RU134949U1

RU134949U1 - DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY

Info

Publication number: RU134949U1
Application number: RU2013134791/13U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Александрович Кривохижин; Вячеслав Сергеевич Шурыгин; Александр Анатольевич Скоробогатов
Original assignee: Вячеслав Александрович Кривохижин
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2013-11-27

Abstract

Устройство для получения электрической энергии, содержащее резервуары верхний и нижний, который связан напорным трубопроводом с насосом для нагнетания воды с верхним резервуаром, соединенным выпускным трубопроводом, снабженным гидротурбогенератором, с нижним резервуаром, отличающееся тем, что дополнительно содержит между верхним и нижним резервуарами расположенные один под другим первый и второй промежуточные резервуары, связанные трубопроводами входными гидроклапанами с водостоком гидротурбогенератора и через выходные гидроклапаны по дополнительному напорному трубопроводу с верхним резервуаром, при этом соединенные соответствующими пневмоклапанами с атмосферой нижний резервуар, первый и второй дополнительные резервуары связаны между собой через соответствующие дополнительные пневмоклапаны пневмотрубопроводом.A device for generating electrical energy, containing upper and lower reservoirs, which is connected by a pressure pipeline with a pump for pumping water with an upper reservoir connected by an outlet pipeline equipped with a hydroturbine generator, with a lower reservoir, characterized in that it additionally contains between the upper and lower reservoirs located one under to the other, the first and second intermediate reservoirs, connected by pipelines by the inlet hydraulic valves with the hydroturbine generator drain and through the outlet hydraulic valves through an additional pressure pipeline with the upper reservoir, while the lower reservoir connected to the atmosphere by the corresponding pneumatic valves, the first and second additional reservoirs are connected to each other through the corresponding additional pneumatic valves by the pneumatic pipeline.

Description

Полезная модель относится к энергетике, а именно, к сооружениям для получения электроэнергии при ограниченном объеме воды в местах удаленных от водных ресурсов или для компенсации пиковых нагрузок в энергетических сетях, и может быть использована в современных энергосистемах для питания потребителей, а также для получения электроэнергии при сохранении в прилегающей местности экологических характеристик.The utility model relates to energy, namely, facilities for generating electricity with a limited amount of water in places remote from water resources or to compensate for peak loads in energy networks, and can be used in modern energy systems to power consumers, as well as to generate electricity for conservation of environmental characteristics in the surrounding area.

Известно устройство, включающее два резервуара воды - нижний и верхний, причем в нижнем резервуаре расположены гидротурбогенератор и насосная станция для перекачки воды из нижнего резервуара в верхний, при этом при использовании обратимых радиально-осевых турбин максимальный допустимый напор, т.е. разница высот между верхним и нижним резервуарами составляет примерно 100 м (А.Р. Березинский ”Гидротехнические сооружения”, Москва - Ленинград, Энергия, 1965 г., стр. 135-136, рис. 3-25).A device is known that includes two water reservoirs, a lower and an upper one, with a turbine generator and a pumping station for pumping water from the lower reservoir to the upper one located in the lower reservoir, and when using reversible radial-axial turbines, the maximum allowable head, i.e. the height difference between the upper and lower reservoirs is approximately 100 m (AR Berezinsky “Hydrotechnical Structures”, Moscow - Leningrad, Energia, 1965, pp. 135-136, Fig. 3-25).

Однако при перекачке воды насосной станцией из нижнего резервуара в верхний на высоту 100 м практически расходуется почти вся электроэнергию, полученная устройством. Получение электроэнергии, например, с малым объемом по расходу и напору воды, не экономично. Кроме того, требуются значительные площади землеотвода для размещения гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС).However, when pumping water from a pumping station from the lower tank to the upper one to a height of 100 m, almost all of the electricity received by the device is consumed. Generating electricity, for example, with a small volume in terms of flow and water pressure, is not economical. In addition, significant land acquisition areas are required for the placement of pumped storage power plants (PSP).

Известно устройство, содержащее напорный трубопровод, сообщающиеся нижний и верхний резервуары, выпускной трубопровод, связанный с верхним резервуаром и снабженный турбогенератором, устройство для нагнетания воды, выполненное в виде водяной турбины (патент РФ №2078986, МКИ⁶ F03B 13/00, опубл. 10.05.1997 г.). Однако для обеспечения заданного подъема воды требуется водяная турбина сложной конструкции и значительной мощности, как и выполнение напорного трубопровода, сопровождено значительными затратами при строительстве, а следовательно повышению стоимости установки.A device containing a pressure pipe, communicating lower and upper tanks, an exhaust pipe connected to the upper tank and equipped with a turbogenerator, a device for pumping water, made in the form of a water turbine (RF patent No. 2078986, MKI ⁶ F03B 13/00, publ. 10.05 .1997). However, to ensure a given rise in water, a water turbine of complex design and considerable power is required, as well as the execution of a pressure pipe, accompanied by significant construction costs, and therefore an increase in the cost of installation.

Известно устройство, включающее гидравлическую турбину с генератором, установленное на выходе турбинного водовода, соединенного с верхним резервуаром, водоприемную камеру и водоприемную установку для возврата воды в верхний резервуар, состоящую из не менее чем двух групп камер, сообщенных водоводами, такого же количества рычагов, соединенных поплавками, поплавковых камер, соединенных водоводами гибких камер, а каждый водовод имеет запорную арматуру (патент РФ №2081966, МПК E02B 9/00, опубл. 20.06.1997 г.).A device is known that includes a hydraulic turbine with a generator installed at the outlet of a turbine conduit connected to the upper reservoir, a water intake chamber and a water intake installation for returning water to the upper reservoir, consisting of at least two groups of chambers communicated by water conduits, the same number of levers connected floats, float chambers connected by ducts of flexible chambers, and each water conduit has shutoff valves (RF patent No. 2081966, IPC E02B 9/00, publ. 06/20/1997).

При этом из-за сложности конструкции водоприемной установки для возврата воды снижется надежность работы устройства. Кроме того, в режиме перемещения воды из поплавковой камеры в гибкую камеру электроэнергия не вырабатывается.At the same time, due to the complexity of the design of the water intake installation for returning water, the reliability of the device is reduced. In addition, in the mode of moving water from the float chamber to the flexible chamber, electricity is not generated.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению, является техническое решение, представляющее собой устройство для получения электрической энергии, содержащее верхний и нижний резервуары воды с отверстиями для забора воды, сообщающиеся между собой по трубопроводам, гидротурбогенератор, расположенный в нижнем резервуаре. В верхнем резервуаре выполнены шлюз для пропуска воды на гидротурбогенератор, а над каждым трубопроводом установлены камеры разрежения с задвижкой и заслонками для выпуска воды из камер разрежения в верхний резервуар. При поступлении воды по трубопроводам из нижнего резервуара в камеры разрежения через заслонку вода выжимается в верхний резервуар и через шлюз на лопасти гидротурбогенератора, которым и вырабатывается электрическая энергия (патент РФ №2185479 на изобретение «Устройство для получения электрической энергии», МПК⁷ E02B 9/00, опубл. 20.07.2002).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed technical solution is a technical solution, which is a device for generating electrical energy, containing upper and lower water reservoirs with holes for water intake, interconnected via pipelines, a turbine generator located in the lower reservoir. In the upper tank, a sluice was made for passing water to the turbo-turbogenerator, and rarefaction chambers with a valve and shutters for discharging water from the rarefaction chambers to the upper tank were installed above each pipeline. When water flows through pipelines from the lower reservoir to the rarefaction chambers through the damper, water is squeezed into the upper reservoir and through the lock onto the blades of the turbo-generator, which generates electric energy (RF patent No. 2185479 for the invention of “Device for producing electric energy”, IPC ⁷ E02B 9 / 00, published on July 20, 2002).

Однако для создания разрежения в камерах необходим постоянный источник энергии, а размещение верхнего резервуара на опорных трубах высотой 50 метров, жестко связанных с нижним резервуаром, существенно снижается надежность самой конструкции, и налагаются дополнительные конструктивные требования при изготовлении и монтаже всего устройства.However, to create a vacuum in the chambers, a constant source of energy is required, and the placement of the upper tank on support pipes 50 meters high, rigidly connected to the lower tank, significantly reduces the reliability of the design itself and imposes additional design requirements for the manufacture and installation of the entire device.

Задачей настоящего технического решения являются повышение эффективности устройства при выработке электроэнергии при ограниченном объеме воды для местного электроснабжения и расширение области применения с одновременным упрощением конструкции и снижением затрат энергии для возврата воды в верхний резервуар, а также обеспечение надежности при монтаже и эксплуатации, ремонтопригодность.The objective of this technical solution is to increase the efficiency of the device when generating electricity with a limited amount of water for local power supply and expanding the scope while simplifying the design and reducing energy costs for returning water to the upper tank, as well as ensuring reliability during installation and operation, maintainability.

Поставленная задача решается тем, что предложена полезная модель для получения электрической энергии, содержащая резервуары верхний и нижний, который связан напорным трубопроводом с насосом для нагнетания воды с верхним резервуаром, соединенным с нижним резервуаром выпускным трубопроводом, снабженным гидротурбогенератором.The problem is solved in that a utility model is proposed for generating electrical energy, comprising upper and lower tanks, which is connected by a pressure pipe to a pump for pumping water with an upper tank connected to a lower tank by an outlet pipe equipped with a turbine generator.

Новым является то, что полезная модель дополнительно содержит между верхним и нижним резервуарами, расположенные один под другим первый и второй дополнительные резервуары, которые связаны трубопроводами с водостоком гидротурбогенератора через соответствующие входные гидроклапаны, а выходными гидроклапанами, соответственно, по дополнительному напорному трубопроводу с верхним резервуаром. При этом нижний резервуар, первый и второй дополнительные резервуары через соответствующие пневмоклапаны соединены с атмосферой и связаны между собой через соответствующие дополнительные пневмоклапаны пневмотрубопроводом.What is new is that the utility model additionally contains, between the upper and lower tanks, first and second additional tanks located one below the other, which are connected by pipelines to the drain of the turbo-generator through the corresponding inlet hydraulic valves, and by the output hydraulic valves, respectively, via an additional pressure pipe with the upper tank. In this case, the lower reservoir, the first and second additional reservoirs are connected to the atmosphere through the corresponding pneumatic valves and are connected to each other through the corresponding additional pneumatic valves by a pneumatic pipe.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении эффективности устройства за счет получении электроэнергии при ограниченном объеме воды и снижение мощности перекачивающего оборудования без снижения получаемой электроэнергии, упрощение конструкции и выполнения ее в виде сборных модулей. Использование трубопроводов низкого давления, маломощных двигателей для обеспечения подъема воды на небольшую высоту, снижения габаритных размеров и возможности модифицирования и ремонтопригодности повышает надежность и эффективность устройства.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of the device by generating electricity with a limited amount of water and reducing the power of the pumping equipment without reducing the electricity received, simplifying the design and making it in the form of prefabricated modules. The use of low pressure pipelines, low-power engines to ensure water rise to a small height, reduce overall dimensions and the possibility of modification and maintainability increases the reliability and efficiency of the device.

Кроме того, при размещении более одного устройства применительно к особенностям рельефа местности и количеству потребителей, формируются вариационные условия получения значительных величин аккумулируемой потенциальной энергии воды с сохранением естественной среды, ландшафта, снижение расходов на землеотвод при монтаже и выполнении земляных работ.In addition, when placing more than one device in relation to the features of the terrain and the number of consumers, variational conditions are formed for obtaining significant values of the accumulated potential energy of the water while maintaining the natural environment, landscape, reducing the cost of land allocation during installation and excavation.

На фиг. представлена блок-схема полезной модели для получения электрической энергии, которая содержит, верхний 1 и нижний 2 резервуары, связанные напорным трубопроводом 3, верхний 1 резервуар, снабженный выпускным 4 трубопроводом с регулирующим гидроклапаном 5 и гидротурбогенератором 6, водосток 7 которого соединен через соответствующие входные гидроклапаны 8, 9, 10 с нижним резервуаром 2, первым 11 и вторым 12 дополнительными резервуарами, соответственно. Их соответствующие выходные гидроклапаны 13, 14, 15 связывают, соответственно, нижний резервуар 2 через насос 16 для нагнетания воды и напорный трубопровод 3 с верхним резервуаром 1, а первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары связаны дополнительным напорным трубопроводом 17 с верхним 1 резервуаром. Соединенные соответствующими пневмоклапанами 18, 19, 20 с атмосферой нижний 2 резервуар, первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары связаны между собой через соответствующие дополнительные пневмоклапанамы 21, 22, 23 пневмотрубопроводом 24.In FIG. a block diagram of a utility model for generating electric energy is presented, which contains the upper 1 and lower 2 tanks connected by a pressure pipe 3, the upper 1 tank equipped with an exhaust pipe 4 with a control hydraulic valve 5 and a hydraulic turbogenerator 6, a drain 7 of which is connected through the corresponding inlet hydraulic valves 8, 9, 10 with lower reservoir 2, first 11 and second 12 additional reservoirs, respectively. Their respective output hydraulic valves 13, 14, 15, respectively, connect the lower tank 2 through the pump 16 for pumping water and the pressure pipe 3 to the upper tank 1, and the first 11 and second 12 additional tanks are connected by an additional pressure pipe 17 to the upper 1 tank. United by the corresponding pneumatic valves 18, 19, 20 with the atmosphere, the lower 2 reservoir, the first 11 and second 12 additional reservoirs are connected to each other through the corresponding additional pneumatic valves 21, 22, 23 pneumatic tubing 24.

Резервуары, расположенные один под другим ниже верхнего 1 резервуара, могут быть установлены симметрично по вертикальной оси с учетом рельефа местности или на опорах, жестко связанных с устойчивым основанием (поверхностью земли) и выполнены в виде ограниченных объемов и, например, листовой стали толщиной 8-10 (миллиметров). Сообщенный с атмосферой верхний 1 резервуар может быть открытым, а его объем должен быть больше суммы объемов нижнего 2, первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров, которые выполнены герметичными, и объемов напорного 3, 17 и выпускного 4 трубопроводов.Tanks located one below the other below the top 1 of the tank can be installed symmetrically along the vertical axis taking into account the terrain or on supports rigidly connected to a stable base (ground surface) and made in the form of limited volumes and, for example, sheet steel with a thickness of 8- 10 (millimeters). The upper 1 tank connected to the atmosphere can be open, and its volume must be greater than the sum of the volumes of the lower 2, first 11, and second 12 additional tanks, which are sealed, and the volumes of pressure 3, 17, and exhaust 4 pipelines.

Для получения эффективного режима и повышения мощности устройства нижний 2 резервуар, первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары выполнены с одинаковыми геометрическими размерами, а их суммарный объем составляет не более % объема верхнего 1 резервуара. Причем, расположенные ниже верхнего 1 резервуара и размещенные над гидротурбогенератором 6 с одинаковыми высотными интервалами между резервуарами, первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары помещены в верхней части на расстоянии ½ высоты между верхним 1 и нижним 2 резервуарами.To obtain an effective mode and increase the power of the device, the lower 2 tank, the first 11 and second 12 additional tanks are made with the same geometric dimensions, and their total volume is not more than% of the volume of the upper 1 tank. Moreover, located below the upper 1 reservoir and placed above the turbine generator 6 with the same height intervals between the reservoirs, the first 11 and second 12 additional reservoirs are placed in the upper part at a distance ½ of the height between the upper 1 and lower 2 reservoirs.

При габаритах верхнего 1 резервуара объемом, примерно, 32 м (площадью 4X4 м² и высотой 2 м), и габаритами нижнего 2 резервуара, первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров, выполненных с объемами по 10 м³ (площадью 2X2 м² и высотой по 2,5 м), гидротурбогенератор 6 может быть выполнен, например, с использованием турбины Каплана, и расположен не менее 10 метров ниже верхнего 1 резервуара, который размещен на высоте, примерно, 25-30 метров от нижнего 2 резервуара. Расположенные между ними с интервалом 2,5-3,0 (м) первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары помещены над гидротурбогенераторм 6 на высоте 13-15 (м) от нижнего 2 резервуара. Гидравлическая мощность, развиваемая гидротурбиной, определяется из следующего выражения (1) - Малинин Н.К. Теоретические основы гидроэнергетики. М., Энергоатомиздат, 1985 г.:With the dimensions of the upper 1 tank with a volume of approximately 32 m (area 4X4 m ² and a height of 2 m), and the dimensions of the lower 2 tank, the first 11 and second 12 additional tanks made with volumes of 10 m ³ (area 2X2 m ² and height 2.5 m), the turbine generator 6 can be performed, for example, using a Kaplan turbine, and is located at least 10 meters below the top 1 tank, which is located at a height of about 25-30 meters from the bottom 2 tank. Located between them with an interval of 2.5-3.0 (m), the first 11 and second 12 additional tanks are placed above the turbine generator 6 at an altitude of 13-15 (m) from the bottom 2 of the tank. The hydraulic power developed by a hydraulic turbine is determined from the following expression (1) - N. Malinin Theoretical foundations of hydropower. M., Energoatomizdat, 1985:

где N_r - гидравлическая мощность, развиваемая гидротурбиной, кВт;where N _r is the hydraulic power developed by a hydraulic turbine, kW;

P_н - давление воды, воспринимаемое гидротурбиной, Па,P _n - water pressure perceived by the turbine, Pa,

Q₁ - расход воды через гидротурбину, м³/с.Q ₁ - water flow through the turbine, m ³ / s.

Очевидно, что давление воды, воспринимаемое гидротурбиной, упрощенно можно определить согласно выражению (2):It is obvious that the water pressure perceived by the turbine can be simplified to determine according to the expression (2):

где ρ=1000 кг/м³ - плотность воды;where ρ = 1000 kg / m ³ is the density of water;

q≈10 м/сек² - ускорение свободного падения;q≈10 m / s ² - acceleration of gravity;

h=2 м - высота воды в верхней емкости.h = 2 m - the height of the water in the upper tank.

Расход воды составит (3):Water consumption will be (3):

.

В верхней части нижнего 2, первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров размещены, связывающие их с атмосферой, пневмоклапаны 18, 19, 20, соответственно. Кроме того, предусмотрены дополнительные пневмоклапаны 21, 22, 23, соответственно, связывающие пневмотрубопроводом 24 между собой нижний 2, первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары. В нижней части нижнего 2, первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров размещены входные гидроклапаны 8, 9, 10, соответственно, связывающие их с водостоком 7 гидротурбогенератора 6, и выходные гидроклапаны 13, 14, 15, соответственно, связывающие их с верхним резервуаром 1. Причем выходной гидроклапан 13 нижнего резервуара 2 через насос 16 для нагнетания воды и напорный трубопровод 3 связан с верхним резервуаром 1, а первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары через выходные гидроклапаны 14 и 15, соответственно, связаны с верхним резервуаром 1 дополнительным напорным трубопроводом 17.In the upper part of the lower 2, first 11 and second 12 additional tanks are placed, connecting them with the atmosphere, pneumatic valves 18, 19, 20, respectively. In addition, additional pneumatic valves 21, 22, 23 are provided, respectively, connecting the lower 2, first 11 and second 12 additional reservoirs by connecting the pneumatic pipe 24 to each other. The inlet hydraulic valves 8, 9, 10, respectively, connecting them to the drain 7 of the turbine generator 6, and the output hydraulic valves 13, 14, 15, respectively, connecting them to the upper tank 1, are located in the lower part of the lower 2, first 11, and second 12 additional tanks. Moreover, the output hydraulic valve 13 of the lower tank 2 through the pump 16 for pumping water and the pressure pipe 3 is connected to the upper tank 1, and the first 11 and second 12 additional tanks through the output hydraulic valves 14 and 15, respectively, are connected with the upper tank 1 additional itelnym pressure pipe 17.

Гидротурбогенератор 6 может содержать электрорегулирующую аппаратуру генератора и регулирующий орган гидротурбины. Движущая сила напора жидкости равномерно и последовательно, создаваемая в резервуарах 2, 11 и 12, приводит к аккумулированию потенциальной энергии в верхнем 1 резервуаре. Тем самым обусловливая возможность замены дорогостоящих и конструктивно сложных блоков нагнетания воды на менее мощный насос 16 для нагнетания воды, установленного рядом с нижним 2 резервуаром, при сохранении заданной мощности выработки электроэнергии. Выполнение конструкции компактной и с облегченной передачей напора воды с использованием первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров по дополнительному 17 напорному трубопроводу в верхний резервуар повышает надежность конструкции.The turbine generator 6 may comprise an electro-regulating apparatus of the generator and a regulating organ of the turbine. The driving force of the fluid pressure evenly and sequentially created in the tanks 2, 11 and 12, leads to the accumulation of potential energy in the upper 1 tank. Thus, it makes it possible to replace expensive and structurally complex water injection units with a less powerful pump 16 for pumping water installed near the lower 2 tank, while maintaining a given power generation capacity. The design is compact and facilitates the transfer of water pressure using the first 11 and second 12 additional reservoirs through an additional 17 pressure pipelines to the upper reservoir, which increases the reliability of the structure.

Напорный 3, выпускной 4 и дополнительный 17 напорный трубопроводы выполнены из стандартных труб, с внутренним сечением, соответствующим турбинного и насосного режимов устройства по полезной модели, например, 0,25 метров, применяемых для воды и в соответствии с климатическими условиями в месте расположения устройства. Причем сечение выпускного 4 трубопровода не должно превышать суммарного сечения напорного 3 и дополнительного 17 напорного трубопроводов. Пневмотрубопровод 24 реализуется стандартными трубами с внутренним сечением 0,05-0,08 метров.Pressure 3, exhaust 4 and additional 17 pressure pipelines are made of standard pipes with an internal cross section corresponding to the turbine and pump modes of the device according to the utility model, for example, 0.25 meters used for water and in accordance with climatic conditions at the location of the device. Moreover, the cross section of the outlet 4 pipeline should not exceed the total cross section of the pressure 3 and additional 17 pressure pipelines. Pneumatic pipe 24 is implemented by standard pipes with an internal cross section of 0.05-0.08 meters.

Стандартными электрогидроклапанами, соответствующими расчетному напору воды, реализуются регулирующий гидроклапан 5, входные гидроклапаны 8, 9, 10, и выходные гидроклапаны 13, 14, 15. В качестве пневмоклапанов 18, 19, 20, связанных с атмосферой, и дополнительных пневмоклапанов 21, 22, 23 могут быть использованы стандартные электропневмоклапаны с условным проходом, примерно, 0,05-0,08 метров. Команды на «включение» - «отключение» гидроклапанов и пневмоклапанов поступают от датчиков уровня, размещенных в соответствующих резервуарах (на фиг. не показано).Regular hydraulic valves 5, inlet hydraulic valves 8, 9, 10, and outlet hydraulic valves 13, 14, 15 are implemented with standard electrohydro valves corresponding to the calculated water pressure. As pneumatic valves 18, 19, 20, associated with the atmosphere, and additional pneumatic valves 21, 22, 23, standard electro-pneumatic valves with a nominal bore of about 0.05-0.08 meters can be used. Commands for “turning on” - “turning off” hydraulic valves and pneumatic valves are received from level sensors located in the corresponding tanks (not shown in FIG.).

Расчетные данные показывают, что количество энергии (1) без учета сопротивления воды, производимое указанным устройством при давлении воды на дно верхнего 1 резервуара - P≈20000 Паскаль (2), внутреннем диаметре трубопроводов 0,25 метров сечения трубопровода - S≈0,05 м², вычисляемом по (4), при расстоянии (H=10 метрам) между верхним 1 резервуаром и гидротурбогенератором 6, скорости потока воды - V≈14 метров/секунду, вычисляемом по (5) и составляет примерно 14000 кВт. С учетом среднего значения коэффициента полезного действия для ГАЭС в реальных условиях с учетом потерь - он не превышает 0,66.The calculated data show that the amount of energy (1) without taking into account the resistance of water produced by the indicated device when the water pressure is on the bottom of the upper 1 tank is P≈20000 Pascal (2), the inner diameter of the pipelines is 0.25 meters of the cross-section of the pipeline - S≈0.05 m ² calculated according to (4), with a distance (H = 10 meters) between the top 1 tank and the turbine generator 6, the water flow rate is V≈14 meters / second, calculated according to (5) and is approximately 14,000 kW. Given the average value of the efficiency for the PSP in real conditions, taking into account losses, it does not exceed 0.66.

Устройство после его сборки и монтажа на местности приводят в рабочее положение. Верхний резервуар 1 заполняется жидкостью (водой). При этом гидроклапан 5 выпускного 4 трубопровода, входные гидроклапаны 8, 9, 10, соответственно, нижнего резервуара 2, первого 11 и второго 12 дополнительных резервуаров, а также соответствующие им выходные гидроклапаны 13, 14, 15 закрыты. Пневмоклапаны 18, 19, 20 связывающие, соответственно, нижний резервуар 2, первый 11 и второй 12 дополнительный резервуары с атмосферой и соответствующие им дополнительные пневмоклапаны 21, 22, 23 закрыты.The device after its assembly and installation on the ground is brought into working position. The upper tank 1 is filled with liquid (water). At the same time, the hydraulic valve 5 of the outlet 4 pipeline, the inlet hydraulic valves 8, 9, 10, respectively, of the lower tank 2, the first 11 and second 12 additional tanks, as well as the corresponding output hydraulic valves 13, 14, 15 are closed. Pneumatic valves 18, 19, 20 connecting, respectively, the lower tank 2, the first 11 and second 12 additional tanks with the atmosphere and the corresponding additional pneumatic valves 21, 22, 23 are closed.

Нижний 2 резервуар, первый 11 и второй 12 дополнительные резервуары, связанные с атмосферой, содержат воздушную среду с атмосферным давлением. Насос 16 для нагнетания воды при запуске устройства подключен (на фиг. не показано) к внешнему автономному источнику электроэнергии (например, аккумулятору, бензиновому или дизельному генератору), который автоматически отключается после запуска в установившемся режиме работы устройства. В установившемся режиме работы устройства насос 16 для нагнетания воды работает от электроэнергии, производимой гидротурбогенератором 6.The lower 2 tank, the first 11 and second 12 additional tanks associated with the atmosphere, contain air with atmospheric pressure. The pump 16 for pumping water at startup of the device is connected (not shown in Fig.) To an external autonomous source of electricity (e.g., battery, gasoline or diesel generator), which is automatically turned off after startup in the steady state of the device. In the steady state of the device, the pump 16 for pumping water is powered by electricity produced by the turbine generator 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В начальный период запуска устройства (этап 1) открываются входной гидроклапан 9 и пневмоклапан 19 первого 11 дополнительного резервуара и регулирующий гидроклапан 5 выпускного 4 трубопровода. Жидкость из верхнего 1 резервуара через регулирующий гидроклапан 5 поступает по выпускному 4 трубопроводу к гидротурбогенератору 6, преобразующего энергию потока жидкости в электрическую энергию. Отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 9 поступает в первый 11 дополнительный резервуар и наполняет его объем, примерно на 95%. При этом воздух из первого 11 дополнительного резервуара через пневмоклапан19 вытесняется в атмосферу.In the initial start-up period of the device (stage 1), the inlet hydraulic valve 9 and the pneumatic valve 19 of the first 11 additional tanks and the control valve 5 of the outlet 4 pipeline are opened. The liquid from the upper 1 tank through the control hydraulic valve 5 enters through the outlet 4 pipe to the turbo-generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. The fluid flow worked out by the hydraulic turbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 9 enters the first 11 additional tank and fills its volume by about 95%. In this case, air from the first 11 additional reservoir through the pneumatic valve 19 is displaced into the atmosphere.

При достижении заданного уровня заполнения в первом 11 дополнительном резервуаре (этап 2) по сигналам от его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 9 и пневмоклапан 19 первого 11 дополнительного резервуара. При этом открываются, входной гидроклапан 10 и пневмоклапан 20 второго 12 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего 1 резервуара продолжает непрерывно поступать по выпускному 4 трубопроводу к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. Отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 10 поступает во второй 12 дополнительный резервуар и наполняет его объем, примерно на 95%. При этом воздух из второго 12 дополнительного резервуара через пневмоклапан20 вытесняется в атмосферу.Upon reaching a predetermined filling level in the first 11 additional tank (step 2) according to the signals from its level sensors (not shown in Fig.), The inlet hydraulic valve 9 and the pneumatic valve 19 of the first 11 additional tank are closed. At the same time, the inlet hydraulic valve 10 and the pneumatic valve 20 of the second 12 additional tank are opened. The liquid from the upper 1 tank continues to flow continuously through the outlet 4 pipe to the turbo-generator 6, which converts the energy of the liquid stream into electrical energy. The fluid flow worked out by the hydraulic turbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 10 enters the second 12 additional tank and fills its volume, by approximately 95%. In this case, air from the second 12 additional tank through the pneumatic valve 20 is displaced into the atmosphere.

При достижении заданного уровня заполнения во втором 12 дополнительном резервуаре (этап 3) по сигналам от его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 10 и пневмоклапан 20 второго 12 дополнительного резервуара. Одновременно с этим открываются входной гидроклапан 8 и пневмоклапан 21 нижнего резервуара 2 и выходной гидроклапан 15 и пневмоклапан 23 второго 12 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего 1 резервуара по выпускному 4 трубопроводу поступает к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 8 поступает в нижний резервуар 2. При этом сжимаемый жидкостью воздух из нижнего резервуара 2 через дополнительный пневмоклапан 21 по пневмотрубопроводу 24 поступает во второй 12 дополнительный резервуар, вытесняя из него жидкость через выходной гидроклапан 15 по дополнительному напорному 17 трубопроводу в верхний резервуар 1.Upon reaching a predetermined filling level in the second 12 additional tank (step 3) according to the signals from its level sensors (not shown in Fig.), The inlet hydraulic valve 10 and the pneumatic valve 20 of the second 12 additional tank are closed. At the same time, the inlet hydraulic valve 8 and the pneumatic valve 21 of the lower tank 2 and the output hydraulic valve 15 and the pneumatic valve 23 of the second 12 additional tank are opened. The liquid from the upper 1 tank through the outlet 4 pipeline enters the turbine generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. And the fluid flow worked out by the hydro-turbogenerator 6 through the drain 7 through the inlet valve 8 enters the lower reservoir 2. In this case, the air compressed by the liquid from the lower reservoir 2 through the additional pneumatic valve 21 through the pneumatic pipe 24 enters the second 12 additional reservoir, displacing fluid from it through the outlet hydraulic valve 15 additional pressure pipe 17 in the upper tank 1.

При заполнении жидкостью нижнего 2 резервуара, примерно на 95% его объема (этап 4), по сигналам его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 8 и пневмоклапан 21 нижнего резервуара 2 и выходной гидроклапан 15 второго 12 дополнительного резервуара. При этом открываются входной гидроклапан 10 второго 12 дополнительного резервуара выходной гидроклапан 14 и пневмоклапан 22 первого 11 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего резервуара 1 поступает по выпускному 4 трубопроводу к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 10 поступает во второй 12 дополнительный резервуар. При этом сжимаемый жидкостью воздух из второго 12 дополнительного резервуара через пневмоклапан 23 по пневмотрубопроводу 24 и пневмоклапан 22 поступает в первый 11 дополнительный резервуар, вытесняя из него жидкость через выходной гидроклапан 14 по дополнительному напорному 17 трубопроводу в верхний резервуар 1. Первый 11 дополнительный резервуар заполняется воздухом, примерно на 95%.When filling the bottom 2 of the tank with liquid, approximately 95% of its volume (step 4), according to the signals of its level sensors (not shown in Fig.), The inlet hydraulic valve 8 and the pneumatic valve 21 of the lower tank 2 and the output hydraulic valve 15 of the second 12 additional tank are closed. In this case, the inlet hydraulic valve 10 of the second 12 additional reservoir opens, the output hydraulic valve 14 and the pneumatic valve 22 of the first 11 additional reservoir. The liquid from the upper tank 1 enters through a 4 outlet pipe to a turbo-generator 6, which converts the energy of the liquid stream into electrical energy. And the fluid flow spent by the hydroturbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 10 enters the second 12 additional tank. In this case, the air compressed by the liquid from the second 12 additional tank through the pneumatic valve 23 through the pneumatic pipe 24 and the pneumatic valve 22 enters the first 11 additional tank, displacing the liquid from it through the output hydraulic valve 14 through the additional pressure pipe 17 to the upper tank 1. The first 11 additional tank is filled with air , about 95%.

По достижению заданного уровня жидкости в первом 11 дополнительном резервуаре (этап 5) по сигналам от его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 10 и пневмоклапан 23 второго 12 дополнительного резервуара, а также выходной гидроклапан 14 первого 11 дополнительного резервуара. Открываются выходной гидроклапан 13 нижнего 2 резервуара и включается насос 16 для нагнетания воды. По истечении некоторого времени (примерно 15-20 секунд) после открытия выходного гидроклапана 13 и включения насоса 16 для нагнетания воды, открываются входной клапан 9 первого 11 дополнительного резервуара и пневмоклапан 21 нижнего 2 резервуара. Жидкость из верхнего резервуара 1 через регулирующий гидроклапан 5 по выпускному 4 трубопроводу поступает к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 9 поступает в первый 11 дополнительный резервуар и наполняет его. Одновременно с этим сжатый воздух из первого 11 дополнительного резервуара по пневмотрубопроводу 24 поступает в нижний 2 резервуар, вытесняя из него жидкость. Тем самым снижаются энергозатраты на работу насоса 16 для нагнетания воды при перекачке жидкости из нижнего 2 резервуара по напорному 3 трубопроводу в верхний 1 резервуар. Жидкость из нижнего 2 резервуара, примерно 95% от его заполнения, перекачивается насосом 16 в верхний 1 резервуар. Одновременно с этим жидкостью заполняется первый дополнительный 11 резервуар, примерно, до 95% его объема. Затем входной гидроклапаны 9 и дополнительный пневмоклапаны 22 первого 11 дополнительного резервуара, выходной гидроклапаны 13 и пневмоклапан 21 нижнего 2 резервуара, закрываются. Открывается пневмоклапан 18 нижнего 2 резервуара и воздух, находящийся в нем, выходит в атмосферу. Пневмоклапан 18 закрывается.Upon reaching a predetermined liquid level in the first 11 additional tank (step 5) by the signals from its level sensors (not shown in Fig.), The inlet hydraulic valve 10 and the pneumatic valve 23 of the second 12 additional tank, as well as the output hydraulic valve 14 of the first 11 additional tank are closed. The outlet hydraulic valve 13 of the lower 2 reservoir opens and the pump 16 for pumping water is turned on. After some time (approximately 15-20 seconds) after opening the outlet hydraulic valve 13 and turning on the pump 16 for pumping water, the inlet valve 9 of the first 11 additional tanks and the pneumatic valve 21 of the lower 2 tanks are opened. The liquid from the upper reservoir 1 through the control hydraulic valve 5 through the outlet 4 pipe enters the turbine generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. And the fluid flow spent by the hydroturbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 9 enters the first 11 additional tank and fills it. At the same time, compressed air from the first 11 additional reservoir through the pneumatic pipe 24 enters the lower 2 reservoir, displacing fluid from it. This reduces the energy consumption for the operation of the pump 16 for pumping water when pumping liquid from the lower 2 reservoir through the pressure line 3 to the upper 1 reservoir. Liquid from the lower 2 reservoir, approximately 95% of its filling, is pumped by pump 16 to the upper 1 reservoir. At the same time, the first additional 11 reservoir is filled with liquid, up to approximately 95% of its volume. Then, the inlet hydraulic valves 9 and the additional pneumatic valves 22 of the first 11 additional tanks, the output hydraulic valves 13 and the pneumatic valve 21 of the lower 2 tanks, are closed. The pneumatic valve 18 of the lower 2 reservoir opens and the air inside it exits into the atmosphere. The pneumatic valve 18 closes.

После закрытия пневмоклапана 18 нижнего 2 резервуара открываются его входной гидроклапан 8 и пневмоклапан 21 (этап 6). Одновременно с этим открываются выходной гидроклапан 15 и пневмоклапан 23 второго 12 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего 1 резервуара по выпускному 4 трубопроводу поступает к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 8 поступает в нижний резервуар 2. При этом сжимаемый жидкостью воздух из нижнего резервуара 2 через дополнительный пневмоклапан 21 по пневмотрубопроводу 24 поступает во второй 12 дополнительный резервуар, вытесняя из него жидкость через выходной гидроклапан 15 по дополнительному напорному 17 трубопроводу в верхний резервуар 1.After closing the pneumatic valve 18 of the lower 2 tank, its inlet hydraulic valve 8 and pneumatic valve 21 are opened (step 6). At the same time, the output hydraulic valve 15 and the pneumatic valve 23 of the second 12 additional tank are opened. The liquid from the upper 1 tank through the outlet 4 pipeline enters the turbine generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. And the fluid flow worked out by the hydro-turbogenerator 6 through the drain 7 through the inlet valve 8 enters the lower reservoir 2. In this case, the air compressed by the liquid from the lower reservoir 2 through the additional pneumatic valve 21 through the pneumatic pipe 24 enters the second 12 additional reservoir, displacing fluid from it through the outlet hydraulic valve 15 additional pressure pipe 17 in the upper tank 1.

Устройство готово к стационарному циклическому режиму работы. В установившемся циклическом режиме работы устройства повторяются в каждом цикле работы этапы 4, 5 и 6.The device is ready for stationary cyclic operation. In the steady-state cyclic operation mode of the device, steps 4, 5 and 6 are repeated in each operation cycle.

После заполнения жидкостью нижнего 2 резервуара устройством выполняется воспроизведение работы в период этапа 4. А именно, при заполнении жидкостью нижнего 2 резервуара, примерно на 95% его объема, по сигналам его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 8 и пневмоклапан 21 нижнего резервуара 2 и выходной гидроклапан 15 второго 12 дополнительного резервуара. При этом открываются входной гидроклапан 10 второго 12 дополнительного резервуара выходной гидроклапан 14 и пневмоклапан 22 первого 11 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего резервуара 1 поступает по выпускному 4 трубопроводу к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 10 поступает во второй 12 дополнительный резервуар. При этом сжимаемый жидкостью воздух из второго 12 дополнительного резервуара через пневмоклапан 23 по пневмотрубопроводу 24 и пневмоклапан 22 поступает в первый И дополнительный резервуар, вытесняя из него жидкость через выходной гидроклапан 14 по дополнительному напорному 17 трубопроводу в верхний резервуар 1. Первый 11 дополнительный резервуар заполняется воздухом, примерно на 95%.After filling the lower 2 reservoir with liquid, the device performs playback during the period of step 4. Namely, when filling the lower 2 reservoir with liquid, approximately 95% of its volume, according to the signals of its level sensors (not shown in Fig.), The inlet hydraulic valve 8 closes and pneumatic valve 21 of the lower tank 2 and the output hydraulic valve 15 of the second 12 additional tank. In this case, the inlet hydraulic valve 10 of the second 12 additional reservoir opens, the output hydraulic valve 14 and the pneumatic valve 22 of the first 11 additional reservoir. The liquid from the upper tank 1 enters through a 4 outlet pipe to a turbo-generator 6, which converts the energy of the liquid stream into electrical energy. And the fluid flow spent by the hydroturbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 10 enters the second 12 additional tank. In this case, the air compressed by the liquid from the second 12 additional tank through the pneumatic valve 23 through the pneumatic pipe 24 and the pneumatic valve 22 enters the first AND additional tank, forcing the liquid out of it through the output hydraulic valve 14 through the additional pressure pipe 17 to the upper tank 1. The first 11 additional tank is filled with air , about 95%.

По достижению заданного уровня жидкости в первом 11 дополнительном резервуаре (выполняется воспроизведение работы в период этапа 5) по сигналам от его датчиков уровня, (на фиг. не показано) закрываются входной гидроклапан 10 и пневмоклапан 23 второго 12 дополнительного резервуара, а также закрываются выходной гидроклапан 14 первого 11 дополнительного резервуара. Открываются выходной гидроклапан 13 нижнего 2 резервуара, и включается насос 16 для нагнетания воды. По истечении некоторого времени (примерно 15-20 секунд) после открытия выходного гидроклапана 13 и включения насоса 16 для нагнетания воды, открываются входной клапан 9 первого 11 дополнительного резервуара и пневмоклапан 21 нижнего 2 резервуара. Жидкость из верхнего резервуара 1 через регулирующий гидроклапан 5 по выпускному 4 трубопроводу поступает к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 9 поступает в первый 11 дополнительный резервуар и наполняет его. Одновременно с этим сжатый воздух из первого 11 дополнительного резервуара по пневмотрубопроводу 24 поступает в нижний 2 резервуар, вытесняя из него жидкость. Тем самым снижаются энергозатраты на работу насоса 16 для нагнетания воды при перекачке жидкости из нижнего 2 резервуара по напорному 3 трубопроводу в верхний 1 резервуар. Жидкость из нижнего 2 резервуара, примерно 95% от его заполнения, перекачивается насосом 16 в верхний 1 резервуар. Одновременно с этим жидкость заполняет первый дополнительный 11 резервуар на 95% от его объема. Затем входной гидроклапаны 9 и дополнительный пневмоклапаны 22 первого 11 дополнительного резервуара, выходной гидроклапаны 13 и пневмоклапан 21 нижнего 2 резервуара, закрываются. Открывается пневмоклапан 18 нижнего 2 резервуара и воздух, находящийся в нем, выходит в атмосферу. Пневмоклапан 18 закрывается.Upon reaching a predetermined liquid level in the first 11 additional tank (operation is reproduced during the period of step 5), the input hydraulic valve 10 and the pneumatic valve 23 of the second 12 additional tank are closed by the signals from its level sensors (not shown in Fig.), And the output hydraulic valve is also closed 14 of the first 11 additional tanks. The outlet hydraulic valve 13 of the lower 2 reservoir opens, and the pump 16 for pumping water is turned on. After some time (approximately 15-20 seconds) after opening the outlet hydraulic valve 13 and turning on the pump 16 for pumping water, the inlet valve 9 of the first 11 additional tanks and the pneumatic valve 21 of the lower 2 tanks are opened. The liquid from the upper reservoir 1 through the control hydraulic valve 5 through the outlet 4 pipe enters the turbine generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. And the fluid flow spent by the hydroturbogenerator 6 along the drain 7 through the inlet hydraulic valve 9 enters the first 11 additional tank and fills it. At the same time, compressed air from the first 11 additional reservoir through the pneumatic pipe 24 enters the lower 2 reservoir, displacing fluid from it. This reduces the energy consumption for the operation of the pump 16 for pumping water when pumping liquid from the lower 2 reservoir through the pressure line 3 to the upper 1 reservoir. Liquid from the lower 2 reservoir, approximately 95% of its filling, is pumped by pump 16 to the upper 1 reservoir. At the same time, the liquid fills the first additional 11 reservoir by 95% of its volume. Then, the inlet hydraulic valves 9 and the additional pneumatic valves 22 of the first 11 additional tanks, the output hydraulic valves 13 and the pneumatic valve 21 of the lower 2 tanks, are closed. The pneumatic valve 18 of the lower 2 reservoir opens and the air inside it exits into the atmosphere. The pneumatic valve 18 closes.

После закрытия пневмоклапана 18 нижнего 2 резервуара открываются его входной гидроклапан 8 и пневмоклапан 21 (выполняется воспроизведение работы в период этапа 6). Одновременно с этим открываются выходной гидроклапан 15 и пневмоклапан 23 второго 12 дополнительного резервуара. Жидкость из верхнего 1 резервуара по выпускному 4 трубопроводу поступает к гидротурбогенератору 6, которым энергия потока жидкости преобразуется в электрическую энергию. А отработанный гидротурбогенератором 6 поток жидкости по водостоку 7 через входной гидроклапан 8 поступает в нижний резервуар 2. При этом сжимаемый жидкостью воздух из нижнего резервуара 2 через дополнительный пневмоклапан 21 по пневмотрубопроводу 24 поступает во второй 12 дополнительный резервуар, вытесняя из него жидкость через выходной гидроклапан 15 по дополнительному напорному 17 трубопроводу в верхний резервуар 1.After closing the pneumatic valve 18 of the lower 2 reservoir, its inlet hydraulic valve 8 and pneumatic valve 21 are opened (the work is reproduced during the period of step 6). At the same time, the output hydraulic valve 15 and the pneumatic valve 23 of the second 12 additional tank are opened. The liquid from the upper 1 tank through the outlet 4 pipeline enters the turbine generator 6, which converts the energy of the fluid flow into electrical energy. And the fluid flow worked out by the hydro-turbogenerator 6 through the drain 7 through the inlet valve 8 enters the lower reservoir 2. In this case, the air compressed by the liquid from the lower reservoir 2 through the additional pneumatic valve 21 through the pneumatic pipe 24 enters the second 12 additional reservoir, displacing fluid from it through the outlet hydraulic valve 15 additional pressure pipe 17 in the upper tank 1.

Далее устройство продолжает работу с цикличным повторением работы в периоды этапов 4, 5 и 6, вырабатывая на каждом из них электроэнергию.Further, the device continues to work with a cyclic repetition of work during the periods of stages 4, 5 and 6, generating electricity at each of them.

При ограниченном объеме жидкости (воды) на протяжении каждого этапа работы устройства по полезной модели гидротурбиной 6 вырабатывается электроэнергия непрерывно. Простота конструкции, возможность модульного изготовления, снижение мощности перекачивающего оборудования без снижения количества получаемой электроэнергии, позволяет применить менее дорогостоящее оборудование, снизить время на монтаж при строительстве. Кроме того, возможность реализации устройства в местах, не имеющих природных гидроресурсов, позволит расположить устройство в непосредственной близости от потребителя, сокращая затраты на энергоснабжение.With a limited volume of liquid (water) during each stage of operation of the device according to a utility model, a hydraulic turbine 6 generates electricity continuously. The simplicity of design, the possibility of modular manufacturing, reducing the power of the pumping equipment without reducing the amount of electricity received, allows the use of less expensive equipment, reduce installation time during construction. In addition, the possibility of implementing the device in places that do not have natural water resources will allow the device to be located in close proximity to the consumer, reducing energy costs.

Claims

A device for generating electrical energy, comprising upper and lower reservoirs, which is connected by a pressure pipe to a pump for injecting water with an upper reservoir connected by an exhaust pipe equipped with a turbo-generator, to a lower reservoir, characterized in that it further comprises one underneath between the upper and lower reservoirs to others, the first and second intermediate reservoirs connected by pipelines to the inlet hydraulic valves with the drain of the turbo-generator and through the outlet hydro anes by further pressure line to the upper tank, with pneumatic valves connected to the respective lower reservoir with the atmosphere, first and second additional reservoirs are interconnected via respective pneumatic valves additional tubing or piping.