Als een vervolg op Sean’s post op Micro Hydro Essentials, ik dacht dat ik zou een overzicht van mijn systeem, dat mijn huis heeft aangedreven voor meer dan 13 jaar te delen. We hebben het geluk om te leven op een landelijke berggrond in Noord-Californië met een beek die niet seizoensgebonden is, hoewel het volume van het water aanzienlijk daalt tijdens de droge maanden van de zomer.
Het mooie van waterkracht is dat het 24 uur per dag stroom produceert en niet afhankelijk is van weerpatronen, zoals zon en wind. De nadelen zijn dat je het systeem moet onderhouden door de inlaat schoon te maken en te maken hebt met wisselende beekstromen.
17 jaar geleden bestond mijn alternatieve stroomsysteem uit één zonnepaneel, één accu voor een golfkarretje, één gelijkstroomlamp en één gelijkstroom autoradio. Vandaag de dag woon ik in een modern huis dat niet op het elektriciteitsnet is aangesloten, compleet met veel grote energieverbruikende elektrische apparaten, zoals een wasmachine, airconditioner, koelkast, stofzuiger, vaatwasser en plintverwarmers.
Het gebruik van deze apparaten die niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, is alleen mogelijk door het gebruik ervan te beperken tot één apparaat tegelijk, met uitzondering van de koelkast (die 24 uur per dag aan blijft staan). In tegenstelling tot op het net aangesloten woningen, waar het gebruikelijk is om meerdere grote belastingen tegelijk te zien draaien, kunnen de meeste mensen die van het net af wonen hun wasmachine niet laten draaien terwijl ze stofzuigen, hun verwarming terwijl ze afwassen, enz.
Alternatieve energiesystemen voor thuis zijn beperkt tot de hoeveelheid stroom die is opgeslagen in de accubank en wat er op dat moment wordt geproduceerd via wind, water, en/of zon voor beschikbare stroom. Aangezien waterkrachtsystemen continu stroom leveren, hoeft de accubank niet zo groot te zijn als bij andere alternatieve energiesystemen.
Ons systeem bestaat uit ongeveer 2500 voet pvc-pijp van twee duim van inlaat tot turbine. We “lenen” water van onze beek, dat wordt teruggeleid naar de beek nadat het door de turbine is gelopen. Op de bodem van de pijp hebben we 230 PSI voor onze statische waterdruk (klep gesloten, niet draaiend). Onze dynamische druk (stromende druk) verandert in 185 PSI door het wrijvingsverlies van de pijp. Een pijp van vier duim zou dit wrijvingsverlies sterk verminderen; de kosten zijn voor ons echter te hoog.
Wij gebruiken een turgowiel gekoppeld aan een driefasige inductiemotor die 220 volt, ongereguleerde, “wilde” wisselstroom produceert, die over een lange afstand (1500 voet) van de beek naar ons stroomhuis wordt gestuurd. Deze stroom kan niet rechtstreeks worden gebruikt in apparaten omdat het ongereguleerd is, maar het kan worden gebruikt voor plintverwarmers en omleidingsladingen, zoals een verwarmingselement voor warm water. Ons systeem verschilt van de meeste micro-waterkrachtsystemen die gelijkstroom produceren, waarbij de turbine dicht bij het huis moet worden geplaatst vanwege het lijnverlies en de kabelgrootte die nodig is voor gelijkstroom. Om de grootste opvoerhoogte (verticale val van inlaat tot turbine) te verkrijgen, moet ons wiel zich onderaan ons eigendom bevinden, anders zouden we met een traditioneel gelijkstroom micro-waterkrachtsysteem dicht bij ons huis (200 watt) heel weinig stroom maken. Bij micro-waterkrachtsystemen is een hoge opvoerhoogte belangrijker dan het debiet om maximaal vermogen te produceren.
Als de “wilde” elektriciteit onze elektriciteitsschuur bereikt, wordt ze getransformeerd en gelijkgericht naar gelijkstroomaccuspanning en opgeslagen in onze batterijen, zoals bij een typisch alternatief energiesysteem. Wij keren dan de macht terug naar een geregelde wisselstroom door een omschakelaar om in ons huis te gebruiken. Overtollige stroom wanneer de batterijen vol zijn wordt omgeleid naar plintverwarmingen in het huis in de winter en warmteput in de schuur in de zomer.
We maken ongeveer 2 KWH continu met ons micro-hydro systeem. Dit is ruim voldoende stroom voor een gezin van vier met behulp van CFL’s, energiebesparende apparaten, enz., maar er zijn momenten waarop onze stroom uitvalt: grote winterstormen die de kreek vullen met bladeren, en duw de inlaat uit het water; kreek niveaus dalen in de zomer en de dam moet worden herbouwd, etc.
Eén ding dat leuk is aan het hebben van je eigen stroomsysteem is dat als het uitvalt, het binnen je eigen macht om te gaan en te repareren. Je hoeft niet te wachten op de elektriciteitsmaatschappij om je te redden, maar dit betekent vaak dat je tot je middel in ijskoud water staat tijdens een storm. Dit hele micro-waterkrachtsysteem kost ongeveer $11.000, inclusief pijp, draad, omvormer, batterijen, enz., maar we hebben al meer dan 17 jaar geen rekening meer betaald aan de elektriciteitsmaatschappij!