С момента запуска цеха электротехники испытали несколько типов генераторов. Турбины Тесла просты конструкционно, но валы требуют чистовой обработки и хороших подшипников. Вертикальный ветряк отличается нестабильностью и требует хорошего инвертора и стабилизатора. Шнековая ГЭС всем хороша, но необходим перепад высот, а сборка и производство слишком трудоёмко. Из говна и палок такую не сделать. Водоворотная ГЭС хороша на малых реках и ручьях, но требует большого объёма земляных работ.
У каждого решения свои минусы и плюсы. По совокупности полезных свойств (простота генератора, металлоёмкость, трудозатраты) победила погружная микро-ГЭС на свободном потоке. Галана вот она, под боком. Расход стока – сто сорок кубометров в секунду. При скорости потока в три километра в час кубометр воды имеет потенциальную энергию пятьсот восемьдесят Джоулей. Нам то нужен малый глоток из этого потока чистой энергии!
Как-то просматривая лоцию Галаны, составленную Павлом Петровичем, обратил внимание на протяжённый участок с пометкой «опасные подводные течения». Реку в том месте сжимали каменистые холмы, а скорость потока возрастала в три раза. Скорость течения обусловлена тремя факторами: градиентом уклона русла, расходом водного потока и формой русла. Чем больше уклон, тем быстрее течение реки. Место не так далеко от лагеря, всего тридцать километров. Более подробные замеры профиля реки выявили глубокую вымоину по центру русла, частично заполненную илом, и действительно мощное подводное течение, обусловленное рельефом дна. После расчистки стрежня гидромонитором скорость течения достигла приличных шестнадцати километров в час.
Погружная мини-ГЭС имела в основе деревянную раму из бруса, заполненную бетоном. Подшипниковый узел удерживал вал с ортогональной турбиной, образующий колесо с двумя лопастями крыловидного профиля. Лопасти за счёт малой ширины выдавали недоступную для колеса роторного типа скорость в сто девяносто оборотов в минуту. Бронзы минимум. Ось и валы из круглого профиля, да лопатки турбины, что через соединительные пластины стягивались с ними. Вращение второго колеса несколько быстрее первого, за счёт чего происходит ускорение выходящего потока воды и возникает гидродинамический эффект, усиливающий мощность, образуется так называемый гидравлический прыжок. Энергия, забираемая такой турбиной равна разнице суммарной энергии потенциального и скоростного напоров входящего потока и суммарной энергии выходящего потока. Говоря обычным языком, не хитрое усложнение в три раза увеличило общее КПД и позволило снимать с потока шесть киловатт*час. Ну разве это можно сравнить с другими?!
Металла тратим минимум. При длине ГЭС в три с половиной метра, расход сто десять килограмм. Чуть меньше весил генератор, в основном за счёт корпуса. НИОКР вёлся под конкретный поток, плюс отрабатывали форму лопасти, направленную на то, чтобы поток воды создавал подъёмную силу. Доводили до ума герметичность корпуса генератора с встроенным редуктором второго колеса. Хех, безредукторный генератор с редуктором. Умора, а ведь по-другому не скажешь!
Понтоны для генераторов сборные, два типовых баллона, жерди да верёвки. На месте, понтон якорили мешками с камнями. Через систему блоков и лебедок раму отпускали в центр подводного течения и крепили ко дну, чтобы создать преднапряжённую конструкцию, удерживающую турбину в нужном месте. Такая схема позволила добавить деревянные направители потока ещё больше поднимавшие КПД. Дело оставалось за малым – наклепать девяносто турбин. Уже не страшно, только с проводами и кабелем ещё минус двадцать пять тонн металла. Парадоксально, но новые масштабные проекты реализуются быстрей, чем мелкие, старые. Резервирование и стандартизация деталей творят чудеса. Что нам для мини-ГЭС требуется? Только кокили для корпуса генератора и соединительный коннектор лопастей. Остальное имеется. Другое дело работа. Ты поди свари двести восемьдесят лопастей всего двумя сварочными аппаратами.
День за днём количество понтонов росло, они сформировали две линии, соединённые плавучими кабелями, уходившими в трансформаторную подстанцию на берегу. Частично на столбах, частично на высоких стволах деревьев, оставленных на корню, к лагерю шла ЛЭП на триста восемьдесят вольт. Местные воришки попытавшиеся своровать медный провод заканчивали плохо без всякого моего участия. По мере ввода мощностей начали использовать электричество в цехах. Построено восемь больших кольцевых электродвигателей: большой и малый винтовой пресс, эксцентриковый, щековая дробилка, роторный конвертор, лебедки и дутьевой вентилятор. Пока всё упирается в магниты и нехватку мощностей.