engineering_ru | Водопроводное электричество

Получение электроэнергии из воды само по себе не в новинку. Гидроэлектростанции используются по всему миру, но ученые не останавливаются на достигнутом и ищут новые пути рационального использования водных ресурсов. Довольно оригинальный способ нашли в Гонконге.

Сотрудники кафедры Гражданского Строительства при Политехническом Университете Гонконга и инженеры Управления Водоснабжения Гонконга представили совместную разработку по превращению городской системы водоснабжения в альтернативный источник электроэнергии.
Для мониторинга состояния водопроводной системы Гонконга общей протяженностью более 7 800 км требуется обширная сеть контрольных устройств. Само собой, эти устройства нуждаются в электропитании. Инженеры предложили устанавливать небольшие гидротурбины в водопроводные трубы для получения электричества из питьевой воды.
Самым большим вызовом в ходе разработки стали малый диаметр водопроводных труб – не более 1 метра – и намного меньший объем потенциальной энергии по сравнению, например, с огромными плотинами. В результате совместной работы специалистов по гидродинамике, машиностроению и возобновляемым источникам энергии была разработана высокоэффективная турбина. Она врезается в трубу и способна выдавать напряжение 80 Вольт – этого достаточно для питания 4 флуоресцентных ламп.

Оригинальное устройство состоит из внешнего гидроэлектрического генератора и высокоэффективной сферической турбины, которая опускается в проточную воду, не создавая при этом дополнительного противодавления.
В целях сохранения баланса между напором воды и захватываемой кинетической энергией была выбрана 8-лопастная турбина, позволяющая добиться максимально возможной эффективности без значимого влияния на инерцию потока воды.

Для достижения максимальной выходной мощности центральный вал сделан полым, что обеспечивает сокращение энергопотерь при вращении генератора. Также для повышения энергетического потенциала проточной воды команда разработчиков решила разместить по центру трубы металлический блок, который выступает в роли компрессора, нагнетая поток воды. Все части турбогенератора размещены на одном валу, что позволяет отказаться от использования масел и исключить риск загрязнения питьевой воды.
Мини-гидроэлектростанции в настоящее время проходят эксплуатационные испытания в водопроводной системе Гонконга.
«Мы сделали водопроводные трубы самодостаточными», - отметил руководитель проекта, профессор кафедры Гражданского Строительства Хонг-шин Янг. Согласно расчетам после окончательного ввода в эксплуатацию массив гидротурбин обеспечит экономию 700кВт электричества в год, а также сократить выбросы углекислого газа на 560 кг ежегодно.
«Эта технология открывает новые возможности для разработки гидротурбин, которые могут быть использованы для генерации энергии из других низкоэнергетических водных ресурсов», - добавил профессор Янг.

Источник: http://www.sciencedaily.com/
Изображения: http://inhabitat.com/