A Sean Micro Hydro Essentials című bejegyzésének folytatásaként úgy gondoltam, hogy megosztanék egy áttekintést a rendszeremről, amely már több mint 13 éve táplálja az otthonom. Szerencsések vagyunk, hogy vidéki hegyi birtokon élünk Észak-Kaliforniában egy patakkal, amely nem szezonális, bár a víz mennyisége jelentősen csökken a nyári száraz hónapokban.
A vízenergia szépsége az, hogy a nap 24 órájában energiát termel, és nem függ az időjárási viszonyoktól, például a naptól és a széltől. Hátránya, hogy karbantartani kell a rendszert a szívócső tisztításával és a patakok változó vízhozamával.
17 évvel ezelőtt az alternatív energiarendszerem egy napelemből, egy golfkocsi akkumulátorából, egy DC lámpából és egy DC autórádióból állt. Ma egy modern, hálózaton kívüli otthonban élek, számos nagy energiafelhasználású elektromos készülékkel, például mosógéppel, légkondicionálóval, hűtőszekrénnyel, porszívóval, mosogatógéppel és padlófűtéssel.
Ezeknek a készülékeknek a hálózaton kívüli használata csak úgy lehetséges, ha a hűtőszekrény kivételével (amely a nap 24 órájában bekapcsolva marad) egyszerre csak egyet használunk. A hálózatra kapcsolt otthonokkal ellentétben, ahol gyakori, hogy egyszerre több nagy terhelés fut, a hálózaton kívül élő emberek többsége nem tudja működtetni a mosógépet porszívózás közben, a fűtőtestet mosogatás közben stb.
Az alternatív otthoni energiarendszereket az akkumulátorban tárolt energia mennyisége és a szél, a víz és/vagy a nap által jelenleg termelt, rendelkezésre álló energia korlátozza. Mivel a vízenergia-rendszerek folyamatosan szolgáltatnak energiát, az akkumulátorbanknak nem kell olyan nagynak lennie, mint más alternatív energiarendszerek esetében.
A rendszerünk körülbelül 2500 lábnyi két hüvelykes PVC-csőből áll a szívástól a turbináig. A vizet a patakunkból “kölcsönözzük”, amelyet a turbinán való áthaladás után visszavezetünk a patakba. A cső alján 230 PSI a statikus víznyomásunk (szelep zárva, nem üzemel). A dinamikus nyomásunk (futó nyomás) 185 PSI-re változik a cső súrlódási vesztesége miatt. Egy négy hüvelykes cső nagymértékben csökkentené ezt a súrlódási veszteséget, azonban a költségek számunkra megfizethetetlenek.
Egy háromfázisú indukciós motorral összekapcsolt turbó kereket működtetünk, amely 220 voltos, szabályozatlan, “vad” váltóáramot termel, amelyet nagy távolságra (1500 láb) küldünk a pataktól a villanypajta felé. Ez az áram nem használható közvetlenül a készülékekben, mert nem szabályozott, de használható a lábazati fűtőtestekhez és az elterelő terhelésekhez, például egy melegvíz-fűtőelemhez. A mi rendszerünk különbözik a legtöbb mikro-hidroelektromos rendszertől, amelyek egyenáramot termelnek, amihez a turbinát az egyenáramhoz szükséges vezetékveszteség és a kábel mérete miatt az otthonhoz közel kell elhelyezni. Ahhoz, hogy a legnagyobb vízhozamot (függőleges esés a vízfelvételtől a turbináig) érjük el, a keréknek az ingatlanunk alján kell elhelyezkednie, különben nagyon kevés energiát termelnénk egy hagyományos egyenáramú mikrovízrendszerrel, amely közel van az otthonunkhoz (200 watt). A mikro-hidro rendszereknél a nagy vízmagasság fontosabb, mint a vízáramlás a maximális teljesítmény előállításához. Az alacsony vízmagasságot, nagy áramlást nehéz hasznosítani.
Mihelyt a “vad” áram eléri a villanypajtánkat, átalakítjuk és egyenirányítjuk egyenáramú akkumulátorfeszültséggé, és egy tipikus alternatív energiarendszerhez hasonlóan tároljuk az akkumulátorainkban. Ezután egy inverteren keresztül visszafordítjuk az áramot szabályozott váltakozó árammá, hogy otthonunkban használhassuk. A felesleges energiát, amikor az akkumulátorok megteltek, télen a házban lévő padlófűtésbe, nyáron pedig a fészerben lévő hőleadóba irányítjuk.
Kábé 2 KWH-t termelünk folyamatosan a mikro-hidro rendszerünkkel. Ez bőséges energia egy négytagú család számára, akik CFL-eket, energiatakarékos készülékeket stb. használnak; vannak azonban olyan időszakok, amikor az áramellátásunk leáll: nagy téli viharok, amelyek megtöltik a patakot levelekkel, és kiszorítják a vízkivételt a vízből; nyáron a patak szintje csökken, és a gátat újra kell építeni stb.
A saját áramellátó rendszerben az a jó, hogy ha leáll, a saját erőnkből meg tudjuk javítani. Nem kell megvárnod, hogy az áramszolgáltató megmentsen, de ez gyakran azt jelenti, hogy vihar idején derékig állsz a fagyos vízben. Ez az egész mikro-hidro rendszer körülbelül 11.000 dollárba kerül, beleértve a csöveket, vezetékeket, invertert, akkumulátorokat stb., de több mint 17 éve nem fizettünk számlát az áramszolgáltatónak!