RO126771A0 - Sistem hidroenergetic cu pale înlănţuite - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem hidroenergetic cu pale înlănţuite, care poate fi amplasat pe apele curgătoare, în vederea obţinerii energiei electrice. Sistemul hidroenergetic, conform invenţiei, este alcătuit dintr-un cadru (A) metalic, încadrat între nişte stâlpi (B) de susţinere, pe laturile cadrului (A) metalic fiind montate patru lanţuri (c), susţinute de nişte roţi (d) de lanţ, de acestea fiind prinse nişte hidropale (C), prin intermediul unor leviere (i), şi prevăzute cu nişte sisteme (g) de rulare şi cu nişte lanţuri (j) de transmisie ce cuplează roţile (d) de lanţ la un ax (k) principal, pentru a transmite mişcarea de la lanţurile (c) acţionate de hidropale (C) la o cutie (D) de viteze care amplifică rotaţia, punând în funcţiune un generator (E) electric, pe fiecare latură a cadrului (A) metalic, cele patru lanţuri (c) sunt montate câte două şi distribuite unul deasupra celuilalt, fiecare lanţ fiind montat pe patru roţi (d) de lanţ, care sunt fixate pe nişte axe (f) montate pe cadru (A), astfel descriind un trapez cu baza mare în sus, respectiv, cea mică în jos, de asemenea, partea superioară a lanţurilor este susţinută de nişte role (e) care sunt montate pe cadrul (A) metalic, iar hidropalele (C) sunt prinse, prin intermediul levierelor (i) prevăzute cu nişte lagăre (4) şi cu nişte rulmenţi (5), de sistemele (g) de rulare prevăzute cu nişte axe (1), nişte rulmenţi (2) şi nişte bucşe (3) filetate, fixate pe lanţuri (c), care permit culisarea hidropalelor (C) pe un ghidaj (h), totodată fiecare hidropală (C) având câte patru leviere (i), două lungi, prinse de lanţurile (c) de sus, şi două scurte, prinse de lanţur

Description

Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite

Prezenta invenție se refera la un sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite care poate fi amplasat pe apele curgătoare, in scopul obținerii energiei electrice.

In prezent sunt cunoscute sistem hidroenergetice precum hidrocentrale si microhidrocentrale.

Principalul dezavantaj al acestor sisteme consta in faptul ca pentru funcționarea lor trebuiesc construite baraje care sunt foarte costisitoare si mai mult de atat dauneaza florei si faunei.

Dezavantajul secundar este acela ca nu pot fi construite decât in locuri cu panta mai mare de 10 m/km, depinzând astfel de diferența de nivel.

Un alt dezavantaj al microhidrocentralelor consta in faptul ca in zona turbinei se acumulează nisip care duce la întreruperea funcționarii pentru a fi evacuat.

Problema tehnica pe care o rezolva invenția de fata este realizarea unui sistem hidroenergetic care poate fi amplasat in orice zona a unei ape curgătoare cu viteza minima 0,5 m/s.

Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite, conform invenției, este constituit dintr-un cadru metalic, încadrat intre niște stâlpi de susținere, pe laturile cadrului metalic sunt montate patru lanțuri susținute de roti de lanț, de acestea fiind prinse hidropalele prin intermediul unor leviere si prevăzute cu niște sisteme de rulare si din lanțurile de transmisie care cuplează rotile de lanț la un ax principal pentru a transmite mișcarea de la lanțurile acționate de hidropalele la o cutie de viteze , care amplifica rotatia punând in funcțiune un generator electric. Pe cadrul metalic sunt montate patru lanțuri cate doua pe fiecare latura a cadrului metalic, fiind distribuite unul deasupra celuilalt, fiecare lanț este montat pe patru roti de lanț, ce sunt fixate pe axurile montate pe cadrul metalic, astfel descriind un trapez cu baza mare in sus, respectiv cea mica in jos, de asemenea partea superioara a lanțurilor este susținuta de niște role ce sunt montate pe cadrul metalic. Hidropalele sunt prinse prin intermediul unor leviere prevăzute cu lagare si rulmenți, de niște sisteme de rulare prevăzute cu axuri , rulmenți si bucșe filetate, fixate pe lanțuri, ce permit culisarea hidropalelor pe un ghidaj, totodată fiecare hidropala are cate patru leviere, doua lungi prinse pe lanțurile de sus si doua scurte prinse pe lanțurile de jos.

^€-2 Ο 1 1- 00^91-2 2 -06- 20Η 2

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

nu necesita construirea unui lac de acumulare (baraj);

nu poluează si nu dauneaza florei si faunei;

- costul construirii sistemului hidroenergetic este foarte redus amortizându-se in maxim 8 luni;

raportul producție - cost in timp este foarte mare fata de cel al unei hidrocentrale;

Se da in continuare un exemplu de realizare a invenției, in legătură si cu figurile de la 1 la N , care reprezintă :

- fig. 1, reprezentare schematica a sistemului hidroenergetic cu pale înlănțuite, conform invenției ;

fig. 2, reprezentare schematica a hidropalei ;

- fig. 3, reprezentare schematica a poziției si deplasării hidropalei in sistem ;

- fig. 4, secțiune I -1 din fig. 1;

fig. 5, reprezentare schematica a sistemului de transmisie mecanica ;

- fig. 6, reprezentare schematica a sistemului de ridicare - coborâre;

- fig. 7, reprezentare schematica a sistemului de prindere si a celui de ghidare a palelor; fig. 8, reprezentare schematica a modelului de amplasare .

Sistemul hidroenergetic cu pale înlănțuite , conform invenției , este alcătuit dintr-un cadru metalic A, încadrat intre niște stâlpi de susținere B. Stâlpii de susținere B sunt prevazuti cu niște ghidaje a ce permit deplasarea pe verticala (sus-jos) a cadrului A, prin care culiseaza niște roti fixate b pe cadrul A.

Pe cele doua laturi ale cadrului A aflate de-a lungul apei curgătoare sunt montate patru lanțuri c cate doua pe fiecare latura fiind distribuite unul deasubra celuilalt. Fiecare lanț c este montat pe patru roti de lanț d descriind un trapez cu baza mare in sus, respectiv cea mica in jos. Partea superioara a lanțurilor c este susținuta de niște role e ce sunt montate pe cadrul A. Lanțurile c sunt susținute si pot angrena rotile de lanț d, ce sunt fixate pe axurilef montate pe cadrul A. Pe lanțurile c sunt montate niște hidropale C prevăzute cu niște sisteme de rulare g fixate pe lanțurile c ce permit culisarea acestora pe ghidajul h.

Sistemele de rulare g sunt prevăzute cu axuri 1, rulmenți 2 si bucșe filetate 3. De aceste sisteme sunt prinse hidropalele C prin intermediul unor leviere / prevăzute cu lagare 4 si rulmenți 5, fiecare hidropala C avand cate patru leviere /, doua lungi prinse de lanțurile c de sus si doua scurte prinse de lanțurile c de jos. Hidropalele C sunt construite din placi de tabla , fibra sau plastic, cadrul hidropalelor fiind prevăzut cu bare de ranfortare din metal.

0---2 0 1 1 - 0 0 (91 - 2 2 -06- zon ₃

Rotile de lanț d sunt cuplate prin lanțuri de transmisie j la un ax principal k ce face legătură dinamica dintre hidropale C si o cutie de viteza D care la rândul ei este cuplata la un generator electric E.

Pe unul dintre stâlpii de susținere B este montat un plutitor / care printr-o tija de comanda m actioneaza un întrerupător electric de ridicare 6 si un întrerupător electric de coborâre 7 a cadrului metalic A cu ajutorul unor scripeți 8 si cabluri de tracțiune 9.

Sistemul hidroenergetic cu pale inlantuite este amplasat in albia râului n intr-un fel de jghiab construit din placi de plastic sau policarbonat 10 susținute de niște garduri de rezistenta 11 din plasa sudata si stâlpi din otel 12. La baza gardurilor 11 sunt fixate in solul albiei râului n la o adâncime mica niște panouri din tabla galvanizata 13. La gura de intrare a apei in sistem sunt montate in sol alte panouri din tabla galvanizata 14 la o oarecare adâncime, iar de acestea sunt prinse si fixate in sol pe fundul apei niște panouri din policarbonat sau plastic 15.

In fata sistemului (in amonte) este montat un gard 16 (din plasa sudata) de protecție împotriva corpurilor străine din apa. De asemenea in fata cadrului A sunt montate doua panouri cu sita 17 ce protejează hidropalele C de corpurile străine din apa.

La funcționarea sistemului hidroenergetic cu pale inlantuite hidropalele C se găsesc in patru poziții descrise de laturile trapezului după așezarea lanțului c pe rotile de lanț d: poziția x, poziția y, poziția z si poziția w.

In poziția x hidropalele C se afla in apa, iar cele patru leviere i ale fiecărei hidropale C se afla in partea inferioara a lanțurilor c. In poziția y hidropalele C se ridica din apa. In poziția z hidropalele C se afla deasupra apei, iar cele patru leviere i se găsesc in partea superioara a lanțurilor c. In poziția w hidropalele C intra in apa.

După montarea cadrului A pe stâlpii de susținere B se coboara cadrul A in apa cu ajutorul unui capestan o, iar apa va acționa hidropalele C deplasandu-le către aval. Când una din hidropale C ajunge la căpătui sistemului hidroenergetic se ridica din apa datorita configurației si asezarii lanțurilor c pe cadrul A. Mișcarea hidropalelor C si a lanțurilor se transmite prin rotile de lanț d, lanțurile de transmisie j si axul principal k la cutia de D viteza care amplifica rotatia punând in funcțiune generatorul electric E. De aici energia electrica este transmisa la consumatori.

In cazul in care nivelul apei creste plutitorul / va acționa prin tija de comanda m întrerupătorul electric de ridicare 6 a cadrului A, iar când nivelul apei scade plutitorul / va acționa întrerupătorul electric de coborâre 7. Astfel sistemul va fi tot timpul in poziția optima de funcționare.

La funcționarea sistemului hidroenergetic trebuiesc luate in calcul următoarele detali:

- viteza de deplasare a apei;

volumul de apa;

- latimea albiei râului;

- adancimea apei ;

Puterea sistemului este data de acești parametrii si numărul de hidropale.

Puterea reprezintă energia in unitatea de timp. P = -.

Acest sistem exploatează energia cinetica din curgere, fara a fi necesara caderea apei (diferența de înălțime).

In cazul roților hidraulice resursa hidroenergetica evaluata prin putere este data de formula:

P =-ρφν^ζ &

unde p - densitatea apei; φ - debitul volumic de curgere ; v - viteza apei.

Dar <p=Av, unde A - secțiunea prin care trece apa.

In cazul sistemului hidroenergetic cu pale înlănțuite puterea se amplifica si este data de formula:

P = η~ρφν² unde p - densitatea apei; φ - debitul volumic de curgere ; v - viteza apei; n - numărul de hidropale .

Dar φ=Βν, unde B - secțiunea prin care trece apa (aria hidropalei)

Distanta dintre hidropale trebuie sa fie mai mare sau egala decât inaltimea unei hidropale. Deoarece apa actioneaza asupra hidropalei cu un volum egal cu produsul calculat intre inaltimea hidropalei la puterea a doua pe doi si lungimea acesteia.

In fig. 1 este reprezentat schematic sistemul hidroenergetic cu pale înlănțuite , acesta avand doar patru hidropale reprezentate , dar el poate fi construit cu mai multe hidropale in număr par pentru obținerea unei puteri mai mari..

Claims (5)

1. REVENDICĂRI

   1. Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite, caracterizat prin aceea ca, este constituit dintr-un cadru metalic (A), încadrat intre niște stâlpi de susținere (B), pe laturile cadrului metalic (A) sunt montate patru lanțuri (c) susținute de rotile de lanț (d), de acestea fiind prinse hidropalele (C) prin intermediul unor leviere (i) si prevăzute cu niște sisteme de rulare (g) si din lanțurile de transmisie (j) care cuplează rotile de lanț (d) la un ax principal (k) pentru a transmite mișcarea de la lanțurile (c) acționate de hidropalele (C) la o cutie de viteze (D), care amplifica rotatia punând in funcțiune un generator electric (E).
2. 2. Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea ca, pe cadrul metalic (A) sunt montate patru lanțuri (c) cate doua pe fiecare latura a cadrului metalic (A), fiind distribuite unul deasupra celuilalt, fiecare lanț (c) este montat pe patru roti de lanț (d), ce sunt fixate pe axurile (f) montate pe cadrul metalic (A), astfel descriind un trapez cu baza mare in sus, respectiv cea mica in jos, de asemenea partea superioara a lanțurilor este susținuta de niște role (e) ce sunt montate pe cadrul metalic (A).
3. 3. Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite, conform revendicărilor 1 si 2, caracterizat prin aceea ca, hidropalele (C) sunt prinse prin intermediul unor leviere (i) prevăzute cu lagare (4) si rulmenți (5), de niște sisteme de rulare (g) prevăzute cu axuri (1), rulmenți (2) si bucșe filetate (3), fixate pe lanțurile (c), ce permit culisarea hidropalelor (C) pe ghidajul (h), totodată fiecare hidropala (C) are cate patru leviere (i), doua lungi prinse pe lanțurile (c) de sus si doua scurte prinse pe lanțurile (c) de jos.
4. 4. Sistem hidroenergetic cu pale inlantuite, conform revendicărilor 1,2 si 3, caracterizat prin aceea ca, este amplasat in albia râului (n) intr-un fel de jghiab construit din placi de plastic sau policarbonat (10) susținute de niște garduri de rezistenta (11) si stâlpi de otel (12), la baza gardurilor de rezistenta (11) fiind fixate in solul albiei râului (n) la o adâncime mica niște panouri din tabla galvanizata (13), iar la gura de intrare a apei in sistem sunt montate alte panouri din table galvanizata (14) la o oarecare adâncime, iar de acestea sunt prinse si fixate in sol pe fundul apei niște panouri de policarbonat sau plastic (15), de asemenea in fata sistemului, in amonte, este montat un gard (16) de protecție, iar in fata cadrului metalic (A) sunt montate doua panouri cu sita (17) ce protejează hidropalele (C).

   α - 2 0 11-00^91- 2 2 Vr
5. 5. Sistem hidroenergetic cu pale înlănțuite, conform revendicărilor de la 1 la 4, caracterizat prin aceea ca, puterea din sistem se amplifica in funcție de numărul de pale după formula :

   _n 1 2

   P = η-ρφυ^ζ unde p - densitatea apei; φ - debitul volumic de curgere ; v - viteza apei ; n numărul de hidropale.