Понтонная гидроэнергетическая установка



Понтонная гидроэнергетическая установка
Понтонная гидроэнергетическая установка

 


Владельцы патента RU 2511950:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к конструкциям устройств для выработки электроэнергии. Понтонная гидроэнергетическая установка содержит заякоренный плавучий корпус и лопастные колеса 6, связанные с электрогенераторами. Корпус выполнен в виде двух параллельно и жестко соединенных между собой понтонов 7, с возможностью установки между ними колес 6. Каждый понтон 7 в продольной плоскости имеет форму параллелограмма. Спереди и сзади просвет между понтонами 7 ограничен щитами 10 и 2, которые жестко присоединены к понтонам 7. Сверху понтоны 7 жестко соединены двумя поперечинами 9 и 3 в виде полос, примыкающих к щитам 10 и 2. Между полосами 9 и 3 и понтонами 7 образовано окно в виде прямоугольника. В каждом углу этого прямоугольника вертикально размещены равнополочные уголки 5, нижние концы которых жестко присоединены к боковым поверхностям понтонов 7. Верхние концы образуют выступы над понтонами 7. Над колесами 6 установлен колпак 4. Изобретение направлено на обеспечение возможности использования установки как летом, так и зимой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к конструкциям устройств для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока реки.

Известна установка для использования энергии потока воды «Тунгуска», содержащая заякоренный плавучий корпус и лопастные колеса, кинематически связанные с электрогенераторами (см. SU 1624198 A1, 30.01.1991, F03B17/06).

Недостатком указанной установки является то, что она не приспособлена к использованию в зимний период, когда река покрыта льдом.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является установка, содержащая заякоренный плавучий корпус, установленный в поток реки, и лопастные колеса, кинематически связанные с электрогенераторами (см. SU 1749536 A1, 23.07.1992, F03B17/06).

Недостатком известного устройства является то, что оно также мало приспособлено к использованию в качестве установки для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока воды под ледяным покровом реки.

Задачей изобретения является создание простой гидроэнергетической установки с возможностью ее использования для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока реки как летом, так и зимой.

Поставленная задача достигается тем, что в понтонной гидроэнергетической установке, содержащей заякоренный плавучий корпус, установленный в поток реки, и лопастные колеса, кинематически связанные с электрогенераторами, согласно изобретению плавучий корпус выполнен в виде двух параллельно и жестко соединенных между собой понтонов, а также с возможностью установки между ними лопастных колес, каждый из понтонов в продольной плоскости имеет форму параллелограмма, боковые стороны которого наклонены навстречу потоку воды, спереди и сзади просвет между понтонами ограничен щитами в направлении от верхнего основания до ватерлинии, которые жестко присоединены к понтонам, сверху понтоны жестко соединены двумя поперечинами в виде полос, примыкающих к щитам, а между указанными полосами и понтонами образовано окно в виде прямоугольника, размеры которого обеспечивают свободное прохождение лопастей при вращении лопастных колес, в каждом углу этого прямоугольника вертикально размещены равнополочные уголки, нижние концы которых жестко присоединены к боковым поверхностям понтонов, а верхние образуют выступы над понтонами, над лопастными колесами установлен колпак в виде параллелепипеда с образованием герметичного соединения его основания с поверхностями понтонов и поперечин, а также с возможностью его фиксации с уголками.

Кроме того, к внешней донной поверхности понтонов, в их крайних углах, расположенных слева и справа от осевой линии, жестко присоединены опоры в виде лыж, при этом опорные поверхности лыж размещены от донной поверхности понтонов с образованием дорожного просвета.

На фиг. 1 и 2 изображена понтонная гидроэнергетическая установка: на фиг. 1 дан разрез «А-А», а на фиг. 2 - вид сверху, где колпак 4 не показан (снят). Установка содержит заякоренный плавучий корпус, установленный в поток реки, и лопастные колеса 6, кинематически связанные посредством валов 8 с электрогенераторами, которые установлены в полости одного из понтонов 7 (не показано). Плавучий корпус выполнен в виде двух параллельно и жестко соединенных между собой понтонов 7, а также с возможностью установки между ними лопастных колес 6. Каждый из понтонов 7 в продольной плоскости имеет форму параллелограмма, боковые стороны которого наклонены навстречу потоку воды (показан стрелками). Спереди и сзади просвет между понтонами 7 ограничен щитами 10 и 2 в направлении от верхнего основания до ватерлинии (показана на фиг. 1 штриховой линией), которые жестко присоединены к понтонам 7. Сверху понтоны 7 жестко соединены двумя поперечинами 9 и 3 в виде полос, примыкающих к щитам соответственно 10 и 2. Между поперечинами 9, 3 и понтонами 7 образовано окно в виде прямоугольника, размеры которого обеспечивают свободное прохождение лопастей при вращении лопастных колес 6. В каждом углу этого прямоугольника вертикально размещены равнополочные уголки 5, нижние концы которых жестко присоединены к боковым поверхностям понтонов 7, а верхние образуют выступы над понтонами 7. Над лопастными колесами 6 установлен колпак 4 в виде параллелепипеда с образованием герметичного соединения его основания с поверхностями понтонов 7 и поперечин 9, 3, а также с возможностью его фиксации с уголками 5. Например, для фиксации колпака 4 в уголках 5 могут быть выполнены отверстия с резьбой, а в стенках колпака 4 - соответствующие отверстия под болты (не показано). К внешней донной поверхности понтонов 7, в их крайних углах, расположенных слева и справа от осевой линии, жестко присоединены опоры в виде лыж 12. При этом опорные поверхности лыж 12 размещены от донной поверхности понтонов 7 с образованием дорожного просвета.

Принцип работы установки следующий. Под ледяным покровом 1 перемещается вода по направлению, показанному прямой стрелкой. При этом поток воды воздействует на лопастные колеса 6, и их крутящий момент передается через валы 8 на генераторы (не показано), которые вырабатывают электрический ток.

Установку монтируют на берегу в летний период времени, когда река не покрыта льдом. После чего спускают ее в воду: установка перемещается, скользя лыжами 12 сначала по поверхности земли, а затем по грунту 11 реки. При этом дорожный просвет предотвращает возможное повреждение лопастей колес 6. После размещения установки в поток воды ее заякоривают (не показано). Установка должна быть погружена в воду до уровня ватерлинии. При необходимости ее догружают и одновременно выравнивают по этой линии посредством балласта. В этом положении в установке создается герметичная рабочая полость, которая сверху ограничена колпаком 4, а также поперечинами 9 и 3, спереди и сзади - щитами 10 и 2, а снизу - водой. Летом вода проходит через установку, касаясь своей поверхностью нижних кромок щитов 10 и 2. С наступлением зимы на реке образуется ледяной покров 1. С течением времени его толщина увеличивается в сторону дна реки. При этом нижние кромки щитов 10 и 2 врастают в лед, что способствует повышению герметичности указанной полости установки. Поскольку полость установки не имеет прямого контакта с холодным воздухом и зимой вода в реке (подо льдом) имеет положительную температуру (плюс 4 °С), то вода в указанной полости не застывает. Кроме того, этому способствует процесс взаимодействия лопастных колес 6 с потоком воды. В результате установку можно использовать как летом, так и зимой. При необходимости весной установку выдалбливают по ее периметру. Снимают с якоря и вытаскивают ее на берег. Когда заканчивается ледоход, установку вновь помещают в поток воды.

На основе предложенных технических решений представляется возможным создать простую гидроэнергетическую установку с возможностью ее использования для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока реки как летом, так и зимой, когда река покрыта льдом.

1. Понтонная гидроэнергетическая установка, содержащая заякоренный плавучий корпус, установленный в поток реки, и лопастные колеса, кинематически связанные с электрогенераторами, отличающаяся тем, что плавучий корпус выполнен в виде двух параллельно и жестко соединенных между собой понтонов, а также с возможностью установки между ними лопастных колес, каждый из понтонов в продольной плоскости имеет форму параллелограмма, боковые стороны которого наклонены навстречу потоку воды, спереди и сзади просвет между понтонами ограничен щитами в направлении от верхнего основания до ватерлинии, которые жестко присоединены к понтонам, сверху понтоны жестко соединены двумя поперечинами в виде полос, примыкающих к щитам, а между указанными полосами и понтонами образовано окно в виде прямоугольника, размеры которого обеспечивают свободное прохождение лопастей при вращении лопастных колес, в каждом углу этого прямоугольника вертикально размещены равнополочные уголки, нижние концы которых жестко присоединены к боковым поверхностям понтонов, а верхние образуют выступы над понтонами, над лопастными колесами установлен колпак в виде параллелепипеда с образованием герметичного соединения его основания с поверхностями понтонов и поперечин, а также с возможностью его фиксации с уголками.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к внешней донной поверхности понтонов, в их крайних углах, расположенных слева и справа от осевой линии, жестко присоединены опоры в виде лыж, при этом опорные поверхности лыж размещены от донной поверхности понтонов с образованием дорожного просвета.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электрическую. Устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию содержит судно, приводимое в движение гребным винтом, выполненное в виде катамарана, транспортер с валами 8 и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками.

Изобретение предназначено для получения электрической энергии. Погружная микрогидроэлектростанция для получения электрической энергии включает в себя гидротурбину с вертикальной осью вращения, соединенную с электрическим генератором, формирователи водяного потока, защитное устройство от плавучих предметов.

Изобретение относится к области электротехники, разрабатывающей устройства генерирования электроэнергии от возобновляемых источников. Приливно-волновая электростанция выполнена на базе двух турбин 1 и 2.

Изобретение относится к гидравлической энергогенерирующей установке. Гидравлическая энергогенерирующая установка 1 содержит корпус 2 с отверстием 8 для поступления воды, расположенным с напорной стороны гидроканала, отверстие 9 для выхода воды, расположенное с его низовой стороны, проток 25, обеспечивающий связь отверстий 8 и 9, плиту 6 для сбора воды, вертикальную осевую турбину 3, генератор 4 и подвижный затвор 5.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к конструкциям установок для преобразования энергии течения воды в электрическую энергию. Проточный электрогенератор горизонтального типа включает статор и ротор, размещенный на одной оси с турбиной, приводимой в движение силами водного потока.

Изобретение относится к бесплотинной гидроэнергетике и может быть использовано для получения от свободного течения рек и ручьев электрического тока без строительства плотин.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в качестве гидротурбины электростанции. Гидротурбина с самозакрывающимися лопастями содержит вал и ряд идентичных между собой лопастей, образуя по меньшей мере одно рабочее колесо.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэнергетических или в гидроэнергетических установках для выработки электроэнергии или для выполнения механической работы.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэнергетических или в гидроэнергетических установках для выработки электроэнергии или для выполнения механической работы.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэнергетических или в гидроэнергетических установках для выработки электроэнергии или для выполнения механической работы.

Аэро гэс // 2500854
Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для получения энергии, запасенной в атмосферной влаге в любой точке мира. Устройство содержит нижний бьеф 1, верхний бьеф 2, водовод 3, турбогенератор 4 и поверхности 5.

Изобретение относится к бесплотинной гидроэнергетике и может быть использовано для получения от свободного течения рек и ручьев электрического тока без строительства плотин.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Способ преобразования энергии падающей воды в электрическую энергию включает водяную турбину и электрический генератор связанные между собой.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для производства экологически чистой электроэнергии путем преобразования энергии отработанной воды, падающей с высоты многоэтажного здания.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к гидравлическим турбинам, преобразующим потенциальную энергию сточных вод в канализационной системе многоэтажных зданий в электрическую.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на любой равнинной местности, где имеется водоем или резервуар с водой. .

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для получения электроэнергии на горных реках или реках, имеющих большой перепад уровня по руслу и большую разницу в объеме русла в летнее время.

Изобретение относится к роторным энергоустановкам, использующим кинетическую энергию ветра или потока воды для преобразования ее в механическую энергию. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к устройствам, преобразующим течение реки в электрическую энергию для конкретного потребителя. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при строительстве ГЭС в любой местности. Способ включает строительство каскада небольшой емкости водохранилищ, которые строятся на боковых притоках реки, складках местности или логах, в стороне от основного русла рек. Водохранилища и их плотины располагают с одной или обеих сторон реки на таком расстоянии друг от друга, чтобы горизонты воды каждого последующего, начиная от истока реки, водохранилища каскада были ниже дна предыдущего. Все водохранилища каскада соединяют между собой напорными водоводами, водозаборы которых располагаются в самых низких точках плотины предыдущего водохранилища, а конец, с гидротурбиной или гидротурбинами, например, активными, конусными и генераторами, на плотине или берегах последующего водохранилища, с водосливом в него отработанной турбинами воды. Первый водозабор каскада ГЭС выполняется, например, боковым из основного русла реки. Обеспечивается сохранение реки при строительстве на ней ГЭС в ее первозданном виде, уменьшаются негативные последствия от водохранилищ, сохраняется экология местности где строится ГЭС, обеспечивается возможность получения от реки больших мощностей ГЭС без накопления большого количества воды в водохранилищах и исключается эффект «домино» при разрушении одной или нескольких плотин каскада ГЭС. 1 ил.
Наверх