Станция водоворот

дата: 24-01-2012 - 21:47 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

Гидроэлектростанция - водоворот... Хостинг фото Всего фото: 5 Это не бассейн для купания, из которого выдернули затычку, а экспериментальная электростанция нового типа, которая работает и развивается с осени 2005-го в Австрии (фото с сайта home.tele2.at). Создавая этот необычный проект, его автор думал в первую очередь об экосистемах, которые страдают от электростанций, например, гидравлических. Даже мини-ГЭС на маленьких речках и каналах тут небезупречны. Но изобретатель парадоксальным образом нашёл способ повысить КПД таких сооружений. Огромные плотины, перекрывающие большие реки, очевидно, служат великолепным источником энергии. Но об экологических последствиях перегораживания рек известно всем. Малые ГЭС на небольших реках и ручейках вроде бы наносят природе куда меньший ущерб. Но вот об их высокой мощности говорить не приходится. Казалось бы, непросто совместить эффективность ГЭС с их экологической безупречностью. Между тем, такая конструкция существует и доказала свою работоспособность на практике. Диаметр бассейна с водоворотом составляет 5,5 метров. Максимальная высота падения воды достигает 1,6 метра. На фото внизу станция ещё не достроена (фотографии с сайта home.tele2.at). Необычную схему для малых ГЭС нашёл австрийский изобретатель Франц Цотлётерер (Franz Zotlöterer) из местечка Оберграфендорф (Obergrafendorf) со своим проектом «Техника водоворота» (Wasserwirbeltechnik). Прежде всего он решил, что перегораживать всю реку плотиной – нецелесообразно и вредно. Вместо этого он предложил часть потока, вблизи берега, отводить в специальный канал, направляющий воду к плотине. Последняя тоже весьма необычна на вид. Это бетонный цилиндр, к которому вода подходит по касательной, обрушиваясь в центре в глубину. Так в центре цилиндра образуется водоворот, который и закручивает турбину. Преимуществ у такой схемы мини-ГЭС Цотлётерер обнаружил целую кучу. Обычно река «оснащена» меандрами, вихревое течение в которых способствует аэрации воды. В канале с плотинами мини-ГЭС этого нет. Зато, если заменить обычные плотины «водоворотными», природная аэрация восстанавливается (иллюстрация с сайта home.tele2.at). Во-первых, КПД преобразования энергии падающей воды в ток достиг 73%, что очень хорошо. А ведь Франц использовал не самый совершенный электрический генератор. С перерывами станция начала давать ток в общественную энергосеть ещё в сентябре 2005-го, непрерывно – с марта 2006-го. И за последний год непрерывной работы его «Гравитационно-водоворотная станция» (так внушительно немец назвал новый тип ГЭС), установленная на каком-то ручье, выработала свыше 50 мегаватт-часов электричества при рабочем перепаде высот воды примерно в 1,3 метра (вообще-то, он колебался) и расходе примерно в 1 кубометр в секунду. Максимальная электрическая мощность этой мини-станции достигает 9,5 киловатт. В среднем этого достаточно для питания 10-15 коттеджей (с учётом неравномерности уровня потребления). Во-вторых, скорость вращения турбины оказалась довольно низкой, так что для рыбы, попавшей в водоворот, лопасти колеса опасности не представляют. Тем более что лопасти эти не рассекают воду, а поворачиваются синхронно с водоворотом. Автор новации отмечает сравнительную простоту и дешевизну строительства своей ГЭС. Однако, несмотря на миниатюрность, станция, «как взрослая», участвует в энергоснабжении страны (фотографии с сайта home.tele2.at). В-третьих, водоворот перемешивает загрязнители, одновременно хорошо аэрируя воду, что способствует интенсивной работе микроорганизмов, очищающих её естественным образом. Это свойство станции восстанавливает процессы, идущие в обычной реке, которой присущи многочисленные повороты. В больших спрямлённых руслах каналов и водохранилищ почти ламинарное течение приводит к исчезновению аэрации воды и, как следствие, потере её способности к самоочищению. В-четвёртых, водоворот способствует терморегуляции в водоёме. Увеличенная площадь контакта воды с воздухом приводит к её охлаждению за счёт испарения жарким летом. Зимой же ГЭС продолжает работать подо льдом. Наиболее плотная вода (с температурой в 4 градуса) тяготеет к центру водоворота. По краям цилиндра образуется ледяная корка, которая выступает в роли утеплителя, не дающего слишком сильно охладиться центру. Фактически водоворот действует как машина, стремящаяся, в некоторой степени, привести температуру протекающей воды зимой к 4 градусам, что, по идее, может оказывать некое благоприятное влияние на жизнь ниже по течению (тут автор ГЭС подробностей не объясняет). Зато он приводит ещё один весомый аргумент в пользу своей конструкции. Эта станция обошлась примерно в $75 тысяч, что дешевле, чем аналогичная по мощности мини-ГЭС, построенная по классическому образцу. Как видим, турбина примитивна по форме и устройству, однако имеет неплохой КПД. Справа: счётчик показывает почти 52 мегаватт-часа, проданных изобретателем станции энергокомпании EnergieVersorger Niederösterreichs (фотографии с сайта home.tele2.at). На этом достоинства водоворота не исчерпываются. Франц отмечает лучшую ремонтопригодность, значительно меньшие сложность и периодичность обслуживания, более простую конструкцию и прочие технологические преимущества этой станции. Изобретатель уверен, что такая схема наиболее оптимальна для возведения ГЭС мощностью до 150 киловатт. Причём конструкция начинает превосходно работать (показывает хороший КПД турбины) уже при перепаде высот воды всего в 0,7 метра. Конечно, существуют модели малых ГЭС, работающих вообще без перепада высот (просто на течении). Но в «водоворотной» ГЭС, как уверен австриец, сочетаются очень высокая эффективность (как с точки зрения физики, так и в плане финансовых затрат) и непревзойдённая дружественность живой природе. Тем не менее Цотлётерер ещё не вполне доволен результатами. Он продолжает совершенствовать проект и рассчитывает поднять мощность своей мини-ГЭС. Очередная реконструкция сооружения намечена на это лето. (с) Уфффф. Как сложно вставлять фото.... просто ужас..... капс отредактирован Это сообщение отредактировал Тепло-техник - 27-01-2012 - 00:18

Шахтер дата: 24-01-2012 - 22:46 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	интересно.. нам какраз нужна минигэс на ручье... это может стать альтернативой предлагаемому варианту.

дата: 24-01-2012 - 22:50 [ i ]
Unregistered Статус: Свободен	QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 22:46) интересно.. нам какраз нужна минигэс на ручье... это может стать альтернативой предлагаемому варианту. У вас показываются рисунки темы?

Шахтер дата: 24-01-2012 - 22:54 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 22:50) QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 22:46) интересно.. нам какраз нужна минигэс на ручье... это может стать альтернативой предлагаемому варианту. У вас показываются рисунки темы? к сожалению нет :( пишет, что нужно изменить адрес... Но из описания устройство приблизительно понятно..

дата: 24-01-2012 - 22:55 [ i ]
Unregistered Статус: Свободен	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 22:50) QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 22:46) интересно.. нам какраз нужна минигэс на ручье... это может стать альтернативой предлагаемому варианту. У вас показываются рисунки темы? Просит изменить адрес. Или отсутствует указание источника перехода

Шахтер дата: 24-01-2012 - 23:13 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 23:08) А теперь отображаются рисунки? Да, теперь все видно :)

Шахтер дата: 24-01-2012 - 23:18 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	Интересная конструкция, но все же я не вижу там ничего на 75 тысяч... на мой взгляд она тянет тысяч на 10 или может чуть больше. Тут только земельные работы и заливка бетона, никаких дорогостоящих или сложных технических устройств.

The Dude дата: 24-01-2012 - 23:21 [ i ]
Репутация: 4750 Статус: Старая монета Женат	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 23:19) Опытным путем установлено, что в полный рост нельзя. Можно только миниатюры. Или я что-то делаю неправильно... Ты как-то через ж. фото добавляешь.

Шахтер дата: 24-01-2012 - 23:24 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 21:47) Зато он приводит ещё один весомый аргумент в пользу своей конструкции. Эта станция обошлась примерно в $75 тысяч, что дешевле, чем аналогичная по мощности мини-ГЭС, построенная по классическому образцу. 75 тысяч долларов, так во всяком случае у вас написано в тексте :)

The Dude дата: 24-01-2012 - 23:25 [ i ]
Репутация: 4750 Статус: Старая монета Женат	QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 23:23) QUOTE (Румпельштицкин @ 24.01.2012 - время: 23:21) Ты как-то через ж. фото добавляешь. Я использую в кнопках кодов кнопку IMG и указываю полную ссылку на файл рисунка из свойств рисунка... Сначало работает, а потом нет... А как надо? Надо тупо в пост вставлять код, который вам выдается после загрузки фото на хостингфайлов.

дата: 24-01-2012 - 23:28 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 23:24) 75 тысяч долларов, так во всяком случае у вас написано в тексте :) А вы видите акуратный бетонный лоток до конструкции и после? Сама конструкция в два яруса - верхняя воронка и нижний отвод воды... А стоимость самого генератора и устройства синхронизации частоты? И турбина тоже чего-то стоит... И учтите, что это Европа... На руском языке ничего нету... Не правда-ли интересная и дешовая конструкция не приносящая никакого экологического ущерба... Это сообщение отредактировал Mnogotochie - 25-01-2012 - 00:51

The Dude дата: 24-01-2012 - 23:49 [ i ]
Репутация: 4750 Статус: Старая монета Женат	Так как добавили сейчас намного хуже, чем они в куче были бы. Перепостите все фото в теме, больших картинок не видно.

Шахтер дата: 24-01-2012 - 23:57 [ i ]

Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен

QUOTE (Mnogotochie @ 24.01.2012 - время: 23:28) QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 23:24) 75 тысяч долларов, так во всяком случае у вас написано в тексте :) Чего то не вижу где... А вы видите акуратный бетонный лоток до конструкции и после? Сама конструкция в два яруса - верхняя воронка и нижний отвод воды... А подземное электропомещение, где очевидно стоит генератор и электрооборудование... А стоимость самого генератора и устройства синхронизации частоты? И турбина тоже чего-то стоит... И учтите, что это Европа... На руском языке ничего нету... Не правда-ли интересная и дешовая конструкция не приносящая никакого экологического ущерба... Бетонный лоток и вся бетонная конструкция это 5-6 тысяч евро вместе со всем земельными работами. Никаких подземных помещений с генераторами просто нету - никто не станет закапывать генератор, когда его можно просто разместить сверху над конструкцией и в случае чего легко обслуживать и менять. В данном случае очевидно, что генератор просто снят, для демонстрации эффекта. там в тексте у вас написана мощность - 9.5 киловатт. Такой генератор без труда унесет взрослый человек. Турбина - дешевый сварной винт из листовой стали. Устройство синхронизации? Скорее всего обычный инвертор за 300 баксов. так что вся конструкция даже на 10 тысяч тянет с трудом. Это сообщение отредактировал Шахтер - 24-01-2012 - 23:57

дата: 25-01-2012 - 00:01 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

QUOTE (Шахтер @ 24.01.2012 - время: 23:57) Бетонный лоток и вся бетонная конструкция это 5-6 тысяч евро вместе со всем земельными работами. Никаких подземных помещений с генераторами просто нету - никто не станет закапывать генератор, когда его можно просто разместить сверху над конструкцией и в случае чего легко обслуживать и менять. В данном случае очевидно, что генератор просто снят, для демонстрации эффекта. там в тексте у вас написана мощность - 9.5 киловатт. Такой генератор без труда унесет взрослый человек. Турбина - дешевый сварной винт из листовой стали. Устройство синхронизации? Скорее всего обычный инвертор за 300 баксов. так что вся конструкция даже на 10 тысяч тянет с трудом. Во столько она обошлась автору изобретения... Не факт что ему все сразу удалось... Кроме того не стоит забывать про водоотвод и временную конструкцию... Это сообщение отредактировал Mnogotochie - 25-01-2012 - 19:11

Шахтер дата: 25-01-2012 - 12:43 [ i ]
Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен	Интересно, как они решили проблему нестабильного потока? Ведь стоит потоку уменьшится и воронка сразу просядет, а если его увеличить - захлебнется. И выложите формулы расчета параметров цилиндра в зависимости от от объема и скорости течения, если не сложно...

дата: 25-01-2012 - 14:51 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

QUOTE (Шахтер @ 25.01.2012 - время: 12:43) Интересно, как они решили проблему нестабильного потока? Ведь стоит потоку уменьшится и воронка сразу просядет, а если его увеличить - захлебнется. И выложите формулы расчета параметров цилиндра в зависимости от от объема и скорости течения, если не сложно... Проблема нестабильного потока может быть решена например с помощью лотка Вентури с переливом. Лоток Вентури - очень простая конструкция сужения открытого лотка, обеспечивающая протекание жидкости с одинаковой скоростью... Меняется только высота столба жидкости... Строим лоток Вентури высотой скажем 60см... Имеем стабильный поток воды одинакового объема и скорости... А все лишнее сливается через край по обводному каналу... Кроме того, скорость кручения воды в улитке не зависит от скорости входного потока воды и определяется только высотой водного столба в улитке... При правильном построении улитки скорость кручения воды будет стабильна при широких диопозонах высоты водного столба в ней... Небольшой научный фильм о воронкообразовании в жидкости... Это сообщение отредактировал Mnogotochie - 25-01-2012 - 19:11

дата: 25-01-2012 - 14:57 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

Мой проект мини-гидроэлектростанции... Но данная конструкция гидроэлектростанции, построенной Францем Цотлётерером (Franz Zotlöterer) на мой взгляд несовершенна и не использует всю энергию водного потока... Я предлягаю использовать комбинированный вариант, состоящий из трех гидроэлектростанций и использующий всю энергию водного потока... Такая гидроэлектростанция будет максимально эффективна с точки зрения потраченных ресурсов на ее строительство и полученной электроэнергии... Итак... 1ая. Гидроэлектростанция - это шнековая гидроэлектростанция в бетонном лотке, подводящем воду в улитку станции-воронки Франца Цотлётерера... 2ая. Гидроэлектростанция - непосредственно станция-воронка Франца Цотлётерера... 3я. Гидроэлектростанция - беличье колесо, установленное на выходе воды из станции воронки... Такая комбинированная гидроэлектростанция, состоящая по сути из трех, резко снижает затраты на ее производство и повышает КПД выработки электроэнергии... При строительстве станции-воронки Франца Цотлётерера уже заложены конструктивы для двух других гидроэлектростанций... Так что затрат тут никаких... Только выгода от модернизации... Итак, имеем очень простую, дешовую, экологически чистую и с высоким КПД гидроэлектростанцию, построить которую может практически любой... Это сообщение отредактировал Mnogotochie - 25-01-2012 - 15:25

Мавзон дата: 25-01-2012 - 22:16 [ i ]

Акула пера Репутация: 919 Статус: и это пройдет В поиске

Экономическая эффективность в условиях Российского Северо - Запада вызывает большие сомнения - неустойчивостьводного потока, вплоть до полного прекращения в засуху или сильные морозы... Относительно дешевые цены на электроэнергию, вложения и эксплуатационная стоимость конструкции, цена Проекта(!) Но главное - согласования, разрешения на строительство, бумаги, комиссии, регистрации, откаты - наши Российские реалии. Вердикт - хорошо, но не здесь!

дата: 25-01-2012 - 22:22 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

QUOTE (Мавзон @ 25.01.2012 - время: 22:16) Но главное - согласования, разрешения на строительство, бумаги, комиссии, регистрации, откаты - наши Российские реалии. Вердикт - хорошо, но не здесь! Ох уж эта Россея... Но никто не может вам запретить построить такую гидроэлектростанцию на своей земле... Ну а водопоток в южных регионах - стабилен... Надо только предусмотреть водоотвод паводковых вод, что совсем не сложно...

Мавзон дата: 25-01-2012 - 22:31 [ i ]

Акула пера Репутация: 919 Статус: и это пройдет В поиске

QUOTE (Mnogotochie @ 25.01.2012 - время: 22:22) Ох уж эта Россея... Но никто не может вам запретить построить такую гидроэлектростанцию на своей земле... Купить участок реки(!) и протащить под это дело согласованный(!) проект - не так просто и для людей, для которых обычная оплата 10 Квт/час электрознергии - как расходы на гуталин. Разве только в Южных (внезаконных) районах. Это сообщение отредактировал Мавзон - 25-01-2012 - 22:32

дата: 25-01-2012 - 22:48 [ i ]

Unregistered Статус: Свободен

QUOTE (Мавзон @ 25.01.2012 - время: 22:31) Купить участок реки(!) и протащить под это дело согласованный(!) проект - не так просто и для людей, для которых обычная оплата 10 Квт/час электрознергии - как расходы на гуталин. Разве только в Южных (внезаконных) районах. Я считаю, что должена быть государственная программа. Например для деревень и поселков... Для дач опять же... Ну а фермеры могут и сами взять это на вооружение... Это сообщение отредактировал Mnogotochie - 25-01-2012 - 22:51

Мавзон дата: 25-01-2012 - 23:11 [ i ]

Акула пера Репутация: 919 Статус: и это пройдет В поиске

QUOTE (Mnogotochie @ 25.01.2012 - время: 22:48) Я считаю, что должена быть государственная программа. Например для деревень и поселков... Для дач опять же... Ну а фермеры могут и сами взять это на вооружение... Для деревни или поселка 10 Квт - смешно, не стоит порчи реки и сопоставимо со средневековыми мельницами. Или маленьким дизелем. Госпрограмма - чиновники на порядки дороже экономии обойдутся. Для дач - а кто крайним будет, стоимость производимой энергии - 30 рублей в час, т.е. с учетом капитальных затрат, обслуживания и амортизации оборудования - затея не окупится никогда.

Шахтер дата: 26-01-2012 - 03:42 [ i ]

Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен

На счет поселков - я бы сделал просто водяное колесо - и смотрится красиво и дешевле на порядок, к тому же оно может быть мобильным - его можно смонтировать и демонтировать в любой момент. А для зимы можно использовать погружаемое горизонтальное асинхронное лопостное колесо И для экологии безопасно и достаточно просто и дешево, чтоб можно было сделать самому. Да и в глаза не очень бросается, спрятал его под мостом например и все.

k-113 дата: 26-01-2012 - 08:04 [ i ]

Мастер Репутация: 239 Статус: да плевать мне на статусы Женат

Китайцы лет сорок массово торгуют готовыми решениями для мини и микро гэс. Внешне очень похоже на центробежный насос (потому что принципиальной разницы и нет, только углы лопастей другие и система управления электромашиной). От любого подходящего водоёма отводится труба диаметром от 100 до 500мм, подключается к агрегату - и понеслось. Достаточно 2-3 метров перепада высот. Мощность от 5 до 50 кВт, цена как у мотоцикла, срок службы - пока не сломаешь. Правда, с суперэкологичностью не очень, и нанотехнологии не применяются - китайцы ребята простые, им не камлать, им - чтоб работало... p.s. Закручивание потока на входе в турбину применяется на всех "традиционных" ГЭС. Ничего в этом революционного и инновационного, типовое решение 19 века. Ещё и управляемое закручивание - там лопатки стоят, регулирующие скорость потока. В 19 веке с управляющей электроникой было никак, подстройка частоты тока делалась исключительно механически. В мегаваттных генераторах и сейчас делается, электроника только управляет положением лопаток. Насчёт достаточности 9кВт для нескольких коттеджей - ну, два - это ведь тоже несколько :). Или в тех коттеджах ни электроплит, ни стиральных машин, ни тем более обогревателей быть не должно.

Шахтер дата: 26-01-2012 - 14:56 [ i ]

Мастер Репутация: 96 Статус: Любите и размножайтесь. Свободен

QUOTE (k-113 @ 26.01.2012 - время: 08:04) Насчёт достаточности 9кВт для нескольких коттеджей - ну, два - это ведь тоже несколько :). Или в тех коттеджах ни электроплит, ни стиральных машин, ни тем более обогревателей быть не должно. Самое глупое, что можно придумать - это отапливать и греть воду в загородном доме от электричества. Есть на порядок более дешевые дрова. А на счет 9кВт этого хватит приблизительно на 5 коттеджей при условии наличия аккумуляторной станции, лучше всего со стационарными аккумуляторами. В таком случае вполне можно иметь и электроплиту и стиральные машины и микроволновки и другую электротехнику. на каждый дом приходится в таком случае примерно по 40 кВт в сутки или по 14.6 МВт в год. Этого более чем достаточно при рациональном использовании энергии.