Можно ли в теории сделать дома мини-ГЭС при условии, что счетчики на воду не стоят и сколько энергии она будет вырабатывать?

2326
1
4
15 сентября
22:05
16 сентября
02:08

А давайте посчитаем. Пусть к нам поступает вода через трубу с внутренним с диаметром 15 мм (радиусом r = 0,75 см). Скорость вытекания воды возьмем максимальную: v = 2 м/сек  (гидропоток у пожарников равен 2,5 м/сек). Тогда расход воды (m) будет равен m = ρπr²vt, где ρ = 1 г/см³ это плотность воды, а t — время. При t = 1 сек, получим расход воды m = 353 г/сек (или m =1,3 м³/час). При стоимости 30 руб за м³ воды, получим, что расход воды будет стоить нам 40 руб/час.

Эту воду направим на электрогенератор.  Мощность потока воды на выходе из крана считается просто: W = mv²/2 = (0.353 кг/сек)×(2 м/сек)²/2 = 0,71 Вт, что за час времени составит энергию около 2500 Дж или 0,00069 кВт⋅час при 100%-ом КПД генератора. При стоимости электроэнергии 5 руб за 1 кВт⋅час, на электроэнергии мы заработаем 0,003 рубля, то есть ничего. Потери наши при этом составят 40 руб/час из-за стоимости воды. 

Мы можем увеличить скорость потока воды на генератор, за счет свободного падения воды с высоты h = 2 м. Скорость воды у лопастей генераторов станет V² = v²+2gh = (6,6 м/сек)², и кинетическая энергия увеличиться в  (V/v)² = 11 раз и во столько же раз возрастёт и стоимость выработанной электроэнергии. При такой модификации нашей мини ГЭС, мы заработаем максимум 3 копейки в час при потерях 39 рублей и 97 копеек за час.

Заключение: создание мини-ГЭС бессмысленное занятие.

В первоначальной версии ответа вкралась ошибка, исправленная после комментария Андрея Чжао.

23
6
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта