Водопроводное электричество

[distrgen-news.livejournal.com]

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/

Comments

[timur]

Класс!

[soldatovdd.livejournal.com]

Эм.. А вода в трубах течёт самостоятельно или её всё-таки какими-то насосами нагнетают? И отбор мощности у потока неминуемо должен чем-то компенсироваться (повышением давления, например). Откуда тогда экономия-то?

[amidin.livejournal.com]

Ничего не понял. Чушь какая-то!
1.Почему диаметр меньше 1 м - это малые диаметры? 1м труба легко пропустит 1000 л/с - это мало? Кто видел ВОДОПРОВОДНЫЕ трубы больше своими глазами? Таких людей не много.
2.Как вставка в поток воды не создает потерь напора?????
Тут же написано "не создавая при этом дополнительного противодавления" и "позволяющая добиться максимально возможной эффективности без значимого влияния на инерцию потока воды".
Так нет его или оно не значительное?
Для создания в трубе определенной скорости используются насосы с неким КПД. Т.е. потери электрической энергии уже есть. А затем опять энергию потока переводят в электрическую энергию и снова с потерей в КПД. ЗАЧЕМ????
ОТВЕТ ОЧЕВИДЕН! ВОРОВАТЬ ЭЛЕКРИЧЕСТВО У ГОРОДА, если только получится что-нибудь установить в магистральном водоводе.

[romikchef]

Как-то очень уж эээ... популярным стилем изложено, со множеством ляпов (что непривычно для этого сообщества).
Да и информационный повод довольно спорный, на мой взгляд. Добывать энергию, сначала её затратив - совсем не новое слово в инженерии. Те же велосипедные "динамо" или ветротурбинное электропитание самолётов. Или те же датчики на магистральных углеводородопроводах.

Для чего проф. Янгу расписывать инновационность решения и сокращение потребления энергии и выбросов(!) - понятно. Надо отчитаться о расходовании средств на исследования. Но в качестве новости это смотрится как-то странно.

[rcoma.livejournal.com]

каким образом они собираться экономить электричество и снижать выбросы углекислого газа непонятно.

да и сама идея ни разу не новая. есть похожие решения.

[bathett.livejournal.com]

Вставим в поток турбину не создающую противодавления - чудеса какие-то.

[rm-chik.livejournal.com]

Спасибо за статью - годная, интересная новость.

Пара небольших замечаний:

не суть важно сколько турбина "выдает" вольт, суть важно - сколько ватт, и при каком расходе воды через турбину,
иначе это все равно что сказать: "телега может проехать 40 километров", умолчав о том, сколько она может увезти
груза и за какое время она покроет это расстояние;

и ещё: в год можно, опять же, экономить джоули, или, если угодно, [кило]ватт-часы, то есть "экономить" можно энергию или, что тоже самое, работу.
В ваттах измеряется мощность, т.е. работа (затраты энергии) в единицу времени, и "экономить" ее нельзя, можно лишь "снизить потребление",
"уменьшить потребляемую мощность". Из фразы неясно - сэкономил ли Гонконг в год 700кВт·ч, или снизил потребление на 700кВт
(тогда при чем тут год? может, через год они внедрят - и тогда снизят?).

Возможно, журналисту такие нюансы неинтересны, но если он пишет для аудитории, уверенно отличающей
паскаль от ньютона - лучше бы ему в этом разобраться, иначе аудитория разбежится.

[cat-miaow.livejournal.com]

Ну, может это перевод кривой, или не полный (оригинала новости на английском я на сайтах искать не стал).

Я вот думаю в Гонконге водопровод не простой, там дома по 30-40 этажей - обычное дело. А домов выше 50 этажей наберётся на отдельный город. Поэтому специфика должна быть. Кстати, при такой высотной застройке, если те генераторы поставить в сливных трубах (в подвалах), то идея преобретает совсем другой смысл! (упомянутый размер в 1 м также больше подходит для сливных труб).

[photoandrey.livejournal.com]

ммм, ну если только трубы у них идут в коллекторах без электричества и подвести его к этим приборам из вне проблематично, то конечно сойдёт... а так, проигрывает розетке по всем параметрам.

[1avtopilot.livejournal.com]

"способна выдавать напряжение 80 Вольт – этого достаточно для питания 4 флуоресцентных ламп"

давай, до свидания...

[cat-miaow.livejournal.com]

Если рассуждать вообще, то такие выкрутасы - очень хороший пример для описания нынешней экономической модели в которой мы живём: когда экономия денег ведёт к сокращению бюджета (в данном случае - города, универа, экологов), а это очень нехорошо ибо деньги должны тратиться а бюджеты расти, и не суть важно как именно.
Да ещё и в Азии... Тут сама работа зачастую ценится больше результата. И рабочие места очень важны для баланса в густонаселённом обществе. Так что новость весьма в духе времени и места. Я считаю её позитивной, пусть и не с инженерной точки зрения =)

[meyer51.livejournal.com]

Дада, наверное, еще плохо посчитал - может, даже 702,31 квт - даже страшно подумать.

[Виталий Лесков (from livejournal.com)]

Для воды, конечно спорное решение, а вот для дросселирования давления магистрального газа перед ГРП даже очень не плохо.

[aspid1973.livejournal.com]

Ничего не понял.
Ребята по заказу гонконгского водоканала придумали как запитать контрольные приборы городского водопровода в местах, куда не выгодно или невозможно тащить 220/24/12 или скока там им надо для этих приборов.
Ну молоддцы, хотя не факт, что изготавливать турбины и врезать их в трубы экономически выгоднее.
Все остальное - лютый ад.
Руководитель проекта, профессор кафедры Гражданского Строительства Хонг-шин Янг - просто предлагает пиздит мощность у горводоканала. Или я что то не понял??????

P.S. "Она врезается в трубу и способна выдавать напряжение 80 Вольт – этого достаточно для питания 4 флуоресцентных ламп". Ух...

[oswstudio.livejournal.com]

Мне понравилось про 80 вольт и 4 флюоресцентные лампы. А мощность-то какая? Тока сколько? Или это 80 Ватт? Тогда вольтаж какой?
Короче, пшенка...
Скорее всего - студенты приспособили нагнетательный сферический вентилятор для вентиляции (уменьшив его размер) к генератору 12В (что за сферическая турбина - хз). для питания контроллера с комплектом датчиков. При 12 В и 80Вт получается 6А. Этого вполне хватит и для передатчика Wi-Fi
Так что, скорее всего это варварский перевод популярной статьи.
А на снимке обойма с отверстиями - это либо роликовый подшипник для массивного маховика?

[steklosib.livejournal.com]

Казалось бы причем здесь российские нанотехнологии...

[re-pin.livejournal.com]

Цель преследуемая создателями устройства понятна. Датчики на водопроводах (датчики давления, счетчики) действительно часто распологаются в "труднодоступных" местах, а точнее в местах без стационарного источника питания.

Но писать
"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."
ИМХО бред умножаем КПД насоса на КПД генератора - ни о какой экономии электроэнергии и уменьшении выброса парниковых гозов речи не может быть. Экономию вижу только в отсутствии необходимости прокладки питающего кабеля.

[just-moto.livejournal.com]

апосля таких журналистов конечно уже нечего анализировать Вольты там или Ватты, но по факту все просто
Кпд что насоса, что турбины для жидкой среды весьма высок. это не газ, так что сжимаемость тут не "мешает".
в целом они просто перенесли условные потери на генерацию в место где это проще и эффективнее сделать - на насосную станцию.
а уж отобрать ее обратно это дело посложнее, но вполне решаемо.
зато такой подход абсолютно автономен, есть вода -есть параметры.
а уж разводка низковольтки по всему зданию может потребовать гораздо больших затрат и на материалы, и на работы.
так что экономия вполне себе неплохая.