Der Aufbau einer Wasserrad
Wenn Sie das Glück haben, einen Strom zu haben, durch dein Land läuft, dann sind Sie mit einer Quelle für saubere grüne erneuerbare Energie gesegnet. In diesem Artikel werden wir den Aufbau eines kompletten DIY Wasserrad Energieerzeugungssystem folgen.
Pete von Mawdesley in West Lancashire ist ein Elektronik-Ingenieur mit guten Händen auf der Fähigkeit mit etwas mechanisch. Mit Interesse an der Selbstversorgung. und eine Eigenschaft mit einem Strom durchzogen ist, die einzig logische Sache zu tun war, ein Wasserrad zu bauen Strom für sein Büro zu Hause zu generieren.
Der Strom Pete Eigentum Kreuzung hat insgesamt Kopf von 1,5 Metern. Um jedoch die Nachbarn vom Lärm eines Wasserrad zu schützen. gibt es 0,5 Meter nutzbaren Kopf. Er hat bei nur 1-2 Litern pro Sekunde (l / s) im Sommer Flussrate geschätzt, 40-60 l / s im Herbst / Winter / Frühjahr typisch und ein satten 200-1000 l / s, wenn der Stream Hochwasser nach schweren regen.
Eindämmen des Streams
Zunächst einmal ein Damm hatte konstruiert, um werden, um den Strom in Richtung der Wasserrad schleusen. (Wo Stau nicht möglich ist, stellten Sie ein Run von River würde verwendet.) Der Damm eine 24 Zoll Wassersäule geschaffen, die den für das Wasserrad Paddel geplant durch einen Spalt in der Breite gleich vergangen - 2 Meter.
Während der Konstruktion des Dammes wurden zwei Tauchpumpen verwendet, um Wasser um einen temporären ‚Schlamm‚Damm mit einem Sumpfloch in der Vorderseite abzulenken. Der Damm wurde im Sommer gebaut, wenn die Flussrate am niedrigsten war, und so waren die Pumpen nur auf 5% der Zeit während des Zeitraums 24 Stunden erforderlich alles gebaut zu bekommen.
Bau der Wasserrad
Der Rahmen
Jede Wasserrad braucht einen Rahmen eine Achse trägt, auf dem sie sitzt frei dreht als das fließende Wasser schiebt ihn herum. Längen von brandneuen Öfen getrocknet 3 "x 2" Eiche verwendet wurde (kostenlos erhalten, sonst ein weniger teures Holz würde verwendet wurde). Der fertige Rahmen wurde mit 6 Zoll lang M8 Schrauben in das Bett Gestein verschraubt, wie unten bei der Konstruktion gezeigt:
20mm Bohrung Lagerbocks Selbstschmierlager (unten im Bild) wurden für die Achse (Kosten etwa £ 3.50 jeden von eBay UK - hier klicken eBay für Kissenblocklager suchen) verwendet.
Permanentmagnet-Generator
Der Permanentmagnet-Wechselstromgenerator für dieses Projekt ausgewählt war die WindBlue DC-540 - eine Lichtmaschine typischerweise in geringen Windbereichen an Windkraftanlagen eingesetzt. sondern auch gut geeignet, um Wasserkraft-Anwendungen (mit geeigneten Gearing). Der Generator kostet etwas mehr als US $ 200 plus Versand in das Vereinigte Königreich (die 1 Monat nahm).
Da dieses Wasserrad bei nur 10 Umdrehungen pro Minute rotiert wurden die Wasserrad Ausgang 10-275 RPM auf Zahnrad bis eine Rollenkette und gehärtete Zahnräder verwendet (in Stufen von 1: 4,5 und dann 1: 6 insgesamt gearing von etwa 1:25 bis geben) .
Kleiner (12 mm Bohrung) Stehlager (unten dargestellt - Wälzlager blau sind) wurden verwendet, um die Zahnräder in Position zu halten.
Wasserrad Video
Klicken Sie unten, um das fertige Wasserrad in Aktion nach einer guten Nacht regen zu sehen - Erzeugung 5 Ampere bei 80 Volt = 400 Watt.
Mit der Power
Die WindBlue Lichtmaschine kommt mit einem in Brücke gebaut Gleichrichter die erzeugte AC Strom in DC zu drehen, die verwendet werden können, Batterien etc. Verbindungen in die Dreiphasen-Wechselstromausgang des Generators zu berechnen sind auch so vorgesehen, dass eine alternative (extern) Brückengleichrichter kann verwendet werden.
Die 12 Volt Batteriebank besteht aus vier 55Ah AGM zyklenSolarBatterien parallel für eine Gesamtkapazität von 220Ah bei 12V verbunden. Derzeit 2.5mm Ausrüstung Draht (mehrdrähtigen Kupfer) verwendet wird, um den gleichgerichtete Gleichstromausgang vom Generator zur Batterie Bank 15 Meter entfernt zu verbinden. Da es über die 15m Lauf * durch (ein paar Prozent) dieser relativ dünne Kabel einige Spannungsabfall ist, wird es bald mit dicker (10 mm Durchmesser) Kabel ersetzt werden.
* Klicken Sie hier um unseren automatischen Leitungsverluste Rechner zu versuchen.
Ein Xantrex C35 Controller (erhältlich von US $ 100 + neu) wird derzeit als Laderegler verwendet, um die Batterien vor der Überlastung zu schützen. Wenn die eingestellte Batterie die volle Spannung erreicht ist, wird der Controller konfiguriert ist, einen offenen Kreis zu machen Verlassen des Wasserrad (die dann auf sie keine Last hat) auf Freilauf. Dies könnte leicht in Wasserrad führt beschädigt zu werden, und so eine Widerstandsheizung 12 / 24V wird in Kürze als Dumplast hinzugefügt wird durch den Controller wird automatisch eingeschaltet, wenn die Batterien voll sind.
Der erzeugte Strom wird zwischen einer Batterie in der Garage und die Hauptbatteriebank (Bild oben) aufgespalten, die in einem Garten Büro (umgerechnet Schuppen) befinden. Die Ladung wird aufgeteilt durch eine Diode und Leistungswiderstand (5 x 0,1 Ohm 10 Watt bewertet in Reihe geschaltet) mit 0.25-1.25A typischerweise in die Garage Batterie geht, und 2A-6A in das Büro Batteriebank. (Es gibt auch ein 65W PV Solarpanel auf das Dach des Hauses ausgestattet, um die Hauptbatteriebank im Sommer geladen zu halten).
Im Büro eine 600 Watt modifizierte Sinuswelleninverter 230 VAC liefert einen Laptop und ein TFT-Display anzutreiben. Die Batterie in der Garage ist in einem reinen Wechselrichter zum Stromlicht Sinus 200W verbunden.
(Man beachte, dass ein modifizierte Sinuswelleninverter typischerweise nicht mit energieeffizienten CFL Glühbirnen verwendet werden kann).
Zukünftige Verbesserungen geplant
Da der Generator hohe Spannungen bei niedriger Drehzahl erzeugt wäre es effizienter sein thebattery Bank 24V oder sogar 48V neu zu konfigurieren. Dies würde auch die Dicke des Kabels reduzieren zwischen Generator und Batteriebank erforderlich, würde aber den Kauf von (teurer) 24V oder 48V Wechselrichter erforderlich machen.