Construire une noria
Si vous êtes assez chanceux d'avoir un ruisseau qui traverse votre terre, vous êtes bénis avec une source d'énergie verte et renouvelable propre. Dans cet article, nous allons suivre la construction d'un système de production d'énergie DIY complète noria.
Pete de Mawdesley à West Lancashire est un ingénieur en électronique avec de bonnes mains sur la capacité avec quoi que ce soit mécanique. Avec un intérêt pour l'autosuffisance. et une propriété avec un ruisseau qui le traverse, la seule chose logique à faire était de construire un moulin à eau pour produire de l'électricité pour son bureau à domicile.
Le flux traversant la propriété de Pete a une tête totale de 1,5 mètres. Cependant, pour protéger les voisins du bruit d'un moulin à eau. il y a 0,5 mètre de tête utilisable. Il a estimé débits à seulement 1-2 litres par seconde (l / s) en été, 40-60 l / s à l'automne / hiver / printemps en général, et une somme exorbitante 200-1000 l / s lorsque le flux est en crue après une forte pluie.
Endiguant le flux
Tout d'abord un barrage a dû être construite de manière à canaliser le flux vers la roue à aubes. (Où est la construction de barrages impossible, une course de la rivière mis en place aurait été utilisé.) Le barrage a créé une tête de 24 pouces d'eau qui passe à travers un espace de largeur égale à celle prévue pour les palettes de noria - 2 pieds.
Pendant la construction du barrage, deux pompes submersibles ont été utilisés pour détourner l'eau autour d'un barrage « boue » temporaire avec un trou de carter à l'avant. Le barrage a été construit pendant l'été lorsque le débit est au plus bas, et donc les pompes étaient seulement 5% du temps au cours de la période de 24 heures requis pour obtenir tout construit.
La construction de la roue hydraulique
le cadre
Tout noria a besoin d'un cadre supportant un axe sur lequel il se trouve en rotation libre comme l'eau qui coule pousse autour. Longueurs de nouveau séché au four 3 "x 2" chêne ont été utilisés (obtenus gratuitement, sinon un bois moins coûteux aurait été utilisé). Le cadre fini a été vissé dans la roche mère avec des boulons longs M8 6 pouces comme indiqué ci-dessous lors de la construction:
20 mm alésage roulements à graissage auto bloc d'oreiller (photo ci-dessous) ont été utilisés pour l'essieu (coût d'environ £ 3,50 par eBay au Royaume-Uni - cliquez ici pour rechercher eBay pour les roulements de bloc d'oreiller).
Alternateur aimant permanent
L'alternateur à aimant permanent choisi pour ce projet a été le WindBlue DC-540 - un alternateur généralement utilisé dans les zones de vent faible sur les éoliennes. mais aussi bien adapté aux applications centrales hydroélectriques (avec un engrenage de transmission). L'alternateur coûte un peu plus de 200 $ plus frais au Royaume-Uni (qui a pris un mois).
Étant donné que cette roue à aubes tourne à seulement 10 tours par minute, une chaîne à rouleaux et pignons durcis ont été utilisés pour engrenage jusqu'à la sortie noria 10 à 275 tours par minute (par étapes de 1: 4,5 et 1: 6 pour donner un engrenage total d'environ 01:25) .
des paliers à semelle plus petite (de l'alésage de 12 mm) (illustrés ci-dessous - les roulements sont bleues) ont été utilisés pour maintenir les roues dentées en place.
noria vidéo
Cliquez ci-dessous pour regarder le noria fini en action après la pluie une bonne nuit - générer 5 ampères à 80 volts = 400 Watts.
Utilisation de la puissance
L'alternateur WindBlue est livré avec un construit en pont redresseur pour transformer le courant alternatif généré en courant continu qui peut être utilisé pour charger des batteries, etc. Liaisons avec la sortie en courant alternatif à trois phases de l'alternateur sont également prévus de telle sorte qu'un pont redresseur alternatif (externe) peut être utilisé.
Le banc de batteries 12 volts se compose de quatre cycle profond 55Ah AGM batteries solaires connectées en parallèle pour une capacité totale de 220Ah à 12V. fil de l'équipement actuellement 2,5 mm (cuivre multibrins) est utilisé pour connecter la sortie de courant continu redressé à partir de l'alternateur à la batterie d'accumulateurs 15 mètres. Comme il y a une chute de tension * par ce câble relativement mince sur la piste de 15m (quelques pour cent), il sera bientôt remplacé par un câble plus épais (diamètre de 10 mm).
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Un contrôleur de C35 Xantrex (disponible à partir de US $ 100 + nouveau) est actuellement utilisé comme un contrôleur de charge pour protéger les batteries de la surcharge. Lorsque la batterie de consigne pleine tension est atteinte, le contrôleur est configuré pour réaliser un circuit ouvert laissant la roue à aubes (qui n'a alors pas de charge sur elle) à roue libre. Cela pourrait facilement entraîner la noria être endommagé, et donc un élément chauffant résistif 12 / 24V sera bientôt ajoutée comme une charge de vidage est automatiquement activé par le contrôleur lorsque les batteries sont pleines.
L'électricité produite est divisé entre une batterie dans le garage et la principale banque de batterie (illustré ci-dessus) qui est situé à un bureau de jardin (hangar converti). La charge est divisée à travers une diode et d'une résistance électrique (5 x 0,1 Ohm 10 Watt notées connectée en série) avec 0.25-1.25A allant typiquement dans la batterie de garage, et 2A-6A dans la banque de batterie de bureau. (Il y a aussi un panneau solaire 65W PV monté sur le toit de la maison pour garder la principale banque de batterie chargée pendant l'été).
Dans le bureau d'un onduleur à onde sinusoïdale modifiée 600 Watt fournit 230 V CA pour alimenter un ordinateur portable et un affichage TFT. La batterie du garage est relié à un inverseur d'onde sinusoïdale pure 200W pour l'éclairage électrique.
(Notez qu'un onduleur à onde sinusoïdale modifiée ne peut généralement être utilisé avec les ampoules fluorescentes compactes à faible consommation d'énergie).
Avenir Améliorations prévues
Etant donné que l'alternateur génère des tensions élevées à bas régime, il serait plus efficace de reconfigurer thebattery banque à 24V ou même 48V. Cela permettrait également de réduire l'épaisseur de câble nécessaire entre l'alternateur et la banque batterie, mais nécessiterait l'achat de (plus cher) 24V ou 48V onduleur.