Ткач

1.

МБОУ СОШ №1 ЗАТО Озерный
Индивидуальный проект по физике
по теме:
«Источник альтернативной энергии:
микро-гидроэлектростанция»
Работу выполнил ученик 11 класса
МБОУ СОШ №1 ЗАТО Озерный
Ткач Владимир
Преподаватель: учитель физики
Макашутина Людмила Викторовна
2021год

2.

Актуальность темы:
Сила водного потока это возобновляемый
природный ресурс , позволяющий получать
практически бесплатное электричество.

3.

Получение электроэнергии при извлечении
потенциала воды- одно из перспективных
направлений «зеленой» энергетики. Ее
плюсы заключаются в использовании
неисчерпаемых бесплатных ресурсов
планеты с нанесением наименьшего
ущерба природной обстановке.

4.

Цель работы - оптимизировать расходы за электроэнергию
дачного дома путем установки микро-ГЭС на реке.
Задачи:
1. Изучить теоретический материал по данной теме
2. Получить, исходя из расчетов электроэнергии, полный объем
мощности потребления
3. Подобрать по данным расчетам микро - ГЭС исходя также из
измерения уровня и скорости реки в разные сезоны
4. Оборудовать место на реке и установить микро-ГЭС
5. Анализ проведенных работ и замер параметров выработки и
преобразования электроэнергии в реальных условиях и
окупаемость этого проекта.

5.

Теория:
Что такое микро-гидроэлектростанция?
Микро — ГЭС – это электростанция, обладающие малой
мощностью (до 10 кВт), служит для преобразования
гидравлической энергии потока жидкости в электрическую
для дальнейшей передачи сгенерированной
электроэнергии в энергосистему.

6.

Типы микро-ГЭС:
-Плотинные (В основу способа создания водного
напора, положено строительство плотины, от которой по
специальному желобу (трубе), потоки воды
направляются к турбине)

7.

- Деривационные. (При устройстве микро — ГЭС данного
типа, используется естественный напор воды (быстрые горные
реки). В этом случае часть воды отводится из русла реки и
направляется к турбине, после чего, вода сбрасывается в
основное русло.

8.

Плотинно-деривационные
• В данном типе
электростанций,
используется как
естественный напор, так и
напор, создаваемый
плотиной.
-Свободно-поточные.
• Данный тип не
предполагает
строительства напорных
сооружений,
кинетическая энергия
воды используется в ее
свободном течении,
путем установки
специальных устройств,
наплавного или
погружного вида.

9.

Классификация микро-ГЭС по конструкции:
Осевые турбины. У турбин такого типа поток воды движется
вдоль оси, попадая на лопасти.

10.

Радиально-осевые турбины. В рабочем
колесе турбин данного типа поток сначала движется радиально
(от периферии к центру), а затем в осевом направлении (на
выход).

11.

Ковшовые турбины.
вода подаётся через сопла по касательной к окружности,
проходящей через середину ковша. При этом она, проходя
через сопло, формирует струю, летящую с большой скоростью
и ударяющую о лопатку турбины, после чего колесо
проворачивается, совершая работу. После отклонения одной
лопатки под струю подставляется другая.

12.

Поворотно-лопастные турбины. У данной турбины лопасти
могут поворачиваться вокруг своей оси одновременно, за счёт
чего регулируется её мощность.

13.

Определение потребления электроэнергии жилого дома.
Местоположение жилого дома: Тверская область, Фировский р-н,
деревня Сосновка. Данное помещение используется не для
постоянного проживания, имеет печное отопление.
1.Расчет текущих затрат за электроэнергию
(период: 2020 год, тариф: 2.99 руб./кВт)
№
01
мес.
кВт
195
Сумма 583
/руб.
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
234
699
219
654
187
559
212
633
200
598
221
660
167
499
189
565
227
678
235
702
250
747
Итого
(руб./
год):
7577

14.

Расходы на покупку оборудования
для микро-ГЭС
№
п.п.
1.
2.
3
4
5
6
Наименование
Стоимость /руб.
Генератор ГТ-1А
4000
Ремень клиновой (А)
300
Вал + подшипники
1100
Металлическая П-образная 13000
конструкция+ верхнебойное
колесо (нерж. металл)
Кабель 2.5 кв (100 метров)
3200
Аккумулятор
7Инвертор 8500
55А/ч
(500Вт)
Итого: 30100
Окупаемость проекта : 3-4 года

15.

Схема микро-ГЭС
дом

16.

Вывод
Микро-ГЭС –хорошая альтернативный источник электроэнергии
в случае:
-интенсивной скорости реки,
-отдаленности объекта от ЛЭП
В рассматриваемом мною варианте альтернатива нецелесообразна в связи с тем,
что дачный дом уже ранее подключен к линиям ЛЭП (и за эти услуги оплачены
ранее денежные средства).
Дом не используется круглогодично, затраты на электроэнергию в месяц не
превышают 800 рублей. В случае приобретения необходимого оборудования для
микро-ГЭС затраты составят не менее 27100 рублей, что окупится не ранее чем
через 3, 5 года исходя из расхода электроэнергии для дачного дома.
Помимо долгого периода окупаемости проекта, в зимний период, когда скорость
реки значительно снижается, микро-ГЭС не сможет работать, что может привести
к ущербу.
Таким образом, в данном случае, считаю нецелесообразным
приобретение оборудования для микро-ГЭС не смотря на все
оптимальные показатели выдаваемой электроэнергии.