Elektrický generátor - hydraulická turbína zo starej práčky

História vodnej energie začína jednoduchým vodným kolesom, ktoré naši predkovia vymysleli nainštalovať na pereje rieky. Najprv sa používal pre mlyn, čím sa uľahčila práca mlynských kameňov. Neskôr sa ľudia naučili využívať silu vody na rôzne účely – výrobu papiera, pílenie kmeňov, kováčstvo a dokonca aj pivovarníctvo. Vrcholom stvorenia bol elektrický generátor, ktorý bol pripojený k turbíne. Takto sa objavili vodné elektrárne, ktorých princíp sa dnes používa na domáce vynálezy, a to aj v dnešných domácich výrobkoch.
Jeho autorovi sa ho podarilo poskladať doslova zo starej práčky, mierne zmodernizovať a múdro využiť zdroje najbližšej rieky na svojom prímestskom pozemku. Tvrdí, že už niekoľko rokov žije bez elektrickej prípojky a za elektrinu neplatí ani cent. Výkon z hydrogenerátora stačí na zásobovanie elektrickou energiou nielen všetkých elektrospotrebičov v dome, ale aj na podporu práce dielne s elektrickým náradím. Ako je to možné? Poďme sa na to spolu pozrieť.

Princíp činnosti hydroelektrického generátora

Táto domáca výstavba využíva pôvodné telo práčky. Motor sa znova namontuje do režimu generátora a umiestni sa späť na svoje sedadlo. Peltonovo koleso sa používa ako hnacia turbína, ktorá akumuluje prúdy vody a prenáša kinetickú energiu do generátora. Striedavý 3-fázový prúd prijímaný na výstupe generátora prechádza cez usmerňovač pozostávajúci z troch diódových mostíkov. Jednosmerný prúd sa privádza na nabíjanie batérií cez ovládač az nich do meniča 12V/220V, pričom sa opäť získava premenlivá frekvencia.

Materiály, nástroje

Materiály:

• Stará práčka s invertorovým motorom;
  
• Peltonovo koleso;
  
• Malý kúsok markízy;
  
• Preglejka;
  
• Plexisklo alebo plexisklo;
  
• silikón;
  
• Hydroizolácia plastov - farba alebo tmel;
  
• Samorezné skrutky, matice, podložky, skrutky a brúsny papier.

Nástroj:

• Vŕtačka s korunkovou frézou, vrtáky a nástavcom na samorezné skrutky;
  
• Píla priamočiara alebo priamočiara;
  
• Ručné náradie: kľúče, kliešte, maliarsky nôž a silikónová pištoľ.

Zostavenie hydroelektrického generátora

Prípravné demontážne práce
Najprv musíme práčku rozobrať a nechať len diely, ktoré potrebujeme.

Stroj je vertikálneho typu, takže z prednej strany odstránime koncový kryt a demontujeme elektronický ovládací panel pre režimy prania.


Vyberieme vonkajší bubon a demontujeme čerpadlo a hadice prívodu prebytočnej vody.


Na pranie nepotrebujeme zotrvačník, ani vnútornú oceľovú nádobu na bielizeň.


Zostať by mal len vonkajší plastový bubon a motor na hriadeli.

Ako vidíme, znovu namontovaný invertorový motor už pri otáčaní hriadeľa vyrába elektrickú energiu.

Teraz musíte rozobrať motor a na kryte ponechať iba hriadeľ s ložiskami.

Výroba hydraulických turbín

Gumové tesnenie vyrezané zo starej komory nám pomôže utesniť hriadeľ. V strede urobíme otvor a pevne ho nasadíme na tyč hriadeľa.


Malé Peltonove koleso bude zbierať vodu. Tento vynález je starý takmer jeden a pol sto rokov, ale stále zostáva aktuálny a používa sa dokonca aj v niektorých vodných elektrárňach. Musí byť pripevnený k hriadeľu tak, aby sa mohol voľne pohybovať a nedotýkal sa krytu.

Označíme preň otvor v kryte na prívod vody a vyvŕtame ho dierkovou pílkou.




Pomocou priamočiarej alebo priamočiarej píly vyrobíme odtokový otvor v tvare obdĺžnika, ktorý uzavrieme samoreznými skrutkami s kúskom vodotesnej markízy. Malo by to vyzerať takto (foto).




Ďalej musíme urobiť zátku pre nádrž našej hydraulickej turbíny. Vyrábame ho z kusu preglejky odolnej voči vlhkosti a pomocou skladačky vyrežeme kruh rovnajúci sa vnútornému priemeru bubna. V samotnej zástrčke robíme kontrolný otvor na sledovanie prevádzky jednotky. Ktorá bude následne pokrytá plexisklom.



Koniec preglejky potiahneme silikónom a zatlačíme dovnútra. Zaisťujeme ho samoreznými skrutkami cez skriňu turbíny.




Z pogumovaného materiálu vystrihneme tesnenie na plexisklo a prilepíme ho silikónom na preglejku.




Po stranách obdĺžnika okna vyvŕtame štyri otvory a do nich zvnútra umiestnime upínacie skrutky. Pripevníme na ne plexisklo, aby bolo odnímateľné v prípade neočakávaných porúch.



Spoj medzi našou zástrčkou a telom utesníme silikónom.

Na ochranu elektrickej časti agregátu autor nainštaloval na okraj turbíny pomocou samorezných skrutiek dodatočný plastový plášť. Samotné plastové puzdro bolo natreté farbou na ochranu plastu pred prasknutím.



Je čas zostaviť motor a nainštalovať ho na jednotku.Pripevňujeme stator k montážnym skrutkám.


Na získanie jednosmerného prúdu na nabíjanie batérií pripájame pásik troch diódových mostíkov, každý na fázu.


Motor zakryjeme krytom rotora a upcháme prebytočné vypúšťacie otvory pre hadice zostávajúce v kryte.

Inštalácia a pripojenie

Náš generátor vodíka je takmer pripravený. Zostáva len pripevniť ho na rám vyrobený zo zváraných rohov a prispôsobiť prívod vody pomocou hydrantov. Výstupný výkon generátora je možné regulovať prítlačnou silou, prípadne priemerom otvoru v dýze kohútika, ktorý dodáva vodu priamo do samotnej turbíny. Smerová drenáž tiež zabezpečí, že sa voda vráti späť bez poškodenia rieky.

Skriňa turbíny môže byť pripevnená k uťahovaciemu pásu na zaistenie nákladu na vozidlách.

Skontrolujeme činnosť generátora a pomocou testera zmeriame prúd a výstupné napätie. Autor ubezpečuje, že pri tlaku vody v jeho oblasti jednotka vyprodukovala 21A pri 29V, čo sa rovná 600W. Zväčšením kohútikovej trysky dosiahol výkon 900W.




Elektrický obvod navrhnutý autorom tohto domáceho produktu nie je obmedzený len na generátor. Pre plynulý odber elektrickej energie v sieti je potrebné stabilné napätie a prúd, ktorý môžu dodávať akumulačné nádrže - batérie. Invertovaním malého napätia na napätie postačujúce na použitie v domácnosti môžete organizovať jeho napájanie a distribúciu cez domovú elektroinštaláciu k elektrickým spotrebičom. Autor tiež odporúča použiť elektronický ovládač, ktorý zobrazuje úroveň nabitia batérie, spotrebovaný prúd a výstup, teplotné podmienky atď.





Prírodné zdroje, ktoré sú okolo nás bohaté, sa dajú skutočne využiť pre dobro.Stačí trocha elektrických znalostí a pár starých súčiastok, ktoré sa povaľujú na dvore. A zvyšku pomôže vynaliezavosť a vynaliezavosť skutočného milovníka vynálezov, pretože práve takíto ľudia poháňajú pohyb a vývoj technického pokroku.

Pozri si video