Гидроэлектрический генератор производит электричество, используя кинетическую энергию проточной воды. Имеются не только стационарные, большие гидрогенераторы, но и портативные микро-гидрогенераторы для выработки небольшого количества энергии, что бывает полезно в автономных условиях (когда нет солнца на фотоэлементы).
Виновник сегодняшнего обзора микро-гидрогенератор F50-5V, который доступен в продаже на многих сайтах, причём по очень доступной цене. Выходное напряжение 5 В постоянного тока и достаточная мощность позволят заряжать от него USB гаджеты. Он может использоваться в том числе на водопроводных трубах (резьба как раз подходит).
Согласно техническому описанию, выход постоянного тока 5 В этого F50-5V можно использовать для зарядки мобильных телефонов и литиевых батарей, естественно через микросхемы управления зарядом.
Спецификация генератора
- Модель: F50-5V
- Пиковое выходное напряжение: регулируемый выход постоянного тока 5 В
- Максимальный выходной ток: 150 мА
- Межпроводное сопротивление: 10,5 ± 0,5 Ом
- Сопротивление изоляции: 10 МОм
- Пиковое выдерживаемое давление при закрытом выходе: 0,6 МПа
- Пиковое выдерживаемое давление на открытом выходе: 1,2 МПа
- Начальное давление воды: 0,05 МПа
- Механический шум: 55 дБ
Это интересное устройство помогает запустить небольшой источник света, зарядить телефон или удовлетворить другие потребности в электроэнергии, используя бесплатную силу воды.
Тест микро-гидрогенератора
Тестирование было проведено путем подключения его к концу крана стиральной машины G1/2 дюйма, и таким образом было получено стабильное выходное напряжение 5 В. При тестировании с электронной нагрузкой, максимальный ток в то время составлял около 50 мА, но результаты оказались намного лучше, когда поток воды был более постоянным.
По результату теста удивляться нечему, ведь большая часть дешевой китайской продукции, как и в данном случае, никогда не соответствует заявленным характеристикам.
После тестов выкручиваем 6 длинных винтов с гайками и шайбами из черного корпуса и попробуем разобрать его, чтобы выяснить, что находится внутри.
Небольшая монтажная плата имеет 6 диодов A7 для выпрямления трехфазного переменного тока на выходе статорных обмоток трехфазного генератора.
Затем, выпрямленный выход постоянного тока стабилизируется парой стабилитронов 5,1 В/5 Вт, подключенных параллельно. Как видно, ротор турбины во влажной камере магнитно связан со статором в сухой камере устройства.
Схема гидрогенератора
Далее приведена схема подключения компонентов, припаянных к этой маленькой плате. Номиналы всех компонентов, кроме буферного конденсатора, указаны на самой схеме. Тот конденсатор выглядит как MLCC 10 мкФ/16 В.
В данном случае эта микрогидротурбина обеспечивает меньший ток, чем заявлено. Но все же генератор будет полезен для создания некоторых проектов, таких как анализаторы расхода воды с автономным питанием, мониторы температуры водопроводных кранов, индикаторы утечек водопроводных труб и подобные. То есть сюда можно просто добавить к выходу слаботочные лампы, реле и так далее. В этом случае было бы неплохо добавить дополнительный алюминиевый электролитический конденсатор 47 мкФ/16 В к выходному разъему 5 В микрогидрогенератора. Кстати, есть версия этого устройства F50-12V — на 12 В.
Здесь трехфазный статор имеет 9 катушек, соединенных по схеме «звезда». Катушки соединены в три последовательных цепочки — стартовый провод одной катушки соединяется с конечным проводом следующей в этой фазе и так далее — соединены по схеме «звезда», образуя трехфазный генератор переменного тока.
Количество обмоток в каждой катушке будет определять, сколько вольт она генерирует при данной частоте вращения. Подключение катушек статора в этой конфигурации дает высокое напряжение и малый ток при низких оборотах.
