การขึ้นราคาไฟฟ้าเป็นประจำทำให้หลายคนนึกถึงปัญหาแหล่งไฟฟ้าทางเลือก หนึ่งในวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดในกรณีนี้คือโรงไฟฟ้าพลังน้ำ การค้นหาแนวทางแก้ไขปัญหานี้ไม่ได้เกี่ยวข้องกับขนาดของประเทศเท่านั้น คุณสามารถเห็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสำหรับบ้าน (กระท่อม) มากขึ้นเรื่อยๆ ค่าใช้จ่ายในกรณีนี้ใช้สำหรับการก่อสร้างและบำรุงรักษาเท่านั้น ข้อเสียของโครงสร้างดังกล่าวคือการก่อสร้างทำได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น จำเป็นต้องมีการไหลของน้ำ นอกจากนี้ การก่อสร้างโครงสร้างนี้ในสนามของคุณต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานท้องถิ่น
โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก
หลักการทำงานของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำสำหรับบ้านนั้นค่อนข้างง่าย ไดอะแกรมโครงสร้างมีดังนี้ น้ำตกลงบนกังหันทำให้ใบพัดหมุน ในทางกลับกันเนื่องจากแรงบิดหรือแรงดันตกคร่อมตัวกระตุ้นไฮดรอลิก จากนั้นพลังงานที่ได้รับจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งสร้างไฟฟ้า
ปัจจุบันโครงการไฟฟ้าพลังน้ำมักจะเสร็จสมบูรณ์ด้วยระบบควบคุม ซึ่งช่วยให้การออกแบบทำงานในโหมดอัตโนมัติได้ ในกรณีจำเป็น (เช่น อุบัติเหตุ) สามารถสลับไปใช้การควบคุมด้วยตนเองได้
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กหลากหลายพันธุ์
ควรเข้าใจว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสามารถผลิตไฟฟ้าได้ไม่เกินสามพันกิโลวัตต์ นี่คือพลังสูงสุดของโครงสร้างดังกล่าว ค่าที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับประเภทของ HPP และการออกแบบของอุปกรณ์ที่ใช้
ขึ้นอยู่กับประเภทของการไหลของน้ำ สถานีประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
- ช่องลักษณะที่ราบ. ติดตั้งบนแม่น้ำที่มีกระแสน้ำไหลต่ำ
- เครื่องเขียนใช้พลังงานของแม่น้ำที่มีน้ำไหลเร็ว
- HPPs ติดตั้งในสถานที่ที่น้ำไหลลดลง มักพบในองค์กรอุตสาหกรรม
- มือถือซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ปลอกเสริม
สำหรับการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ แม้แต่กระแสน้ำเล็กๆ ที่ไหลผ่านไซต์ก็เพียงพอแล้ว เจ้าของบ้านที่มีน้ำส่วนกลางไม่ควรสิ้นหวัง
บริษัทอเมริกันแห่งหนึ่งได้พัฒนาสถานีที่สามารถติดตั้งระบบประปาที่บ้านได้ กังหันขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นในระบบจ่ายน้ำ ซึ่งเคลื่อนที่โดยการไหลของน้ำที่เคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วง มันทำให้ความเร็วช้าลงน้ำไหลแต่ลดต้นทุนค่าไฟฟ้า นอกจากนี้ การติดตั้งนี้ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์
แม้แต่โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กก็ถูกสร้างขึ้นในท่อระบายน้ำทิ้ง แต่การก่อสร้างต้องมีการสร้างเงื่อนไขบางประการ น้ำที่ไหลผ่านท่อควรไหลตามธรรมชาติเนื่องจากความลาดชัน ข้อกำหนดที่สองคือเส้นผ่านศูนย์กลางท่อต้องเหมาะสมกับอุปกรณ์ และไม่สามารถทำได้ในบ้านเดี่ยว
การจำแนกประเภทของ HPP ขนาดเล็ก
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก (บ้านที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นภาคเอกชน) ส่วนใหญ่มักจะเป็นหนึ่งในประเภทต่อไปนี้ ซึ่งแตกต่างกันในหลักการทำงาน:
- กังหันน้ำเป็นแบบดั้งเดิมและทำง่ายที่สุด
- ใบพัด. ใช้ในกรณีที่แม่น้ำมีร่องน้ำกว้างเกินสิบเมตร
- พวงมาลัยติดแม่น้ำไหลน้อย. ใช้โครงสร้างเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มความเร็วของการไหลของน้ำ
- มักติดตั้งโรเตอร์ Darrieus ในโรงงานอุตสาหกรรม
ตัวเลือกเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดาเพราะไม่ต้องการสร้างเขื่อน
กังหันน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบคลาสสิกซึ่งเป็นที่นิยมมากที่สุดสำหรับภาคเอกชน โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กประเภทนี้มีล้อขนาดใหญ่ที่สามารถหมุนได้ ใบมีดของมันถูกหย่อนลงไปในน้ำ โครงสร้างที่เหลืออยู่เหนือช่องสัญญาณ ทำให้กลไกทั้งหมดต้องเคลื่อนที่ พลังถูกส่งผ่านไดรฟ์ไฮดรอลิกไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สร้างกระแส
สถานีใบพัด
บนเฟรมในตำแหน่งแนวตั้งคือโรเตอร์และกังหันลมใต้น้ำ ห้อยลงใต้น้ำ กังหันลมมีใบพัดที่หมุนได้ภายใต้อิทธิพลของการไหลของน้ำ ความต้านทานที่ดีที่สุดนั้นมาจากใบมีดกว้างสองเซนติเมตร (ด้วยการไหลที่รวดเร็ว แต่ความเร็วไม่เกินสองเมตรต่อวินาที)
ในกรณีนี้ ใบมีดจะเคลื่อนที่เนื่องจากแรงยกที่เกิดขึ้น และไม่ได้เกิดจากแรงดันน้ำ นอกจากนี้ทิศทางการเคลื่อนที่ของใบมีดยังตั้งฉากกับทิศทางการไหล กระบวนการนี้คล้ายกับฟาร์มกังหันลม โดยจะทำงานใต้น้ำเท่านั้น
พวงมาลัย HPP
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กประเภทนี้เป็นสายเคเบิลที่ขึงอยู่บนเตียงและยึดในตลับลูกปืนกันรุน กังหันขนาดเล็กและน้ำหนัก (โรเตอร์ไฮดรอลิก) ถูกแขวนและยึดอย่างแน่นหนาในรูปของพวงมาลัย ประกอบด้วยสองกึ่งสูบ เนื่องจากการเรียงตัวของแกน เมื่อหย่อนลงไปในน้ำ แรงบิดจะถูกสร้างขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าสายเคเบิลงอยืดและเริ่มหมุน ในสถานการณ์เช่นนี้ สามารถเปรียบเทียบสายเคเบิลกับเพลาที่ทำหน้าที่ส่งกำลัง ปลายเชือกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับกระปุกเกียร์ กำลังถ่ายโอนจากการหมุนของสายเคเบิลและโรเตอร์ไฮดรอลิก
การปรากฏตัวของ "มาลัย" หลายอันจะช่วยเพิ่มพลังของสถานี สามารถเชื่อมต่อกันได้ แม้จะไม่ได้ดีขึ้นมากประสิทธิภาพของ HPP นี้ นี่เป็นหนึ่งในข้อเสียของโครงสร้างดังกล่าว
ข้อเสียอีกอย่างของสายพันธุ์นี้คืออันตรายที่มันสร้างให้คนอื่น สถานีประเภทนี้สามารถใช้ได้ในที่รกร้างเท่านั้น ป้ายเตือนเป็นสัญญาณบังคับ
โรเตอร์ดาเรีย
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสำหรับบ้านส่วนตัวประเภทนี้ตั้งชื่อตามผู้พัฒนา - Georges Darier การออกแบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2474 มันเป็นโรเตอร์ที่มีใบมีดอยู่ สำหรับใบมีดแต่ละอัน พารามิเตอร์ที่จำเป็นจะถูกเลือกแยกกัน โรเตอร์ถูกลดระดับลงใต้น้ำในแนวตั้ง ใบพัดหมุนเนื่องจากแรงดันตกที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของน้ำที่ไหลผ่านพื้นผิวของมัน กระบวนการนี้คล้ายกับแรงยกที่ทำให้เครื่องบินทะยานขึ้น
HPP ชนิดนี้มีดัชนีประสิทธิภาพที่ดี ข้อได้เปรียบที่สองคือทิศทางของการไหลไม่สำคัญ
จากข้อเสียของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ อาจมีการออกแบบที่ซับซ้อนและการติดตั้งที่ยากลำบาก
ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก
โดยไม่คำนึงถึงประเภทของการออกแบบ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมีข้อดีหลายประการ:
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมไม่ผลิตสารที่เป็นอันตรายต่อบรรยากาศ
- ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าไม่มีเสียง
- น้ำสะอาด
- ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยไม่คำนึงถึงเวลาของวันหรือสภาพอากาศ
- แม้แต่ลำธารเล็กๆก็เพียงพอที่จะติดตั้งสถานี
- ไฟฟ้าส่วนเกินขายเพื่อนบ้านได้
- ไม่ต้องการเอกสารใบอนุญาตมาก
DIY โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก
คุณสามารถสร้างสถานีน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง สำหรับบ้านส่วนตัวยี่สิบกิโลวัตต์ต่อวันก็เพียงพอแล้ว แม้แต่โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กที่ต้องทำด้วยตัวเองก็สามารถจัดการกับค่านี้ได้ แต่ควรจำไว้ว่ากระบวนการนี้มีคุณลักษณะหลายประการ:
- การคำนวณที่แม่นยำนั้นทำยาก
- ขนาด ความหนาขององค์ประกอบถูกเลือก "ด้วยตา" เท่านั้นโดยสังเกต
- โครงสร้างชั่วคราวขาดคุณสมบัติป้องกัน ส่งผลให้เกิดการเสียบ่อยครั้งและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง
ฉะนั้นถ้าไม่มีประสบการณ์และความรู้ในด้านนี้ ละทิ้งความคิดแบบนี้ดีกว่า การซื้อสถานีสำเร็จรูปอาจถูกกว่า
หากคุณยังตัดสินใจทำทุกอย่างด้วยมือของคุณเอง คุณต้องเริ่มด้วยการวัดความเร็วของการไหลของน้ำในแม่น้ำ ท้ายที่สุดมันขึ้นอยู่กับพลังที่สามารถรับได้ หากความเร็วน้อยกว่าหนึ่งเมตรต่อวินาที การก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กในสถานที่นี้จะไม่สมเหตุสมผล
อีกขั้นที่ไม่ควรละเลยคือการคำนวณ มีความจำเป็นต้องคำนวณค่าใช้จ่ายที่จะใช้ในการก่อสร้างสถานีอย่างรอบคอบ เป็นผลให้อาจกลายเป็นว่าไฟฟ้าพลังน้ำไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุด จากนั้นคุณควรให้ความสนใจกับไฟฟ้าทางเลือกประเภทอื่น
โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กอาจเป็นทางออกที่ดีที่สุดในการประหยัดต้นทุนสำหรับไฟฟ้า ในการก่อสร้างจำเป็นต้องมีแม่น้ำใกล้บ้าน คุณสามารถเลือกรุ่นที่เหมาะสมของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะที่ต้องการ ด้วยวิธีการที่ถูกต้อง คุณสามารถสร้างโครงสร้างดังกล่าวได้ด้วยมือของคุณเอง
