Карачаево-Черкесская республика. Началось все с просьбы фермера помочь ему получить энергию от сливной трубы с пруда, где он занимался разведением рыбы. Искусственный пруд расположен на склоне горы. В него втекает небольшой ручеек.
Из пруда вода вытекает через две трубы диаметром 50 см закопанных в склоне трубы. Перепад высот от уровня пруда до нижнего среза этих труб 14 метров. Длина труб 50 метров. Расход воды около 100 л/с.
Фермер пробовал обратиться в проектный институт. Посчитав, ему вежливо предложили продать ферму и взять кредит...
Мы поставили себе задачу обойтись минимумом финансовых затрат. Удалось найти брошенные или отслужившие свой срок: редуктор от косилки, металлическую катушку от кабеля и старый трехфазный генератор от чего-то военного. Больше всего в эту затею верил фермер. Он и был движущей силой строительства.
Потребности фермерского хозяйства в электричестве в основном промышленные: инкубатор, сварка, электроинструмент, промышленный сепаратор. Бытовые потребности: освещение, телевизор, и.т.д. – были по мощности намного меньше и включались в другое время.
Полная мощность потока, падающего водопадом, равна:
N = gQH = 9,8м/с2*100л/с*14м = 13,7 кВт
Скорость свободного водопада высотой 14 метров:
Вода при движении в трубах теряет скорость из-за трения о стенки, а значит, теряет мощность. Имеются потери мощности в гидроколесе, редукторе, генераторе. В реальности получилось 4,6 кВт полезной мощности.
Водоналивное колесо сделали из брошенного металлического барабана от кабеля диаметром 2,2 метра. Барабан разрезали и переварили, сделав расстояние между щечками равным 300 мм. Под углом 45 градусов вварили 18 перегородок. Подшипники меняются очень легко и быстро. Подобная конструкция гидроколеса не самая подходящая для 14 метрового напора и 100 литрового расхода. Но осевые или радиально-осевые турбины гораздо сложнее технически, по расчету и по настройке. (В проекте института предусматривалась осевая низконапорная турбина стоимостью 400 000 рублей).
На гидроколесе смонтирован цепной редуктор с коэффициентом передачи 4. От него в помещение микро ГЭС вращение передается через карданный вал от Жигулей. В качестве здания станции установлен пятитонный контейнер. Внутри контейнера на станине установлен редуктор с коэффициентом 40 и трехфазный генератор. Скорость вращения генератора около 3000 об/мин.
Сбоку генератора находится компаундирующее устройство предназначенное для регулировки тока возбуждения. Данная схема возбуждения – диссертация Май Джахонтовича. Блоки управления взяты от кормодробилки 1953 года. Частота и напряжение поддерживаются очень точно.
От микрогэс к фермеру протянута линия электропередач 150 метров.
На Кавказе масса рек и речушек. В Карачаево-Черкесии их 419. Есть среди них крупные: Кубань, Кума, Уруп, оба Зеленчука. Есть речки с напором в 400 - 600 метров. Но в основном это мелкие речки и ручейки, неинтересные для промышленного освоения.
Наша задача была сделать работоспособную, доступную для повторения установку. Надеемся, что она нам удалась.
