Minielektrownia wodna to mała elektrownia wodna, która wytwarza niewielką ilość energii elektrycznej.

Zasada działania minielektrowni wodnej

Zasada działania małych elektrowni wodnych nie różni się od zasady działania dużych elektrowni. Woda formacji wodnej, rzeki, jeziora, zbiornika pod wpływem ciśnienia wytworzonego przez jej masę przemieszcza się w zadanym kierunku i przedostaje się do łopatek turbiny hydraulicznej. Turbina przekazuje swój ruch obrotowy na ruch obrotowy generatora, który wytwarza prąd elektryczny.
Ciśnienie wody powstaje w wyniku budowy tamy lub naturalnego przepływu wody, lub obu.

Klasyfikacja urządzeń

Za małe uważa się elektrownie wodne o mocy do 5,0 MW.
Istniejące małe elektrownie wodne klasyfikuje się według:

1. Zasada działania

• Za pomocą „koła wodnego” – w tym przypadku koło odbiorcze umieszcza się w środowisku wodnym równolegle do powierzchni wody, ale jest ono tylko częściowo zanurzone. Masy wody wywierając nacisk na łopatki koła, powodują jego obrót, co przenoszone jest na ruch obrotowy generatora.
• Konstrukcja girlandowa - w tej wersji urządzenia z przeciwnych stron ułożony jest kabel, na którym sztywno przymocowane są wirniki. Masy wody poruszające się stopniowo obracają wirniki. Ruch obrotowy wirników przenoszony jest na kabel, który z kolei obraca się i przekazuje swój ruch obrotowy na ruch obrotowy generatora. Generator jest zainstalowany na lądzie.
• W przypadku wirnika Darrieusa podstawą pracy urządzeń tego typu jest różnica ciśnień na łopatkach wirnika. Różnica ciśnień powstaje w wyniku przepływu wody po skomplikowanych powierzchniach wirnika.
• W przypadku śmigła – zasada działania jest podobna do działania generatora wiatrowego, z tą różnicą, że w przypadku minielektrowni wodnej łopaty umieszczone są w środowisku wodnym.

2. Możliwości zastosowania

• Zastosowanie przemysłowe (180 kW i więcej) - wykorzystywane do zasilania przedsiębiorstw lub sprzedaży konsumentom.
• Zastosowanie komercyjne (do 180 kW) - do dostarczania energii elektrycznej wykorzystywane są małe energochłonne przedsiębiorstwa i grupy domów.
• Do użytku domowego (do 15 kW) - służy do zasilania domów indywidualnych i małych obiektów.

3. Zgodnie z projektem turbiny

• Osiowy - w jednostkach tej konstrukcji woda porusza się wzdłuż osi turbiny i uderza w łopatki, które zaczynają się obracać.
• Promieniowo-osiowy – w tej konstrukcji woda przemieszcza się początkowo promieniowo względem osi turbiny, a następnie zgodnie z osią jej obrotu.
• Wiadro - woda dostaje się na powierzchnię czerpaka (łopatki) poprzez dysze, dzięki czemu prędkość wody wzrasta, uderza w łopatkę turbiny, turbina obraca się, uruchamia się kolejna łopatka i proces trwa dalej
• Łopatka obrotowa - łopatki obracają się wokół własnej osi jednocześnie z obrotem turbiny.

4. Zgodnie z warunkami instalacji

Plusy i minusy urządzenia

Korzyści ze stosowania obejmują:

• Bezpieczeństwo ekologiczne instalacji na rzecz środowiska;
• Niewyczerpane źródło energii;
• Niski koszt wytworzonej energii;
• Autonomia instalacji;
• Niezawodność instalacji;
• Długa żywotność.

Wady użytkowania obejmują:

• Potencjalne zagrożenie dla mieszkańców zbiorników wodnych;
• Ograniczona możliwość warunków instalacyjnych instalacji.

Producenci maszyn i urządzeń

Produkcją urządzeń dla minielektrowni wodnych zajmuje się ograniczona liczba przedsiębiorstw w kraju i za granicą. Tłumaczy się to ograniczonym wykorzystaniem małych elektrowni wodnych ze względu na małą dostępność niezbędnych zbiorników wodnych, a także tendencjami w rozwoju energetyki w różnych krajach.

Spośród firm zagranicznych, które z sukcesem działają w tej dziedzinie biznesu, są to m.in

• „CINK Hydro-Energy” Republika Czeska – wykonuje pełen zakres prac od projektu i dostawy urządzeń po montaż i uruchomienie instalacji.
• „Mikro elektrownia wodna” Chiny – produkuje i sprzedaje zestawy urządzeń do małych instalacji do użytku domowego.
• Firma inżynieryjno-techniczna „Gidroponics” LLC, Biszkek, Kirgistan. Firma zajmuje się produkcją i sprzedażą wodoru dla małych elektrowni wodnych.

W Rosji pracują na tym rynku

• AEnergy LLC, Moskwa. Spółka angażuje się we wspieranie rozwoju alternatywnych źródeł energii. W zakresie małej energetyki wodnej firma oferuje pełen zakres usług od projektu po serwis zrealizowanych instalacji.
• Międzybranżowe stowarzyszenie naukowo-techniczne „MNTO INSET” w St. Petersburgu. Firma zajmuje się projektowaniem i rozwojem urządzeń dla minielektrowni wodnych, produkcją i montażem swoich produktów. Linia produktów obejmuje:
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem śmigłowym o mocy od 5,0 do 100 kW;
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem ukośnym o mocy 20,0 kW;
  • Minielektrownia wodna z wirnikiem kubełkowym o mocy do 180 kW;
  • Agregaty hydrauliczne dla małych elektrowni wodnych.
• Firma „NPO Inversiya” Jekaterynburg. Firma zajmuje się produkcją urządzeń i zestawów do minielektrowni wodnych o mocy do 10 kW.

Minielektrownia wodna zrób to sam

Aby zrobić to sam, potrzebujesz pomysłowości, umiejętności pracy rękami i zbiornikiem wodnym,
i kilka drobiazgów, takich jak generator samochodowy, koło dowolnego pojazdu i mechanizm przekładni (koła pasowe, koła zębate, koła zębate).

Najpierw musisz zrobić koło wodne. Aby to zrobić, zdejmij koło z roweru, motocykla lub samochodu. Ostrza są przymocowane wzdłuż średnicy koła, do tego można użyć dowolnego materiału, pod warunkiem, że jest trwały i nie wygina się - żelazo, sklejka, twardy plastik, ebonit itp. Najlepiej mocować go za pomocą połączenia śrubowego, aby możliwa była wymiana ostrzy uszkodzonych podczas pracy. Ostrza znajdują się w równej odległości od siebie.

Wykonana jest rama, na której zamontowane jest koło. W punktach mocowania do ramy należy przewidzieć montaż łożysk, w które włożona jest oś obrotu koła. Na jednym końcu osi zamontowane jest duże koło pasowe lub duża zębatka. Na osi generatora zamontowane jest małe koło pasowe lub mniejsza zębatka.

Opcja domowej minielektrowni wodnej z pionowym montażem kół

Koło umieszcza się w wodzie, może to być montaż pionowy w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni wody lub poziomy – gdy koło jest całkowicie zanurzone w wodzie. W drugim przypadku należy wziąć pod uwagę, że koło powinno być zanurzone w wodzie nie więcej niż 2/3 grubości tarczy.
Koła pasowe połączone są ze sobą paskiem, a koła zębate łańcuchem.

System jest gotowy do użycia.

Opisz szczegółowo, czego możesz potrzebować mikroelektrownia wodna nie ma sensu – odpowiedź na to pytanie jest oczywista. Powiedzmy krótko, że spośród dobrze znanych alternatywnych źródeł energii – generatorów słonecznych, elektrowni wiatrowych i wodnych – te ostatnie są potencjalnie najpotężniejsze przy niższych kosztach. Ponadto nie jesteś zależny od czynników pogodowych - wiatru czy słońca.

Istotną zaletą domowej mikroelektrowni wodnej jest także względna taniość i dostępność materiałów. Kupno fabrycznej elektrowni wodnej może kosztować 1000-10000 dolarów,

Jednak to właśnie minielektrownie wodne są najtrudniejsze do zaprojektowania i wykonania, szczególnie dla osoby nieprzeszkolonej. Na przykład entuzjasta Łukmon Achmedow (Tadżykistan) potrzebował około 2 lat, aby wyprodukować własną wersję elektrowni. Pisząc ten artykuł, staraliśmy się opisać cały proces wystarczająco szczegółowo i przejrzyście, krok po kroku. Mamy nadzieję, że z naszą pomocą zajmie Ci to znacznie mniej czasu.

Rodzaje mikroelektrowni wodnych

Zauważmy od razu, że w tym artykule porozmawiamy o tworzeniu bezzaporowych mikroelektrowni wodnych własnymi rękami. Budowa tamy jest złożonym i kosztownym zadaniem, a ponadto trzeba będzie poświęcić dużo czasu na uzyskanie zgody władz. W przypadku bezzaporowych elektrowni wodnych wszystko jest znacznie prostsze: są bardziej przyjazne dla środowiska, a ich główna wada – mniejsza moc – nie jest krytyczna, ponieważ potrzebujemy energii na prywatne, stosunkowo niewielkie potrzeby.

Osobno zauważamy, że „mikroelektrownia wodna” oznacza jednostkę o mocy do 100 kW.

Istnieją więc 4 rodzaje elektrowni wodnych bez tamy: elektrownia wodna „girlandowa”, „koło wodne”, wirnik Darrieusa i „śmigło”. Ponadto bezzaporowe elektrownie wodne są często nazywane „płynącymi” lub „sypkimi”.

• Elektrownię wodną Garland wybudował radziecki inżynier Blinow w połowie XX wieku. Składa się z małych turbin - śmigieł hydraulicznych, nawleczonych w formie koralików na linę przerzucaną przez rzekę. Jeden koniec liny jest przymocowany do łożyska podporowego, a drugi obraca wał generatora. Kabel w tym urządzeniu pełni funkcję wału, którego obrót przenoszony jest na wał generatora. Wady elektrowni wodnej girlandowej obejmują stosunkowo wysoki koszt, zagrożenie dla innych (prawdopodobnie taki projekt będzie musiał być skoordynowany z władzami i sąsiadami) oraz niską moc wyjściową.
• Koło wodne jest zamontowane prostopadle do powierzchni wody i jest zanurzone w wodzie mniej niż w połowie. Można go uruchomić na dwa sposoby: albo strumień wody naciska na łopatki znajdujące się w dolnej części koła, powodując jego obrót, albo strumień wody spada na koło z góry (patrz zdjęcie poniżej). Skuteczność tej drugiej opcji jest znacznie wyższa. Przy produkcji turbiny tego typu główną kwestią jest właściwy dobór kształtu łopatek, który pozwoli na najbardziej efektywne wykorzystanie energii wodnej.
• Rotor Darrieus to rotor pionowy ze specjalnie zaprojektowanymi łopatkami. Dzięki niemu przepływ wody naciska na ostrza z różnymi siłami, przez co następuje obrót. Efekt ten można porównać do siły nośnej skrzydła samolotu, która powstaje na skutek różnicy ciśnień nad i pod skrzydłem.
• Śmigło ma podobną konstrukcję do śmigła generatora wiatrowego (stąd właściwie nazwa) lub śmigła statku. Jednakże podwodne łopaty śmigła są zazwyczaj znacznie węższe, co pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie energii przepływu. Przykładowo dla rzeki o prędkości prądu 1-2 m/s wystarczy szerokość 2 centymetrów. Konstrukcja ta doskonale sprawdza się na szybkich i głębokich rzekach. Ważna uwaga: dla bezpieczeństwa kąpiących się i turystów należy zainstalować barierę i boję ostrzegawczą. Urządzenie obraca się dość szybko i może spowodować poważne obrażenia.

Naszym zdaniem do zrobienia zrób to sam mikroelektrownia wodna Optymalne jest zastosowanie konstrukcji typu śmigłowego lub typu „koło wodne”. Należy pamiętać, że w jednostkach produkowanych fabrycznie turbiny obu typów mają dość złożony kształt (tzw. „Turbina Kaplana”, „Turbina Peltona” itp.), Co pozwala uzyskać maksymalną wydajność dla różnych rodzajów przepływu. Trudno jednak wyprodukować takie turbiny w produkcji „domowej”.

Trochę teorii o mikroelektrowniach wodnych i podstawowe obliczenia.

Następnym krokiem jest obliczenie i zmierzenie natężenia przepływu. Ustalenie go naocznie jest bardzo ryzykowne – bardzo łatwo jest popełnić błąd, dlatego odmierz 10-20 metrów wzdłuż brzegu, wrzuć do wody pływak (chips, małą kuleczkę) i zmierz czas, jaki zajmie chipowi pokonać dystans. Podziel odległość przez czas - otrzymamy prędkość prądu. Jak pokazuje praktyka, jeżeli jest ona mniejsza niż 1 m/s, montaż mikroelektrowni na danym potoku może być nieuzasadniony. Jeśli planujemy pozyskiwanie energii z różnic wysokości, to moc można w przybliżeniu obliczyć ze wzoru:

Moc N=k*9,81*1000*Q*H,

gdzie k jest wydajnością systemu (zwykle 20%-50%); 9,81 (m/s2) - przyspieszenie swobodnego spadania; H – różnica wysokości;

Q – przepływ wody (m3/s); 1000 to gęstość wody (kg/m3).

Jak widać ze wzoru, moc jest wprost proporcjonalna do prędkości. Jeśli rzeka ma kilka odnóg, warto zmierzyć prędkość w każdym z nich i wybrać ten nurt, który ma największą prędkość i głębokość. Należy pamiętać, że pomiarów należy dokonywać przy spokojnej pogodzie.

Znajdź szerokość i głębokość rzeki w metrach. W uproszczeniu zakładamy, że przepływ w przekroju ma kształt prostokąta, następnie mnożąc pole przekroju poprzecznego przez jego prędkość, otrzymujemy natężenie przepływu:

Q = a*b*v. Ponieważ w rzeczywistości przekrój przepływu wody ma mniejszą powierzchnię, wówczas uzyskaną wartość należy pomnożyć przez 70% -80%.

Jeśli mamy już gotowy generator, możemy oszacować możliwy promień roboczy koła i wymagany mnożnik.

Promień koła (m) = prędkość przepływu (m/s) / prędkość koła (Hz). Prędkość obrotową koła możemy oszacować znając częstotliwość pracy generatora (zwykle w „rpm”) i oczekiwany stopień redukcji.

Praktyka: samodzielne budowanie mikroelektrowni wodnych

Teraz przyszedł czas na zaprojektowanie i wyprodukowanie turbiny. Poniżej opiszemy cechy budowy mikroelektrowni wodnej typu „koło wodne”. Ten projekt jest korzystny w użyciu, jeśli mamy możliwość zorganizowania różnicy wysokości dla przepływu (lub taka różnica już istnieje, na przykład jest to rura spustowa ze stawu). Jak wspomniano powyżej, szczególną uwagę należy zwrócić na kształt ostrzy. Jeśli zastosujemy koło z łopatkami w formie matryc (patrz zdjęcie poniżej, w tym przypadku łopatki są zamontowane pod kątem 45 stopni), wówczas skuteczność takiego montażu będzie bardzo niska.

Lepiej jest używać ostrzy wklęsłych, które można uzyskać na przykład z PCV lub metalowej rury, przecinając je wzdłuż na 2 lub 4 części. Jak pokazuje praktyka, powinno być co najmniej 16 ostrzy, aby przeciąć rurę tak prosto, jak to możliwe, narysuj linie znakujące wzdłuż powierzchni. Można również przymocować 2 równoległe drewniane klocki i używać ich jako prowadnic. Powierzchnię ostrzy należy wypolerować, w przeciwnym razie część energii wody zostanie zmarnowana na tarcie.

Jako samo koło można wykorzystać pustą szpulę z kablem lub po prostu wykonać krążki o odpowiedniej średnicy. Odległość między dyskami odpowiada długości ostrzy. Łączymy dyski ze sobą i wycinamy półkoliste rowki do montażu ostrzy. Alternatywnie ostrza mogą być spawane. Jeśli konstrukcja jest niewielka, można zastosować siatkę przymocowaną przed kołem, aby zabezpieczyć ją przed zanieczyszczeniami. W przypadku, gdy woda spada na łopatki z góry, ale przepływ jest wystarczająco szeroki, warto wykonać dyszę (patrz zdjęcie poniżej), dzięki której zostanie wykorzystana cała energia przepływu. Na powyższym zdjęciu widać, że sama rura odpływowa jest wąska, więc nie ma potrzeby stosowania dyszy. W każdym razie przepływ powinien spaść na koło wodne z góry, około godziny 10, jeśli wyobrażasz sobie koło w postaci tarczy zegarka.

Jako konstrukcję nośną można zastosować spawaną ramę metalową. Aby zwiększyć wydajność, spróbuj, jeśli to możliwe, zmieniać położenie koła: bliżej-dalej, wyżej-niżej w stosunku do napływającego przepływu.

Teraz musimy zamontować skrzynię biegów typu step-up (multiplikator). Odpowiednie są zarówno przekładnia, jak i łańcuch. To, który mnożnik zastosować i jaki współczynnik redukcji jest potrzebny, zależy od mocy przepływu, charakterystyki operacyjnej koła i generatora. Obliczenie współczynnika jest bardzo proste - podziel roboczą liczbę obrotów generatora przez liczbę obrotów koła na minutę. Czasami trzeba użyć 2 skrzyń biegów różnych typów. Do przeniesienia obrotu z koła na skrzynię biegów lub generator stosuje się rurę, wał napędowy lub inny podobny element.

Jako generator wybiera się dowolny odpowiedni silnik i pożądane jest, aby był synchroniczny. W przypadku asynchronii będziesz musiał dodać kondensatory działające w obwodzie gwiazdy lub trójkąta. Charakterystyka kondensatorów zależy od napięcia sieciowego i parametrów silnika. Głównym problemem przy zastosowaniu silnika indukcyjnego będzie utrzymanie stałej liczby obrotów. Jeśli się zmieni to trzeba będzie także wymienić kondensatory, co może być bardzo kłopotliwe.

Następne w kolejce są projekty, których prototypem była elektrownia wodna o swobodnym przepływie (model 1964) girlandowa W. Blinowa.

Elektrownie wodne, które zostaną omówione, są elektrowniami o swobodnym przepływie, z dość oryginalną turbiną zbudowaną z tzw. wirników Savoniusa, nawleczoną na wspólny (być może elastyczny, kompozytowy) wał roboczy. Do swojej instalacji nie wymagają tam ani innych wielkogabarytowych konstrukcji hydraulicznych. Są w stanie pracować z pełną wydajnością nawet w płytkiej wodzie, co w połączeniu z prostotą, zwartością i niezawodnością konstrukcji sprawia, że ​​te elektrownie wodne są bardzo obiecujące dla rolników i ogrodników, których działki położone są w pobliżu małych cieków wodnych (rzek , strumienie i rowy).

W przeciwieństwie do zapór, elektrownie wodne o swobodnym przepływie, jak wiadomo, wykorzystują jedynie energię kinetyczną płynącej wody. Aby określić moc, istnieje wzór:

N=0,5*p*V3*F*n (1),

N - moc na wale roboczym (W),
- p - gęstość wody (1000 kt/m3),
- V - prędkość przepływu rzeki (m/s),
- F - powierzchnia przekroju czynnej (zanurzalnej) części korpusu roboczego maszyny hydraulicznej (m2),
- n - efektywność konwersji energii.

Jak widać ze wzoru 1, przy prędkości rzeki 1 m/s na metr kwadratowy przekroju czynnej części maszyny hydraulicznej, w idealnym przypadku (przy n=1) moc wynosi zaledwie 500 W . Wartość ta jest wyraźnie niewielka w przypadku zastosowań przemysłowych, ale w zupełności wystarcza na działkę pomocniczą rolnika lub letniego mieszkańca. Co więcej, można go zwiększyć poprzez równoległą pracę kilku „girland hydroenergetycznych”.

I jeszcze jedna subtelność. Prędkość rzeki na różnych jej odcinkach jest różna. Dlatego przed rozpoczęciem budowy minielektrowni wodnej należy określić potencjał energetyczny swojej rzeki za pomocą opisanej prostej metody. Przypomnijmy tylko, że droga przebyta przez pływak pomiarowy podzielona przez czas jego przebycia będzie odpowiadać średniej prędkości przepływu w tym obszarze. Należy również zauważyć: parametr ten będzie się zmieniać w zależności od pory roku.

Dlatego też obliczenia projektowe należy wykonać w oparciu o średnią (w planowanym okresie eksploatacji minielektrowni wodnej) prędkość przepływu rzeki.

Ryc.1. Wirniki Savonius do domowych minielektrowni wodnych girlandowych:

a, b - ostrza; 1 - poprzeczny, 2 - końcowy.

Następnie należy określić rozmiar aktywnej części maszyny hydraulicznej i jej typ. Ponieważ cała minielektrownia wodna powinna być tak prosta, jak to tylko możliwe i nieskomplikowana w produkcji, najbardziej odpowiednim typem konwertera jest wirnik Savonius o końcowej konstrukcji. Podczas pracy przy całkowitym zanurzeniu w wodzie wartość F można przyjąć jako iloczyn średnicy wirnika D i jego długości L oraz n=0,5. Częstotliwość obrotów f wyznacza się z dokładnością akceptowalną w praktyce, korzystając ze wzoru:

f=48V/3,14D (obr/min) (2).

Aby elektrownia wodna była jak najbardziej zwarta, podaną w obliczeniach moc należy skorelować z rzeczywistym obciążeniem, którego zasilanie powinna zapewnić minielektrownia wodna (ponieważ w odróżnieniu od turbiny wiatrowej prąd będzie w sposób ciągły dostarczany do sieci konsumenckiej). Z reguły prąd ten wykorzystywany jest do oświetlenia, zasilania telewizora, radia i lodówki. Co więcej, tylko ten ostatni jest stale uruchamiany przez cały dzień. Reszta urządzeń elektrycznych pracuje głównie wieczorem. Na tej podstawie wskazane jest skupienie się na maksymalnej mocy z jednej „girlandy hydroenergetycznej” o mocy około 250-300 W, pokrywającej obciążenie szczytowe akumulatorem ładowanym z minielektrowni wodnej.

Przeniesienie momentu obrotowego z wału roboczego elektrowni hydraulicznej na koło pasowe generatora elektrycznego odbywa się zwykle za pomocą przekładni pośredniej. Jednak element ten, ściśle rzecz biorąc, można wykluczyć, jeśli generator zastosowany w projekcie mikroelektrowni hydroelektrycznej ma roboczą prędkość obrotową mniejszą niż 750 obr/min. Często jednak trzeba odmówić bezpośredniej komunikacji. Rzeczywiście, dla zdecydowanej większości generatorów produkcji krajowej robocza prędkość obrotowa na początku wytwarzania mocy mieści się w przedziale 1500-3000 obr/min. Oznacza to, że konieczna jest dodatkowa koordynacja pomiędzy wałami elektrowni wodnej a generatorem elektrycznym.

Cóż, skoro wstępna część teoretyczna jest już za nami, przyjrzyjmy się konkretnym projektom. Każdy z nich ma swoje zalety.

Tutaj na przykład półstacjonarna minielektrownia wodna o swobodnym przepływie z poziomym układem dwóch współosiowych, obróconych względem siebie o 90° (w celu ułatwienia samorozruchu) i sztywno połączonych poprzecznie wirników Savonius. Co więcej, główne części i komponenty tej domowej elektrowni wodnej są wykonane z drewna jako najtańszego i „posłusznego” materiału budowlanego.

Proponowana minielektrownia wodna jest podwodna. Oznacza to, że jego rama nośna znajduje się w poprzek cieku wodnego na dnie i jest wzmocniona odciągami lub słupami (jeśli na przykład w pobliżu znajdują się chodniki, przystań dla łodzi itp.). Ma to na celu uniknięcie przenoszenia konstrukcji przez sam ciek wodny.

Ryc.2. Zatapialna minielektrownia wodna z poziomymi wirnikami poprzecznymi:
1 - dźwigar bazowy (belka 150x100, 2 szt.), 2 - poprzecznica dolna (deska 150x45, 2 szt.), 3 - poprzecznica środkowa (belka 150x120, 2 szt.), 4 - podstopnica (drewno okrągłe o średnicy 100, 4 szt.), 5 dźwigara górnego (deska 150x45, 2 szt.), 6 - poprzeczka górna (deska 100x40, 4 szt.), 7 - wał pośredni (stal nierdzewna, pręt o średnicy 30) , 8 - blok koła pasowego, 9 - generator prądu stałego, 10 - „gąsior” z wałkiem porcelanowym i dwużyłowym izolowanym drutem, 11 - płyta podstawy (płyta 200x40), 12 - koło pasowe napędowe, 13 - drewniany zespół łożyskowy (2 szt.), 14 - wirnik „girlanda hydroenergetyczna” (D600, L1000, 2 szt.), 15 krążków (z desek o grubości 20-40 mm wbijanych w tarczę, 3 szt.); nie pokazano metalowych elementów mocujących (w tym zastrzałów, piast tarcz zewnętrznych).

Oczywiście głębokość rzeki w miejscu instalacji minielektrowni wodnej powinna być mniejsza niż wysokość ramy nośnej. W przeciwnym razie bardzo trudne (jeśli nie niemożliwe) jest uniknięcie przedostania się wody do generatora elektrycznego. Cóż, jeśli miejsce, w którym ma stanąć minielektrownia wodna, ma głębokość większą niż 1,5 m lub jest tam duża ilość wody i prędkość przepływu, która jest bardzo zróżnicowana w ciągu roku (która notabene jest dość typowe dla cieków zasilanych śniegiem), wówczas zaleca się wyposażenie tej konstrukcji w pływaki. Umożliwi to również łatwe przenoszenie go po zainstalowaniu na rzece.

Rama nośna minielektrowni wodnej to prostokątna rama wykonana z drewna, desek i drobnych bali, mocowana za pomocą gwoździ i drutu (kabli). Części metalowe konstrukcji (gwoździe, śruby, zaciski, kątowniki itp.) powinny w miarę możliwości być wykonane ze stali nierdzewnej lub innych stopów odpornych na korozję.

Cóż, skoro eksploatacja takiej minielektrowni wodnej w warunkach rosyjskich często jest możliwa tylko sezonowo (ze względu na zamarznięcie większości rzek), to po upływie okresu eksploatacji cała konstrukcja wyciągnięta na brzeg zostaje poddana dokładnemu przeglądowi. Zgniłe elementy drewniane i części metalowe, które zardzewiały pomimo podjętych środków ostrożności, są niezwłocznie wymieniane.

Jednym z głównych elementów naszej minielektrowni wodnej jest „girlanda hydroenergetyczna” złożona z dwóch sztywno osadzonych (i tworzących jedną całość na wale roboczym) wirników. Ich dyski można łatwo wykonać z desek o grubości 20-30 mm. Aby to zrobić, tworząc z nich tarczę, za pomocą kompasu zbuduj okrąg o średnicy 600 mm. Następnie każdą z desek docina się zgodnie z uzyskaną na niej krzywizną. Po złożeniu elementów na dwóch paskach (w celu uzyskania wymaganej sztywności) powtarzają wszystko trzykrotnie - w zależności od liczby wymaganych dysków.

Jeśli chodzi o ostrza, zaleca się wykonanie ich z blachy dachowej. Albo jeszcze lepiej, z cylindrycznych, nierdzewnych pojemników (beczek) o odpowiedniej wielkości i przeciętych na pół (wzdłuż osi), w których zazwyczaj przechowuje się i transportuje nawozy rolnicze i inne agresywne materiały. W skrajnych przypadkach ostrza mogą być wykonane z drewna. Ale ich waga (szczególnie po długim pobycie w wodzie) znacznie wzrośnie. I o tym należy pamiętać tworząc minielektrownie wodne na pływakach.

Do końcówek „girlandy hydroenergetycznej” przymocowane są kolczaste wsporniki. Zasadniczo są to krótkie cylindry z szerokim kołnierzem i końcowym otworem na klucz. Kołnierz jest przymocowany do odpowiedniej tarczy wirnika za pomocą czterech śrub.

Aby zmniejszyć tarcie, na środkowych poprzeczkach znajdują się łożyska. A ponieważ zwykłe łożyska kulkowe czy wałeczkowe nie nadają się do pracy w wodzie, stosuje się... domowe, drewniane. Konstrukcja każdego z nich składa się z dwóch zacisków i wkładek z otworem do przejścia wspornika czopowego. Ponadto środkowe panewki łożysk są ustawione w taki sposób, że włókna drewna biegną tutaj równolegle do wału. Ponadto podejmuje się specjalne środki, aby zapewnić mocne zamocowanie płyt wkładanych i zabezpieczenie przed ruchami bocznymi. Odbywa się to za pomocą śrub dokręcających.

Ryc.3. Zespół łożyska ślizgowego:
1 - wspornik zaciskowy (St3, listwa 50x8, 4 szt.), 2 - poprzeczka ramy środkowej, 3 - wkładka zaciskająca (z twardego drewna, 2 szt.), 4 wkładka wymienna (z twardego drewna, 2 szt.) , 5 - śruba M10 z nakrętką Grover i podkładką (4 kpl), 6 - śruba M8 z dwiema nakrętkami i podkładkami (2 szt.).

Każdy z samochodów służy jako generator prądu w rozważanej mikroelektrowni wodnej. Wytwarzają napięcie stałe 12–14 V i można je łatwo podłączyć zarówno do akumulatora, jak i urządzeń elektrycznych. Moc tych maszyn wynosi około 300 W.

Projekt przenośnej minielektrowni wodnej z pionowym układem „girlandy” i generatora jest również całkiem akceptowalny do samodzielnej produkcji. Taka elektrownia wodna, zdaniem autora opracowania, jest najmniej materiałochłonna. Konstrukcją nośną instalacji, ustalającą jej położenie w korycie rzeki, jest pusty w środku pręt stalowy (na przykład z odcinków rur). Jego długość dobierana jest w oparciu o charakter dna cieku i prędkość przepływu. Co więcej, tak, aby ostry koniec pręta wbity w dno gwarantował stabilność minielektrowni wodnej i niezaburzanie jej przez prąd. Możliwe jest również dodatkowe wykorzystanie rozstępów.
Po wyznaczeniu powierzchni czynnej wirnika za pomocą wzoru (1) i zmierzeniu głębokości rzeki w miejscu zainstalowania minielektrowni wodnej łatwo jest obliczyć średnicę zastosowanych tutaj wirników Savonius. Aby projekt był prosty i samoczynny, zaleca się wykonanie „girlandy hydroenergetycznej” z dwóch połączonych ze sobą wirników tak, aby łopatki pierwszego były przesunięte o 90° względem drugiego (wzdłuż osi obrotu). Ponadto, w celu zwiększenia efektywności pracy, konstrukcja od strony nadpływającego strumienia została wyposażona w osłonę pełniącą rolę łopatki kierującej. Cóż, wał roboczy jest zamontowany w łożyskach ślizgowych górnego i dolnego wspornika. Zasadniczo na krótki okres pracy minielektrowni wodnej (na przykład podczas pieszej wycieczki) można zastosować łożyska kulkowe o dużej średnicy. Jeśli jednak w wodzie znajduje się piasek lub muł, urządzenia te należy myć w czystej wodzie po każdym użyciu.

Ryż. 4. Minielektrownia wodna z pionowym układem wirników końcowych:
1 - pręt nośny, 2 - łożysko dolne, 3 - dysk „girlanda hydroenergetyczna” (3 szt.), 4 - wirnik (D600, 2 szt.), 5 - łożysko górne, 6 - wał roboczy, 7 - przekładnia, 8 - generator elektryczny, 9 - „gąsior” z wałkiem porcelanowym i dwużyłowym drutem izolowanym, 10 - zacisk mocujący generator, 11 - ruchomy panel prowadzący; a, b - łopatki: nie pokazano stężeń na górnym końcu pręta nośnego.

Podpory są przykręcane i przyspawane do pręta, w zależności od ciężaru „girlandy hydroenergetycznej” i konieczności jej rozłożenia na części. Górny koniec wału roboczego maszyny hydraulicznej jest jednocześnie wałem wejściowym multiplikatora, do którego (jako najprostszy i najbardziej zaawansowany technologicznie) można zastosować pas.

Generator elektryczny jest ponownie pobierany z samochodu. Można go łatwo przymocować do pręta nośnego za pomocą zacisku. A same przewody wychodzące z generatora muszą mieć niezawodną wodoodporność. Na ilustracjach nie pokazano dokładnych proporcji geometrycznych przekładni pośredniej, ponieważ zależą one od parametrów konkretnego posiadanego generatora. Otóż ​​paski transmisyjne można wykonać ze starej dętki samochodowej, pocinając ją na paski o szerokości 20 mm, a następnie skręcając w wiązki.

Do zasilania małych wiosek odpowiednia jest minielektrownia wodna girlandowa zaprojektowana przez V. Blinowa, która jest niczym innym jak łańcuchem beczkowatych wirników Savonius o średnicy 300-400 mm, przymocowanych do naciągniętego elastycznego kabla po drugiej stronie rzeki. Jeden koniec kabla jest przymocowany do wspornika zawiasowego, a drugi za pomocą prostego powielacza do wału generatora. Przy prędkości przepływu 1,5-2,0 m/s łańcuch wirników osiąga prędkość do 90 obr./min. A niewielkie rozmiary elementów „girlandy hydroenergetycznej” umożliwiają eksploatację tej mikroelektrowni wodnej na rzekach o głębokości mniejszej niż jeden metr.

Trzeba powiedzieć, że przed 1964 rokiem V. Blinovowi udało się stworzyć kilka przenośnych i stacjonarnych minielektrowni wodnych własnego projektu, z których największą była elektrownia wodna zbudowana w pobliżu wsi Porozhki (obwód twerski). Para girland napędzała tutaj dwa standardowe generatory samochodowe i traktorowe o łącznej mocy 3,5 kW.

MK 10 1997 I. Dokunin

To właśnie w tym miejscu będziemy starali się wybudować naszą nową elektrownię wodną. Wcześniej na tym stawie próbowano już stworzyć domową elektrownię wodną z koła wiewiórczego z napędem pasowym do generatora (nawiasem mówiąc, jest to pokazane na zdjęciu na końcu artykułu), która wytwarzała prąd o natężeniu około 1 ampera wystarczył do zasilenia kilku żarówek i radia w naszym małym domku myśliwskim. Elektrownia ta działała pomyślnie przez ponad 2 lata, dlatego w miejsce tej mini-zapory postanowiliśmy stworzyć mocniejszą wersję podobnej elektrowni wodnej.

Aby wyprodukować mini elektrownię wodną na m, będziesz potrzebować:

skrawki i narożniki blachy;
- Tarcze kół (wykorzystane z obudowy uszkodzonego generatora Onan);
- Generator (został wykonany z dwóch tarcz o średnicy 11 cali z hamulców tarczowych Dodge'a);
- Wał napędowy i łożyska również wydają się pochodzić od Dodge'a, nie pamiętamy dokładnie, więc usunęliśmy je własnymi rękami z innego domowego produktu;
- drut miedziany o przekroju około 15 mm;
- trochę sklejki;
- magnesy;
- żywica polistyrenowa do wypełnienia wirnika i stojana.

Proces produkcyjny

Pióra kół napędowych wykonujemy z 4-calowej rury stalowej pociętej na 4 części.

Zrobiliśmy szablon, który pomógł nam rozłożyć otwór. Boczne powierzchnie koła to krążki o średnicy 12 cali.

Wykonujemy szablon, za pomocą którego zaznaczamy otwory na piasty (5 sztuk), a także położenie kąta ostrzy. W takim kole jeśli spojrzeć z boku to woda uderza górą około godziny 10, przechodzi przez środek koła i wychodzi na dole o godzinie 5 więc woda uderza w koło dwa razy. Przejrzeliśmy dużą liczbę zdjęć i próbowaliśmy symulować szerokość i kąt ostrzy. Na zdjęciu powyżej znajdują się oznaczenia krawędzi ostrzy oraz otwory do mocowania koła do generatora. Koło ma 16 ostrzy.

Szablon przyklejono do jednej z tarcz - przyszłą powierzchnię boczną koła skręciliśmy ze sobą obie tarcze; Zdjęcie powyżej pokazuje wiercenie małych otworów w celu umieszczenia ostrzy.

Tworzymy 10-calową szczelinę między tarczami za pomocą solidnych gwintowanych kołków i wyrównujemy je tak ostrożnie, jak to możliwe przed zamontowaniem ostrzy.

Proces spawania koła pokazano na zdjęciu powyżej. Bardzo ważne jest, aby ostrza były wykonane z rury stalowej ocynkowanej. Przed spawaniem należy usunąć cynk z krawędzi ostrzy, ponieważ podczas spawania metal ocynkowany wydziela toksyczny gaz, którego staramy się unikać.

Gotowe koło naszej przyszłej elektrowni wodnej, bez generatora. Po drugiej stronie koła (naprzeciw generatora) w bocznej tarczy znajduje się otwór o średnicy 4 cali - ułatwiający przykręcenie do generatora, a także do czyszczenia, aby można było sięgnąć i wyjąć patyki i inne zanieczyszczeń, które woda może wnieść do środka.

Dysza ma tę samą szerokość (10 cali) co koło i około 1 cal wysokości na końcu, z którego wypływa woda. Powierzchnia dyszy jest nieco mniejsza niż 4-calowa rura, na której zamontowana jest dysza. Na powyższym zdjęciu wyginamy blachę własnymi rękami na dyszę.

Zakładamy koło na oś, nasza elektrownia wodna jest już prawie gotowa, pozostaje tylko wykonać i zamontować generator. Cała konstrukcja jest ruchoma. Dyszę możemy przesuwać do przodu, do tyłu, w górę, w dół. Koło i generator mogą poruszać się do przodu i do tyłu.

Produkcja generatora dla naszej elektrowni wodnej.>

Wykonujemy uzwojenie stojana i przygotowujemy je do odlewu. Uzwojenie składa się z 9 cewek, każda cewka składa się ze 125 zwojów drutu miedzianego o przekroju 1,5 mm. Każda faza składa się z 3 cewek połączonych szeregowo, wyprowadziliśmy 6 końcówek, dzięki czemu możemy wykonać połączenie w gwiazdę lub trójkąt.

A to stojan po napełnieniu. (Do wypełnienia używamy żywicy poliestrowej) Jego średnica wynosi 14 cali (35,5 cm), grubość wynosi 0,5 cala 1,3 cm.

Wykonujemy szablon ze sklejki - do znakowania magnesów.

Na zdjęciu szablon i jedna z tarcz hamulcowych (przyszły wirnik).

Według przygotowanego szablonu układamy 12 magnesów o wymiarach 2,5 x 5 cm i grubości 1,3 cm.

Rotor wypełniamy żywicą poliestrową, a gdy żywica wyschnie, rotor jest gotowy do użycia.

Tak wygląda nasza prawie ukończona elektrownia wodna wraz z generatorem.

Zdjęcie z drugiej strony. Pod aluminiową osłoną znajdują się dwa prostowniki mostkowe z prądu przemiennego 3-fazowego na prąd stały. Skala amperomierza – do 6A. W tym stanie, gdy szczelina powietrzna między wirnikami magnetycznymi zostanie zmniejszona do wartości granicznej, maszyna wytwarza napięcie 12,5 wolta przy 38 obr./min.

W tylnym wirniku magnetycznym znajdują się 3 śruby do regulacji szczeliny powietrznej, dzięki czemu generator może obracać się szybciej w razie potrzeby, mając nadzieję na znalezienie optymalnego.

W czasie wolnym w tworzeniu elektrowni wodnej uczestniczyło 17 osób.

Zacznijmy od wykonywania elementów złącznych; w tym celu najpierw usuwamy rdzę z blachy i narożników, gruntujemy i malujemy, nie jest to oczywiście konieczne, ale tak jest piękniej i będzie wyglądać atrakcyjnie.

Nasz generator z kołem wodnym jest gotowy, pozostaje tylko go zamontować!

Byłoby miło zbudować ekran powitalny dla generatora, który obracałby się wraz z kołem, ale nigdy nie znaleźliśmy odpowiedniego materiału. Dlatego postanowiliśmy zrobić to później, jeśli elektrownia wodna zacznie działać.

Kolejne zdjęcie generatora z kołem wodnym. Dysza nie została jeszcze zamontowana, znajduje się z tyłu korpusu i wkrótce ją zamontujemy.

Zdjęcie pokazuje miejsce, w którym chcemy go umieścić. Z dna tamy wychodzi 4-calowa rura, na wysokości około 3 stóp. Pobieramy tylko niewielką część przepływu wody.

To nasza stara mikroelektrownia wodna, która pracowała 2 lata, łącznie z zimami. To wystarczyło na około 1 amper (12 watów). Jest to koło wiewiórkowe, z napędem pasowym do silnika ze streamera komputerowego firmy Ametek. Napięcie paska ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania i należy je często regulować. Mamy nadzieję, że zbudowaliśmy coś lepszego.

Oto nasza elektrownia wodna na miejscu, właśnie ją ustawiamy. Wreszcie dochodzimy do teoretycznie przewidzianych parametrów: najlepszy wynik uzyskujemy, gdy woda wpływa do felgi o godzinie 10 i wypływa około godziny 5.

To działa! Moc wyjściowa wynosi około 2 amperów (dokładnie 1,9). Zwiększenie prądu nie jest możliwe. Regulacja nie jest łatwa – każdy ruch koła wymaga odpowiedniego ruchu dyszy i odwrotnie. Możemy również zmienić szczelinę powietrzną i zmienić połączenie z gwiazdy na trójkąt. Wynik jest wyraźnie lepszy dla gwiazdy – moc jest większa niż dla trójkąta przy tej samej prędkości. Skończyło się na tarczy z prześwitem 1,25 cala (całkiem sporo).

Maszynę można uczynić nieco tańszą, stosując słabsze magnesy i mniejszą szczelinę powietrzną... lub może wytwarzać większy prąd przy użyciu tych samych magnesów, mniejszej szczeliny i cewek z większą liczbą zwojów. Kiedyś to zrobimy. W międzyczasie koło wytwarza 160 obr./min na biegu jałowym i 110 obr./min pod obciążeniem, wytwarzając 1,9 A x 12 V.
Świetnie się bawiliśmy, było dużo zabawy, a minielektrownia wodna działa dobrze. Nadal potrzebujemy ekranu do generatora - rzeka jest pełna piasku magnetytowego! Co kilka godzin należy oczyścić wirniki magnetyczne z nagromadzonego piasku. Musisz albo zainstalować ekran, albo przymocować kilka potężnych magnesów przy wejściu do rury.

Na podstawie materiałów z serwisu: Otherpower.com

Najpierw zdefiniujmy zasadę działania i rodzaje małych elektrowni wodnych. Przepływ rzeki lub spadającego strumienia wody powoduje obrót łopatek turbiny i rurociągu hydraulicznego, który jest podłączony do generatora elektrycznego, który wytwarza energię elektryczną. Nowoczesne kompaktowe elektrownie wodne posiadają sterowanie automatyczne z możliwością natychmiastowego przejścia w tryb ręczny w przypadku awarii. Projekty nowoczesnych fabrycznych elektrowni wodnych pozwalają zminimalizować prace budowlane podczas montażu urządzeń.

Rodzaje minielektrowni wodnych

Minielektrownie obejmują urządzenia wytwarzające o mocy od 1 do 3000 kW. Zasadniczo elektrownia cieplna składa się z:

1. turbiny (urządzenie poboru wody);
2. blok generujący;
3. systemy sterowania.

W zależności od rodzaju zasobów wodnych wykorzystywanych do wytwarzania minielektrownie wodne dzielą się na:

• Rzeki kanałowe. Stacje takie budowane są na małych rzekach nizinnych ze zbiornikami wodnymi.
• Góra. Stacje stacjonarne wykorzystujące energię szybkich prądów górskich.
• Przemysłowy. Stacje wykorzystujące różnice w przepływie wody w przedsiębiorstwach przemysłowych.
• Przenośny. Stacje wykorzystujące wzmocnione węże do przepływu wody.

Stacje zaporowe charakteryzują się dużą mocą, jednak budowa zapory jest kosztowna i w tym przypadku nie da się obejść bez pozwoleń. Zadawanie się z urzędnikami w naszym kraju nie tylko komplikuje życie, ale także stawia pod znakiem zapytania realizację najlepszych intencji, dlatego od razu porzućmy ten pomysł.

Jak działa minielektrownia wodna?

Zasadniczy schemat działania elektrowni wodnej można wybrać spośród kilku opcji:

• Elektrownia wodna Garland. Z jednego brzegu rzeki na drugi pod wodą układany jest kabel z nawleczonymi na niego wirnikami. Prąd obraca wirniki i odpowiednio sam kabel. Jeden koniec kabla znajduje się w łożysku, drugi jest podłączony do generatora.
• Śmigło. Podwodna konstrukcja przypominająca turbinę wiatrową z wąskimi łopatami i pionowym wirnikiem. Ostrze o szerokości zaledwie 20 mm przy dużej prędkości obrotowej stawia minimalny opór. Ostrze o tej szerokości wybiera się przy prędkości przepływu 0,8–2,0 m na sekundę.
• Koło wodne. Koło z łopatkami, częściowo zanurzone w przepływie i ustawione pod kątem prostym do powierzchni wody. Strumień wody naciska na ostrza, obracając koło.
• Rotor Daria. Pionowy wirnik ze złożonymi powierzchniami łopatek. Ciecz przepływająca wokół ostrzy wytwarza różne ciśnienia, powodując rotację.

Na zdjęciu minielektrownia wodna oparta na kole wodnym

Jak oszacować potencjalną moc minielektrowni wodnych

Zanim zbudujesz mini elektrownię wodną własnymi rękami, musisz określić moc, na którą możesz liczyć. Istnieje zależność odniesienia pomiędzy prędkością przepływu wody a mocą, jaką można usunąć z wału w kW przy średnicy ślimaka 1 m.

Prędkość przepływu określa się, mierząc czas, w jakim chip wrzucony do wody przebędzie określoną odległość. Po wykonaniu prostych obliczeń otrzymujemy prędkość przepływu w metrach na sekundę. Jeżeli w tym przypadku prędkość będzie mniejsza niż 1 m/s, wówczas budowa elektrowni wodnej będzie nieopłacalna ekonomicznie.

Przy prędkości przepływu 2,5 m/s moc będzie wynosić 0,86 kW, przy 3 m/s – 1,24 kW, przy 4 m/s – 2,2 kW. Zależność opisuje zależność: moc elektrowni wodnej jest proporcjonalna do sześcianu prędkości przepływu wody. Jeżeli prędkość przepływu na proponowanym placu budowy jest niewielka, można spróbować ją zwiększyć instalując różnicę wysokości przepływu lub instalując na wylocie zbiornika rurę spustową o zmiennej średnicy. Im mniejsza średnica wylotu rury, tym większe natężenie przepływu.

Jak zrobić mini elektrownię wodną w domu

Zasadę działania małej domowej elektrowni wodnej można zrozumieć na przykładzie roweru z reflektorem i dynamem (generatorem).

1. Z blachy dekarskiej wykonujemy trzy ostrza o długości równej promieniowi koła rowerowego (odległość od piasty środkowej do felgi) i szerokości 3-4 cm.
2. Montujemy ostrza pomiędzy szprychami koła, zaginając krawędź ostrza wokół szprych, aby je zabezpieczyć. Ostrza powinny być ustawione równomiernie, zachowując między sobą te same kąty.
3. Koło z łopatkami zanurzamy w rwącej rzece na głębokość od jednej trzeciej do połowy średnicy koła. Wygenerowany prąd wystarczy np. do oświetlenia namiotu.

Rysunek jednego z wariantów budowy minielektrowni wodnej

Przykładem może być mała elektrownia wodna dla gospodarstwa rolnego o mocy 3-5 kW ze złomu:

1. Wirnik można wykonać ze starego metalowego bębna kablowego o średnicy 2,2 m. Za pomocą szlifierki i spawania pod kątem 45 stopni do promienia należy zespawać 18 łopatek. Wirnik obraca się na łożyskach. Podpora – rura metalowa lub kątownik.
2. Na wirniku należy zainstalować przekładnię łańcuchową o przełożeniu (przełożeniu) 4. Następnie obrót będzie przenoszony przez wał napędowy VAZ 2101. Zastosowanie wału napędowego zmniejszy wibracje i współosiowość napędu i generator podczas korzystania z wału będzie bezkrytyczny.
3. Będziesz potrzebował przekładni podwyższającej (współczynnik - 40) i generatora trójfazowego. Prędkość obrotowa generatora wynosi około 3000 obr./min. Łączne przełożenie obu przekładni wyniesie 40 x 4 = 160. Generator należy przykryć obudową w celu zabezpieczenia go przed wilgocią i bezpieczeństwa. Szacowany obrót koła wodnego powinien wynosić około 20 obrotów na minutę.
4. Silnik asynchroniczny można dostosować do generatora, a jednostkę sterującą można pobrać z dowolnej małej maszyny. Będziesz potrzebował kabla VVG NG o długości 2x4 od wirnika do budynków gospodarczych.

Wnioski

Całkowite koszty produkcji wyniosą około 10-15 tysięcy rubli. Główną pozycją wydatków są wynagrodzenia spawacza i pracownika pomagającego w wykonywaniu i montażu konstrukcji.

Głównymi zaletami takiego sprzętu są niski koszt energii elektrycznej, bezpieczeństwo środowiskowe, niewyczerpanie źródła energii i prostota konstrukcji.