Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию. Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция содержит каркас. Внутри каркаса размещено с частичным погружением в проходящий поток воды водяное колесо, на оси которого размещена ступица. Ступица закреплена на подшипниковых узлах, установленных на каркасе, и кинематически связана с маховиком. Маховик представляет из себя пустотелое колесо, содержащее горловину для залива/слива жидкости, и внутри разделен на секции перегородками с отверстиями для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке. Маховик жестко механически соединен с электрогенератором, выполняющим для маховика функцию электродинамического тормоза. Гидроэлектростанция также содержит датчик оборотов маховика, блок реле, подключенный к датчику оборотов маховика, и средство отбора выработанной электроэнергии. Изобретение направлено на увеличение мощности, расширение области применения и увеличение надежности. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию, и может быть использовано в качестве установки, использующей кинематическую и потенциальную энергию движущейся в реках воды.

Известны современные гидроэлектростанции, содержащие крупные железобетонные плотины, мощные гидравлические турбины, электрогенераторы и ряд других сооружений.

Однако эти электростанции используют только потенциальную энергию воды, накопленной с использованием поднятой, иногда весьма высоко, железобетонной плотины, которая, в свою очередь, вынужденно подавляет кинематическую энергию текущей воды в русле реки, причем на больших участках ее отрезка. Кроме того, такие гидроэлектростанции с такими высокими и низкими плотинами являются экологически вредными сооружениями на руслах больших и малых рек.

Известна (SU, авторское свидетельство 1788309, опубл. 1993) гидроэлектростанция, содержащая установку, выполненную в виде двух жестко связанных поплавков с водонаправляющими стенками, образующими входной сужающий канал, турбины с лопастями, размещенными между поплавками на горизонтальном валу, установленном на корпусах последних и кинематически связанном с электрогенератором, и средства для фиксации установки в потоке воды, дополнительно к упомянутому установка снабжена перемычкой, установленной между поплавками вдоль оси турбины с зазором.

Однако известная установка не может полно использовать всю массу потока воды на участке, покрытом установкой, т.к. значительная часть энергии потока воды гасится направляющими стенками поплавков, образующими входной сужающийся канал. По этой же причине ламинарный поток воды на этом участке превращается в турбулентный поток, который в известной мере не лучшим образом воздействует на лопасти турбины. Часть энергии потока гасится перемычкой, установленной между поплавками, т.е. поперек потока воды. Не может использоваться энергия массы воды на случай подъема уровня выше оптимального, на который рассчитана установка.

Известна (RU, патент 2095618, опубл. 10.11.1997) русловая гидроэлектростанция, содержащая вертикальные силовые опоры с элементами крепления, электрогенераторы и связанный с ними посредством передачи гидродвигатель, выполненный в виде лопастного цилиндрического ротора, подшипниковые опоры для установки ротора и придонную перемычку, кроме того, гидроэлектростанция снабжена противовесами, передача от гидродвигателя выполнена в виде редукторов, придонная перемычка в виде плиты, а подшипниковые опоры в виде подушек, силовые опоры закреплены в грунте русла реки, подшипниковые подушки помещены между силовых опор с возможностью ограниченного перемещения вниз и свободного вверх, ротор выполнен плавающим, его лопасти установлены горизонтально, или косо, или с шевронным расположением и согнуты с образованием в поперечном сечении тупого угла, причем ротор установлен в подшипниковых подушках посредством расположенных внутри него полых полуосей, на каждой из которых совокупно и шарнирно подвешены редуктор, противовесы и электрогенератор, силовой кабель которого для выхода из ротора к потребителю протянут через отверстие в полой оси, при этом придонная плита связана с подшипниковыми подушками при помощи тяг для обеспечения совместного перемещения.

Недостатком известной гидроэлектростанции следует признать сложность конструкции, а также сложность технологии ее создания.

Наиболее близким аналогом разработанной конструкции можно признать (RU, патент 2306453, опубл. 10.05.2007) устройство для преобразования энергии воды в электроэнергию, содержащее водяное колесо из жестко соединенных барабана, боковых стенок, лопаток и ступицы, жестко скрепленной спицами с барабаном, соединенное механической передачей посредством редуктора с электрогенератором, подшипниковые узлы, опоры, водоподводящую и водоотводящую системы. Оно также снабжено водоудерживающим элементом, установленным от нижней по вертикальной оси точки боковых стенок со стороны рабочей части водяного колеса на расстоянии 5-10 мм и выполненным радиально изогнутым с углом охвата, равным 150-165°, и шириной, равной ширине водяного колеса, при этом каждая из лопаток водяного колеса выполнена в виде пластины из двух частей, угол между которыми равен 120-140°, а отношение длины одной части пластины к длине другой части, закрепленной на барабане, равно 1/1,5-1/2,0, с углом к касательной в месте контакта пластины и барабана, равным 25-45°, количество лопаток выбрано с учетом того, что расстояние между ними по внешнему диаметру боковых стенок равно 0,25-0,35 м, причем водяное колесо посредством ступицы и подшипниковых узлов установлено на оси, закрепленной на опорах, а в качестве электрогенератора использован асинхронный двигатель, связанный с системой автоматического управления, включающей блок коммутационной и измерительной аппаратуры, к которому подключены блоки конденсаторов возбуждения, тиристорных преобразователей, полезной нагрузки, и блок регулирования, защиты и управления, соединенный с блоком тиристорных преобразователей, к которому присоединены блоки балластной нагрузки и конденсаторов возбуждения, при этом механическая передача выполнена в виде цепной передачи, ведущая звездочка которой закреплена на спицах водяного колеса.

Недостатками описанного выше устройства является наличие водоподводящей и водоотводящей системы, что резко сужает область его применения. Кроме того, оно имеет низкую удельную мощность из-за большого веса водяного колеса и сложную в изготовлении конструкцию лопастей колеса.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в разработке бесплотинной гидроэлектростанции нового типа - бесплотинной инерционной гидроэлектростанции.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в увеличении мощности бесплотинной ГЭС, расширении области применения за счет снижения требований к скорости, глубине и ширине руслового потока, где устанавливают бесплотинную ГЭС, практически отсутствии требований к предварительной подготовке места, где устанавливают разработанное устройство, увеличении надежности за счет уменьшения количества деталей и простоты конструкции.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать бесплотинную инерционную гидроэлектростанцию разработанной конструкции (БИГЭС). БИГЭС содержит водяное колесо, выполненное в виде барабана, на оси которого размещена ступица, от которой в радиальном направлении отходят спицы, и электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каркас, выполненный с возможностью прохода части речного потока, внутри каркаса размещено с, по меньшей мере, частичным погружением в проходящий поток воды водяное колесо, на удаленных от ступицы концах спиц закреплены лопасти, причем концами с лопастями спицы закреплены на внутренней поверхности барабана, ступица закреплена на подшипниковых узлах, установленных на указанном каркасе, и кинематически связана с маховиком, который представляет из себя пустотелое колесо, содержащее горловину для залива/слива жидкости, и внутри разделен на секции перегородками с отверстиями для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке, маховик закреплен на второй ступице, также установленной на подшипниковых узлах в каркасе, маховик жестко механически соединен с электрогенератором, выполняющим для маховика функцию электродинамического тормоза, также она содержит датчик оборотов маховика, блок реле, подключенный к датчику оборотов маховика, и средство отбора выработанной электроэнергии.

В некоторых вариантах реализации разработанного устройства лопасти выполнены прямоугольными плоскими или вогнутыми.

Ступица может быть соединена с маховиком посредством редуктора или цепной передачи.

Предпочтительно маховик выполнен из материалов с низкой плотностью, что позволяет обеспечить удобство эксплуатации устройства, так как маховик, являющийся наиболее тяжелой его частью, перевозится до нужного места пустым и заполняется водой из реки после установки в каркас.

Предпочтительно каркас собран из труб в форме усеченной пирамиды, устанавливаемой на русле реки с использованием штырей. Такая конструкция обеспечивает удобство эксплуатации, так как не требует фундамента, перевозится в разобранном виде и собирается на месте, где будет работать электростанция.

Обычно датчик оборотов маховика представляет собой датчик оборотов любого типа с аналоговым выходом, подключен к аккумулятору и установлен на ступице маховика.

Предпочтительно блок реле подключен к датчику оборотов маховика и установлен на каркасе вместе с электрогенератором.

Средство отбора выработанной электроэнергии представляет собой аккумулятор или выпрямительный блок.

Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция (БИГЭС) в базовом варианте содержит водяное колесо в виде барабана с прямоугольными плоскими или вогнутыми лопастями, жестко закрепленными на радиальных спицах на максимальном удалении от ступицы, к которой прикреплены одним концом спицы. Другим концом спицы крепятся к барабану. Ступица, в свою очередь, крепится на подшипниковых узлах, установленных на каркасе БИГЭС, и кинематически, посредством редуктора или цепной передачи, связана с маховиком. Маховик представляет из себя пустотелое колесо требуемых размеров, выполненное из легких материалов, которое через заливную-сливную горловину заполняется водой до нужного веса. Колесо внутри снабжено перегородками, разделяющими его на секции, с отверстиями для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке. Маховик закреплен на своей ступице, установленной на подшипниковых узлах в каркасе БИГЭС. Маховик также жестко механически связан с электрогенератором, являющимся для него электродинамическим тормозом. Кроме того, БИГЭС содержит датчик оборотов маховика, блок реле и накопитель электроэнергии в виде аккумуляторов (на рисунке не показаны). Каркас БИГЭС представляет из себя конструкцию, собранную из труб и имеющую вид усеченной пирамиды, устанавливаемой на русле реки с помощью штырей.

Конструкция разработанного устройства приведена на фиг. 1 - фиг. 4.

На фиг. 1 изображена бесплотинная инерционная электростанция.

На фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 – вид В на фиг. 2.

На фиг. 4 – поперечный разрез маховика.

Использованы следующие обозначения: водяное колесо 1 из жестко связанных барабана 2, лопаток 3 и ступицы 5, жестко скрепленной спицами 4 с барабаном 2, соединенное механической передачей посредством редуктора 8 с электрогенератором 15, подшипниковые узлы 6, опоры 7, маховик 9, который представляет из себя пустотелое колесо требуемых размеров, изготовленное из легких материалов, которое через заливную-сливную горловину 10 заполняется водой до нужного веса. Маховик закреплен на своей ступице 13, установленной на подшипниковых узлах 14 в каркасе 7 БИГЭС. Кроме того, маховик внутри снабжен жесткими перегородками 11, разделяющими его на секции, с отверстиями 12 для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке. Маховик 9 жестко связан с электрогенератором 15, являющимся для него электродинамическим тормозом. Кроме того, БИГЭС содержит датчик оборотов маховика, блок реле и накопитель электроэнергии в виде аккумуляторов (не показанные).

В разработанном устройстве, по сравнению с ближайшим аналогом, отсутствуют водоподводящая и водоотводящая системы, боковые стенки барабана и водоудерживающий элемент, что значительно уменьшает вес водяного колеса, а лопасти имеют простую конструкцию в виде прямоугольных плоских или вогнутых пластин. Кроме того, вместо опор используется трубчатый каркас в виде усеченной пирамиды, внутри которой устанавливается водяное колесо и маховик, а сам каркас крепится на дне русла потока штырями 16.

Предлагаемая БИГЭС работает следующим образом. Работа БИГЭС имеет циклический характер и состоит из двух циклов: цикла разгона маховика, во время которого он накапливает кинетическую энергию, и цикл торможения маховика, во время которого он отдает накопленную энергию на аккумуляторы.

Под воздействием потока воды водяное колесо начинает вращаться и, соответственно, через редуктор 8 приводит во вращение маховик 9 и он начинает разгоняться. При разгоне маховика генератор находится в выключенном состоянии и создает для водяного колеса минимальную нагрузку в виде дополнительного к маховику инерционного момента.

Кинетическая энергия, которую накапливает маховик, определяется по формуле (1):

где

Ек - кинетическая энергия маховика в Дж;

Jм - момент инерции маховика в нмс2;

ωм - угловая скорость вращения маховика в 1/с.

Крутящий момент, развиваемый водяным колесом, будет зависеть от квадрата скорости потока воды, площади лопасти водяного колеса и его радиуса и определяется по формуле (2):

где

Мк - крутящий момент в н⋅м;

ρ - плотность воды в кг/м3;

V - скорость потока воды в м/с;

SΛ - площадь лопасти в м2;

Rк - радиус водяного колеса в м.

Крутящий момент, развиваемый водяным колесом, будет уравновешиваться инерционным моментом маховика (3):

где:

Мм - инерционный момент маховика в н⋅м;

Jм - момент инерции маховика в нмс2;

ωм - угловое ускорение маховика в 1/с2.

После разгона маховика до требуемой угловой скорости, которая определяется по показаниям датчика оборотов маховика, с использованием блока реле подключают обмотки электрогенератора. Электрогенератор является электродинамическим тормозом и тормозит маховик практически до его полной остановки. После этого циклы работы БИГЭС повторяются.

Бесплотинную инерционную ГЭС легко изготовить на современном уровне развития техники. Барабан и лопасти изготавливают из легких материалов типа алюминия. Каркас изготавливают из алюминиевых труб прямоугольного сечения с усилением в местах крепления барабана, маховика и редуктора.

Маховик можно изготовить из алюминия или из жесткой пластмассы, способной выдержать требуемые центробежные и инерционные усилия.

Генератор можно взять любого типа. Но проще всего взять генератор в виде мотор-колеса от электровелосипеда, работающего в режиме рекуперации. Например, можно взять мотор-колесо от электробайка «Колобок», имеющего следующие параметры (www/as-рр/ru):

- мощность 20 КВт;

- крутящий момент - 200 н⋅м;

- ток в режиме рекуперации - 350 А;

- емкость батареи - 29,4 А⋅ч

При этом мотор-колесо устанавливается внутрь маховика по той же схеме, как оно устанавливается на колесо электровелосипеда.

Используя формулы (1), (2), (3), нетрудно подсчитать, что при радиусе водяного колеса 1,5 м, длине лопасти 1,5 м и ее высоте 0,2 м, весе маховика 100 кг, его внешнем радиусе 1 м и внутреннем 0,82 м, скорости водяного потока 3 м/с, бесплотинная инерционная ГЭС будет в сутки вырабатывать около 150 кВт⋅ч электроэнергии. Это позволит обеспечить электроэнергией от 10 до 15 домовладений.

Достоинством предлагаемой конструкции является то, что маховик будет раскручиваться даже от слабого крутящего момента. Главное, чтобы крутящий момент превосходил по величине момент трения в подшипниковых узлах. Это резко расширяет область применения БИГЭС, так как ее можно ставить практически на любых русловых потоках. Единственное требование, чтобы ширина потока соответствовала ширине лопасти водяного колеса, а глубина потока была равна высоте лопасти. Кроме того, площадка, где устанавливается устройство, практически не требует предварительной подготовки. Каркас просто устанавливается на дно руслового потока и укрепляется штырями.

Достоинством предлагаемой конструкции является также то, что при одних и тех же параметрах руслового потока мощность БИГЭС можно увеличивать, просто увеличивая радиус водяного колеса в разумных пределах.

Устройство имеет простую конструкцию и содержит минимальное количество вращающихся частей, что, несомненно, увеличивает его надежность.

Достоинством предлагаемого устройства является также простота доставки на места установки на русле реки. Каркас представляет из себя трубчатую конструкцию, не требующую фундамента, и собирается на месте. Маховик, являющийся наиболее тяжелой частью устройства, перевозится до нужного места пустым и заполняется водой из реки после установки в каркас.

Кроме того, заполнение маховика водой позволяет ему самобалансироваться, что снижает вибрацию в подшипниковых узлах и увеличивает надежность и ресурс устройства.

1. Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция, содержащая водяное колесо, выполненное в виде барабана, на оси которого размещена ступица, от которой в радиальном направлении отходят спицы, и электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каркас, выполненный с возможностью прохода части речного потока, внутри каркаса размещено с, по меньшей мере, частичным погружением в проходящий поток воды водяное колесо, на удаленных от ступицы концах спиц закреплены лопасти, причем концами с лопастями спицы закреплены на внутренней поверхности барабана, ступица закреплена на подшипниковых узлах, установленных на указанном каркасе, и кинематически связана с маховиком, который представляет из себя пустотелое колесо, содержащее горловину для залива/слива жидкости, и внутри разделен на секции перегородками с отверстиями для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке, маховик закреплен на второй ступице, также установленной на подшипниковых узлах в каркасе, маховик жестко механически соединен с электрогенератором, выполняющим для маховика функцию электродинамического тормоза, также она содержит датчик оборотов маховика, блок реле, подключенный к датчику оборотов маховика, и средство отбора выработанной электроэнергии.

2. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены прямоугольными плоскими.

3. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что лопасти выполнены вогнутыми.

4. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что ступица соединена с маховиком посредством редуктора.

5. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что ступица соединена с маховиком посредством цепной передачи.

6. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что маховик выполнен из материалов с низкой плотностью.

7. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающийся тем, что каркас собран из труб в форме усеченной пирамиды, устанавливаемой на русле реки с использованием штырей.

8. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что датчик оборотов маховика представляет собой датчик оборотов, подключен к аккумулятору и установлен на ступице маховика.

9. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что блок реле подключен к датчику оборотов маховика и установлен на каркасе вместе с электрогенератором.

10. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что средство отбора выработанной электроэнергии представляет собой аккумулятор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для обеспечения движения наводных и подводных транспортных средств. Водяной реактивный двигатель находится под микропроцессорным управлением и содержит соосно горизонтально расположенные входное устройство, сопло, на одном валу установленные насос высокого давления, насос низкого давления и турбину.

Группа изобретений относится к водяной мельнице. Мельница содержит водонаправляющее средство с по меньшей мере одним проточным каналом 54а, в котором установлено по меньшей мере два лопастных колеса 67а1 и 67а2, имеющих вал вращения 68а1 и 68а2 соответственно, ориентированный в рабочем состоянии перпендикулярно направлению потока, и по меньшей мере три лопасти, и средства передачи вращательного движения вала 68а1 и 68а2 на генератор.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии потока воды в электрическую энергию. Гидросиловая установка содержит корпус 1 в виде двух камер 17, 18 с впускными и выпускными отверстиями 19-22 с затворами 23-26, поплавки 30, 31, установленные в камерах 17, 18, накопительный резервуар 8, рабочую магистраль 4, коленчатый вал 37 с шатунами, связанными с поплавками 30, 31.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией небольших потребителей в местах, где нет линий электропередач. Всесезонная русловая микро-ГЭС содержит раздельно расположенные гидротурбину 2 в русле 1 реки и машинное отделение с мультипликатором 4, генератором 5 и инвертором 6 с аккумуляторной батареей 7 на помосте 8, расположенном на дереве или свае выше уровня паводковых вод.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией небольших населенных пунктов, лагерей геологов, охотников, рыбаков, леспромхозов преобразованием энергии русловых потоков реки в электрическую.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования кинетической энергии потоков воды в электроэнергию. Гидроэнергетическая установка содержит установленные на водоизмещающем основании две гидротурбины 1, размещенные симметрично относительно продольной оси 4, вдоль которой ориентированы оси 3 их вращения, выполненные с возможностью вращения в противоположные стороны, кинематически связанные с электрогенератором 5, якорное устройство 6, балластные емкости 7.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии без строительства плотин. Гидроэлектростанция содержит идентичные блоки.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к использованию энергии прибойного потока у берегов морей, океанов и крупных водоемов путем ее преобразования в электроэнергию.

Изобретение относится к области силовых механизмов, а именно к ветряным и водяным двигателям. Установка предназначена для преобразования энергии потока воды или ветра и содержит основание 1, вал 3, ротор 4, жестко установленный на валу 3 с возможностью вращения вокруг своей оси, лопасти 10, установленные с возможностью изменения своего положения по отношению к потоку, нагрузочное устройство.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при производстве электроэнергии на реках. Гидроэлектростанция состоит из одного и более рядов цепочек плавучих гидротурбинных модулей, приводящих во вращение электрогенератор.

Изобретение относится к области гидроэнергетики и конкретно к гидроэлектростанциям. Предлагаемое техническое решение заключается в искусственном сужении грунтовой перемычкой русла реки и создании концентрации кинетической энергии потока воды и дальнейшем использовании в работе вертикальной ярусной ковшевой гидротурбины.

Мини-электростанция относится к машиностроению, в части массовой электрификации сельского хозяйства и быта сельского населения, проживающего у берегов горных рек с большими уклонами и небольшими расходами воды.

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, к роторным машинам, работающим в режиме гидродвигателя. Роторная машина включает в себя статор 1, цилиндрический ротор 2, установленный в нем и заполняемый жидкостью с возможностью вращения ее с одинаковой с ротором 2 угловой скоростью.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии потока воды в электрическую энергию. Гидросиловая установка содержит корпус 1 в виде двух камер 17, 18 с впускными и выпускными отверстиями 19-22 с затворами 23-26, поплавки 30, 31, установленные в камерах 17, 18, накопительный резервуар 8, рабочую магистраль 4, коленчатый вал 37 с шатунами, связанными с поплавками 30, 31.

Изобретение относится к гидравлическим системам. Гидроаккумулирующая система включает в себя рабочие механизмы, преобразующие движения различной природы в работу индивидуальных насосов высокого давления, закачивающих по водоводам воду из природного водоема в водохранилище, размещенное на уровне выше уровня расположения природного водоема, а также устройство преобразования давления потока воды, поступающей по водоводу из водохранилища, в энергию потребления для производства полезной работы.

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к гидротурбинным установкам. Реактивная гидротурбина состоит из нижнего корпуса, который соединен с верхним корпусом, трубовала, закрепленного на нижнем корпусе, гидравлического коллектора, выполненного в виде герметичной камеры с лопатками первой турбины.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии без строительства плотин. Гидроэлектростанция содержит идентичные блоки.

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

Изобретение относится к конструкциям для получения электроэнергии из возобновляемых источников. Альтернативная гидроэлектростанция содержит водохранилище верхнего бьефа 2, конструкцию для его размещения на необходимой высоте, в которую включено здание с машинным залом, гидротурбину, устройство подвода воды к гидротурбине, ветродвигатель 7 с вертикальной осью вращения, водохранилище нижнего бьефа 1.

Группа изобретений относится к области гидроэнергетики и может быть использована для получения электрической энергии от использования гидравлических потоков, в том числе с малой скоростью движения воды.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к области возобновляемых источников энергии в гидроэнергетике, в частности к низконапорным и свободнопоточным гидроэлектростанциям, и может быть использовано для энергоснабжения поселений и предприятий малого и среднего бизнеса на берегах рек. Малая гидроэлектростанция содержит верхний головной бассейн аккумулирования, соединенный с руслом реки и подключенный напорным водоводом через затвор верхнего контура и ортогональную гидротурбину, расположенную в турбинной камере, к входу регулирующего бассейна. Регулирующий бассейн через отсасывающую трубу, турбинную камеру с ортогональной гидротурбиной и затвор нижнего контура подключен к руслу реки ниже входа в верхний головной бассейн аккумулирования. Ортогональная гидротурбина подключена к потребляющей электросети, а затворы верхнего и нижнего контура соединены с механизмом управления затворами. Верхний головной бассейн и регулирующий бассейн представляют собой сообщающиеся сосуды. Изобретение направлено на обеспечение постоянной выработки электрической энергии при рабочих расходах в турбинной камере, превышающей расход притока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию. Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция содержит каркас. Внутри каркаса размещено с частичным погружением в проходящий поток воды водяное колесо, на оси которого размещена ступица. Ступица закреплена на подшипниковых узлах, установленных на каркасе, и кинематически связана с маховиком. Маховик представляет из себя пустотелое колесо, содержащее горловину для заливаслива жидкости, и внутри разделен на секции перегородками с отверстиями для перелива воды между секциями, расположенными в шахматном порядке. Маховик жестко механически соединен с электрогенератором, выполняющим для маховика функцию электродинамического тормоза. Гидроэлектростанция также содержит датчик оборотов маховика, блок реле, подключенный к датчику оборотов маховика, и средство отбора выработанной электроэнергии. Изобретение направлено на увеличение мощности, расширение области применения и увеличение надежности. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх