цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

Автор: Mike(admin) от 25-11-2019, 08:15

В этом материале будет представлена схема выработки гидроэлектроэнергии, которая вырабатывает энергию из водопровода в здании с использованием микротурбины. Генерируемое электричество можно использовать для зарядки батарей, которые можно в свою очередь можно задействовать для аварийного освещения или других подобных целей.


Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

Протекающая вода имеет высокую кинетическую энергию, когда она течет от высокого до низкого уровня. Электричество может генерироваться с использованием этой кинетической энергии с помощью подходящей микротурбины. В зависимости от количества потока воды в трубе мощность, вырабатываемая с помощью турбины, может варьироваться.


Принципиальная электрическая схема для выработки гидроэнергии из водопровода показана на следующем рисунке. Она базируется на шести выпрямительных диодах 1N4007 (от D1 до D6), стабилизаторе постоянного тока LM2596 (IC1), диоде Шоттки 1N5822 (D7), индукторе (L1), микро-гидротурбине (MHT) и нескольких других компонентах.


Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

В схеме имеется понижающий импульсный стабилизатор LM2596. Трехфазные выходы (RYB) MHT подключены к CON1. Изображение гидротурбины, использованной в этом проекте, показано далее.


Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

В этом проекте используется универсальный турбинный генератор. Максимальное выходное напряжение составляет около 20 В, максимальный выходной ток около 150 мА при скорости потока от 2,5 до 25 литров в минуту.


Мостовой выпрямитель (содержащий диоды от D1 до D6) преобразует выход переменного тока из микро-гидротурбины в напряжение постоянного тока. IC1, L1 и D7 выполняют операцию понижения, которая преобразует высокое напряжение в 5 В постоянного тока. Конденсатор С1 сглаживает выпрямленное постоянное напряжение, а С2 выступает в качестве буфера для выхода. Напряжение 5 В постоянного тока, доступное на разъеме CON2, можно использовать для зарядки одиночных 18650 литий-ионных элементов с помощью модуля TP4056, показанного на следующем рисунке. Аварийное освещение или некоторые другие устройства могут получать питание от одного литий-ионного элемента.


TP4056

Стабилизаторы серии LM2596 представляют собой монолитные микросхемы, которые обеспечивают все активные функции для понижающего импульсного регулятора, который способен управлять нагрузкой 3 А с отличным линейным и нагрузочным регулированием. Эти устройства доступны с фиксированным выходным напряжением 3,3 В, 5 В, 12 В и регулируемой выходной версией. Например, LM2596-5.0 дает фиксированный выход 5 В.


Серия LM2596 предлагает высокоэффективную замену популярным трехвыводным линейным регуляторам. Это существенно уменьшает размер радиатора, а в некоторых случаях радиатор не требуется. Требуя минимального количества внешних компонентов, этот регулятор прост в использовании и включает в себя защиту от сбоев и генератор с фиксированной частотой. LM2596 – это модернизированная версия микросхемы LM2576 с частотой переключения 52 кГц. LM2596 имеет частоту переключения 150 кГц, что позволяет использовать недорогие конденсаторы и фильтры.


Структура и компоновка печатной платы для выработки гидроэнергии из водопровода показаны на следующих рисунках. Соберите схему на спроектированной печатной плате. Подключите MHT RYB выходы к CON1, используя внешние провода. Источник питания для цепи обеспечивается MHT.


Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

Генерация электроэнергии с помощью микротурбины

После сборки зафиксируйте гидротурбину MHT водопроводной трубой подходящего размера – размер водяной трубы зависит от соединительных головок MHT. Когда вода начнет непрерывно течь по трубе, можно будет получить 5 В постоянного тока через CON2.




© digitrode.ru



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий