Микро-ГЭС! Хочу себе такую
В то время, как главный энергетик страны (Чубайс) пугает народ зимней нехваткой электроэнергии, а потребление электроэнергии растет нешуточными темпами, на другой стороне этого "хаоса" находятся изобретатели-одиночки, которые только и занимаются тем, что придумывают и внедряют технологии для альтернативного получения электрической энергии. К сожалению, поддержка государства в этих случаях ничтожно мала или отсутствует вовсе.
Одним из таких изобретателей является Ленев Николай Иванович с его мини-гидроэлектростанциями (я бы даже сказал микро), работающими без использования дамбы и многотонных конструкций. Нужен только сравнительно небольшой поток воды (подойдет даже крупный ручей) и небольшое устройство, с помощью которого можно получать ток от 10кВт и выше:
"Гидроэлектростанции в ближайшем будущем смогут обходиться без гигантских бетонных плотин.
Не будут разливаться искусственные моря, изменяя климат окрестных мест, затапливая поля и луга. Начинается новая эра в энергетике – время бесплотинных электростанций.
Еще недавно через многие реки ползали допотопные паромы, привязанные к переброшенному с берега на берег тросу. К днищу такого парома крепился жесткий стальной лист под углом 45 градусов к набегающему водному потоку. Течение реки двигало паром поперек русла. Чтобы отправиться назад, достаточно было развернуть стальной лист на 90 градусов.
Как знать, не это ли древнее как мир изобретение натолкнуло алтайского самоучку Николая Ленёва на идею бесплотинной электростанции? Так же точно он разместил дощечки под углом 45 градусов к течению реки. Соединил их велосипедной цепью – получился замкнутый контур, бесконечно вращаемый набегающим потоком. Осталось соединить цепь с валом, на который посажен генератор.
Первый образец Николай Иванович собрал в сарае из подручных материалов. Весил он чуть больше 20 килограммов. А мощностью отличался уже солидной: позволял освещать и отапливать все домашнее хозяйство.
Попутно обнаружился неожиданный эффект: после прохождения через «вертушку» скорость водного потока возрастает. Ленёв замерял неоднократно: у набегающего потока скорость 1 метр в секунду, у выходящего из установки – 3 метра в секунду. Школьный учебник физики (а в более сложные Николай Иванович никогда не заглядывал) объяснить эту странность не мог. А использовать ее оказалось удобно: следом за одной портативной станцией ставишь другую такую же – и разгоняешь воду еще больше. Появилась возможность на любой, самой тихой речушке ставить каскады переносных электростанций и, не вредя природе, вырабатывать колоссальные ресурсы энергии.
Разумеется, изобретение не осталось незамеченным. Дошел Ленёв аж до самого алтайского губернатора, правда, бывшего. Государственный муж ознакомился с изобретением. И заявил: «Мы ведь сюда из Кузбасса уголь составами гоним, а ты предлагаешь от него отказаться». Понял Николай Иванович, что придется ему искать счастья в других краях. Продал дом, хозяйство и подался с женой и двумя детьми в соседний Красноярский край, в поселок Шушенское.
Но и здесь изобретателя не поняли. Правда, соседи – якутские энергетики, – увидев бесплотинную ГЭС, заинтересовались и купили. На эти деньги плюс выручка от продажи дома Николай с Надей, взяв малышей на руки, поехали в столицу – только здесь, полагают они, их поймут и оценят.
Теперь ученые и инженеры из знаменитого ФИАНа, МГТУ имени Баумана и ВНИИ электрификации сельского хозяйства с головой окунулись в расчеты, изучают вращающиеся дощечки в попытках понять, откуда берется энергия.
Кстати, уже доказали, что собранная Ленёвым установка мощностью 11 киловатт при конструктивных усовершенствованиях может давать в 10 раз больше."
Учитывая результаты расчетов и испытаний экспериментальной установки, уже создана инициативная группа по внедрению данного изобретения:
Открытое письмо:
Кабинет Министров РФ
Академия Наук РФ
Центральный Аэрогидродинамический институт «ЦАГИ»
Московское отделение института «Гидропроект»
Санкт-Петербургское отделение института «Гидропроект»
Красноярское отделение института «Гидропроект»
«Ленинградский Металлический Завод» г. Санкт-Петербург
АО “Гидромонтаж” г. Москва
Предприятие ОРГРЭС г. Москва
Уважаемые господа
Мы, инициативная группа, по разработке альтернативных источников энергии, в составе инженеров - механиков, гидроэнергетиков, электротехников, научных сотрудников и программистов предлагаем к рассмотрению разработку по получению энергии нетрадиционным способом, позволяющим получать из горизонтального безнапорного потока воды от 5-ти до 400 раз больше энергии, чем при получении энергии традиционными способами. Понимаем, что это звучит парадоксально, но это подтверждено точными математическими расчетами проведенными нашими специалистами, а также натурными испытаниями разрабатываемой нами экспериментальной установки.
Во всем мире сейчас остро стоит проблема энергетической безопасности. Учитывая нехватку генерирующих мощностей и стремительное повышение мировых цен на углеводородное топливо, описываемый нами способ получения энергии способен кардинально решить эту проблему. Прямой экономический эффект от его внедрения в народное хозяйство России без учета прибылей по зарубежным контрактам составит сотни миллиардов долларов США, как показано в приблизительных расчетах приведенных ниже.
В настоящее время мы разрабатываем экспериментальную установку, по получению энергии этим способом. Аналог подобной установки, но другой конструкции уже существует в России. Он создан господином Леневым Н.И. и запатентован в 2001 году как “двигатель для утилизации энергии текущей среды”. Регистрационный номер патента 2166664. Однако принцип работы этой установки до сих пор не был ясен, поэтому невозможно было расчитать ее оптимальные типоразмеры для получения максимального эффекта. В лучшем случае, как мы выяснили, господину Леневу удавалось добиться не более 4-6 кратного превышения мощности относительно расчитанной по стандартному, общепринятому методу. В некоторых случаях его установка не выдавала даже расчетной мощности, так как она не соответствовала свойствам текущего потока. Однако при точном расчете, машины подобного рода могут выдавать мощность, многократно превышающую даже эти цифры. Дело в том, что общепринятый метод расчета энергии потока не учитывает очень важный фактор, который существенно (до 400 раз!) позволяет увеличить кратность получаемой от установки энергии. Нам удалось выяснить принцип работы подобных установок и полностью расчитать их энергетические характеристики.
Мы готовы сделать доклад на специально созванной по этому поводу конференции с участием всех заинтересованных структур и организаций, где мы можем изложить особенности этого способа производства энергии и расчета машин построенных на этом принципе. Так же, при необходимости, возможна демонстрация работающей установки в соответствующих условиях (возможно на испытательной базе ЦАГИ). Однако производство аппарата создаваемого нами еще не налажено. Поэтому если уважаемый господин Ленев выразит согласие воспользоваться его производственными мощностями и создать установку его конструкции согласно нашим расчетам с учетом оптимальных типоразмеров мы готовы сотрудничать на взаимовыгодных для всех условиях.
Подобные установки можно монтировать в любой безнапорный поток воды (река, канал, ручей, морские и океанские поверхностные течения и т.п.) со скоростью течения от 0.1 мс до 10 мс и глубиной от 0.5 м до 50 м при этом отсутствует необходимость строительства дамб и других гидротехнических сооружений. Преимущества этих установок по сравнению с плотинными и традиционными безплотинными ГЭС описаны ниже.
Для примера возмем Бурейскую ГЭС недавно построенную и введенную в эксплуатацию (пока не полностью) на реке Бурея в Амурской области.
- низкая себестоимость капвложений = 50-150$/кВт для Бурейской ГЭС 1000$/кВт. Т.о.
только на капстроительстве одной ГЭС аналогичной Бурейской можно с’экономить около 2
млрд долларов
- быстрота производства = 30-60 дней. Для плотинных станций – годы и десятилетия
- отсутствие водохранилища (экологический эффект)
- отсутствие затрат в зоне затопления водохранилищем за отсутствием такового
- мобильность
- отсутствие вспомогательных механизмов и устройств(маслохозяйство, компрессорные
установки, лекажные агрегаты, сервомоторы и т.п.), что повышает надежность
- отсутствие необходимости обслуживания
- отсутствие необходимости создания инфраструктуры вокруг ГЭС (авто- и жд дороги,
поселки строителей и эксплуатационников и т.п.) на которую тоже тратятся немалые
средства.
- приближенность к энергопотребителям (отсутствие ЛЭП и высоковольтных трансформаторов)
- отсутствие необходимости выбора створа плотины, т.е. можно монтировать в любом месте
- отсутствие угрозы затопления здания станции за отсутствием такового
- отсутствие угрозы разрушения дамбы за отсутствием таковой (известны мировые прецеденты
подобных катастроф)
- удельная мощность в 5-400 раз больше чем у традиционных, существующих безплотинных ГЭС
- возможность работы в очень широком диапазоне скоростей потока начиная от 0.1 мс при
которых традиционные безплотинные ГЭС работать не могут, следовательно более полное
использование гидроэнергетических ресурсов
Будем рады внести свою лепту в повышение энергобезопасности России
http://lenev.ru/rus/www/index.php
Все вышеизложенное говорит только об одном - в нашей стране (возможно, и не только в нашей) существует множество различных разработок дешевых альтернативных источников энергии. Но позиция государства, очевидно, направлена скорее на подавление, нежели на содействие таким разработкам, т.к. это приведет к потере монополии государства и частных компаний и невозможности таким образом сдирать с населения огромные деньги.
Что ж, остается надеятся, что рано или поздно новые дешевые источники энергии так или иначе станут доступны населению, а пока будем ждать повышения цен на газ и электроэнергию.
Подобная установка сможет обеспечить не только самые минимальные нужды, но и позволит запитать домашние системы видеонаблюдения, состоящие из камер системы видеонаблюдения, специального пульта и других источников энергопотребления. С микроГЭС вы легко сможете купить системы видеонаблюдения и не думать о том, откуда её запитывать.
|
|
- ANNA's blog
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Новые записи в журнале:
- Шитье из платков
- Уход за ресницами
- Помогите собакам найти хозяев!
- Детские обучающие мультики
- Зарисовка для молодых мам
- Экостандарт в автомобилестроении. Когда?
- Знакомьтесь с рассылкой "Волшебство осознанного праздника"
- Съезд Творцов Родовых поместий и Школы "Счастье" в г.Челябинске 2012
- Любить себя, значит - уважать Творца
- Варианты чехлов для техники
Комментарии
Снова о микро-ГЭС
Данный способ отъёма мощности водного потока является наиболее выгодным и с экологической точки зрения, так как совершенно не нарушает естественного русла реки, занимая от 1% до 10% площади, тем самым, не препятствуя свободному перемещению речной Фауны и Флоры в отличие от существующих ГЭС.
Для того, что бы понять, ощутить, как и какие силы действуют в ГЭБе, достаточно провести эксперимент в собственной квартире:
наберите воды в свою ванну, отмерьте 1метр и поставьте метки, для начала - просто проведите ладонь за 1сек. этот метр.
Попробовали?
Теперь возьмите на кухне разделочную доску и сравните её площадь с площадью моей лопасти – 180 х 500 мм. Скорее всего, она будет 0,5 площади лопасти. Осторожно проведите потихоньку несколько раз, стараясь приблизиться к скорости 1м/сек. Почувствовали - какое усилие?
Но это ещё не всё! Поверните свою доску на 45 градусов и попробуйте вновь, стараясь удержать руку параллельно длине ванны, по-прежнему стремясь к 1м/сек. Впечатляет!?
И даже это ещё не всё. У меня в установке, имеющей габариты 0,6х0,7х1,5м – 16 таких лопастей. Вот и перемножьте кто на 16, а кто и на 32, в зависимости от размеров своих досок.
Только это всё предыстория. История началась тогда, когда её начали смотреть специалисты.
Как сразу же определил проф. Л. Н. Бритвин – она создаёт перед собой небольшой подпор сантиметров 10 при скорости потока 1м/сек. а за собой – разряжение и потому на лопасть вода, падая с этого подпора, воздействует уже с иной скоростью, чем в окружающем потоке. А при наличии ещё и разряжения на выходе установки поток под действием центробежной силы и гравитационной постоянной увеличивает свою скорость! В чём не трудно убедиться на представленных фотографиях по выходящему потоку и буруну, который он создаёт.
Как говорит д.т.н. Чапкевич А.Л. – работает, как насос.
Как я понял из его ещё далеко не законченных изысканий – явление кавитации заставили производить полезную работу, не разрушая – из-за малых скоростей и давлений – тело установки.
Несомненно, кто-то что-то в ней ещё найдёт…
Конструкция представляет собой систему (два ряда) лопастей прямоугольной формы (плоская пластинка) оси которых делят их на две (1/2) не равные части, большая из которых всегда (за счёт действия потока) находится за осью дальше по потоку. Тем самым достигается минимальное её вращение вокруг своей оси и, следовательно, наименьшие турбулентные завихрения. Оси лопастей, своей верхней и нижней частями, в свою очередь, закреплены на верхней и нижней, замкнутых в кольца - цепях ПРЛ (либо на любом другом гибком элементе). Цепи передают усилие через звёздочки (рабочие колёса) на два вертикальных вала, с которых механическая энергия движущейся среды (воды, воздуха и т.д. и т.п.) через гибкую муфту и промежуточный вал передаётся на валы электрогенераторов. Валы установки через подшипники скольжения (качения) жёстко закреплены на каркасе установки, имеющим закрытые на 2/3 боковые и глухую нижнюю стенки, что не препятствует поступлению дополнительной воды из окружающего потока через верх и 1/3 боковых стенок установки. В одном каркасе рационально размещать минимум три установки. Положение лопастей по отношению к основному потоку регулируется неподвижными направляющими для цепи и подвижными для большей из сторон лопасти, а, меняя расстояние между подвижной направляющей для лопасти и неподвижной для цепи, мы задаем необходимый угол поворота между лопастью и направлением основного потока от 00 до 450, добиваясь тем самым оптимального режима работы установки либо останавливая её полностью. Таким образом, поток воздействует на лопасть фактически перпендикулярно, под 900. Один из валов установки имеет натяжное устройство, регулирующее натяжение цепей. Лопасти должны иметь свободу вращения на своих осях, а оси так же свободно вращаться в креплениях к цепям. Между лопастью и местом крепления к цепи на осях должны устанавливаться ролики, которые и будут катиться по неподвижным направляющим, удерживая тем самым цепь постоянно в перпендикулярном положении относительно направления основного потока.
В отличие от ныне существующих источников электроэнергии данная конструкция создавалась "подручной", приемлемой для ручного изготовления, монтажа и обслуживания. Она позволяет использовать комплектующие из уже выпускающегося на сегодня оборудования, как-то сельскохозяйственная техника, отслужившего свой срок автотранспорта и прочего подходящего "железа". А это многократно удешевляет изготовление первого изделия, которое за два-три месяца окупит как своё изготовление, так и заработает на следующее при сегодняшних тарифах на электроэнергию! 20кВт * 24часа * 30 дней * 0,48руб (тариф региона) =7 000 руб в мес.
Именно это и позволяет наиболее полно использовать каждый кубический метр потока движущейся среды.
Геометрические размеры такой детали, как звёздочка (рабочее колесо) для любых размеров установок желательно выдерживать в пределах не более 500-350мм., так как от этого напрямую зависит число оборотов вала. Диаметр самого вала рассчитывается под каждые конкретные нагрузки и условия эксплуатации и колеблется от 25-5Омм. Размеры лопастей, их количество, соответственно и прочность цепи подбираются в зависимости от ширины и глубины реки, а количество штук установок в длину реки - от необходимой мощности потребления!
Под принятые характеристики изготавливается соответствующий корпус, желательно из трубы, для получения дополнительной плавучести. Каркас делается разборным, что позволит собирать его на месте эксплуатации без привлечения грузоподъёмных механизмов.
Размеры блоков не ограничены, в зависимости от необходимой мощности и размеров реки. Как пример, возьмём: ширина - 1200мм, глубина - 700мм, длина - 1250мм, т.е. объём - 1куб. метр, он позволяет разместить в нём 3 установки с 17 лопастями в каждой, имеющих, в свою очередь: ширину - 150мм и глубину - 500мм, т.е. каждая площадью - 0,075кв.м, а так как две лопасти всегда будут находиться на поворотах, тогда общая рабочая площадь одной установки - I,125кв.м, а сумма 3-хв одном каркасе (1куб.м потока) будет - 3,375кв. метра!!!
Именно это и позволяет использовать возникающие центробежное и центростремительное ускорения, значительно увеличивающие как скорость движения потока, так и действие силы тяжести, разделённого на секции, потока движущейся среды. В нашем случае - реки.
Из каких материалов следует изготавливать данную установку?! Из любых подручных. Дерево, пластмасса, алюминий, железо, титан - всё что угодно, что по карману. От этого будут завесить только сроки эксплуатации вашей установки, и всё. На выработку электроэнергии это никак не повлияет.
Назовите мне хотя бы одну из ныне существующих конструкций, допускающих такой выбор материалов для изготовления?! Нет таких, не вспоминайте.
Обратите внимание, число оборотов у неё довольно низкое (45/60), да и работает она постоянно в воде, т.е. износ материалов будет минимальным.
Много вопросов о её заиливании, зарастании водорослями и т.д. Брёвна, крупные ветки, прочий крупногабаритный мусор мы сеткой отвернём. Ну а всё остальное пройдёт через неё как по конвейеру. В зимний период применим давно используемый плотогонами способ поднятия теплых нижних слоёв воды с помощью нескольких брёвен перед установкой имеющих на одном конце груз, а на другом – поплавок. Вода, поднимаясь, размоет во льду необходимую нам майну.
Размеры рассматриваемой установки: длина - 1250мм, ширина – 1200мм, глубина - 700мм, итого 1куб. метр занимаемого объёма реки. Возможны любые другие комбинации данных размеров, для ручья - уменьшенная глубина, но за счёт количества установок в вдоль длины ручья набираем любую необходимую мощность. Ведь скорость в ручьях значительно выше и, например, при скорости потока: V=10 м/сек, с каждого куб. метра мы можем СНЯТЬ - at=10х10: 0,2 = 500м/секF=1000х500=500000н; P= 500000х0,63 = 315000н; или N =315кВт!
Полная стоимость установки мощностью 20кВт будет не более 50000 - 120000рублей т.е. не более 5000 рублей за 1кВт. установленной мощности. Или в У.Е. от $50 до $150, возьмем среднее 100 У.Е.
Материалоёмкость одного киловатта нашей установки, в зависимости от используемых материалов на изготовление, будет варьироваться от нескольких сот грамм (пластмасса) до 2-Зкг (сталь) на 1кВт уст. мощности.
Сроки изготовления – будут, измеряется в зависимости от технической подготовленности изготовителя - месяцами, неделями, днями, а при серийном изготовлении на профильном заводе на выпуск 1кВт. уст. мощности - часы и минуты!
Сроки монтажа - это в зависимости, о какой установке идёт речь. Если мы говорим о переносной установке для туристов, охотников, рыбаков и т.д., то на её развёртывание и установку в реку (вместе с надуванием наплавного понтона) потребуется полчаса - час. Если же мы говорим о ГЭС мощностью в несколько МВт или ГВт для крупного города или промышленного предприятия - 1-2-3 года, смотря, кто и как будет монтировать. Смотря, какие средства будут на это сразу отпущены и т.п. вопросы, никак не зависящие от самой конструкции.
Эксплуатационные потребности - следить, конечно, надо, а в остальном не сложнее граблей установка получилась, а потому и персонал на обслуживание скорее честный нужен, чем образованный.
Вот и сравните с любым из ныне существующих источников энергии. По любому из показателей наша установка на порядок, а то и на два имеет преимущества перед аналогами.
Установка (БГЭС), позволяет получать электроэнергию как со свободного течения рек (бесплотинная гидроэлектростанция), так и с любого, даже самого незначительного движения воздуха (ветроэлектростанция).
Для понимания преимуществ данной станции по отношению к аналогам остановимся, для начала, на особенностях данной конструкции.
Что отличает нашу установку от других?
Первое. Мы увеличили рабочую площадь. В нашей установке нет ни одной лопатки, которая бы не работала в каждый отдельно взятый момент или противодействовала работе остальных. Лопасти расположены двумя рядами, каждый из которых является рабочим. На развороте – лопасти также работают.
Сравнивая нашу модель с существующими аналогами, мы не можем назвать ни одной конструкции, которая бы имела такое соотношение рабочей площади к общей площади конструкции (рабочего окна).
Второе. Мы поставили рабочие лопатки по отношению к движущемуся потоку под 45 градусов. Тем самым мы не только на останавливаем движение воды, отнимая у неё всю энергию, но провоцируем возникновение дополнительных сил, значительно увеличивающих мощность водного потока, а, соответственно, и нашей установки. Так при скорости течения реки 1 м/с нам удалось снять 11 кВт с установки, размерами 1,5*0,7*0,6м.
Третье. Мы задействовали два вала. В отличие от всех существующих турбин, где так или иначе присутствует форма винта, правда в некоторых случаях несколько видоизменённая, мы ушли от этой формы. Объясню почему. Винт обязывает нас соблюдать точность изготовления, нужны и особо прочные материалы из-за высоких оборотов вращения турбин. В нашей же конструкции использование двух валов со множеством рабочих лопаток позволяет сосредоточить всю механическую энергию на цепи (тросе, фале, ленте и т.д.), что автоматически снимает с нас обязанность точности и особой прочности изготовления лопаток, валов и прочих элементов.
Четвёртое. Форма установки, а также преимущество, описанное в п.2 (лопатки под 45 градусов, не останавливающие поток) позволяют говорить о блочном строительстве наших станций. Мы имеем возможность ставить наши станции вплотную друг к другу по длине, ширине или глубине реки. Тем самым мы можем говорить о блочном строительстве БГЭС (ВЭС) любой необходимой потребителю мощности: и для небольшого потребителя (десятки КВт у.м. ), и для среднего (сотни КВт у.м.), и для большого (МВт-ы ГВт-ы) – реки-то в России длинные, а конструкция позволяет максимально использовать любую реку наиболее эффетивно – только размеры блоков изменяй…
Отметьте: в нашей установке частота вращения валов – всего 30-60 оборотов в минуту. Согласитесь, совсем немного мы сместили акценты: два вала вместо одного + множество одновременно работающих лопастей вместо одной = в итоге получаем малые обороты при большой мощности, позволяющих нам не соблюдать особую точность и отказаться от каких-то особых материалов при изготовлении конструкции + возможность эффективного использования свободного течения рек.
Всё вместе взятое позволило нам получить значительные преимущества при позиционировании нашей установке на рынке источников энергии.
Источник http://www(точка)ntpo(точка)com
Микро-ГЭС!
Заинтересован в практическом проектировании и строительстве микро ГЭС мощностью 10 МВт кантейнерного исполнения заводской готовности. Адрес для связи. esko777@mail.ru
Извините
Извините, мы посредничеством не занимаемся. Наш ресурс строго информационного характера. Обращайтесь на сайт производителя