Два молодых бельгийских изобретателя Джаспер Верридт и Грит Слачмалдеср благодаря стартапу разработали революционную модель мини-ГЭС, которая способна вырабатывать от 1 до 200 кВт энергии и при этом не влиять на естественный поток реки. Турбина с условным названием Turbulent создана с помощью 3D-печати и основывается на принципах биомимикрии.
Главное преимущество новой турбины заключается в применении природных принципов потока (вихревых), чтобы конвертировать речную энергию в электричество.
Молодым разработчикам хотелось создать компактный, простой в установке, экологичный источник энергии, не слишком дорогой и приспособленный для использования в отдаленных регионах, который стал бы своеобразным шагом на пути к децентрализации зеленой энергии.
В работе мини-электростанции Turbulent для получения энергии используется искусственно создаваемый водоворот с разностью высот 1 метр. Этого хватает для того, чтобы электроэнергия выработалась и сконцентрировалась в одной точке. Маленькая река может обеспечить электричеством 3-4 семьи. Важная особенность разработки заключается в том, что Turbulent никак не сказывается на естественном течении рек, в отличие от дамб, и не вредит рыбам.
Именно на полную экологичность и «работу с природой» акцентируют внимание основатели мини ГЭС. Так, если рыба попадет в турбину, она легко сможет выплыть из него благодаря низком давлении и особой конструкции установки. Также для производства Turbulent использовались экологически чистые материалы.
Кроме того, разработчики отмечают, что конструкция турбины будет предотвращать накопление вокруг себя разнообразного мусора, плавающего в реках. Из-за чего Turbulent не будет требовать частого технического обслуживания, а поскольку она создана из прочных материалов и конструкций, в компании уверяют, что она может бесперебойно работать до 20 лет.
Полагаясь на такие материалы можно с уверенностью сказать, что возобновляемый водный ресурс, как направление найдет свое место среди альтернативных источников энергии и к нему проявят интерес все желающие построить мини-ГЭС возле своего дома.
https://savenergy.info/page/renewable-water-resource/
Способы использования потенциальной и кинетической энергии потока.
а — непосредственное использование потенциальной энергии;
б — использование кинетической энергии, полученной из потенциальной;
в — совместное использование кинетической и потенциальной энергии;
г — использование потенциальной энергии, полученной из кинетической;
д — непосредственное использование кинетической энергии.
Розовым цветом выделены взаимодействующие с потоком элементы.
Создания перепада уровней за счёт ускорения потока.
Индекс 1 относится к исходным параметрам потока, индекс 2 — к параметрам потока после ускорения.
khd2.narod.ru
offtop.ru
Исследуя свободно-поточные турбины, которые приводятся в действие естественным течением потока и поэтому могут работать без плотины (в том числе и достаточно известную ГЭС Ленева), инженер-гидроэнергетик Герман Владиславович Трещалов обратил внимание на особенности характера изменения кинетической и потенциальной энергий потока при небольших значениях скоростей и перепадов уровней. Результаты анализа показали очень интересные возможности, хотя ни о какой дополнительной «сверхъединичной» энергии в данном случае речь не идёт.
Весьма вероятно, что уникальные лесосплавные сооружения Шаубергера со сверхмалым расходом воды тоже работали не столько за счёт «левитативной силы воды», сколько именно за счёт эффекта Трещалова, оптимальным образом сочетая кинетическую и потенциальную энергию потока. Хотя в основе работы шаубергеровских энергетических установок (репульсина, «домашнего генератора» и др.) лежат, скорее всего, другие физические явления. А вот его труба для транспортировки руды, возможно, использовала и то, и другое.
На рисунке показан эскиз схемы «гидрокомпрессорная станция» использующая энергию течения реки (потоки показаны стрелками) для создания в воздушном колоколе потенциальной энергии давления воздушной пружины.
Это сварная конструкция из листа. Она устанавливается на дно речки. Заглубление до верхней части оговаривается условием.
Слева течение создаёт повышенное давление воды в коробе водозабора. По трубе слева направо поток проходит через вихревую камеру (конус), попадает в камеру воздушного колокола, из него в короб с пониженным давлением водосброса.
Условие заглубления станции:
На поверхности течения реки корпус станции, действуя как экран, создаёт стоячую волну солитон с характерными водяным бугром и ложбиной за ним, которые в сумме составляют длину волны. По условию эффективности использования энергии течения, заглубление не должно превышать длины волны солитона. Это желательно, но не обязательно.
Ложбина стоячей волны примерно совпадает с водозабором вихревой камеры, что создаёт локальный ускоренный водосток в неё сверху вниз и по спирали, формирует водоворот в камере. При подсосе потоком в низу вихревой камеры и благодаря её конусообразной форме, к вершине конуса вихревой поток приобретает большую скорость. Этот эффект используется для струйной эжекции атмосферного воздуха в массу воды, образуя водовоздушную смесь.
Попадая по трубе в камеру «воздушный колокол», смесь сепарируется, воздух аккумулируется в верхней части колокола.
Преимущество этой ПНЕВМОминиГЭС в технологической простоте и малой себестоимости изготовления (сварные работы, армированный бетон…) и отсутствию механических деталей трения. На зиму станцию можно оставлять подо льдом или отбуксировывать на берег (слив балласт). Хороший водоворот и не промёрзнет при 40С. Увеличивать мощность целесообразно за счёт модульного принципа.
Превратить аккумулированную воздушной пружиной энергию в электроэнергию целесообразно по схеме ЭМГД генератор по патенту Богомолова. Запасать энергию впрок целесообразно в водонапорной башне, в которую вода из реки поднимается насосом «эрлифт». Отапливать помещения целесообразно используя теплогенератор БАК Богомолова с приводом от гидропневмостанции