Як добути електрику з водопровідної води, як це зроблено
Отримання електроенергії з води саме по собі не в новинку. Гідроелектростанції використовуються по всьому світу, але вчені не зупиняються на досягнутому і шукають нові шляхи раціонального використання водних ресурсів. Досить оригінальний спосіб знайшли в Гонконзі.
Співробітники кафедри Цивільного Будівництва при Політехнічному Університеті Гонконгу і інженери Управління Водопостачання Гонконгу представили спільну розробку по перетворенню міської системи водопостачання в альтернативне джерело електроенергії.
Для моніторингу стану водопровідної системи Гонконгу загальною протяжністю понад 7 800 км потрібно велика мережа контрольних пристроїв. Само собою, ці пристрої потребують електроживлення. Інженери запропонували встановлювати невеликі гідротурбіни в водопровідні труби для отримання електрики з питної води.
Найбільшим викликом в ході розробки стали малий діаметр водопровідних труб - не більше 1 метра - і набагато менший обсяг потенційної енергії в порівнянні, наприклад, з величезними греблями. В результаті спільної роботи фахівців з гідродинаміки, машинобудуванню і поновлюваних джерел енергії була розроблена високоефективна турбіна. Вона врізається в трубу і здатна видавати напругу 80 Вольт - цього достатньо для живлення 4 флуоресцентних ламп.
Оригінальний пристрій складається з зовнішнього гідроелектричних генератора і високоефективної сферичної турбіни, яка опускається в проточну воду, не створюючи при цьому додаткового протитиску.
З метою збереження балансу між напором води і захоплюваної кінетичної енергією була обрана 8-лопатева турбіна, що дозволяє домогтися максимально можливої ефективності без значного впливу на інерцію потоку води.
Для досягнення максимальної вихідної потужності центральний вал зроблений порожнистим, що забезпечує скорочення енерговитрат при обертанні генератора. Також для підвищення енергетичного потенціалу проточної води команда розробників вирішила розмістити по центру труби металевий блок, який виступає в ролі компресора, нагнітаючи потік води. Всі частини турбогенератора розміщені на одному валу, що дозволяє відмовитися від використання масел і виключити ризик забруднення питної води.
Міні-гідроелектростанції в даний час проходять експлуатаційні випробування у водопровідній системі Гонконгу.
«Ми зробили водопровідні труби самодостатніми», - зазначив керівник проекту, професор кафедри Цивільного Будівництва Хонг-шин Янг. Згідно з розрахунками після остаточного введення в експлуатацію масив гідротурбін забезпечить економію 700кВт електрики в рік, а також скоротити викиди вуглекислого газу на 560 кг щорічно.
«Ця технологія відкриває нові можливості для розробки гідротурбін, які можуть бути використані для генерації енергії з інших низькоенергетичних водних ресурсів», - додав професор Янг.