Принцев Николай Владимирович - соискатель
АВТОНОМНОЕ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОДОСНАБЖЕНИЕ*
___________________
*в данной работе приводятся только авторские разработки
Сегодняшнее развитие коммунального хозяйства практически не возможно без развития автономного снабжения электрическим током, тепла, а так же без развития систем автономной очистки и подачи питьевой воды.
АВТОНОМНОЕ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОДОСНАБЖЕНИЕ подразумевает под собой, прежде всего энергосбережение, к которому можно отнести повышение качества жизни жителей, именно поэтому мы останавливаемся на нетрадиционных источниках тепла и электроэнергии.
Для получения электричества сегодня применяются следующие виды установок: ветроэнергетические установки, микро гидроэлектростанции (микро ГЭС), солнечные батареи и коллекторы.
Остановимся пока что на ветростанциях. Ветряные электростанции в основном делятся на следующии типы: волнового, турбо, и колёсного типов. Последние тоже делятся в основном на два это: ветряки с поперечным расположением генератора и с продольным расположением генератора.
Принцип работы ветровой установки изображённой на рисунке 1: В атмосфере из-за разности температур и давлений образуется турбулентный поток, именуемый ветром, за счёт которого приводится в движение лопастное колесо. По схеме видно что лопастное колесо установлено на валу генератора, а генератор установлен на упорном подшипнике 1. Электричество с электрогенератора передаётся через муфту передачи электричества, установленную в упорном подшипнике 1, и через провода 2.
Микро ГЭС могут применяться в различных районах России. Микро ГЭС имеют широкое применение для народного хозяйства и для сельскохозяйственной промышленности.
Микро ГЭС имеют многие преимущества по сравнению с ГЭС макро размеров, такие, как например: малая стоимость; простота эксплуатации и установки; и повсеместность применения микро ГЭС.
Микро ГЭС различаются на несколько типов, в основном на два это микро ГЭС с падающим потоком, микро ГЭС наплавного типа, а также волнового типа, и турбо микро ГЭС. Мы же остановимся на расчёте микро ГЭС с падающим потоком.
Расчёт микро ГЭС заключается в расчёте годового (сезонного) прохождения воды через микро ГЭС, расчёте водоподающей аппаратуры, и расчёте водяного колеса микро ГЭС.
Расчёт средней мощности микро ГЭС заключается в получении среднеарифметического сезонных прохождений воды.
PСР. = (Pосен. +Pвесен. +Pзимн. +Pлетн.) / 4С
Где: PСР. – среднегодовое прохождение воды; Pосен. осеннее прохождение воды; Pвесен. –весеннее прохождений воды; Pзимн. –зимнее прохождений воды; Pлетн. летнее прохождений воды; 4С – четыре сезона;.
Расчёт колеса микро ГЭС с падующим потоком воды
Энергия падающей воды высчитывается по формуле:
E = V x М
Где: Е – энергия; V – скорость падения (воды); М – масса падающей (подаваемой воды).
Объём секции колеса высчитывается по формуле:
V = PR21 x H- P R22 x H
N
Где: V- объём секции; P- число пи; R- радиус колеса; H- длинна колеса; N- количество лопастей;.
На рис. 2 изображён расчёт водяного колеса микро ГЭС.
Принцип работы микро ГЭС с (падающим потоком), изображенной на рис. 3: водоподаватель подаёт воду на колесо, за счет чего приводится в движение водяное колесо, а это означает, что механическая энергия колеса переходит в электрическую посредством электрогенератора.
Микро ГЭС наплавного типа. Её принцип работы немногим отличается от микро ГЭС выше изложенного стационарного типа. Водой приводятся в движение колесо, посредством передачи приводятся в движение генераторы. Микро ГЭС удерживается на плаву при помощи удерживающих боксов.
Системы водоснабжения, в основном, состоят из систем очистки и подачи питьевой и технической воды. Для современной очистки воды применяются следующии виды фильтрации: ионообменный, испарительный, механи-ческий, ультрафиолетовый (рис. 5).Во впускную трубу 1 рис.5 входит грязная (т.е. с микроорганизмами) вода, далее вода поступает в корпус 5, далее вода, уже очищенная вода выходит из выходной трубы 2. Ультрафиолетовым излучателем излучаются губительные для микроорганизмов лучи, которые отражаются от зеркальных стенок корпуса 5 и от зеркального шара 3.
Заключение:
В заключении хотелось бы сказать, где будет применяться автономное электротепловодоснабжение. Оно будет применяться в различных районах России, что солидаризуется с современными европейскими тенденциями по дифференциации коммунального комплекса. Т.е. когда в мегаполисах, устраиваются в каждом отдельно взятом доме собственные котельные, энергетические установки, системы фильтрации воды и очистки скоков. Что позволяет экономить энергоресурсы, также позволяет обеспечить энергетическую безопасность данного объекта.
