Kenaikan harga listrik secara berkala membuat banyak orang berpikir tentang masalah sumber listrik alternatif. Salah satu solusi terbaik dalam hal ini adalah pembangkit listrik tenaga air. Pencarian solusi untuk masalah ini tidak hanya menyangkut skala negara. Semakin banyak, Anda bisa melihat pembangkit listrik tenaga mini hidro untuk rumah (cottage). Biaya dalam hal ini hanya untuk konstruksi dan pemeliharaan. Kerugian dari struktur seperti itu adalah bahwa konstruksinya hanya mungkin dalam kondisi tertentu. Aliran air diperlukan. Selain itu, pembangunan struktur ini di halaman Anda memerlukan izin dari otoritas setempat.
Skema pembangkit listrik tenaga mini hidro
Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air untuk rumah cukup sederhana. Diagram strukturnya adalah sebagai berikut. Air jatuh pada turbin, menyebabkan baling-baling berputar. Mereka, pada gilirannya, karena torsi atau penurunan tekanan, menggerakkan aktuator hidrolik. Darinya, daya yang diterima ditransmisikan ke generator listrik, yang menghasilkanlistrik.
Saat ini, skema pembangkit listrik tenaga air paling sering dilengkapi dengan sistem kontrol. Ini memungkinkan desain untuk bekerja dalam mode otomatis. Jika diperlukan (misalnya, kecelakaan), dimungkinkan untuk beralih ke kontrol manual.
Berbagai pembangkit listrik tenaga mini hidro
Harus dipahami bahwa pembangkit listrik tenaga air mini dapat menghasilkan tidak lebih dari tiga ribu kilowatt. Ini adalah kekuatan maksimum dari struktur seperti itu. Nilai pastinya akan tergantung pada jenis HPP dan desain peralatan yang digunakan.
Bergantung pada jenis aliran air, jenis stasiun berikut dibedakan:
- Saluran, ciri khas dataran. Mereka dipasang di sungai dengan aliran rendah.
- Stasioner menggunakan energi air sungai dengan aliran air yang cepat.
- HPP dipasang di tempat-tempat yang aliran airnya turun. Mereka paling sering ditemukan di organisasi industri.
- Mobile, yang dibuat menggunakan lengan yang diperkuat.
Untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air, bahkan aliran kecil yang mengalir melalui situs sudah cukup. Pemilik rumah dengan sumber air tidak boleh putus asa.
Salah satu perusahaan Amerika telah mengembangkan stasiun yang dapat dibangun ke dalam sistem pasokan air di rumah. Sebuah turbin kecil dibangun ke dalam sistem pasokan air, yang digerakkan oleh aliran air yang bergerak secara gravitasi. Ini memperlambat kecepatanaliran air, tetapi mengurangi biaya listrik. Selain itu, instalasi ini sepenuhnya aman.
Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini sedang dibangun di pipa saluran pembuangan. Tetapi konstruksi mereka membutuhkan penciptaan kondisi tertentu. Air yang melalui pipa harus mengalir secara alami karena kemiringannya. Persyaratan kedua adalah diameter pipa harus sesuai dengan peralatan. Dan ini tidak bisa dilakukan di rumah terpisah.
Klasifikasi HPP mini
Pembangkit listrik tenaga air mini (rumah yang digunakan sebagian besar milik swasta) paling sering adalah salah satu dari jenis berikut, yang berbeda dalam prinsip operasi:
- Kincir air adalah jenis yang tradisional dan paling mudah dibuat.
- Baling-baling. Digunakan jika sungai memiliki saluran dengan lebar lebih dari sepuluh meter.
- Karangan bunga dipasang di sungai dengan sedikit aliran. Struktur tambahan digunakan untuk meningkatkan kecepatan aliran air.
- Rotor Darrieus biasanya dipasang di pabrik industri.
Pilihan ini umum karena tidak memerlukan pembangunan bendungan.
Kincir Air
Ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air klasik, yang paling populer untuk sektor swasta. Pembangkit listrik tenaga mini hidro jenis ini berbentuk roda besar yang dapat berputar. Bilahnya diturunkan ke dalam air. Sisa struktur berada di atas saluran, memaksa seluruh mekanisme untuk bergerak. Kekuatanditransmisikan melalui penggerak hidrolik ke generator yang menghasilkan arus.
Stasiun baling-baling
Pada bingkai dalam posisi vertikal adalah rotor dan kincir angin bawah air, diturunkan di bawah air. Kincir angin memiliki bilah yang berputar di bawah pengaruh aliran air. Resistensi terbaik diberikan oleh bilah selebar dua sentimeter (dengan aliran cepat, namun kecepatannya tidak melebihi dua meter per detik).
Dalam hal ini, bilah digerakkan karena gaya angkat yang dihasilkan, dan bukan karena tekanan air. Selain itu, arah gerakan sudu tegak lurus dengan arah aliran. Proses ini mirip dengan ladang angin, hanya bekerja di bawah air.
Garland HPP
Pembangkit listrik tenaga mini hidroelektrik jenis ini adalah kabel yang direntangkan di atas tempat tidur dan dipasang pada bantalan dorong. Turbin dengan ukuran dan berat kecil (rotor hidrolik) digantung dan dipasang dengan kaku di atasnya dalam bentuk karangan bunga. Mereka terdiri dari dua setengah silinder. Karena penyelarasan sumbu, ketika diturunkan ke air, torsi dibuat di dalamnya. Ini mengarah pada fakta bahwa kabel menekuk, meregang dan mulai berputar. Dalam situasi ini, kabel dapat dibandingkan dengan poros yang berfungsi untuk mentransmisikan daya. Salah satu ujung tali terhubung ke gearbox. Daya ditransfer ke sana dari putaran kabel dan rotor hidrolik.
Kehadiran beberapa "karangan bunga" akan membantu meningkatkan kekuatan stasiun. Mereka dapat dihubungkan satu sama lain. Bahkan itu tidak banyak membaik.efisiensi HPP ini. Ini adalah salah satu kelemahan dari struktur seperti itu.
Kerugian lain dari spesies ini adalah bahaya yang ditimbulkannya bagi orang lain. Stasiun semacam ini hanya bisa digunakan di tempat-tempat sepi. Tanda peringatan adalah wajib.
Rotor Daria
Pembangkit listrik tenaga air mini untuk rumah pribadi jenis ini dinamai menurut nama pengembangnya - Georges Darier. Desain ini dipatenkan pada tahun 1931. Ini adalah rotor dengan bilah di atasnya. Untuk masing-masing bilah, parameter yang diperlukan dipilih secara individual. Rotor diturunkan di bawah air dalam posisi vertikal. Baling-baling berputar karena penurunan tekanan yang terjadi di bawah aksi air yang mengalir di atas permukaannya. Proses ini mirip dengan gaya angkat yang membuat pesawat lepas landas.
HPP jenis ini memiliki indeks efisiensi yang baik. Keuntungan kedua adalah arah aliran tidak menjadi masalah.
Dari kelemahan jenis pembangkit listrik ini, seseorang dapat memilih desain yang rumit dan pemasangan yang sulit.
Kelebihan pembangkit listrik tenaga mini hidro
Terlepas dari jenis desainnya, pembangkit listrik tenaga mini hidro memiliki sejumlah keunggulan:
- Ramah lingkungan, tidak menghasilkan zat berbahaya bagi atmosfer.
- Proses pembangkitan listrik tidak bersuara.
- Air tetap bersih.
- Listrik dihasilkan terus-menerus, terlepas dari waktu atau kondisi cuaca.
- Bahkan aliran kecil saja sudah cukup untuk melengkapi stasiun.
- Surplus listrik bisa dijual ke tetangga.
- Tidak perlu banyak dokumentasi izin.
Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro DIY
Anda dapat membangun stasiun air untuk menghasilkan listrik sendiri. Untuk rumah pribadi, dua puluh kilowatt per hari sudah cukup. Bahkan pembangkit listrik tenaga air mini do-it-yourself dapat menangani nilai ini. Tetapi harus diingat bahwa proses ini ditandai oleh sejumlah fitur:
- Perhitungan yang tepat sulit dilakukan.
- Dimensi, ketebalan elemen dipilih "dengan mata", hanya secara empiris.
- Struktur improvisasi tidak memiliki fitur pelindung, sehingga sering terjadi kerusakan dan biaya terkait.
Oleh karena itu, jika tidak ada pengalaman dan pengetahuan tertentu di bidang ini, lebih baik tinggalkan ide semacam ini. Mungkin lebih murah untuk membeli stasiun yang sudah jadi.
Jika Anda masih memutuskan untuk melakukan semuanya dengan tangan Anda sendiri, maka Anda harus mulai dengan mengukur kecepatan aliran air di sungai. Lagi pula, itu tergantung pada kekuatan yang bisa diperoleh. Jika kecepatannya kurang dari satu meter per detik, maka pembangunan pembangkit listrik tenaga mini hidro di tempat ini tidak dapat dibenarkan.
Langkah lain yang tidak boleh diabaikan adalah perhitungan. Penting untuk menghitung dengan cermat jumlah biaya yang akan dikeluarkan untuk pembangunan stasiun. Akibatnya, ternyata pembangkit listrik tenaga air bukanlah pilihan terbaik. Maka Anda harus memperhatikan jenis listrik alternatif lainnya.
Pembangkit listrik tenaga air mini bisa menjadi solusi penghematan biaya terbaikuntuk listrik. Untuk konstruksinya, perlu ada sungai di dekat rumah. Tergantung pada karakteristik yang diinginkan, Anda dapat memilih versi pembangkit listrik tenaga air yang sesuai. Dengan pendekatan yang tepat, Anda bahkan dapat membuat struktur seperti itu dengan tangan Anda sendiri.
