TECHNISCHES PAPIER #18
 
                                 UNDERSTANDING
                             MICRO-HYDROELECTRIC
                                  GENERATION
 
                                      Durch
                          Christopher S. Weber, P.E.
 
                             Technische Rezensenten
                              THEODORE ALT, P.E.
                                 Paul N. Garay
 
                                 Published Durch
 
                                     VITA
                       1600 Wilson Boulevard, Zimmerflucht 500,
                         Arlington, Virginia 22209 USA
                     TEL: 703/276-1800. Fax:703/243-1865
                         INTERNET: pr-info@vita.org
 
                 Understanding Mikro-hydroelektrische Generation
                             ISBN: 0-86619-218-2
                  [C]1985, Freiwillige in Technischer Hilfe,
 
                                   PREFACE
 
Dieses Papier ist eine einer Folge, die von Freiwilligen in Technisch veröffentlicht wird,
Hilfe, eine Einführung für bestimmte Staat-von-der-Kunst bereitzustellen
Technologien von Interesse zu Leuten in Entwicklungsländern.
Die Dokumente werden beabsichtigt, als Richtlinien benutzt zu werden, um zu helfen
Leute wählen Technologien, die zu ihren Situationen geeignet sind.
Sie werden nicht beabsichtigt, Konstruktion oder Implementierung bereitzustellen
details.  People werden gedrängt, VITA oder eine ähnliche Organisation zu verständigen
für weitere Informationen und technische Hilfe wenn sie
Fund, den eine besondere Technologie scheint, ihren Bedürfnissen zu entsprechen.
 
Die Dokumente in der Folge wurden geschrieben, wurden überprüft, und wurden illustriert
fast ganz von VITA Volunteer technische Experten auf ein rein
freiwilliger basis. , den Einige 500 Freiwillige in die Produktion verwickelt wurden,
von den ersten 100 Titeln, die ausgestellt werden, und trägt ungefähr bei
5,000 Stunden von ihrem time.  VITA, die Personal Maria Giannuzzi einschloß,
und Leslie Gottschalk als Redakteure, Julie Berman Behandlung-typesetting
und Anordnung, und Margaret Crouch als Projekt-Manager.
 
Der Autor dieses Papieres, Christopher S. Weaver, P.E., ist ein
älterer Ingenieur mit Energie und Mittel-Beratern, ein interdisziplinär
Beratungsunternehmen in Felsblock, Colorado.   Er ist ein eingeschrieben
Professioneller Ingenieur, und hat in den Gebieten von gearbeitet
elektrisch-Nutzen-Planung, solare Energie, cogeneration, und Luft-Verunreinigung
Kontrolle sowie in kleinen hydroelektrischen Systemen als ein
consultant.  Weaver ist der Autor von noch einem VITA technisches Papier,
Das Verstehen von Mini-hydroelektrischer Generation.   Die Rezensenten von
dieses Papier ist auch technische Experten in hydroelectricity.  Theodore
Alt, P.E., ist ein mechanischer Ingenieur, in dem gewesen ist, das
Energie-Feld weil 1942.  sind, hat mit der Energie-Forschung gearbeitet
und Entwicklung-Gruppe der Arizona Öffentlichen Dienst-Gesellschaft und
die Regierung von Mexikos elektrischer Kommission.   Paul N. Garay, ein
Kollege-Ingenieur mit F.M.C.   Associates, hat viele geschrieben
Dokumente auf verschiedenen Aspekten von Wasser-Transport und Energie-Verwendungen
von Wasser.
 
VITA ist ein Gefreiter, gemeinnützige Organisation, die Leute unterstützt,
das Arbeiten an technischen Problemen in Entwicklungsländern.   VITA Angebote
Informationen und Hilfe richteten bei behilflichen Individuen und
Gruppen auszuwählen und Gerät-Technologien eignen zu an ihr
situations.  VITA behält einen internationalen Anfrage-Dienst bei, ein
spezialisiertes Dokumentation-Zentrum, und ein computerisierter Dienstplan von
Freiwilliger technische Berater; leitet langfristige Feld-Projekte;
und veröffentlicht eine Vielfalt von technischen Handbüchern und Dokumenten.
 
                   UNDERSTANDING MIKRO-HYDROELEKTRISCHE GENERATION
 
                     von VITA Volunteer Christopher Weber
 
I.  INTRODUCTION
 
ALLGEMEINER HINTERGRUND
 
Die Macht fließenden Wassers kann benutzt werden, um Elektrizität zu erzeugen,
oder um andere Arten nützlicher Arbeit zu machen.   Generating Elektrizität in
dieser Weg wird hydroelektrische Generation gerufen.  , den Es gemacht werden kann,
irgendwo, daß es Wasser und einen Hügel gibt, oder fällt dafür, um zu laufen
entlang, wie ein Tropfen in einem Bewässerung-Kanal, eine Stelle wo ein
Fluß läuft durch Stromschnellen oder über einem Wasserfall, oder wo ein Damm hat,
unterstützte Wasser über dem Niveau des Flusses, um nur einigen zu nennen,
examples.  Hydroelectric, die Pflanzen erzeugen, kommen alle Größen-- von
riesige Pflanzen, die mehr Elektrizität produzieren, als die meisten Nationen können,
benutzen Sie zu sehr kleinen Pflanzen, die Elektrizität für ein Einzelzimmer liefern,
house. , den Die kleinsten hydroelektrischen Pflanzen oft Mikro-hydroelektrisch gerufen werden,
Pflanzen, oder Mikro-Hydro für Kurzschluß.   Larger Pflanzen
wird normalerweise gerufen Mini-Hydro Pflanzen.   Other Namen für diese Größe
von Pflanze ist " kleinangelegt Hydro " und " klein Hydro ".
 
Dieser Bericht wird nur mit Mikro-hydroelektrischen Pflanzen fertig.   MICROHYDRO
wird normalerweise definiert, als das Haben einer erzeugender Kapazität von bis zu,
ungefähr 15 Kilowatt (KW) .  This geht um genug Macht für 6 oder 8
Häuser in einem entwickelten Land, oder es kann Grund Beleuchtung bereitstellen
und andere Dienste zu einem Dorf von 50 bis 80 Häusern.   Mikro-Hydro
Generation wird am besten zum Bereitstellen von kleinen Mengen von Macht zu gepaßt
individuelle Häuser, Bauernhöfe, oder kleine Dörfer in isolierten Gebieten.
Mini-Hydro Systeme sind größer.  , auf dem Sie von ungefähr 15 KW schwanken können,
zu 15,000 KW, für das genug elektrische Macht ist, ein mittelgroß
Stadt, oder für ein ganzes ländliches Gebiet.   However, der Unterschied,
zwischen Mini-Hydro und Mikro-Hydro Pflanzen sind nicht nur Größe.
 
Im allgemeinen, Mikro-Hydro Pflanzen benutzen viel einfacheren und niedrigeren Preis
Technologie als Mini-Hydro Pflanzen.   aus diesem Grund, Mikro-Hydro
Pflanzen wird normalerweise gut zu Dorf ebene Entwicklung gepaßt und
örtliche Selbsthilfe projects.  Mit ihren einfacheren Technologien, sie
kann normalerweise von Leuten ohne viel besondere Schulung gebaut werden,
die Benutzen von hauptsächlich örtlichen Materialien und Fähigkeiten.  , den Sie normalerweise niedriger sind,
in Preis als Mini-Hydro und konventionell Hydro Pflanzen, aber sie
ist auch weniger tüchtig, und die Qualität der Elektrizität ist
nicht als good.  Mini-Hydro pflanzt andererseits mehr gekostet ein, aber
sie produzieren den gleichen dauernd-Häufigkeit-Wechselstrom (WECHSELSTROM)
Elektrizität als große elektrische Macht-Systeme, damit sie können,
sogar würde mit einem größeren System verbunden.
 
Mikro-Hydro pflanzt generell ein, produzieren Sie Schwachstrom Gleichstrom
(DC) Elektrizität, oder anderer Schwachstrom variabel-Häufigkeit-WECHSELSTROM
(diese Fachausdrücke werden im Teil auf elektrisch definiert
treiben Sie hinunter an) .  These, dem Arten von Elektrizität zum Laufen gepaßt wird,
Lichter, kleine Motoren, und elektrische Herde, aber nicht zum Laufen
große Motoren, viele Vorrichtungen, oder die meiste industrielle Maschinerie.
Vielleicht am wichtig, Mikro-Hydro Pflanzen können nicht verbunden werden
mit anderen erzeugenden Pflanzen in einem elektrischen System der Weg
Mini-Hydro und groß Hydro Pflanzen können.   Special Maschinen riefen
inverters können DC Macht zur WECHSELSTROM-Macht konvertieren, die in groß benutzt wird,
elektrische Systeme, aber diese sind teuer und haben Kapazität begrenzt.
Wenn Sie erwarten, eine ganz große Menge von Macht zu brauchen, wenn
Sie müssen mit einer Macht-Linie verbinden, oder wenn Sie erfordern,
hohe Zuverlässigkeit, Sie sollten wahrscheinlich betrachten Mini-Hydro stattdessen.
Noch ein VITA technisches Papier, beim Mini-hydroelektrisch Verstehen,
Generation redet ungefähr Mini-Hydro.
 
GESCHICHTE HYDROELEKTRISCHER GENERATION
 
Wasser-Räder sind alte Zeiten seitdem benutzt worden, um Macht zu liefern
für das Schleifen von Korn und anderen mühsamen Aufgaben.   Die ersten modern
hydraulische Turbinen wurden im ersten Teil der 19 entwickelt
Jahrhundert von Fourneyron in Frankreich.  , durch den Diese weiter entwickelt wurden,
eine Anzahl von Forschern während der Mitte des Jahrhunderts, damit
von 1890 waren die meisten von den Arten von Turbinen jetzt im Gebrauch erfunden worden.
Thomas Edison 's Erfindung des elektrischen Lichtes und von
Wege, Elektrizität zu verteilen kamen gegen die gleiche Zeit vor,
das Führen zu einem großen Boom in hydroelektrischer Entwicklung in Europa
und Nach Norden America.  Bis um die 1920s, hydroelektrischsten
Entwicklungen waren ganz klein-- in der Größe-Auswahl, die jetzt ist,
rief Mini-Hydro oder eben Mikro-Hydro.  , den Dies für zwei Gründe war,:
Leute wußten nicht, wie echt große Dämme und Turbinen zu bauen sind,
und die kleinen elektrischen Übermittlung-Systeme der Zeit machten es
schwierig, große Mengen von Elektrizität zu verkaufen.   Generally, Mini-Hydro
Systeme würden benutzt werden, um eine Stadt anzutreiben und sein Umgeben
Gebiet, während Mikro-Hydro Systeme wurden auf isolierten Bauernhöfen benutzt und
Ranchs, Macht bereitzustellen.
 
Während der Ära der 1950s und 1960s, das Voranbringen von Technologie und
billiges Öl, das mit verbesserter Fern elektrischer Übermittlung kombiniert wird,
machte es möglich, um Elektrizität zu verkaufen billiger als das
früher klein Hydro Pflanzen könnten es machen.   Many Hunderte von klein
hydroelektrische Einrichtungen wurden verlassen oder wurden während dieses auseinandergenommen
period.  Mit dem Öl-Embargo von 1973, die zu enorm geführt hat,
Zunahmen im Preis von Öl, klein Hydro einmal wieder erscheint
competitive.  Viele von den frühen Pflanzen, in denen verlassen wurden, das
1950s und 1960s werden jetzt renoviert, und viele neue sind
planned.  Small seiend Hydro wird auch gut für das Entwickeln gepaßt
Länder, und wird aktiv von vielen Regierungen ermutigt
und Entwicklung-Organisationen um Öl-Importe zu reduzieren und
ermutigen Sie development.  Mikro-Hydro hat eine besondere Rolle, um in zu spielen
Entwicklungsländer, weil es es möglich bereitzustellen macht,
beleuchtend, treiben Sie an, und Kommunikationen (wie Fernsehen und Radio)
sogar in Gebieten weit weg von den Haupt elektrischen Macht-Systemen.
Mikro-Hydro kann so eine wichtige Rolle im ländlich Fördern spielen
Entwicklung in entfernten Gebieten.
 
II.  WASSERKRAFT GRUNDLAGE
 
Dieser Teil präsentiert einige Grund Tatsachen und Prinzipien ungefähr
elektrische Macht und hydroelektrische Generation.   Reading, den es nicht wird,
machen Sie einen hydroelektrischen Ingenieur aus Ihnen, aber werd es Ihnen helfen
verstehen Sie, wie hydroelektrische Systeme funktionieren, und das, was ein Gutes macht,
oder eine schlechte hydroelektrische Stelle.  , den Es auch Ihnen helfen wird, zu verstehen,
das ausführlichere technische Material, das Sie benötigen werden, zu lesen,
wenn Sie sich entscheiden, zu bauen, ein Mikro-Hydro Pflanze.
 
GRUND PRINZIPIEN
 
Elektrische Macht
 
Macht wird als eine Menge von Energie definiert, die von der Zeit es geteilt wird,
Aufnahmen, die Energie zu liefern, oder in anderen Wörtern als die Rate bei
welche Energie ist, delivered.  Power wird in Einheiten gemessen, die gerufen werden,
Watt, oder (für große Mengen von Macht) in Einheiten von Kilowatt.
Ein Kilowatt ist zu 1,000 Watt gleich.   Power wird auch in gemessen
horsepower. , den eine Pferdestärke 746 Watt gleicht.
 
Zwei andere Quantitäten, die in redend fast elektrisch wichtig sind,
Macht ist die elektrische Strömung und die Spannung.   Electric Strömung
kann von als die Menge von Elektrizität, die durch fließt, gedacht werden ein
Draht (wie die Menge von Wasser, das durch eine Leitung fließt,), während
an Spannung kann als eine Maßnahme von wieviel Macht gedacht werden, ist
gemußt den current.  Current schieben, wird in Ampere gemessen, oder
Ampère für Kurzschluß, während Spannung in Volt gemessen wird.   Das elektrisch
Macht (in Watt) ist zum Produkt der Strömung gleich und das
Spannung, damit eine Strömung von 1 Ampère mit einer Spannung von 100 Volt
würden Sie eine Macht von geben (1 x 100) = 100 Watt.
 
Zwei Arten von Elektrizität werden im allgemeinen benutzt.   Wechselstrom
(WECHSELSTROM) Elektrizität wird auf eine Weise erzeugt, die es macht, verändern Sie Richtungen
(wechseln Sie sich ab) oft jede Sekunde.   Die Anzahl von Zeiten
es verändert sich, Richtung wird die Häufigkeit gerufen. Gleichstrom
(DC) Elektrizität verändert keine Richtungen; es fließt immer das
gleicher Weg.
 
Große elektrische Macht-Systeme und viele kleine benutzen das Abwechseln
Strömung um fähig zu sein, Transformatoren zu benutzen, um Spannungen zu verändern
auf und down.  Transformers wird nicht mit Gleichstrom arbeiten.
Andererseits können Batterien nur DC, so klein, produzieren
elektrische Systeme, die Batterien generell benutzen, benutzen DC Strömung.
WECHSELSTROM kann in DC konvertiert werden, das ein Gerät benutzt, rief einen Gleichrichter,
während DC in WECHSELSTROM verwandelt werden kann, der einen inverter benutzt.
 
Mini-Hydro Systeme, und große elektrische Macht-Systeme wie
jene in Städten benutzen Wechselstrom.   In diesen Systemen, das
Spannung und Häufigkeit der Elektrizität, die produziert werden, sind vorsichtig
kontrollierte, um sie dauernd zu behalten.   Adding mehr Last zu einem Operieren
treiben Sie System an (wie durch das Anschalten mehr Lichter) tendiert zu
langsam die Generatoren entlang das die Spannung verursacht und (für WECHSELSTROM
Systeme) die Häufigkeit zu fallen.   Conversely, beim Abstellen von Lichtern,
werden Sie die Last reduzieren und werden Sie den Generator erlauben, schneller zu laufen.
Diese Systeme müssen irgendeine Art einer automatischen Kontrolle haben der
entdeckt, wenn sich die Geschwindigkeit verändert, und handelt (wie das Lassen
mehr Wasser in eine Turbine) die Generatoren zu bringen setzt zurück das
richtiger speed.  Diese Kontrollen sind teuer, und meisten Mikro-Hydro
Systeme haben them.  nicht Als ein Ergebnis, die Generator-Geschwindigkeit und
Spannung in Mikro-Hydro Systeme werden sich als Leute verändern, drehen Sie Lichter
auf und von, deshalb ist es eine gute Idee, um dieses zu einem Minimum zu behalten.
Batterien können dieser Situation helfen, indem sie extra Macht bereitstellen, wenn
das System wird schwer beladen, und das Aufnehmen von extra Macht wenn es
wird leicht beladen.
 
Elektrische Ausrüstung wird in Hinsicht auf der Spannung eingeschätzt und das
Art von Strömung, für die es entworfen wird, und die maximale Menge von
treiben Sie an, es kann produzieren (für einen Generator) oder benutzt (für Sachen der
konsumieren Sie Elektrizität, wie Motoren und Glühbirnen).   EIN Generator
mit einer Klasse von 5 KW bei 100 Volt wird entworfen, um 50 zu produzieren
Ampere bei 100 Volt bei voller Last, die 5,000 Watt oder 5 KW ist.
Der gleiche Generator könnte auch kleinere Mengen von Macht produzieren.
Die Menge von Macht, die hinaus vom Generator gesetzt wird, muß zu gleich sein das
Menge von Macht, die von der elektrischen Ausrüstung benutzt wird, verband
dazu (, außer wenn Sie Batterien benutzen, um irgendeine Macht zu lagern,) .  The
Spannung-Klassen und Art von Elektrizität (DC oder WECHSELSTROM) gebraucht für das
elektrische Ausrüstung sollte immer die Gleichen wie die Spannung sein und
Art von Elektrizität, die geliefert wird.  , Wenn Sie ein Gerät verbinden, das eingeschätzt wird,
für eine Spannung zu einem Draht bei noch einer Spannung, es fast bestimmt
werden Sie nicht arbeiten, und das Gerät ist sehr wahrscheinlich, damaged.  zu sein Das
gleich ist vom Verbinden von WECHSELSTROM-Geräten nach DC wahr.   However, viel DC,
Geräte wie Glühbirnen und Motoren können auch mit WECHSELSTROM benutzt werden,
wenn die Spannung-Klassen die gleichen sind.
 
Die Menge von Energie produzierte in einem Generator oder benutzte durch ein elektrisch
Maschine kann kalkuliert werden, indem man die Menge von vervielfacht,
Macht, die von der Länge von Zeit, die es benutzt wird, benutzt wird.   Energy ist
maß in Einheiten von joules-- ein joule ist zu ein Watt Zeiten gleich
ein second. , den ein joule eine sehr kleine Menge von Energie, Deshalb wir, ist,
benutzen Sie Einheiten im allgemeinen wie megajoules (ein megajoule ist eine Million
joules) oder Kilowatt-Stunden (kürzte KWH ab).   EIN Kilowatt, das Stunde ist,
gleichen Sie zu einem Kilowatt, das eine Stunde bereitgestellt wird, die 3.6 Million ist,
joules.  Als ein Beispiel, ein 5-KW Generator, wenn es bei voller Last liefe,
eine Stunde, würde produzieren, produzieren Sie fünf KWH elektrischer Energie.
Wenn es zwei Stunden liefe, würde es 10 KWH produzieren.
 
Mechanische Macht
 
Mechanische Macht ist die Macht, die Maschinerie verursacht, und ander
Sachen zu move.  Der Motor eines Autos produziert mechanische Macht,
und damit macht einen elektrischen Motor.   Mechanical Macht kann leicht sein
konvertierte in elektrische Macht (dies ist, was für ein Generator macht,),
und elektrische Macht kann zu mechanischer Macht hinter konvertiert werden
(dies wird von einem elektrischen Motor gemacht).   Mechanical und elektrisch
Macht wird in den gleichen Einheiten gemessen-- Watt und Kilowatt.
 
Führen Sie, fließen Sie Rate, und Macht-Ausgabe
 
Bewässern Sie bei der Spitze von einem Hügel oder einem Tropfen, hat Energie, gerufenes Potential,
Energie, wegen, wo es ist.  , den Diese potentielle Energie gemessen wird,
in Hinsicht auf dem " Kopf, von " dem die senkrechte Entfernung ist,
das Wasser-Niveau bei der Spitze des Tropfens zum Wasser-Niveau bei das
bottom.  Figure 1 Shows, wie Kopf gemessen wird.

ume1x6.gif (600x600)


 
In natürlichen Strömen, der potentiellen Energie oder dem Kopf des Wassers ist
zerstreute durch Reibung gegen das Strom-Bett als die Wasser-Strömungen
abwärts, oder durch Unruhe beim Boden.   However, wenn wir in setzten,
eine glatte Leitung von der Spitze zum Boden, Reibung zu reduzieren, und
setzen Sie dann in eine Wasser-Turbine beim Boden, können wir den Kopf in benutzen
das Wasser, die Turbine und das Produkt mechanischer power.  zu drehen Das
Menge von Macht, die wir bekommen können, wird theoretisch durch gegeben:
 
                   [P.sub.th] = F x H x 9.807    (Gleichung 1)
 
wo [P.sub.th] ist die theoretische Macht-Ausgabe in Watt,
        F ist die Rate von Strömung von Wasser durch die Leitung in Litern
            pro Sekunde,
        H ist der Kopf in Metern, und
    9.807 ist der Umwandlung-Faktor, von dem für die Macht erachtet,
            Schwerkraft auf dem Wasser.
 
Aber Turbinen und Generatoren sind nicht vollkommen tüchtig, deshalb
die Menge elektrischer Macht, die wir eigentlich von einem microhydro bekommen können,
pflanzen Sie mit einem gegebenen Kopf ein und fließen Sie, Rate ist weniger als [P.sub.th].
Diese Menge wird durch gegeben:
 
                 [P.sub.act] = [P.sub.th] x [E.sub.t] x [E.sub.g] x [E.sub.s]     (Gleichung 2)
 
wo [P.sub.act] ist die eigentliche nützliche Macht-Ausgabe von der Pflanze,
        [E.sub.t] ist die Tüchtigkeit der Turbine,
        [E.sub.g] ist die Tüchtigkeit des Generators, und
        [E.sub.s] ist die Tüchtigkeit vom Rest des elektrischen Systems.
 
Tüchtigkeiten sind immer weniger als 1.0.   Typically, [E.sub.t] ist ungefähr
0.85 für Turbinen von einem spezialisierten Hersteller, 0.6 bis 0.8 für
Pumpen benutzten als Turbinen, und 0.5 bis 0.7 für örtlich-gebaute überqueren-Strömung
turbines.  [E.sub.g] ist normalerweise 0.9 oder mehr, für die meisten Arten von Generatoren.
[E.sub.s] wird ungefähr 0.9 sein, außer wenn Sie Macht übersenden,
eine große Entfernung, oder Sie benutzen einen inverter in dem Fall es
seien Sie vielleicht weniger.
 
So, eine Strömung von 100 Litern pro Sekunde, mit einem Kopf von 10 Metern,
konnten 100 x theoretisch 10 x 9.807 produzieren = 9,807 Watt, oder
9.807 KW.  With eine Turbine-Tüchtigkeit von 0.75, eine Generator-Tüchtigkeit,
von 0.9, und eine System-Tüchtigkeit von 0.9, wir würden eigentlich
holen Sie 9,807 x 0.75 x 0.9 x 0.9 = 5,958 Watt von nützlichem power.  Das
Ruhe würde wegen Ineffizienzen im System verloren werden.
 
III.  MIKRO-HYDROELEKTRISCHE SYSTEME UND BESTANDTEILE
 
Es gibt viele Variationen von Mikro-Hydro Systeme.   Einige von das
Faktoren, die die Art von System Sie beeinflussen werden, entscheiden sich, zu bauen
ist: die Menge von Macht Sie brauchen; die Menge fließenden Wassers
verfügbar; der verfügbare Kopf; die Quelle des Wassers (von ein
Bewässerung-Kanal, eine Pipeline, hinter einem Damm, oder von einem Frei-fließen
Fluß oder Strom); wieviel Geld Sie können leisten, auszugeben; und
die manuellen Fähigkeiten und örtliche Materialien verfügbar zu Ihnen.   Dieser Teil
beschreibt die bedeutenden Bestandteile von ein Mikro-Hydro System, und
erklärt einige der anderen Auswahlen.
 
GRUND SYSTEM-ANORDNUNG
 
 
Alle Mikro-Hydro Systeme, welch ihre anderen Unterschiede, haben Sie ein
Anzahl von Merkmalen in gewöhnlich.  , den Jedes eine Quelle von Wasser haben muß,
und eine Stelle, das Wasser danach zu setzen (die Begleichung).   Das
Quelle muß höher als die Begleichung sein; das größer der Unterschied
in Höhe, das größer der verfügbare Kopf wird sein.   In
Zusatz, es muß einige Mittel vom Bekommen des Wassers von geben das
Quelle zur Macht-Pflanze, und dann vom Kraftwerk zu das
discharge.  Finally, es muß das Kraftwerk selbst geben der
werden Sie einen oder mehr Turbinen enthalten, die vom fließenden Wasser gefahren werden,
und ein oder mehr Generatoren, die von den Turbinen gefahren werden.   Alternatively,
die Turbinen können mechanische Macht liefern, um zu fahren einiges ander
Maschinerie, wie eine Mühle oder sah, direkt, ohne zu konvertieren
die mechanische Macht in elektrische Macht und zurück.   Sometimes,
Systeme werden arrangiert, mechanisch-Macht-während dem Tag zu liefern,
und liefert dann Elektrizität für das Beleuchten bei Nacht.
 
Glauben Sie 2, ist eine Skizze eines typischen Mikro-hydroelektrischen Systems,

ume2x8.gif (600x600)


das Zeigen der bedeutenden Bestandteile.   Not, von dem alle Systeme alle haben werden,
diese Bestandteile aber.
 
Bei der Quelle des Wassers anfangend, das Wasser muß zuerst sein
sammelte und channelled zur Turbine.   Wasser wird vielleicht unterstützt
hinter einem Damm (wie in Zahl 2 gezeigt), oder leitete aus einem Fließen um
strömen Sie durch irgendeine Art von Umleitung-Struktur.  , Nachdem es umgeleitet worden ist,
es fließt in einen Kanal, rief den headrace, bis es direkt ist,
bergauf vom Kraftwerk.   Once dort betritt das Wasser
der penstock, der die Leitung ist, die zur Turbine führt.   Alternatively,
die penstock gehen vielleicht aller Weg zur Quelle und schließen vielleicht aus
das Bedürfnis für den headrace.  In einigen Systemen mit niedrigem Kopf,
es gibt vielleicht keinen penstock-- Wasser von hinter einem Damm dürfen Sie einfach
fließen Sie gerade in die Turbine.   Nach dem Verlassen der Turbine, das
Wasser geht hinaus durch das Einberufung-Rohr in den tailrace vorbei der
ist ein Kanal, der zum Begleichung-Punkt führt.  , den Das Kraftwerk ist,
normalerweise in der Nähe von der Begleichung gebaut, deshalb können die tailrace genau sein
schließen Sie kurz, und seien Sie vielleicht ganz abwesend.
 
Das Wasser fließt durch die Turbine und zwingt es zu turn.  Usually,
die Strömung durch die Turbine wird von einem kontrolliert oder mehr
Ventile oder Tore, die die Strömung reduziert zu werden oder abzuschalten erlauben,
completely. , den Die Turbine entweder direkt zu einem Generator verbunden wird,
oder es wird vielleicht mittels Ausrüstungen oder Gürtel verbunden und
Rollen zum Generator oder anderer Maschinerie, driven.  zu sein Das
Generator, die elektrischen Drähte, und die anderen Geräte assoziierten
mit ihnen wird zu als die elektrische Ausrüstung gesprochen.   Das ander
Arten von Turbinen und elektrischer Ausrüstung werden mehr in diskutiert
detaillieren Sie below.  Die strukturellen Teile von das Hydro Pflanze-- der Damm,
headrace, penstock, Einberufung-Rohr, tailrace, und Macht-Haus sind
rief die zivilen Arbeiten, obwohl dieser Begriff in gewöhnlicher ist,
größere Pflanzen als in Mikro-Hydro Pflanzen.  , den Diese auch diskutiert werden,
in mehr Detail unter.
 
Zivile Arbeiten
 
Das Ausmaß und der Preis der zivilen Arbeiten brauchten für einen microhydro
Pflanze variiert einen großen Deal und hängt auf der Natur von ab das
Stelle, wo die Pflanze gefunden wird.   Generally, das mehr Wasser-Wasserkraft
Pflanzen müssen handhaben, und das weiter sie müssen es tragen, das
teuerer die zivilen Arbeiten werden sein.   aus diesem Grund, microhydro
Pflanzen mit viel Kopf sind normalerweise billiger als niedrig-Kopf
Pflanzen, weil der niedrigere Kopf bedeutet, ist eine größere Menge von Wasser
required.  However, viele niedrig-Kopf-Pflanzen können gebaut werden, um zu nehmen
Vorteil von bestehender Bewässerung und Wasser-Versorgung-Arbeiten, wie
Dämme und canals.  Combining Mikro-Hydro mit einer Wasser-Versorgung oder
Bewässerung-Projekt kann auch helfen, zu machen dieses projizieren Sie praktischer,
seit der Macht von das Hydro Pflanze kann helfen, für zu zahlen
einige vom Preis des totalen Projektes.
 
Die zivilen Arbeiten können normalerweise von örtlichen Materialien gebaut werden und können benutzt werden
örtliche Konstruktion-Techniken und arbeitet, zusammen mit einigem, der importiert wird,
Materialien wie cement.  Die Ausnahme dazu ist vielleicht das
penstock, der fähig sein muß, den Druck von standzuhalten, das
water.  Wenn der Kopf mehr als 5 Meter ist, wird dies erfordern
Metall pipe. , den Dies teuer sein kann, seit einem ganz großen Durchmesser,
von Leitung wird gefordert, um die Menge von Kopf zu reduzieren, die von verloren wird,
Reibung.
 
Im Bauen der zivilen Arbeiten ist es wichtig, Rat von zu haben
jemand, der über Dämme und Kanäle kenntnisreich ist, und ander
hydraulische Strukturen, seit dem Bauen von etwas, um das Fließen zu tragen,
Wasser ist nicht das Gleiche wie das Bauen eines Hauses oder einer Mauer.  , den Dies ist,
besonders wahr von dams.  sollten Sie nie einen Damm über keinen bauen
strömen Sie, ohne nachzufragen, um das sicherzustellen, was in Ihrem Gebiet gesetzlich ist,
und Sie sollten einen Damm nie mehr bauen ein über 1.5 Meter hoch in
flaches Land, oder, in bergigem Land, und staut auf dem unterstützen wird ein
bedeutungsvolle Menge von Wasser ohne Rat und Aufsicht von ein
fähiger engineer.  Wenn ein Damm brechen sollte, kann es Wasser befreien
mit großer Gewalt, und sogar eine scheinbar kleine Menge von Wasser
können Sie enorme Zerstörung und Verlust von Leben verursachen.
 
Hydraulische Turbinen
 
Eine hydraulische Turbine ist eine Maschine, die den Kopf konvertiert, oder
potentielle Energie in Wasser, das dadurch in mechanisch fließt,
Energie (auch rief Arbeit) welcher wird benutzt, um einen shaft.  There zu drehen
ist eine Anzahl von anderen Arten hydraulischer Turbinen.   Die zwei
Arten von Turbinen, für die höchst nützlich sind, Mikro-Hydro Pflanzen sind
der Michell oder die Banki Turbine (auch rief die crossflow-Turbine)
und die Pelton Turbine (auch rief, die Pelton drehen).   CROSSFLOW
Turbinen werden für niedrige und mäßige Köpfe, bis zu ungefähr 40, benutzt
Meter, während Pelton Turbinen bei irgendeinem Kopf über 20 benutzt werden können,
Meter.
 
Einige andere Arten von Turbinen, die im allgemeinen benutzt werden, sind Propeller
oder Kaplan Turbinen für niedrige Köpfe, und Francis Turbinen für mäßigen Sie
heads.  außer der crossflow-Turbine, total hydraulische Turbinen
sind Hochtechnologie-Gegenstände, durch die gebaut werden müssen, ein spezialisiert
manufacturer.  EINE Liste von Herstellern von klein-Turbine-ist
gegeben im Anhang.
 
Crossflow Turbinen können von einem örtlichen Maschine Geschäft gebaut werden, aber ein
spezialisierter Hersteller ist vielleicht fähig zu machen ein tüchtiger
unit.  Preisgünstige Entwicklung Kleiner Wasser-Macht-Stellen (zählte in auf
der Anhang) gibt Anweisungen für das Bauen einer crossflow-Turbine.
 
In Antwort zum zunehmenden Interesse in klein Hydro, eine Zahl
von Herstellern hat hinaus mit zu kommen vor kurzem angefangen, vereinheitlichte
Turbinen für kleine hydroelektrische Pflanzen.   Seit jeder Turbine
Sie individuell nicht entworfen werden und bauen Sie, dies reduziert
der Preis der Turbine bedeutend.  , den Diese Turbinen normal sind,
verkaufte als Teil von einem Paket, das einen Generator und eine Kontrolle einschließt,
system. , den Diese Pakete hochwertige WECHSELSTROM-Macht normalerweise produzieren,
das Gleiche wie von elektrischen Nutzen verfügbar ist, aber sie sind
ganz teuer, besonders in Mikro-Hydro Größen.
 
Es ist auch möglich, gewöhnliches sich drehende Wasser zu benutzen, pumpt als
hydraulischer turbines.  Typically, eine Pumpe benutzt mechanische Macht zu
vergrößern Sie den Kopf vom Wasser, das gepumpt wird.   Durch das Umkehren davon
verarbeiten Sie, eine Pumpe kann konvertieren, führen Sie in mechanische Macht.   Seit
Pumpen sind in großen Quantitäten Masse, ihr Preis kann sein
weniger als ein dritter einer besonders-gemachten Turbine.   However, dieses,
niedrigerer Preis muß gegen eine generell niedrigere Tüchtigkeit balanciert werden,
welcher reduziert die Menge von Macht, die Sie von einer gegebenen Menge bekommen können,
von water.  Nevertheless, wenn Sie viel von Wasser haben, kann eine Pumpe sein
eine sehr preisgünstige Auswahl, besonders, wenn Sie eine Sekunde bekommen können,
hand.  Most Pumpse funktionieren am besten als Turbinen wenn der Kopf des Wassers
das Gehen durch sie ist ungefähr 30 bis 60 Prozent größer als das
führen Sie, sie wurden entworfen, um als Pumpen zu produzieren.   EIN örtlicher Pumpe-Händler
oder Militärangehöriger kann mehr Informationen bereitstellen.
 
Elektrische Ausrüstung
 
Die elektrische Ausrüstung oder elektrisches System für ein Mikro-Hydro System
besteht aus dem elektrischen Generator, andere elektrische Geräte in
das Kraftwerk, und elektrische Drähte, von denen die Elektrizität nehmen,
das Kraftwerk zur Stelle, wo es benutzt werden wird.   There sind ein
Anzahl anderer möglicher Anordnungen für dieses.   Eine von das
die meisten gewöhnlichen Anordnungen für Mikro-Hydro Systeme sind ein Schwachstrom
DC System, ähnlich zu elektrischen system.  eines Autos Dieses
Anordnung kann auch benutzt werden, um mäßigen-Spannung-WECHSELSTROM-Macht zu produzieren
(wie das, das von einem elektrischen Nutzen verfügbar ist,) durch Mittel
von einem inverter.  noch Eine Anordnung, in der im allgemeinen benutzt wird,
Mini-Hydro, ist, mäßigen-Spannung oder hoch-Spannung-WECHSELSTROM zu erzeugen
direkt, das Benutzen eines synchronen Generators.
 
Eine Skizze eines Schwachstrom DC Systems wird in Zahl 3 präsentiert.

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Dieses System benutzt, ein Generator rief einen Wechselstromgenerator, der produziert,
Schwachstrom AC.  This Macht geht durch einen Gleichrichter und eine Spannung
Regler, der es nach DC konvertiert, das dann entweder direkt benutzt wird,
oder gebraucht, Batterien aufzuladen, wenn mehr Macht produziert wird,
als ist needed.  In vielen modernen Wechselstromgeneratoren, der Gleichrichter,
und Spannung-Regler wird eingebaut.  , den Die Batterien dann zurückgeben,
diese Macht später, wenn mehr Macht benutzt wird, als produziert hat.
Das letzte Glied im System besteht aus einem oder mehr Drähte Gehen
von den Batterien zu den Lichtern und anderen Gegenständen, die sind, zu sein,
powered.  Alternatively, das System wird vielleicht zu einem inverter verbunden,
welcher konvertiert die Schwachstrom DC Macht von den Batterien zu
WECHSELSTROM, für Verwendung mit Vorrichtungen, die WECHSELSTROM-Macht erfordern.   In ein von beiden Fall,
die Drähte gehen normalerweise durch einen Zünder oder einen Stromkreisunterbrecher in Reihenfolge
um das System zu schützen vor werdend von einem Kurzschluß beschädigt oder
überlud durch zu viel Forderung.
 
 
Das Schwachstrom DC System hat viele Vorteile-- es ist einfach und
billig, und kann sogar von Teilen gemacht werden, die von einem Auto geborgen werden,
elektrisches System. Aber es erfordert besonderes Schwachstrom Licht
Zwiebeln, und Motoren, die von Sein-Lauf mit DC fähig sind. Dieses
Problem kann ausgeschlossen werden, indem man einen inverter benutzt, aber dies fügt zu hinzu
der Preis. Niedrige Spannung-Systeme erfordern auch schweren Draht, und es ist
schwierig, Schwachstrom Macht für mehr als einen Kurzschluß zu übersenden
überflügeln Sie, seit das niedriger die Spannung, das höher die Verluste in
der Draht wird sein. Wenn das Hydro Stelle ist nicht innerhalb ungefähr 50 zu
100 Meter der Stelle, die Sie die Elektrizität benutzen werden, Sie sollten
eine von beiden Verwendung ein inverter, WECHSELSTROM zu produzieren, oder erzeugt es direkt
mit einem synchronen Generator.
 
Synchrone Generatoren können mäßigen-Spannung-WECHSELSTROM direkt produzieren,
oder kann hoch-Spannung-WECHSELSTROM produzieren, der dann konvertiert wird, um zu mäßigen,
Spannungen mit einem Transformator. Das letzt ist am besten, wenn Sie brauchen,
um Macht irgendeine Entfernung zu übersenden. Aber, verschiedene DC Systeme, WECHSELSTROM,
Systeme haben keine Stelle, um Elektrizität zu lagern, deshalb müssen sie immer
stellen Sie die Menge von Macht ein, die sie produzieren, um das Menge-Sein zusammenzupassen,
benutzte. Dies erfordert ein Kontrolle-System, das einen großen Deal hinzufügen kann,
zum Preis von ein Mikro-Hydro Pflanze, und welcher erfordert auch
spezialisierte Aufrechterhaltung. Es ist normalerweise am besten, synchron zu kaufen
Generatoren als Teil von einem " Paket, " das den Generator einschließt,
Turbine, und Kontrolle-System. Diese Pakete sind von verfügbar
einige von das Hydro Turbine-Hersteller zählten im Anhang auf.
 
Irgendein elektrisches System erfordert besonderes Wissen und das Verstehen.
Dies ist von hohen und mäßigen Spannung-Systemen besonders wahr,
weil diese sehr gefährlich sein können ,-- das Verursachen von Schocks und
elektrische Feuer, wenn sie Unrecht herauf gesetzt werden. Schwachstrom DC Systeme
ist viel sichrer, weil es beinahe unmöglich, durch einen Stromschlag getötet zu werden ist,
durch sie, aber sie können Feuer noch verursachen. Sie sollten nicht auf arbeiten
sogar ein Schwachstrom System außer wenn Sie sicher sind, wissen Sie das was Sie
macht, und Sie sollten nicht auf arbeiten ein mäßig oder hoch-Spannung
System bei allem ohne Hilfe von einem professionellen Elektriker oder
andere kenntnisreiche Person. Sie sollten auch zu sehr vorsichtig sein
arrangieren Sie das Kraftwerk, elektrische Drähte, und andere Teile von das
System, damit Kinder und Tiere nicht in Kontakt mit kommen können,
sie und würde verletzt.
 
SYSTEM-PREISE, BEDIENUNG, AUFRECHTERHALTUNG, UND ANDERE SORGEN
 
Der Preis von ein Mikro-Hydro Pflanze wird variieren und wird von welcher Art abhängen
von Ausrüstung benutzen Sie, wieviel materiell und Ausrüstung, zu der Sie brauchen,
kaufen Sie, wieviel es kostet für die zivilen Arbeiten, und andere Faktoren.
Zum Beispiel, wenn Sie fähig wären, geborgene Leitung zu benutzen, um zu tragen,
bewässern Sie einen steilen Hügel entlang und baut die Umleitung-Struktur, headrace,
und tailrace sich von örtlichen Steinen selbst, und das Benutzen eines second-hand
Bewässerung-Pumpe verband zu einem Wechselstromgenerator und einer Batterie
von einem Auto geborgen, würde Ihr System sehr wenig kosten.
 
Andererseits, wenn Sie einen Unternehmer einstellen müßten, um zu bauen, ein
stauen Sie, ein langer headrace-Kanal, Kraftwerk, und tailrace; dann kaufte
eine neue Hydro-Turbine und ein Generator aus Übersee könnten Sie
ziehen Sie das Ausgeben von mehr als $30,000 auf denn ein 5-KW, das Pflanze erzeugt.
Natürlich wäre irgendeine Zahl zwischen diesen zwei Extremen auch
möglich.
 
Die besten Quellen von Preis-Informationen für Hydro Turbinen und Generatoren
sind Hersteller. Sie werden benötigen, den Preis von zu schätzen
die zivilen Arbeiten selbst, oder redet zu einem qualifizierten Unternehmer wenn
die Arbeit ist für Sie zu komplex. Für die Preise anderer Materialien,
wie Leitung, elektrische Drähte, und so hervor ist es besten zu konsultieren
örtliche Lieferanten. Ausrüstung wie Wechselstromgeneratoren, Batterien, und
Gleichrichter können von Auto oder Marine-Versorgung-Läden bekommen werden und
Stellen, die Wind-Generatoren verkaufen. Die Preise für Wechselstromgeneratoren sind
ungefähr $80 für einen 500-zu 1,000-Watt Auto-Wechselstromgenerator (einschließlich das
Gleichrichter und Spannung-limiter); kostet für größere Größen, wird sein
mehr. Batterien kosteten ungefähr $50.00 für eine Größe, über die hält,
1/2-KWH. Inverters kostete ungefähr $500 für einen mit 1-KW Kapazität.
 
Aufrechterhaltung und Bedienung von Mikro-Hydro pflanzt Aufnahmen generell ein
sehr wenig Zeit. Es ist notwendig, die Pflanze täglich zu zu überprüfen
stellen Sie sicher der die Aufnahme wird nicht behindert, und daß das System
ist in guter arbeitender Reihenfolge. Vom Design der Pflanze abhängend,
Sie benötigen vielleicht, das Aufnahme-Ventil gelegentlich auch zu einzustellen
passen Sie die Wasser-Strömung in die Turbine mit der Menge von Macht zusammen
Sie benutzen. Umfangreichere Aufrechterhaltung, wie das Ölen das
Maschinerie, beim Festziehen irgendwelcher Gürtel, und das Anmelden des Wasser-Niveaus
die Batterien sollten jeden Monat gemacht werden. Es ist vielleicht auch notwendig
Schlick auszuräumen, Ünkrauter, und so hervor in den zivilen Arbeiten,
und um irgendwelche Löcher oder eine Verschlechterung zu reparieren. Dies wird normalerweise gemacht
über einmal pro Jahr oder öfter wenn gebraucht hat.
 
ANWENDUNGEN MIKRO-HYDROELEKTRISCHER GENERATION
 
Mikro-Wasserkraft kann irgendwo benutzt werden, daß dort fließt Wasser
und ein Unterschied in Hochheben dafür zu heruntergekommen. Aber es ist
normalerweise nicht lohnendes Bauen ein Mikro-Hydro Pflanze, wenn es gibt,
noch eine Quelle von Elektrizität nahegelegen. So, Mikro-Hydro ist am meisten
nützlich im Versorgen von Grund Diensten mit Elektrizität wie das Beleuchten,
elektrisches Kochen, beim Starten von kleinen Motoren wie jene vom Nähen,
Maschinen und elektrische Fächer, und das Starten von Fernsehen und Radios
(mit besonderen Anpassungsvorrichtungen) in isolierten ländlichen Gebieten. Ein Hydro Turbine
kann auch direkt benutzt werden, um mechanische Macht bereitzustellen, um zu fahren ein
Maschine wie eine Säge, eine Mühle, ein Korn-huller, oder irgendein anderer niedrig-Strom
Maschine. In man berichtete Projekt in Kolumbien, ein Dorf,
Verwendungen eine kleine Pelton Turbine, ein Sägewerk während des Tages zu starten. Bei
Nacht, die gleiche Turbine wird zu einem Generator verbunden und wird bereitgestellt
treiben Sie für das Beleuchten an und andere Verwendungen.
 
In noch einem Satz von Projekten in Pakistan hat die Regierung assistiert
Dörfer im Aufstellen Mikro-Hydro Einheiten, die bereitstellen,
Elektrizität für drei oder vier Glühbirnen pro Haus. Diese Elektrizität
wird auch für kleine industrielle Ausrüstung wie Bogen benutzt
Schweißer, elektrische Mais-shellers, und elektrische Weizen-Drescher.
Eine Anzahl von Industrien ist auch geschafft worden, um mechanisch zu benutzen
treiben Sie von der Turbine an, um Ausrüstung direkt wie zu starten
Mehl-Mühlen, hullers von Reis, Band-Sägen, Holz-Drehbänke, die Baumwolle entkörnt,
Mais-shellers, und Schleifer.
 
IV. VERGLEICH MIT ALTERNATIVEN TECHNOLOGIEN
 
Die bedeutende Verwendung für Mikro-Hydro Generation sollte klein bereitstellen
Mengen elektrischer Macht in isolierten Gebieten wo andere Quellen
von Elektrizität, wie ein elektrischer Nutzen, ist nicht verfügbar.
Wenn ein elektrischer Nutzen oder irgendeine andere große Elektrizität-Quelle ist
verfügbar, ist es fast immer billiger und leichter, Elektrizität zu kaufen
von dieser Quelle. Wo eine große Quelle nicht verfügbar ist,
aber es gibt noch eine Anzahl anderer Möglichkeiten. Das
wichtigsten von diesen ist: Dieselöl und Benzin-Motor-Generatoren,
Wind-elektrische Generation, photovoltaische Zellen, und Mensch-oder
Tier-angetriebene Generatoren. Diese sind jedes diskutierte hinunter.
 
DIESELÖL UND BENZIN-MOTOR-GENERATOREN
 
Dieselöl und Benzin-Generatoren sind zweckmäßig und kosteten weniger zu
kaufen Sie als die meisten anderen Mittel vom Produzieren von Elektrizität, aber sie
erfordern Sie Brennstoff, der zunehmend teuer wird. Der Preis
von einem Diesel erzeugenden System ist typisch $1,000 bis $3,000 pro
Kilowatt, das Abhängen von der Größe (kleine Systeme kosteten mehr pro
Kilowatt), und Benzin-Generatoren sind noch billiger. Aber,
der Preis vom Liefern von Diesel Brennstoff für den Generator wird bei sein
am am wenigsten $0.20 pro KWH (für Dieselöl-Brennstoff um $0.50 pro Liter) der
Mengen zu $1,750 für ein 1-KW Einheit, die ununterbrochen für läuft, ein
Jahr. Benzin-Motoren sind in Gewicht leichter und billiger als
Dieselöle, sondern auch weniger tüchtig. Der Preis wäre noch größer
für sie.
 
WIND-ELEKTRISCHE GENERATION
 
Wind-elektrische Generation kann eine sehr vorteilhafte Form von Macht sein
Produktion, wo der Wind stark und zuverlässig ist. In einigen Fällen,
Wind-elektrische Generatoren sind sogar fähig gewesen, mit zu konkurrieren
konventionelle große Nutzen in Preis. Generell, ein klein Wind-elektrisch
System besteht aus einer Wind-Turbine, die normalerweise sieht,
wie ein Flugzeug bestieg Propeller auf einer Stange. Diese müssen sein
kaufte. Einige andere Designs von Wind-Turbinen benutzen Segel und
operieren Sie bei niedrigeren Geschwindigkeiten; VITA kann Informationen ungefähr bereitstellen
das Bauen von diesen. In eine von beiden Art von System wird die Turbine zu benutzt
drehen Sie einen Generator (normalerweise ein Wechselstromgenerator) das lädt Batterien auf
und stellt elektrische Macht direkt bereit. Diese Systeme sind genau
den Arten ähnlich von Mikro-Hydro Systeme, die Batterien benutzen, der
wurde früher beschrieben. Wind-elektrische Systeme können zu erwartet werden
kosten Sie $2,000 bis $4,000 ungefähr pro Kilowatt vom Erzeugen von Kapazität.
Der Preis pro Kilowatt-Stunde wird variieren und wird auf der Menge von abhängen
Wind. Normalerweise, nur ungefähr 20 bis 30 Prozent der Gesamtsumme möglich
KWH pro Jahr wird eigentlich erzeugt, sogar in ganz windigen Lagen.
So ein 1-KW, pro der Einheit 8,760 KWH unter Umständen produzieren könnte,
Jahr, aber würde eigentlich nur ungefähr 1,800 bis 2,600 KWH produzieren.
 
PHOTOVOLTAISCHE ZELLEN
 
Photovoltaische Zellen, oder solare Zellen, kann Sonnenlicht direkt verändern
in Elektrizität. Diese Elektrizität kann dann benutzt werden, um zu beauftragen
Batterien für Nachtzeit-Beleuchtung, oder es kann direkt zu benutzt werden
starten Sie Motoren und andere kleine Geräte während des Tages. Solare Zellen
ist gegenwärtig ein Gebiet großen Interesses in beiden, die entwickelt werden, und
weniger-entwickelte Länder, und es scheint wahrscheinlich, daß sie werden,
machen Sie schließlich einen bedeutungsvollen Beitrag zu ländlicher Entwicklung.
Aber solare Zellen sind noch drei bis vier Male zu teuer
um für die meisten Verwendungen praktisch zu sein. Ein solar-Zelle-System kostet jetzt
ungefähr $12,000 bis $17,000 pro Höhepunkt-Kilowatt vom Erzeugen
Kapazität. Weil Sonnenlicht bei Nacht nicht verfügbar ist, oder auf wolkig
aber Tage erzeugte die eigentliche Anzahl von Kilowatt-Stunden pro
Jahr ist nur ungefähr 20 bis 30 Prozent des Maximums-- über das
gleich als für Wind-Generatoren.
 
Solare Zellen sind höchst vorteilhaft wo sehr kleine Mengen von
Macht wird gebraucht, seit ihrem Preis pro Watt nehmen Sie nicht zu
sogar in sehr kleinen Größen. Ein 100-Watt Hydro Pflanze könnte nicht kosten
viel weniger als ein 1,000-Watt Pflanze, aber ein Satz solarer Zellen zu
produzieren Sie 100 Watt Preise ungefähr ein zehnter so viel wie ein Satz zu
produzieren Sie 1,000 Watt. So, wenn Sie nur eine kleine Macht brauchen, (zu
laden Sie Batterien für ein Fernsehen auf, zum Beispiel) solare Zellen dürfen
seien Sie die beste Auswahl.
 
 
MENSCHLICHE UND TIERISCHE MACHT
 
Menschen können Macht erzeugen, indem sie fahren, ein Fahrrad-wie Apparat
verband zu einem Generator. Tiere wie Pferde und Ochsen
kann auch benutzt werden, um Macht zu produzieren, durch das Haben von ihnen drehen Sie ein-Kurbel
verband zum Generator durch das Geschwindigkeit-vergrößern von Ausrüstungen oder
Rollen. Die originale englische Einheit von Macht war in der Tat das
Pferdestärke, die definiert wurde, um ungefähr die Macht zu sein, der ein
Einberufung-Pferd könnte liefern. Eine englische Pferdestärke ist ungefähr 750
Watt, aber dies ist eigentlich mehr Arbeit als kann von erwartet werden
die meisten Pferde. Nach dem Berücksichtigen der Ineffizienz des Generators
und die Ausrüstungen, es scheint wahrscheinlich, daß nur 200 bis 300 Watt
von Elektrizität konnte pro Tier erzeugt werden. Für Menschen, das
belaufen Sie sich das bequem produziert werden kann, ist noch weniger-- wahrscheinlich
um 50 Watt. Dies würde genügen, um Batterien für aufzuladen ein
Radio oder Fernsehen, oder einige Stunden von Licht bereitzustellen, aber nicht
für viel anderer. Der Preis so ein Systems wäre ganz klein-- von
nichts bei allen (das Benutzen von geborgenen Teilen) nach U.S. $100 oder $200
für einen neuen Wechselstromgenerator und Batterien. Aber, vergessen Sie das nicht
sowohl Menschen als auch Tiere erfordern Brennstoff in der Form von Essen.
 
V. BUILDING EIN MIKRO-HYDRO PFLANZE
 
Bauend ein Mikro-Hydro Pflanze ist ein komplexer Prozeß, der erfordert, ein
großer Deal vom Planen und Vorbereitung. Die bedeutenden Schritte in diesem
Prozeß wird hinunter beschrieben.
 
VORBEREITENDE SCHRITTE
 
Nicht werden all die Schritte, was hinunter aufgezählt werden, in notwendig sein jedes
Fall. Sie sollten Ihr eigenes Urteil benutzen, aber generell, das
größer und komplexer Ihre Pflanze wird sein, das mehr Zeit Sie
sollen Sie in der vorbereitenden Phase ausgeben.
 
o    Decide wieviel elektrische Macht, die Sie brauchen werden, und ob
    , den Sie WECHSELSTROM-Macht oder Schwachstrom DC Macht brauchen.
 
o    Find eine vielversprechende Stelle für Ihr Hydro Pflanze. Die besten Stellen
     haben eine zuverlässige Wasser-Versorgung das ganze Jahr über und ein groß senkrecht
     fallen in einer kurzen Entfernung (das mehr Tropfen, das weniger ist Wasser
     erforderte).
 
o    Calculate die Menge von Macht verfügbar bei der Stelle, das Benutzen
     Equations 1 und 2 (Seite 5). Entscheiden Sie sich, ob das sein wird,
     adäquat für Ihre Bedürfnisse. Seien Sie sicher, die Tüchtigkeit zu betrachten
     der Ausrüstung im Treffen dieser Entscheidung.
 
o    Make sicher, daß Sie elektrische Drähte von der Stelle installieren können,
      zur Stelle Sie wollen die Elektrizität benutzen.
 
o    Check für gesetzliche und institutionelle Probleme mit der Stelle Sie
     haben gewählt. Finden Sie welche Gesetze heraus, Sie müssen gehorchen und das was
     genehmigt, Sie werden brauchen, die Pflanze zu bauen und zu starten.
 
o    Check für Umwelt Wirkungen der Pflanze. Einige von das
     geht an, daß hier ist die Wirkung des Dammes auf Fisch, möglich,
    , der von cropland oder anderem wertvollem Land überschwemmt, und die Möglichkeit
     vom Schaffen einer Zucht erdete für krankheitsverursachend
     Organismen wie Wasser-Schnecken wenn bilharzia oder schistomiasis
     ist ein Problem in Ihrem Gebiet. Fragen Sie auch für die Wirkungen von nach
     die Umgebung (z.B., das Überschwemmen) auf der Pflanze.
 
o    Check für schlechte gesellschaftliche Wirkungen-- Leute wessen Verwendung des Stromes
     wird gestört werden, Frauen unfähig, Kleider auf der Bank zu waschen,
     und so hervor. Diese müssen gegen balanciert werden das bestimmt
     gesellschaftliche Wirkungen elektrischen Lichtes, Maschinen, und so hervor.
 
o    Estimate der Preis vom Bauen ein Hydro Pflanze bei der Stelle, und
     die totale Menge von Energie (in KWH), daß die Pflanze wird,
     produzieren pro Jahr. Kalkulieren Sie den jährlichen Preis der Pflanze
     (einschließlich Kredit-Zahlungen, jährliche Aufrechterhaltung, und alle ander
     kostet) und teilt durch die Anzahl von KWH pro Jahr, um zu bekommen das
     kostete pro KWH.
 
o    Estimate der Preis pro KWH von anderen Quellen von electricty,
     wie Wind oder ein Diesel Generator. Versuchen Sie auch, zu schätzen
     die gesellschaftlichen und Umwelt Wirkungen, und irgendein gesetzlich oder
     institutionelle Probleme, die sie haben könnten.
 
o    Consider all die Preise, das gesellschaftlich und Umwelt
     bewirkt, und die anderen Merkmale von das möglich
     Alternativen, und entscheidet ob mit voranzugehen ein Mikro-Hydro
     pflanzen ein, irgendeine andere Art von Generator zu erforschen, oder
    , nichts überhaupt zu machen.
 
DAS ENTWERFEN DER PFLANZE UND DAS PLANEN SEINER KONSTRUKTION
 
Das Annehmen von Ihnen hat sich entschieden, mit voranzugehen ein Mikro-Hydro Pflanze,
der nächste Schritt sollte es entwerfen. Dies muß nicht sein ein
lange Projekt-- stellen Sie gerade sicher, Sie wissen alles, was sein wird,
brauchte, wieviel es wird kosten, wo Sie es bekommen werden, und wenn
Sie werden benötigen, es in Reihenfolge dafür zu befehlen, um pünktlich anzukommen.
Außer wenn Sie von Ihrem Wissen sehr selbstsicher sind, werden Sie wahrscheinlich
woll Sie zusätzliche Hilfe bei diesem Punkt bekommen. Einige von das
Bücher zählten im Anhang auf (besonders Preisgünstige Entwicklung
Kleine Wasser-Macht-Stellen, ist Ihnen vielleicht nützlich. Wenn Ihr System
werden Sie bei total kunstvoll sein, und besonders, wenn es betreffen wird,
irgendwelche Dämme oder Kanäle konstruierend, es ist eine gute Idee zum Zeigen Ihr
Pläne zu einem qualifizierten Ingenieur vor dem Weitergehen.
 
DAS BAUEN DER PFLANZE
 
Diese Phase schließt alle Sachen ein, die im Gehen von betroffen werden, das
entwerfen Sie zur operierenden Pflanze.
 
o    Prepare ein Budget und Einrichtungen setzen an.
 
o    Arrange Finanzierung, wenn Sie planen, das Geld zu borgen,
    , die Pflanze zu bauen.
 
o    Order die Turbine, Generator, Batterien, pumpt für den penstock,
     der inverter, und irgendwelche anderen Gegenstände, zu denen Sie planen,
     kaufen. Erlauben Sie genug Zeit für Lieferung-- es kann mehrere nehmen
     Monate zu bekommen ein Hydro Turbine. Es ist vielleicht gesund zu benutzen ein
     umgekehrt-operierte kommerzielle Pumpe. Kommerzielle Pumpen der
     kann auch als Turbinen benutzt werden, haben Sie viel kürzere Lieferung
     timt.
 
o    Take Lieferung auf wichtigen Bestandteilen wie die Turbine
     und Generator, und stellt sicher, daß alle Planung für das zivil
     Arbeiten sind vollständig.
 
o    Build der Damm, Kraftwerk, headrace, tailrace, und ander
     zivile Arbeiten, und installiert die penstock und die Ventile.
 
o    Install die Turbine, der Generator, und das ander elektrisch
     Ausrüstung. Prüfung alles gründlich, zuerst Bestandteil durch Bestandteil,
     dann das System als ein Ganzes.
 
DAS OPERIEREN DER PFLANZE
 
Treffen Sie Vereinbarungen für reguläre Inspektion und Aufrechterhaltung von das
Pflanze und der Rest des Systems, beim Ausräumen der Wasser-Aufnahmen,
das Ölen der Maschinerie, beim Festziehen der Gürtel, und so weiter das Abhängen auf
das System, Sie benötigen vielleicht, die Wasser-Versorgung auch zu kontrollieren, und
stellen Sie die Aufnahme-Ventile ein wenn zu sehr oder zu wenig Wasser ist
benutzte. Dies dauert sehr wenig Zeit normalerweise-- einige Minuten ein Tag
genügt.
 
Sie können die meisten der vorbereitenden Schritte dieses Prozesses ausführen
das Benutzen dieses Papieres. Sobald Sie anfangen, zu entwerfen und zu bauen, das
aber, pflanzen Sie ein, Sie werden viel mehr Hilfe brauchen. Einige der Bücher
in der Bibliographie aufgezählt, ist Ihnen vielleicht nützlich. Sie dürfen auch
woll Sie weiter zu örtlichen Experten, Beratern, oder VITA für reden
Hilfe.
 
VI. FÜR MEHR INFORMATIONEN
 
Die Bibliographie beim Rücken dieses Papieres zählt eine Zahl von auf
nützliche Bücher und Zeitschriften, die allgemeine Informationen bereitstellen können,
sowie einige, die bestimmte Richtungen für das Einschätzen geben, ein
potentiell Hydro Stelle. Dieser Hinweis-Liste wird von einer Liste gefolgt
von Herstellern von kleiner hydroelektrischer Ausrüstung, die vielleicht ist,
fähig, weitere Informationen und Hinweise bereitzustellen.
 
Hydroelektrische Ausrüstung in den 0-zu 5-RW tendiert Auswahl, zu sein
ganz teuer wenn von einem Hersteller gekauft hat, aber ist zu wahrscheinlich
dauern Sie länger und arbeiten Sie besser als selbstgemachte Systeme. Hersteller
können Sie auch im Erzählen von Ihnen, wie das Einschätzen anzugehen ist, sehr hilfreich sein
eine Stelle, das Aufstellen und das Installieren ihrer Systeme, und das Machen
sicher sie arbeiten richtig. Wenn Sie Hersteller verständigen,
über eine bestimmte Stelle sollten Sie zuerst herausfinden (wenigstens ungefähr)
der Kopf und entweder das Minimum und die Maximum-Strömung
Raten oder die Menge von Macht, die Sie erzeugen wollen. Für Informationen
auf dem Benutzen von Pumpen als Turbinen sollten Sie eine örtliche Pumpe verständigen
Lieferant, der fähig sein wird, Informationen von den Herstellern zu bekommen.
 
Die beste Quelle von Informationen über Sachen wie das Bauen von Dämmen,
Kanäle, und andere zivile Arbeiten sind wahrscheinlich ein örtlicher Bauherr. Versuch
um jemanden zu finden, der Erfahrung im Bauen von Bewässerung-Systemen macht,
oder andere Wasser-Systeme. Die beste Quelle von Informationen auf Generatoren
und elektrische Ausrüstung ist wahrscheinlich ein örtlicher elektrisch-Motor
Verkäufer oder Handwerker. Diese Person wird wissen, wie zu wenden ist, das
Hersteller für Ihre bestimmten Anforderungen, und wird auch sein ein
große Hilfe im Aufstellen des elektrischen Systems. Sie können auch versuchen
um elektrischen Motor und Generator-Hersteller selbst zu verständigen.
Boots Versorgung-Läden und Auto-Versorgung-Läden sind einiges vom Besten
Quellen für Lichter und Vorrichtungen, die mit Schwachstrom DC Systemen benutzt werden.
 
Viele Organisationen sind vielleicht fähig, Informationen oder Hilfe bereitzustellen
zu Ihnen im Entwickeln einer kleiner hydroelektrischer Stelle. Die ersten
setzen Sie, Sie fragen, sollte eine örtliche Autorität oder andere Organisation sein
welcher sorgt mit Dämmen und Kanälen. Diese Organisationen werden
beschäftigen Sie Ingenieure wahrscheinlich kenntnisreich im Gebiet, und seien Sie vielleicht
fähig Sie an Berater zu verweisen, staatliche Agenturen, oder andere
wer ist vielleicht fähig zu helfen. Wenn es eine staatliche Agentur gibt, die sich sorgt,
mit Flüssen, Dämmen, Navigation, oder ähnlichen Gebieten wird es
seien Sie wahrscheinlich eine gute Quelle von Informationen. Sie werden benötigen, sich zu wenden
so eine Agentur jedenfalls herauszufinden, ob es irgendwelche Gesetze gibt,
oder Regulierungen, die Sie vielleicht hindern, einen hydroplant zu entwickeln.
Noch eine gute Quelle sind vielleicht die Abteilungen von Hoch- und Tiefbauingenieur,
Maschinenbau, oder landwirtschaftliches Konstruieren bei ein in der Nähe
Universität oder technisches Institut. Schließlich, VITA und ander international
Organisationen sind vielleicht fähig, Informationen bereitzustellen, technisch,
Hilfe, oder beide, in einigen Fällen.
 
                            SUGGESTED, DER LISTE LIEST,
 
ZEITSCHRIFTEN
 
Internationales Wasser treibt an und Damm-Konstruktion, Unternehmen-Presse,
     International, GmbH Oakfield Haus, Perrymount Straße, Haywards,
     Heide, Sussex RH16-3DH, Großbritannien.
 
Diese Zeitschrift ist eine ausgezeichnete Quelle von Informationen auf allen Formen
von Wasserkraft. Es trägt häufig Artikel auf Aspekten von
Mini-Hydro, und hat mehrere besondere Fragen zum Thema gewidmet.
Es wirbt auch Ingenieure, Hersteller, und Berater in
das Wasserkraft-Feld.
 
Alternative Quellen von Energie, Alternative Quellen von Energie,
     Inc., 107 S. Central Ave., Milaca, Minnesota 56353 USA.
 
Stellen Sie Nr. 68, July/August 1984, aus, ist eine besondere Frage auf Wasserkraft.
 
BÜCHER UND BERICHTE
 
Preisgünstige Entwicklung Kleiner Wasser-Macht-Stellen von Hans Hamm.
     Available von VITA, c/o VITA Veröffentlichungen Verkäufe, 80 S.,
     Frühe Str., Alexandria, Virginia 22304 USA.
 
Dieses Buch wurde in 1967 geschrieben, deshalb ist es etwas aus Datum.
Nichtsdestoweniger ist es ein ausgezeichneter, verständlicher Führer zu
bewertend ein Hydro Stelle, das Bestimmen von Kopf und fließt, und so weiter, und
schließt eine gute Diskussion von niedrig-Technologie ein Hydro Pläne. Es
ist ein gutes Buch für Anfänger. Es enthält auch einen guten Satz von
Anweisungen für das Bauen einer Banki Turbine, die die einzige Art ist,
von Turbine, die mit Dorf-ebenen Technologien gebaut werden kann.
 
Mikro-Hydro: Eine Bibliographie, Beth Moore und John S. Gladwell,
    , den Idaho Wasser Ressourcen Institut forschen, Universität von
     Idaho, Moskau, Idaho, USA, 1979,.
 
Diese Bibliographie ist etwas alt, aber enthält ein sehr vollständig
Satz von Hinweisen zur Literatur auf Mikro-Hydro, von
einleitendes Material dazu Handbücher und das Konstruieren
Lehrbücher.
 
Vereinfachte Methodik für Wirtschaftliche Abschirmung von Potential Klein
     Kapazität Hydroelektrische Stellen, Elektrisches Macht-Forschung-Institut,
     EPRI EM 3213, projizieren Sie 1745-8, P.O. Schließen Sie 50490, Palo, ein
     Alto, Kalifornien, 1983.
 
Kleiner Michell (Banki) Turbine: Ein Konstruktion-Handbuch. VITA.
     Available von VITA, c/o VITA Veröffentlichungen Verkäufe, 80 S.,
     Frühe Str., Alexandria, Virginia 22304 USA.
 
Dieses Buch beschreibt eine preisgünstige Wasser-Turbine, die bereitstellen kann,
AC/DC Elektrizität für Ihre Heimat. Es schließt ein, vervollständigen Sie schrittweise
Anweisungen für das Machen von Teilen und Versammlung, und wird illustriert.
 
                        HERSTELLER UND VERTEILER
 
VEREINIGTE STAATEN
 
Allis-Chalmers Flüssige Produkte-HG
Hydro Turbine-Teilung
Schließen Sie 712 ein
York, Pennsylvania 17405,
 
Arbanas Industries
24 Hügel Str.
Xenia, Ohio 45385,
 
Axel Johnson Ingenieurwesen
666 Howard Street
San Francisco, Kalifornien 94105,
 
Bouvier Wasserkraft AG
12 Bayard Gasse
Suffern New York 10901
 
BBC Brauner Boveri AG
1460 Livingston Ave.
Nach Norden Braunschweig, New Jersey 08902,
 
Cañon-Industrien
5346 Moquito See Straße.
Deming, Washington 98224,
 
C-E/Neyrpic Hydro Macht, AG,
969 hohe Ridget Straße.
Schließen Sie 3834 ein
Stamford, Connecticut 06905,
 
Elektra Power AG
744 San Antonio Straße.
Palo Alto, Kalifornien 94303,
 
Essex Entwicklung Kollegen
110 Tremont St.
Boston, Massachusetts 02108,
 
Fairbanks Mill, der sich zusammenzieht,
Nach Norden Danville Dorf
RFD 2
Str. Johnsbury, Vermont 05819,
 
Flygt Corporation
129 Glover Ave.
Norwalk, Connecticut 06856,
 
Allgemeine Elektrische HG
Kleine Hydroelektrische Bedienung
Eine Fluß-Straße.
Bldg. 4, Rm. 305
Schenectady, New York 12345,
 
Generation Unbegrenzt
701 Placentia Ave.
Costa Tafelberg, Kalifornien 92627,
 
Hayward Tyler Pumpe HG
P.O. Schließen Sie 492 ein
80 industrielle Pkwy
Burlington, Vermont 05402,
 
Hydro-technische Systeme, AG,
P.O. Schließen Sie 82 ein
Chattaroy, Washington 99003,
 
Hydro Watt Systeme, AG,
146 Siglun Straße.
Gurrt Bucht, Oregon 97420,
 
Internationale Macht-Maschinerie-HG
833-835 Grenz Turm
Cleveland, Ohio 44113,
 
Die James Leffel Company
426 Ost Straße
Springfield, Ohio 45501,
 
Layne & Bowler, AG,
P 0. Schließen Sie 8097 ein
Memphis, Tennessee 38108,
 
Mini Hydro HG
110 Osten 9 Str.
Los Angeles, Kalifornien 90079,
 
Mikro Hydro, AG
P.O. Schließen Sie 1016 ein
Idaho Stürze, Idaho 83401,
 
Neue gefundene Macht-HG, AG,
P.O. Schließen Sie 576 ein
Hoffnung-Tal, Rhode Insel 02832
 
 
Nordwestlich Energie-Systeme
P.O. Schließen Sie 925 ein
Malone, Washington 98559,
 
Orientale-Ingenieurwesen und Versorgung-HG
251 hohe Str.
Palo Alto, Kalifornien 94301,
 
PHILIP C. ELLIS
STRAßE 7, schließen Sie 125 ein
Das Lesen, Pennsylvania 19606,
 
Wirkliche Güter, die Gesellschaft tauschen, AG,
308 Ost Perkins Straße
Ukiah, Kalifornien 95482,
    (Diese Organisation verkauft auch Wind-Generatoren und photovoltaisch
Systeme, und viele Schwachstrom DC Vorrichtungen. Ihr Katalog
ist eine ausgezeichnete Einführung zu Schwachstrom Macht-Generation.)
 
Scantech
162 Batterie Str.
Burlington, Vermont 05401,
 
Klein Hydro Nach Osten
Haupt Strecke 240
BETHEL, ICH 04217
 
Sonniger Bach Hydro
P.O. Schließen Sie 424 ein
Verlorene Nation Straße.
Lancaster, New Hampshire 03584,
 
Ted Müller Associates
2140 S. IVANHOE
Denver, Colorado 80222,
 
Worthington Group, McGraw-Edison Gesellschaft,
Schließen Sie 91 ein
Tarrytown, Maryland 21787,
    (Worthington ist eine Pumpe-Gesellschaft, auf der viel Arbeit gemacht hat,
seine Pumpen als Turbinen benutzend.)
 
FREMD
 
Atlas Polar Gesellschaft, GmbH
Herkules Hydrorake Division
P.C. Schließen Sie 160, Station-O, ein
Toronto, Ontario,
Kanada
 
Herrenfriseur Hydraulic, den Turbine-Teilung von Sumpf-Ingenieurwesen begrenzte,
P.O. Schließen Sie 340 ein
Hafen Colborne, Ontario L3K 5W1 Kanada
 
Canbar Produkte GmbH
P.O. Schließen Sie 280 ein
Waterloo, Ontario,
Kanada
 
China Nationale Maschinerie-Gesellschaft
Beijing
Volksrepublik China
(Kontakt die chinesische Botschaft in Ihrem Land für Informationen.)
 
Verläßliche Turbinen-AG
#7, 3005 Murray St.,
Hafen Launisch
Britisch-Kolumbien
Kanada
 
Neyrpic
Bereuen Sie Allgemeinen Mangin, BP 75,
38041, Grenoble Cedex,
Frankreich
 
Ossberger-Turbinenfabrik
P.O. Schließen Sie 425 ein
D-8832 WEISSENBERG/BAVARIA
Westdeutschland
 
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