CZ17704U1 - Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power - Google Patents
Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power Download PDFInfo
- Publication number
- CZ17704U1 CZ17704U1 CZ200718800U CZ200718800U CZ17704U1 CZ 17704 U1 CZ17704 U1 CZ 17704U1 CZ 200718800 U CZ200718800 U CZ 200718800U CZ 200718800 U CZ200718800 U CZ 200718800U CZ 17704 U1 CZ17704 U1 CZ 17704U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- water
- pipe
- riverbed
- engine room
- hydropower
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
Oblast technikyTechnical field
Předkládané technické řešeni se týká zařízení, které umožní efektivnější využití vodní energie. Získání potřebného spádu vody pro využití vodní energie přitom nevyžaduje výstavbu nových hrází či jezů a nebo jejich navyšování a umožňuje výstavbu vodních elektráren na místech kde to dosud nebylo možné z důvodů malého spádu a nezbytných zásahů do okolního prostředí. Dosavadní stav technikyThe present technical solution relates to a device that will enable more efficient use of hydropower. However, obtaining the required slope of water for the use of hydropower does not require the construction of new dams or weirs, or their increase, and allows the construction of hydroelectric power stations where it has not yet been possible due to low slope and necessary environmental interventions. Background Art
Jsou známy dvě hlavní skupiny vodních děl: vodní díla ležící přímo v hlavním toku a vodní díla derivační.Two main groups of water works are known: water works located directly in the main stream and water works derivational.
Vodní dílo ležící přímo v hlavním toku může být např. vodní dílo potoční, které využívá rozdíl hladin mezi body ..A a ..B'\ Spád je získán odběrem veškeré vody z výše položeného místa hlavního toku. Voda je odebírána přímo bez stavidek jezů či podobných objektů. Všechny stavby stojí přímo u hlavního toku. Dále do této skupiny patří vodní dílo jezové, které také využívá rozdíl hladin mezi body „A“ a „B“. Celý spád se získá vzdutím vody na jezu. Strojovna u tohoto is typu díla stojí přímo na břehu hlavního toku. Voda je odebírána hned na jezu a zpět se vrací za jeho vývařiště. Jez musí být vysoký. Všechny stavby stojí přímo v hlavním toku. Odpadá dlouhý náhon i odpadní kanál. Toto dílo je vhodné pro malé spády a velké průtoky. Akumulaci vody je možno využít jen v rámci vzdutí jezu. Oproti derivacnímu vodnímu dílu jsou zde malé nároky na plochu zastavěných pozemků. Takto jsou řešena vodní díla v nížinách. Provozovny jsou stavebně jednodušší, jsou však více ohroženy povodněmi. Stavbu i opravy je nutno realizovat při trvalém průtoku vody. Do stejné skupiny patří napr. i přehrady.A water work lying directly in the main stream can be, for example, a stream of water that uses the difference of levels between the points ..A and ..B '. Water is drawn directly without weirs or similar objects. All buildings stand directly at the main stream. Furthermore, this group includes the weir-type water works, which also uses the level difference between "A" and "B". The entire gradient is obtained by swelling the water on the weir. The engine room is directly on the main flow bank with this type of work. The water is taken right on the weir and is returned back to its pool. The weir must be tall. All buildings stand directly in the main stream. There is no longer a drive and a sewer. This work is suitable for small gradients and large flows. Water accumulation can only be used as part of the weir backwater. Compared to a derivative water component, there are small demands on the area of built-up land. This is how the water works in the lowlands are solved. Establishments are simpler in construction but are more vulnerable to floods. Construction and repairs must be carried out with continuous water flow. The same group includes dams.
Vodní dílo derivační využívá rovněž spádu získaného rozdílem výšky mezi body ,.A” a ..B”. Strojovna u tohoto derivačního typu stojí mimo hlavní tok. Voda k ní je přiváděna pomocí náhonu a zpět se vrací odpadním kanálem. Mimo jez a odběrný objekt nejsou na hlavním toku další stavby a zásahy. Jez také nemusí být vysoký. Stačí jen taková výška, aby bylo možno vodu odebírat do náhonu (již od 0,2 metru). Veškerý spád pro vodní motor je získáván téměř vodorovným vedením náhonu, zatím co původní řečiště klesá výrazněji. Obdobně je řešen i odpadní kanál. Takto byla řešena valná většina malých vodních děl. Výhodou bylo, že sc k provozovně vedlo jen potřebné množství vody a ta byla za povodní více chráněna. Nevýhodou byla pracná údržba dlouhého náhonu. Ne vždy stačilo toto jednoduché řešení a často bylo potřeba sáhnout ke komplikovanějším systémům. Často se také voda odebírala na jednom jezu, ale náhon procházel postupně několika vodními díly pod sebou v kaskádě.The derivative of water also uses the gradient obtained by the difference in height between points, .A ”and ..B”. The engine room of this derivative type is out of the main flow. Water is fed to it by means of a drive and is returned back through the waste channel. There are no other structures and interventions on the main stream outside the weir and offtake facility. The weir also does not have to be tall. All that is needed is enough to allow the water to be drawn into the drive (as low as 0.2 meters). All water motor slope is obtained by almost horizontal drive of the drive, while the original riverbed decreases more significantly. Similarly, the waste channel is solved. In this way, the vast majority of small water works were solved. The advantage was that the SC only ran the necessary amount of water and it was more protected under the flood. The disadvantage was the laborious maintenance of a long drive. This simple solution was not always enough, and there was often a need for more complex systems. Often, water was also taken on one weir, but the driveway gradually passed through several water parts below it in a cascade.
Do skupiny derivačních děl patří derivační díla nízkotlaká (průtočná a s akumulací), nízkotlaká s tlakovým přivaděčem (průtočná a s akumulací), vysokotlaká (průtočná a s akumulací) a kombi35 novanáDerivative works include derivative works of low pressure (flow and accumulation), low pressure with pressure feeder (flow and accumulation), high pressure (flow and accumulation) and combi
Všechna dosud používaná derivační vodní díla musí mít náhon nebo tlakový přivaděč mimo koryto vodního toku. Zabírají tedy nutně okolní pozemky a vybudování nové vodní elektrárny je tak mnohdy nerealizovatelné.All derivative water works used up to now must have a drive or pressure feed outside the watercourse. They therefore necessarily occupy the surrounding land and the construction of a new hydroelectric power station is therefore often not feasible.
Odpadní potrubí, kanály, či savky jsou převážně krátké a ústí do řeky po opuštění turbíny coWaste pipes, ducts, or mammals are mostly short and flow into the river after leaving the turbine co
-to nejkratší trasou.-the shortest route.
Další problémy spojené s využíváním vodní energie pomoct zařízení podle dosavadního stavu techniky jsou ekologické problémy v záplavových územích nově budovaných přehrad, jako změny místního klimatu, nebezpečí při možném zemětřesení, změna kvality i teploty vypouštěné vody. Navíc přehradní hráz přerušuje migrační cestu vodním živočichům tím, že tok dělí na dva samostatné úseky.Other problems associated with the use of hydropower to assist prior art devices are ecological problems in the floodplains of newly built dams, such as changes in local climate, danger of potential earthquakes, change in quality and temperature of discharged water. In addition, the dam dams the migration path to aquatic animals by dividing the flow into two separate sections.
- 1 Podstata technického řešení- 1 The essence of the technical solution
Zařízení pro získání spádu vody pro využití vodní energie je výjimečné tím, že umožňuje získat energii na lokalitách, kterc nebylo možno podle dosavadního stavu techniky z ekonomických důvodu využít a nebo není možné na těchto místech vystavět dostatečně vysoký vzdouvací ob< jekt. Toto technické řešení se totiž ncopírá o pouhý rozdíl hladin vytvořený jezem, ale zaměřuje se na místa poskytující rozdíl hladin vody (spádu) na delším úseku vodního toku.An apparatus for obtaining a gradient of water for the use of hydropower is exceptional in that it allows energy to be obtained at locations that could not be utilized for economic reasons, or it is not possible to build up a sufficiently high bifurcation in these locations. This technical solution does not deny the mere difference of levels created by the weir, but focuses on places providing a difference in water level (gradient) on the longer section of the watercourse.
Základem technického řešení je potrubí spojující místa na vodním toku s rozdílnou výškou hladiny uložené přímo v říčním kory tu, jeho břehu nebo jeho blízkosti. Délka potrubí je zvolena lak. aby byl získán potřebný rozdíl hladin.The basis of the technical solution is the pipeline connecting the places on the watercourse with the different level of the level stored directly in the river bed, its shore or its vicinity. The length of the pipe is selected by varnish. to obtain the necessary level difference.
in Průměr potrubí může být různý v závislosti na požadovaném výkonu například malé vodní elektrárny odvozeného z rozdílu hladin na začátku a konci potrubí a množství vody, které je k dispozici. Při malém průtoku a velkém spádu může mít potrubí vnitřní průměr např. 100 mm, pokud je k dispozici dostatek vody, muže mýt vnitřní průměr i 1000 mm nebo větší.The pipe diameter may vary depending on, for example, the required power of a small hydroelectric power plant derived from the level difference at the start and end of the pipe and the amount of water available. With low flow rates and high gradients, the piping can have an internal diameter of, for example, 100 mm; if enough water is available, the inside diameter can be 1000 mm or greater.
Potrubí může být vytvořeno za jakéhokoli vhodného materiálu, který má požadovanou dlouho15 dobou odolnost proti mechanickému a chemickému namáhání, např. z kovu jako např. oceli, kameniny nebo betonu, z plastu jako např. polyethylenu, polypropylenu, nebo polyv inylchloridu.The conduit may be formed of any suitable material having the desired long-term resistance to mechanical and chemical stresses, e.g., metal such as steel, stoneware or concrete, plastic such as polyethylene, polypropylene, or polyvinyl chloride.
Potrubí může mít jakýkoli příčný profil, s výhodou kruhový, a může být celistvé nebo sestavené z částí, které jsou vhodně spojené, například svařováním nebo lepením.The conduit may have any cross-section, preferably circular, and may be integral or assembled from portions that are suitably connected, for example, by welding or gluing.
Ve výhodném provedení je potrubí z oceli nebo polyethylenu.In a preferred embodiment, the pipe is of steel or polyethylene.
Na začátku potrubí v místě s vyšší úrovní hladiny vody je s výhodou v místě nad jezem, stupněm nebo prahem upraven nátokový objekt pro navedení vody do potrubí a odstranění hrubších nečistot. K tomu účelu muže hýl nátokový objekt opatřen ěeslemi a hrabačem. Potrubí je dále vedeno danou lokalitou tak. aby se dosáhlo maximálního rozdílu hladin na začátku potrubí a na jeho konci.At the beginning of the pipeline at a location with a higher water level, an inlet object is preferably provided above the weir, step or threshold to guide water into the pipeline and remove coarser dirt. For this purpose, the bullfighting object is provided with frills and a rake. The pipeline is further guided by the location. to achieve the maximum difference in levels at the beginning and end of the pipe.
Potrubí může byl v řečišti volně uložené nebo muže být částečně nebo zcela zapuštěné do řečiště. V případě potřeby může být do řečiště vhodně ukotveno. Ukotvení může být nezbytné zvláště u potrubí z lehkého materiálu jako je plast. Pro zatížení a zároveň mechanickou ochranu potrubí mohou být na potrubí navlečeny např. tvarovky z betonu.The pipeline may have been loosely laid in the riverbed or may be partially or fully embedded in the riverbed. If necessary, it can be properly anchored to the bed. Especially for pipes made of lightweight material such as plastic, anchoring may be necessary. For example, concrete fittings can be threaded onto the pipe for load and mechanical protection of the pipe.
Potrubí může být také uloženo v břehu vodního toku nebo v jeho blízkosti, např. pro překonání prahů nebo peřejí v řečišti.The conduit may also be disposed in or near the watercourse shore, for example to overcome thresholds or rapids in the river bed.
Spád získaný pomocí zařízení se může vhodně využít, např. pro přeměnu vodní energie pomocí vhodného vodního stroje jako je turbína spřažena s generátorem na elektrickou energii.The gradient obtained by the apparatus can be suitably utilized, for example, to convert hydropower with a suitable water machine such as a turbine coupled to an electricity generator.
Je také možné použít více než jedno potrubí a tím zefektivnit maximální vy užití vodního potenciálu.It is also possible to use more than one pipe to make the maximum use of water potential more efficient.
Strojovna je umístěna u břehu na nižším konci potrubí nebo v jeho blízkosti a konstruována tak. aby nebyla ohrožena velkou vodou; její jednoduchá konstrukce umožňuje použití různých typů turbín podle průtoku a spádu, které jsou vhodně spřažené s generátorem elektrické energie, není ale vyloučeno ani přímé využití mechanické práce k jinému účelu.The engine room is located at or near the lower end of the pipeline and constructed. not to be endangered by high water; its simple construction allows the use of different types of turbines according to the flow and gradient, which are suitably coupled to the electric generator, but it is not ruled out the direct use of mechanical work for other purposes.
Zařízení může být dále využito např. pro napájení rozvodu vody pro zalévání.The device can be further used, for example, to supply water for watering.
Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solutions
Příklad lExample 1
Vodní tok umožňuje v dané lokalitě využití průtoku 8 m7s vody pro malou vodní elektrárnu.The watercourse allows the use of a flow of 8 m7s of water for a small hydropower plant in a given locality.
Spád vody je 5 m, ale tok není možné takto vysokou hrází přehradit. Potřebná délka potrubí od místa nejvyšší hladiny ke strojovně elektrárny je 50 m.The water drop is 5 m, but the flow cannot be dammed by such a high dam. The required length of the pipeline from the point of the highest level to the power plant's machine room is 50 m.
. 7. 7
CZ 17704 UlCZ 17704 Ul
Při volbě ocelového potrubí o světlosti 1000 mm bude rychlost proudění v potrubí 10 m/s. Odpovídající tlaková ztráta bude přibližně 32 kPa, tedy 3,2 m. Zbývající spád vody pro využití pro přeměnu energie na turbíně bude 1,8 m. Dosažitelný výkon turbíny bude pro obvyklé účinnosti 120 kW, elektrický výkon generátoru 100 kW.When selecting a 1000 mm steel pipe, the flow velocity in the pipe will be 10 m / s. The corresponding pressure drop will be approximately 32 kPa, ie 3.2 m. The remaining water drop for use for energy conversion on the turbine will be 1.8 m. The achievable turbine power will be 120 kW for the usual efficiency, 100 kW generator power.
Příklad 2Example 2
Na potoce je od nejvyšší peřeje využitelný spád vody 30 m a využitelný průtok 20 m^/h. Dclka vodního toku od místa nejvyšší hladiny ke strojovně elektrárny je 200 m.A water drop of 30 m and a usable flow of 20 m m / h can be used on the creek from the highest rapids. The length of the watercourse from the place of the highest level to the machine room of the power plant is 200 m.
Při volbě polyethylenového potrubí o světlosti 90 mm položeného a ukotveného na dno potoka bude rychlost proudění v potrubí 2 m/s. Odpovídající tlaková ztráta bude přibližně 130 kPa, tedy ío 13 m. Zbývající spád vody pro využití pro přeměnu energie na turbíně bude 16 m. Dosažitelný trvalý výkon turbíny bude pro obvyklé účinnosti 750 W, elektrický výkon generátoru 650 W.When selecting a polyethylene pipe with a diameter of 90 mm laid and anchored to the bottom of the stream, the flow velocity in the pipe will be 2 m / s. The corresponding pressure drop will be about 130 kPa, i.e. about 13 m. The remaining water drop for use for energy conversion at the turbine will be 16 m.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ200718800U CZ17704U1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ200718800U CZ17704U1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ17704U1 true CZ17704U1 (en) | 2007-08-02 |
Family
ID=38352496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ200718800U CZ17704U1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ17704U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202014101220U1 (en) | 2013-06-20 | 2014-09-24 | Stefan Valo | System for regulating the level of the groundwater level |
DE202024101543U1 (en) | 2023-04-03 | 2024-04-10 | PlanetFuturum s.r.o. | System for regulating groundwater reserves |
-
2007
- 2007-05-14 CZ CZ200718800U patent/CZ17704U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202014101220U1 (en) | 2013-06-20 | 2014-09-24 | Stefan Valo | System for regulating the level of the groundwater level |
DE202024101543U1 (en) | 2023-04-03 | 2024-04-10 | PlanetFuturum s.r.o. | System for regulating groundwater reserves |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2770390C (en) | Shaft power plant | |
CA2777313C (en) | Shaft power plant | |
WO2012177182A1 (en) | Diversion hydropower plant cascade | |
JPS5873611A (en) | Laying method of waterway with penstock | |
GB2475606A (en) | Waterfall hydro-electric power | |
KR101577723B1 (en) | Power generating apparatus used in water passage | |
CZ17704U1 (en) | Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power | |
CN211172272U (en) | System for flushing and shunting municipal sewage pipe | |
Andaroodi et al. | Standardization of civil engineering works of small high-head hydropower plants and development of an optimization tool | |
RU2639046C2 (en) | Service spillway of hpp dam | |
CN203866795U (en) | Standby water source of water turbine main shaft seal | |
JP5759603B1 (en) | Hydroelectric generator | |
RU2562205C2 (en) | Method of creation of adjustable free flowing water flow and device for its implementation | |
CZ2007339A3 (en) | Device for obtaining fall of water to utilize hydraulic power | |
RU2469148C1 (en) | Diversion hydroelectric power plant without dam and with pressure waterway | |
RU2381329C2 (en) | Hydroelectric power plant without dam with relay tank | |
CZ26392U1 (en) | Pressure feeder equipment | |
CN101535629B (en) | Flood control system | |
CZ20032740A3 (en) | Moveable, over-flowable and under-flowable hydroelectric power plant | |
CN102352617A (en) | Bulb-tubular hydropower station plant diverting constructing method | |
KR101705326B1 (en) | Construction method of double flow tidal power devicesd | |
JP2012145090A (en) | Power generation method by artificial water channel type water-wheel generator, power generation method by sea-water tide type water-wheel generator, artificial water channel type water-wheel generator, sea-water tide type water-wheel generator, artificial water channel for undershot water-wheel generator, and artificial water channel type irrigation water-wheel | |
RU69089U1 (en) | RECYCLING HYDRO POWER PLANT | |
RU2671681C1 (en) | Hpp generating electric energy from the idle water discharge | |
WO2016186446A1 (en) | Construction method for tidal power generation system capable of multiple-flow power generation from installation of uniflow generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20070802 |
|
MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20110514 |