малых напорах воды. Гидротурбина позволяет использовать гидрогенератор, когда исток находится выше на 0,5 м – 3 м. На максимальной глубине выработка электроэнергии равняется 1 кВт.
Мини–ГЭС — гидрогенератор Water Baby
Мини–ГЭС — гидрогенератор — принцип работы
Мини–ГЭС — гидрогенераторы Stream Engine, LH1000 и Water Baby спроектированы для зарядки аккумуляторов. Мини–ГЭС — гидрогенераторы вырабатывают напряжение 12, 24 и 48 Вольт. Электроэнергия производится при устойчивой скорости, и хранится в аккумуляторах для дальнейшего использования. Во время низкого потребления мощность аккумулируется. Также может устанавливаться дополнительная обмотка для получения большого напряжения (120, 240 Вольт). Для получения переменного тока используется инвертор. Мини–ГЭС оснащены подключаемой электропроводкой, что позволяет устанавливать стандартные генераторы в любом удобном месте.
Вода из потока направляется в трубопровод для получения необходимой высоты истока (вертикальное расстояние высоты падения воды). Для работы мини–ГЭС — гидрогенератора Stream Engine необходима высота истока 2 метра и более. Вода попадает на гидравлические насадки, там получает необходимое ускорение, затем ударяет колесо турбины, которое вращает вал мини–ГЭС — гидрогенератора. На одной гидротурбине может быть установлено до 4 гидравлических насадок.
1 — Всасывающий фильтр, 2 — Трубопровод, 3 — Высота истока, 4 — Гидрогенератор, 5 — Сбросные воды
Мини–ГЭС — гидрогенератор LH 1000 работает при высоте истока до 3 метров. Вода проходит через направляющие лопасть и вращает пропеллер, который сообщается с генератором, а затем по отсасывающей трубе отводится в сбросные воды.
1 — Отстойник, 2 — Высота истока, 3 — Генератор, 4 — Верхняя вода, 5 — Направляющие лопасти, 6 — Отсасывающая труба, 7 — Сбросные воды
Принцип работы мини–ГЭС — гидрогенератора Water Baby очень похож на принцип работы Stream Engine, но не требует много воды. Для выработки электроэнергии достаточно скорости потока всего 0,18 л/с, а высоты истока 30 метров.
- О фирме
- Продукция
- Пропеллерные
турбины - Диагональные
турбины - Радиально-осевые
турбины - Ковшовые турбины
- МГЭС-10Пр
- МГЭС-15Пр
- МГЭС-50Пр
- МГЭС-20ПрД
- ГА-1
- ГА-2
- ГА-4
- ГА-5
- ГА-8
- ГА-9
- ГА-10
- ГА-11
- Пр-15
- Пр-30
проекты
- Малая гидроэнергетика
- Технология
создания ГЭС - Фотоальбом
- Информационная лента
- Конференция в Улан-Удэ. Июль 2008 г.
- Конференция в Москве. Июнь 2008 г.
- Международный форум. Январь 2008 г. Москва
- Московский энергетический диалог. Октябрь 2007 г.
- Конференция в Ярославле. Февраль 2007 г.
"ИНСЭТ " специализируется на создании экологически чистого оборудования для микро и малых гидроэлектростанций. С его помощью можно обеспечить электроэнергией население отдаленных и горных районов, а так же фермерские хозяйства. Это значительно дешевле и выгоднее, чем строительство линий электропередач или эксплуатация дизельных установок.
1. МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
с пропеллерным рабочим колесом
— мощностью до 5 кВт (МГЭС-10Пр) на напор 2,0- 4,5 м и расход 0,07 — 0,14 м 3 / с;
— мощностью до 10 кВт (МГЭС-10Пр) на напор 4,5-10,0 м и расход 0,10 — 0,21 м 3 / с;
— мощностью до 15 кВт (МГЭС-15Пр) на напор 4,5-12,0 м и расход 0,10 — 0,3 м 3 / с;
— мощностью до 50 кВт (МГЭС- 50Пр) на напор 2,0-10,0 м и расход 0,30 — 0,90 м 3 / с;
— мощностью до 100 кВт (МГЭС-100Пр) на напор 6,0-18,0 м и расход 0,50 — 1,20 м 3 / с;
с диагональным рабочим колесом
— мощностью 20 кВт (МГЭС- 20ПрД) на напор 8-18 м и расход 0,08 — 0,17 м 3 / с;
с ковшовым рабочим колесом
— мощностью до 100 кВт (МГЭС-100К) на напор 40-250 м и расход 0,015 — 0,060 м 3 / с;
— мощностью до 180 кВт (МГЭС-200К) на напор 40-250 м и расход 0,025 — 0,100 м 3 / с;
2. ГИДРОАГРЕГАТЫ ДЛЯ МАЛЫХ ГЭС
— гидроагрегаты с осевыми турбинами (ГА-1, ГА-8, ГА-8М, ГА-14, Пр-15, Пр-30) мощностью до 1800 кВт;
— гидроагрегаты с радиально-осевыми турбинами (ГА-2, ГА-4, ГА-9, ГА-11) мощностью до 5600 кВт;
— гидроагрегаты с ковшовыми турбинами (ГА-5, ГА-10, ГА-10М, 200К) мощностью до 5200 кВт.
Основные технические характеристики микрогидроэлектростанций
Микрогидроэлектростанции с пропеллерными турбинами
Микрогидроэлектростанции с диагональной и ковшовой турбинами
| Параметры | Тип МикроГЭС | ||
| МикроГЭС 20ПрД | МикроГЭС 100К | МикроГЭС 200К | |
| Мощность,кВт | 10 — 20 | до 100 | до 180 |
| Напор,м | 8-18 | 40-250 | |
| Расход,м 3 /с | 0,08-0,17 | 0,015-0,060 | 0,015-0,100 |
| Частота вращения, мин -1 | 1500 | 600; 750; 1000; 1500 | |
| Номинальное напряжение, В | 230,400 | 230 , 400 | |
| Номинальная частота тока, Гц | 50 | 50 | |
Комплектность поставки и массо-габаритные характеристики микроГЭС с пропеллерными турбинами
| п/п | Наименование | Габариты в упаковке ,мм | Масса в упаковке ,кг |
Основные технические характеристики гидроагрегатов для малых ГЭС
Гидроагрегаты с пропеллерными турбинами
| Параметры | Тип гидроагрегата | ||||
| ГА1 | ГА8 | ГА14 | Пр15 | Пр30 | |
| Мощность,кВт | 100-330 | 150-1800 | 20-300 | до 130,0 | до 200,0 |
| Напор,м | 3,5-9,0 | 6,0-22,0 | 2,0-7,2 | 2,0-12,0 | 4,0-18,0 |
| Расход,м 3 /с | 2,3-6,2 | 2,5-11,0 | 2,5-5,75 | 0,44-1,5 | 0,38-1,3 |
| Частота вращения ротора турбины, мин -1 | 200-360 | 300-600 | 250-375 | 600; 750; 1000 | 750; 1000; 1500 |
| Номинальное напряжение,В | 400 | 400; 6000; 10000 | 400 | 230/400 | 230/400 |
| Номинальная частота тока, Гц | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
Гидроагрегаты с радиально-осевыми турбинами
| Параметры | Типгидроагрегата | |||
| ГА2 | ГА4 | ГА9 | ГА11 | |
| Мощность,кВт | до 950 | 550 | 3300 | 5600 |
| Напор,м | 30-100 | 25-55 | 70-120 | 100-160 |
| Расход,м 3 /с | 0,35-0,9 | 0,4-1,0 | 0,8-3,2 | 1,5-4,0 |
| Частота вращения ротора турбины,мин -1 | 1000; 1500 | 1000 | 600; 750; 1000 | 750; 1000 |
| Номинальное напряжение,В | 400; 6000 | 400; 6000 | 6000; 10000 | 6000;10000 |
| Номинальная частота тока, Гц | 50 | 50 | 50 | 50 |
Гидроагрегаты с ковшовыми турбинами
| Параметры | Тип гидроагрегата | |
| ГА-5 | ГА-10 | |
| Мощность,кВт | 145-620 | 290-3300 |
| Напор,м | 150-250 | 200-450 |
| Расход,м 3 /с | 0,17-0,32 | 0,19-0,90 |
| Частота вращения ротора турбины мин -1 | 500;600 | 600;750;1000 |
| Номинальное напряжение, В | 400; 6000 | 400; 6000; 10000 |
| Номинальная частота тока, Гц | 50 | 50 |
Комплектность поставки и массовые характеристики гидроагрегатов для малых ГЭС
| № | Наименование | Масса, кг | ||||||||
| ГА-1 | ГА-14 | ГА-8 | ГА-2 | ГА-4 | ГА-9 | ГА-11 | ГА-5 | ГА-10 | ||
| 1 | Гидротурбина с пропеллерным рабочим колесом | 3980 | 4720 | 7000 | — | — | — | — | — | — |
| 2 | Гидротурбина с радиально-осевым рабочим колесом | — | — | — | 1000 | 1100 | 3900 | 4600 | — | — |
| 3 | Гидротурбина с ковшовым рабочим колесом | — | — | — | — | — | — | — | 3200 | 5000 |
| 4 | Мультипликатор | 1430 | 150-800 | — | — | — | — | — | — | — |
| 5 | Противоразгонное устройство | 1920 | 1920 | 360 | 360 | — | — | — | — | |
| 6 | Генератор в зависимости от мощности | 1320-2600 | 290-1230 | 2600-3400 | 2000-2600 | 1500-2400 | 3000-13000 | 5000-28000 | 2500-3900 | 10000-25000 |
| 7 | Система автоматического управления (САУ) | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 |
| 8 | Затвор | — | 2800 | 2800 | 250 | 250 | 600 | 750 | 250 | 350 |
СРОКИ ПОСТАВКИ
Микро ГЭС 10 кВт поставляется в срок до 2 месяцев
Микро ГЭС 50 кВт поставляется в срок 4 — 6 месяцев
Микро ГЭС 100 кВт поставляется в срок 6 — 8 месяцев
Гидроагрегаты для малых ГЭС поставляются в срок от 9 до 10 месяцев.
Малые гидротурбины весьма специфичны в принципе своего действия в отличие от турбин обычных ГЭС. Процесс работы микро гидротурбины интересен тем, что свойства ее строения могут обеспечить под конкретный объект тот объем водных масс, который будет поступать на части гидротурбины (лопасти), приводить в рабочее состояние генератор (генератор играет роль выработки электроэнергии).
Процесс усиления напора воды обеспечивается образованием «деривации» — сходов воды в свободном течении (при условии, что эта микро ГЭС деривационного типа) или плотиной (условие – мини ТЭС по типу плотины).
Мощность мини ГЭС
Уровень мощности мини ГЭС напрямую зависит от условий, в которых ее гидротехнические свойства находятся:
- Расход воды – это тот объем водных масс (л), который проходит через турбину за определенный промежуток времени. Принято за этот промежуток принимать 1-2 секунды.
- Напор воды – расстояние между двумя противоположными точками водной массы (одна расположена вверху, другая в нижней части). Напор имеет ряд характерных особенностей, от которых зависят и виды микро ГЭС (высокий напор, средний напор, низкий напор)
Особенность работы микро ГЭС оценивается с точки зрения ее территориального размещения. Например, напорная микро ГЭС осуществляет работу по типу отведения водных потоков по особому каналу, сделанному из дерева, находящегося под определенным углом наклона, что позволяет воде быстрее протекать. Напор воды в таком ГЭС зависит от того, насколько этот канал длинный. Далее вода перетекает в напорный трубопровод, после чего попадает в гидроагрегат, который располагается в нижней части. Затем переработанная вода путем выдавливания направляется обратно место истока.
Расположение мини ГЭС
Важно заметить, что положение гидротурбины в зависимости от вида построения может быть разным:
- Горизонтальное положение. Такое положение гидротурбины приводит к естественному увеличению размеров самой мини ГЭС (с помощью турбинного вала, который так же увеличивает размер, системы энергии при вращении, а так же изменение масштабов машинного зала). Однако стоит отметить, что строительство подобных гидротурбин не является более сложным в сравнении с остальными, а даже наоборот, упрощает его.
- Вертикальное расположение. Данный вид расположения способствует уменьшению размеров ГЭС, позволяет улучшить баланс осевых линий, ее компактности. Такое размещение более сложное в построении, так как создается необходимость детального баланса оси во вращательном элементе. Так же в такой ситуации важно более тщательно отнестись к обязательному положению рабочего пола, когда он будет в одну горизонтальную линию и его прочностных характеристик, что бы они были в состоянии выдержать вес всего построения. Вертикальное расположение усиливает давление на ось конструкции.
Применение мини ГЭС
В общем и целом установки малых ГЭС используются в основном для применения их в отдаленных районах жилых объектов. Они не могу являться серьезными конкурентами крупным электростанциям, а скорее служат для обеспечения экономии энергии. С недавних пор количество людей, использующих альтернативные источники энергии, как гидроэлектростанции, батареи солнечного типа и различные установки ветряного регулирования. Турбины, описываемые в этой статье в скором времени могут стать единым целым с этими новаторскими источниками энергии, что в итоге приведет к созданию новых электрических схем и моделей.
- для обеспечения электроэнергией объектов частной собственности;
- для отдаленных промышленных районов;
- для электрических зарядных станций;
- для временного использования.
Преимущества мини ГЭС
У малых ГЭС есть ряд особых преимуществ:
- они выпускаются в двух вариантах: закрепленные на дне водоема, а так же с особыми крючками, которые позволяют проводить работы на поверхности
- установка может достигать мощности, равной 5 КВ, дабы увеличить мощность и КПД ГЭС турбины устанавливаются как модули
- ГЭС негативно никак не влияют на окружающую среду в процесс строительства, т.к. для ее создания используется природная вода, которая направляется в определенный поток и приводит в движение лопасти.
Турбины для мини ГЭС
Теперь поговорим непосредственно о гидротурбинах для мини ГЭС и о том, что нам необходимо для ее строительства. Характеристики и особенности эксплуатации гидротурбины:
- Температура воды, которая подается в турбину, должна превышать +4 °С.
- Температура, которая должна быть в блоковом модуле +15 °С и выше.
- Звуковое давление, источник которого находится за 1 м от гидротурбины, составляет 80 дБ и не более.
- Наружная поверхность гидротурбины должна быть разогрета до температуры не выше +45°С при условии, что температура воздуха вокруг +25°С.
Рассмотрим пример хорошо сбалансированной и работающей гидротурбиной в идеальных условиях.
Допустим, что мы имеем проточную гидротурбину, радиальную, напоростурйную со средним напором, которая обеспечивает тангенциальную подачу воды на лопасти, вал горизонтальный. Такие типы труб относят к классу «тихих». Они имеют особенность приспособления к окружающей среде, месту установки и различным перепадам высотных давлений. Если расход воды резко меняется, то в турбине применяется конструкция двухкамерного мешка, что делает работу устройства более качественной.
Корпус любой гидротурбины изготавливается из стали конструкционного типа, она прочная и надежная. Затраты на материалы, строительство значительно снижены по сравнению с гидротурбинами для обычных ГЭС. Самый распространенный материал, используемый для строительства гидротурбины, будет выдерживать перепады от 90 до 120 метров, некоторые детали изготавливаются из нержавеющей стали (корпус, трубопроводы).
В гидротурбинах нового поколения есть возможность заменять генератор и рабочее колесо без сильной деформации и перебирания. Стоит отметить, что рабочее колесо имеет свойство самоочищаться благодаря водным потокам, которые в процессе своей работы проходят через область рабочего колеса. Во время проектирования генератора и самой гидротурбины принимается рад мер, позволяющий снизить кавитационный уровень. Нынешние гидротурбины на 100 процентов лишены этой проблемы.
Главная» часть гидротурбины – это рабочее колесо. Материалом для изготовления лопаток зачастую является сталь профильного типа. Лопатки в силу своих свойств могу создавать усилие осевого уровня, облегчая работу подшипникам, а сами рабочие колеса находятся на постоянном балансе. Продолжительность работы оси рабочего колеса определяется ее положением, для более долгой работы ее устанавливают на подшипниковый уровень.
Особенности гидротурбин для мини ГЭС
- Могут быть использованы в системах очистки для получения качественной питьевой воды.
- Возможно подключение промышленного генератора.
- Повышенные требования к надежности генератора.
Некоторые характеристики технического плана:
- Перепад высот: 3 — 200 м
- Водорасход: 0,03 — 13 кубических метра в секунду
- Мощность: 5 — 3 000 кВт
- Число лопаток, расположенных на осевом секторе: 37
- КПД: 84% — 87%
Конечно, мини ГЭС вряд ли смогут стать основным источником энергии, однако их использование вполне целесообразно в качестве средства уменьшения нагрузки на основную питающую энергосеть, особенно в периоды пикового потребления.
>
