BG66263B1 - Понтонна водноелектрическа централа - Google Patents

Понтонна водноелектрическа централа Download PDF

Info

Publication number
BG66263B1
BG66263B1 BG10110063A BG11006308A BG66263B1 BG 66263 B1 BG66263 B1 BG 66263B1 BG 10110063 A BG10110063 A BG 10110063A BG 11006308 A BG11006308 A BG 11006308A BG 66263 B1 BG66263 B1 BG 66263B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
pontoon
chains
working channel
blades
confuser
Prior art date
Application number
BG10110063A
Other languages
English (en)
Other versions
BG110063A (bg
Inventor
Христо СТАНКОВ
Румен ВАТАШКИ
Original Assignee
Христо СТАНКОВ
Румен ВАТАШКИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Христо СТАНКОВ, Румен ВАТАШКИ filed Critical Христо СТАНКОВ
Priority to BG10110063A priority Critical patent/BG66263B1/bg
Priority to PCT/BG2008/000021 priority patent/WO2009103131A2/en
Publication of BG110063A publication Critical patent/BG110063A/bg
Publication of BG66263B1 publication Critical patent/BG66263B1/bg

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • F03B17/064—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation and a rotor of the endless-chain type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/08—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator for removing foreign matter, e.g. mud
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F05B2240/122—Vortex generators, turbulators, or the like, for mixing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F05B2240/133—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • F05B2260/63—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

Понтонната водноелектрическа централа намира приложение в хидроенергетиката. Тя включва ускорителна система, състояща се от фиксирани към понтон (3) конфузор (5) и дифузор (7), свързани с работен канал (6), по протежение на който, върху понтона (3), е монтиран поне един преобразувател (4) с оси (16), свързани с електрогенератори (9). Върху осите (16) на преобразувателя (4) са фиксирани големи зъбни колела или ремъчни шайби (12) и малки зъбни колела или ремъчни шайби (13), свързани съответно с дълги вериги или зъбни ремъци (14) и къси вериги или зъбни ремъци (15), към които са свързани съответно дълги шпилки (19) и къси шпилки (20), към които са закрепени отделни лопатни групи (18). Всяка лопата (21) от състава на лопатните групи (18) е наклонена спрямо оста на работния канал (6) под ъгъл по-малък от 45 градуса и всяка следваща лопатна група (18) е разположена огледално спрямо предходната, а в конфузора (5) и дифузора (7) са монтирани вихрогенератори (8).

Description

(54) ПОНТОННА ВОДНОЕЛЕКТРИЧЕСКА ЦЕНТРАЛА
Област на приложение
Изобретението се отнася до понтонна водноелектрическа централа /ПВЕЦ/, която намира приложение в хидроенергетиката за производството на електроенергия от бавнотечащи потоци.
Предшестващо състояние на техниката
Известни са водноелектрически централи, съоръжени с различни типове водни колела, перки, лопатки и други конструкции от турбинен тип. При повечето от тези конструкции не са предвидени условия за предварително ускоряване на свободно течащия поток. Това ограничава тяхното приложение, тъй като при ниски скорости на потока резултатът е с нисък коефициент на полезно действие и постигнатия ефект е електрическа енергия с малка мощност.
Известен е и патент DE 368 564 (С) за водноелектрическа централа с вериги и лопатки. Това устройство се характеризира с това, че има вериги и лопатки, но няма ускорителна система. Устройството му се състои от два конвейерни контура от несъосни вериги, зъбни колела, лопатки с полукръгла форма, биели и насочващо водата крило. На двете вериги е отредена различна функция. Веригата на по-големия контур носи лопатките, като те са монтирани върху веригата посредством лагеруващ елемент, в единия им край. Втората верига е с по-малък контур и служи за динамична промяна на ъгъла на лопатките спрямо вектора на движение. Промяната на ъгъла се осъществява чрез биели монтирани на лагеруващи елементи към малката верига и към другия край на лопатките. Това устройство е изцяло потопено във вода. При движението на веригите, лопатките действат ту в “изправено”, ту в “полегнало” положение. Замисълът на това действие е да се улови енергията от входящия поток и да се върти устройството само в една посока. Отличителна разлика на това устройство, по отношение на устройството, предмет на този патент е, че тук веригите са разположени перпендикулярно на потока. Насочващото крило има предназначението да отклонява потока перпендикулярно и да го ориентира по протежение на веригите на устройството. Полегналото положение на лопатките, при възвратното движение на веригите служи за намаляване на насрещното съпротивление на лопатките до възможния минимум. Наличието на насочващи или отклоняващи елементи оказва отрицателно въздействие върху енергията на потока, като това въздействие се увеличава право пропорционално с увеличаването на отклоняващия ъгъл на тези елементи. Устройството има и твърде много точки на лагеруване, които утежняват експлоатацията му и най-вече производството на електроенергия. Лопатките са подредени една зад друга, което води до ефекта на “засенчване”. Натискът на потока върху всяка следваща лопатка, монтирана по веригата се намалява и това, от своя страна, предизвиква “затапване” и съответно заобикаляне на цялото съоръжение от потока, без постигане на полезен ефект. Устройството няма ускорителна система, което го прави неефективно.
Техническа същност на изобретението
Задачата на изобретението е да се създаде водноелектрическа централа, която да съчетава предимствата на нетурбинните способи за преобразуване на кинетичната енергия на речния поток или на морско или океанско течение с високата ефективност на флуидодинамичните хеликоидални технически решения за генериране на електроенергия.
Задачата е решена чрез съчетанието на ускорителна система и преобразувател на енергия, монтирани върху понтон, който плава, застопорен за дъното на съответния воден басейн. Ускорителната система е изградена в съответствие с принципа на Бернули за увеличаване скоростта на естествения воден поток чрез конфузор - работен канал - дифузор. Сечението на работния канал е по-малко от сечението на входа на конфузора, което обуславя съответстващото увеличаване на скоростта на водния поток. В ускорителната система са инсталирани и вихрогенериращи устройства, които допринасят за увеличаването на скоростта на водния поток в работния канал.
Преобразувателят е монтиран в работния канал, като е потопен във вода до нивото на осите на зъбните колела /ремъчните шайби/. Той се
66263 Bl състои от два съосни контура от конвейерен тип вериги, които са разположени по посока на водния поток. Тези вериги са с различна големина. Двата съосни контура се състоят от по две двойки зъбни колела /ремъчни шайби/ и вериги /зъбни ремъци/. Върху веригите /ремъците/, перпендикулярно са монтирани шпилки, носещи неподвижно закрепени лопатни групи. Лопатните групи са разположени под ъгъл, по-малък от 45° спрямо вектора на потока в работния канал. Всяка група лопатки е разделена на две подгрупи, разположени с противоположен наклон спрямо централната ос на работния канал. Всяка следваща лопатна група е с огледално разположение на лопатите спрямо предшестващата. Работещи са тези лопатни групи, които са потопени във водния поток. Ефектът от действието на преобразувателя се получава от действието му в среда от два съседни флуида - вода и въздух. Водата оказва натиск върху работните лопатки, по посока на потока, а въздухът не оказва или оказва незабележимо съпротивление при възвратното им движение в обратната посока. Натискът на водния поток въздейства върху лопатните групи, които задвижват веригите /ремъците/. Линейното движение на веригите /ремъците/ се преобразува от зъбните колела /ремъчни шайби/ в ротационно. От изходите на осите на зъбните колела /ремъчните шайби/ механичното въртеливо движение се предава към електрогенераторите, като генерираната от тях електроенергия, чрез подводен или въздушен кабел се подава към електрическата преносна мрежа. В зависимост от скоростта на потока в работния канал и площта на лопатките в работните лопатни групи са възможни различни параметри на въртящ момент на преобразувателя. В работния канал може да бъде включен повече от един преобразувател.
Предимствата на изобретението се състоят в това, че: монтажът на носещите вериги е по посока на водния поток, чийто натиск се проявява едновременно върху всички потопени лопатни групи, подредени зигзагообразно и на точно определено разстояние една от друга. Това дава възможност на потока да меандрира между лопатните групи и му придава качеството проточност на водния поток. При лопатните групи има просто и твърдо асемблиране, което улеснява производството на електроенергия и поддръжката на самото устройство. Пропорциите на конфузор, работен канал и дифузор определят с голяма точност величината на ускоряване на потока и оттам точното определяне на повърхността на отделните лопатки и на крайната генерирана мощност от съоръжението. Предимство е и двойният контур на преобразувателя. Малкият контур се движи по-бавно със своите лопатни групи, което способства прехвърлянето на допълнителен воден натиск върху лопатните групи на големия контур, това предизвиква по-добър ефект от неговата работа.
Възможно е увеличаването на мощността чрез присъединяване на наредени във верига понтони, което да формира енергиен парк.
Пояснение на приложените фигури
Примерното изпълнение на полезния модел е показано на приложените фигури, от които:
фигура 1 представлява принципна схема наПВЕЦ;
фигура 2 представлява схематичен поглед отстрани на ПВЕЦ;
фигура 3 представлява принципна схема на преобразувател - поглед отгоре с показани две огледално разположени лопатни групи;
фигура 4 представлява схематичен разрез на преобразувател А-А.
Примерно изпълнение на изобретението
Понтонната водноелектрическа централа, съгласно изобретението включва ускорителна система, състояща се от фиксирани към понтон 3, конфузор 5 и дифузор 7, свързани с работен канал 6, по протежение на който, върху понтона 3 е монтиран поне един преобразувател 4 с оси 16, свързани с електрогенератори 9. Върху осите 16 на преобразувателя 4 са фиксирани големи зъбни колела или ремъчни шайби 12 и малки зъбни колела или ремъчни шайби 13, свързани съответно с дълги вериги или зъбни ремъци 14 и къси вериги или зъбни ремъци 15, към които са свързани съответно дълги шпилки 19 и къси шпилки 20, към които са закрепени отделни лопатни групи 18. Всяка лопата 21, от състава на лопатните групи 18, е наклонена спрямо оста на работния канал 6 под ъгъл по-малък от 45° и всяка следваща лопатка група 18 е разположена огледално спрямо предходната, а в конфузора 5 и ди
66263 Bl фузора 7 са монтирани вихрогенератори 8.
Понтонната водноелектрическа централа действа по следния начин.
Ускореният воден поток чрез конфузора 5 и вихрогенераторите 8 попада в работния канал 6, където осъществява натиск върху лопатите 21 на лопатните групи 18, които последователно се потопяват в работния канал 6. Чрез дългите шпилки 19 и късите шпилки 20, натискът върху лопатите 21 се прехвърля върху дългите вериги/ зъбни ремъци 14 и късите вериги/зъбни ремъци 15, а чрез тях - върху големите зъбни колела/ ремъчните шайби 12 и малките зъбни колела/ремъчни шайби 13. Тъй като големите и малките зъбни колела/ремъчни шайби са неподвижно закрепени върху осите 16 на преобразувателя 4, на четирите краища на осите на преобразувателя се получава ротационно движение, което в крайна сметка се предава на осите на електрогенераторите 9. Аналогично се задействат всички преобразуватели 4, монтирани по протежение на работния канал 6.

Claims (1)

  1. Патентни претенции
    1. Понтонна водноелектрическа централа, включваща ускорителна система, състояща се от фиксирани към понтон (3), конфузор (5) и дифузор (7), свързани с работен канал (6), по протежение на който, върху понтона (3), е монтиран поне един преобразувател (4) с оси (16), свързани с електрогенератори (9), характеризираща се с това, че върху осите (16) на преобразувателя (4) са фиксирани големи зъбни колела или ремъчни шайби (12) и малки зъбни колела или ремъчни шайби (13), свързани съответно с дълги вериги или зъбни ремъци (14) и къси вериги или зъбни ремъци (15), към които са свързани съответно дълги шпилки (19) и къси шпилки (20), към които са закрепени отделни лопатни групи (18), при което всяка лопата (21) от състава на лопатните групи (18) е наклонена спрямо оста на работния канал (6) под ъгъл, по-малък от 45 градуса, и всяка следваща лопатна група (18) е разположена огледално спрямо предходната, при което в конфузора (5) и дифузора (7) са монтирани вихрогенератори (8).
BG10110063A 2008-02-20 2008-02-20 Понтонна водноелектрическа централа BG66263B1 (bg)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG10110063A BG66263B1 (bg) 2008-02-20 2008-02-20 Понтонна водноелектрическа централа
PCT/BG2008/000021 WO2009103131A2 (en) 2008-02-20 2008-10-30 Pontoon water power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG10110063A BG66263B1 (bg) 2008-02-20 2008-02-20 Понтонна водноелектрическа централа

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG110063A BG110063A (bg) 2009-08-31
BG66263B1 true BG66263B1 (bg) 2012-10-31

Family

ID=40985966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG10110063A BG66263B1 (bg) 2008-02-20 2008-02-20 Понтонна водноелектрическа централа

Country Status (2)

Country Link
BG (1) BG66263B1 (bg)
WO (1) WO2009103131A2 (bg)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2539582A1 (en) * 2010-02-22 2013-01-02 Hidra Force D.o.o Driving engine (water turbine) of hydrokinetic floating power plant with enhanced efficiency degree, and hydrokinetic floating power plant module
CN101892940B (zh) * 2010-08-18 2012-03-28 吴汉民 一种利用潮汐能的双向发电装置
ITRM20100673A1 (it) * 2010-12-20 2012-06-21 Emiliano Sbranchella Dispositivo idroelettrico azionato dalle correnti superficiali e o di profondita' di corsi d acqua
CN102758719B (zh) * 2011-04-29 2014-09-03 伍海光 潮汐发电装置
CN104832360A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 浙江海洋学院 带潮流能发电装置远洋鱿钓渔船
CN110630426A (zh) * 2019-09-11 2019-12-31 永康市翰龙科技有限公司 一种浮动式水流发电机

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE368564C (de) * 1920-12-23 1923-02-05 Armin Tetetleni Dr Kettenturbine mit zweifacher Wasserdurchstroemung, bei welcher die Schaufelwinkel derart gewoelbt sind, dass bei normaler Umdrehungszahl der Turbine die Ausflussgeschwindigkeit mit der Einstroemungsgeschwindigkeit der Turbine vektoriell gleich ist
US4184807A (en) * 1978-07-10 1980-01-22 Berg George W Reversible hydraulic engine
DE3338132A1 (de) * 1983-10-20 1985-05-09 Temeco-Projects Handelsgesellschaft mbH & Co KG, 2803 Weyhe Stroemungsmaschine, insbesondere fuer geringe stroemungsgeschwindigkeiten
FR2820466A1 (fr) * 2001-02-05 2002-08-09 Jacky Lucien Patrick Glaize Dispositif de recuperation d'energie fluidique
DE10162516B4 (de) * 2001-12-19 2006-10-12 Naschke, Rolf-Dieter, Dipl.-Masch.-Ing. Vorrichtung zur Nutzung von Wasserkraft in Fließgewässern
JP3942103B2 (ja) * 2004-01-16 2007-07-11 株式会社竹内製作所 川流水又は海流水利用の発電装置
DE102005051969A1 (de) * 2005-10-29 2007-05-03 Egon Evertz Kg (Gmbh & Co.) Vorrichtung zur Energieumwandlung

Also Published As

Publication number Publication date
BG110063A (bg) 2009-08-31
WO2009103131A2 (en) 2009-08-27
WO2009103131A3 (en) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4524285A (en) Hydro-current energy converter
US7855468B2 (en) Hinged blade device to convert the natural flow or ocean or river current or ocean waves to rotational mechanical motion for power generation
US4270056A (en) Undershot current motor
US20100045046A1 (en) Force fluid flow energy harvester
US20070292259A1 (en) Floating power plant for extracting energy from flowing water
BG66263B1 (bg) Понтонна водноелектрическа централа
WO2010109169A2 (en) Bladeless turbine and power generator
WO2012174862A1 (zh) 一种海浪发电装置及海浪发电系统
CN109750645A (zh) 集成波浪能与潮流能发电装置的梳式防波堤
CN106762376B (zh) 一种用于船舶上的组合式海浪发电装置
CN103089532A (zh) 一种水平轴式海洋潮流水轮机
CN102644542A (zh) 潮汐发电设备
CN102943730B (zh) 一种波力直驱水轮机
JP2002310054A (ja) 潮流発電装置
KR20040033160A (ko) 임펠러식 수차를 이용한 조류력 발전장치
CN110195679B (zh) 海洋聚能发电装置
CN202247818U (zh) 潮汐、江河发电站
JP2015068337A (ja) 設置するだけで発電する水力発電装置
RU192257U1 (ru) Генератор с гидроприводом от морского прилива
GB2608387A (en) Energy converter for ocean waves and method for using thereof
RU183408U1 (ru) Турбогенератор с гидроприводом от морского течения
CN201943874U (zh) 一种组合导叶式的海水发电单元
JP7353573B1 (ja) 潮流発電用の可倒受板式コンベヤ水車
CN114872847B (zh) 一种漂浮式海洋综合发电站
CN206860355U (zh) 一种新型浮船桨板发电装置