RU146468U1

RU146468U1 - MINI HYDRO POWER PLANT

Info

Publication number: RU146468U1
Application number: RU2014118152/06U
Authority: RU
Inventors: Валентин Георгиевич Одинцов; Анатолий Андреевич Батаев; Владимир Григорьевич Буров; Владимир Андреевич Батаев
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Мини-гидроэлектростанция, включающая раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, установленные на раме механизм передачи энергии вращения, выполненный в виде по меньшей мере одного зубчатого ремня, генератор и, по меньшей мере, один понтон, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена установленными на раме со стороны потока направляющими подвижными створками и вертикальной стойкой, а генератор выполнен в виде мотор-колеса и установлен на верхнем конце вертикальной стойки.2. Мини-гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части вертикальной стойки дополнительно установлен шкив, а механизм передачи энергии вращения выполнен в виде двух зубчатых ремней, один из которых соединяет вал со шкивом, а второй - шкив с осью генератора.1. Mini-hydroelectric power plant, including a frame, a shaft mounted on the frame with blades mounted on it, a rotational energy transmission mechanism installed on the frame, made in the form of at least one toothed belt, a generator and at least one pontoon, characterized in that it is additionally equipped with movable guiding flaps and a vertical post installed on the frame on the flow side, and the generator is made in the form of a motor-wheel and is installed at the upper end of the vertical post. 2. Mini-hydroelectric power plant according to claim 1, characterized in that a pulley is additionally installed in the lower part of the vertical rack, and the rotation energy transmission mechanism is made in the form of two toothed belts, one of which connects the shaft to the pulley, and the second - the pulley to the generator axis.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области малой гидроэнергетики и может применяться для энергообеспечения удаленных объектов (жилого дома, турбазы, стоянки фермера и др.) за счет использования энергии небольших водотоков.The proposed utility model relates to the field of small hydropower and can be used to power remote objects (a house, a camp site, a farmer’s parking lot, etc.) through the use of energy from small streams.

Известна мини-гидроэлектростанция (далее мини - ГЭС) (), включающая вал с лопастями, редуктор, передаточный механизм и генератор, выполненный в виде асинхронного двигателя.Known mini-hydroelectric power station (hereinafter referred to as mini hydroelectric power station) (), including a shaft with blades, a gearbox, a transmission mechanism and a generator made in the form of an induction motor.

Данная мини-ГЭС позволяет использовать энергию водного потока малых рек для получения электроэнергии. Такая электростанция не нарушает экологию, так как не требует использования горючего с токсичными выбросами или строительства плотин и затопления водой значительных площадей.This mini-hydroelectric power station allows you to use the energy of the water stream of small rivers to generate electricity. Such a power plant does not violate the environment, since it does not require the use of fuel with toxic emissions or the construction of dams and flooding of large areas with water.

Недостатком известной мини-ГЭС является ее громоздкость и сложность установки, что ограничивает область ее использования и затрудняет остановку ее работы.A disadvantage of the known mini-hydroelectric power station is its bulkiness and complexity of installation, which limits the scope of its use and makes it difficult to stop its operation.

Наиболее близкой к предлагаемой является мини-гидроэлектростанция (прототип) (патент РФ на полезную модель №121870, МПК F03B 13/00, опубл. 10.11.2012), включающая раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, редуктор, связанный с валом и редуктором механизм передачи энергии вращения и генератор, выполненный в виде асинхронного двигателя с конденсаторами. Мини-гидроэлектростанция снабжена по меньшей мере одним понтоном, установленным на раме, механизм передачи энергии вращения выполнен в виде зубчатого ремня, редуктор выполнен двухступенчатым с передаточным числом по меньшей мере 1×25, причем, редуктор, механизм передачи энергии вращения и генератор установлены на раме.Closest to the proposed one is a mini-hydroelectric power station (prototype) (RF patent for utility model No. 121870, IPC F03B 13/00, publ. 10.11.2012), including a frame mounted on a frame with a shaft with blades mounted on it, a gearbox associated with shaft and gearbox rotational energy transmission mechanism and generator, made in the form of an induction motor with capacitors. The mini-hydroelectric power station is equipped with at least one pontoon mounted on the frame, the rotational energy transmission mechanism is made in the form of a toothed belt, the gearbox is made two-stage with a gear ratio of at least 1 × 25, moreover, the reducer, the rotational energy transmission mechanism and the generator are mounted on the frame .

Мини-гидроэлектростанция по патенту №121870 компактна и удобна в монтаже и эксплуатации. Она может быть установлена в любом произвольном месте на реке без сооружения каких-либо устройств на берегу реки.The mini-hydroelectric power station according to patent No. 121870 is compact and convenient in installation and operation. It can be installed in any arbitrary place on the river without the construction of any devices on the river bank.

Недостатком мини-гидроэлектростанции по патенту №121870 является сложность остановки ее работы и аккумулирования электроэнергии, например, в ночное время или когда нет работающих электроприборов. Это обусловлено тем, что поток воды поступает на лопасти постоянно, а генератор в виде асинхронного двигателя вырабатывает электроэнергию с высоковольтным напряжением, которую можно аккумулировать только при помощи дополнительного оборудования.The disadvantage of a mini-hydroelectric power station according to patent No. 121870 is the difficulty of stopping its operation and accumulating electricity, for example, at night or when there are no working electrical appliances. This is due to the fact that the flow of water enters the blades constantly, and the generator in the form of an induction motor generates electricity with a high voltage voltage, which can only be accumulated using additional equipment.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности использования мини-гидроэлектростанции.The problem solved by the proposed utility model is to increase the efficiency of using a mini-hydroelectric power station.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая мини-гидроэлектростанция включает раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, установленные на раме механизм передачи энергии вращения, выполненный в виде по меньшей мере одного зубчатого ремня, генератор и, по меньшей мере, один понтон. Дополнительно она снабжена вертикальной стойкой и установленными на раме со стороны потока направляющими подвижными створками, а генератор выполнен в виде мотор-колеса и установлен на верхнем конце вертикальной стойки.The problem is solved in that the proposed mini-hydroelectric power station includes a frame, a shaft mounted on the frame with blades mounted on it, a rotation energy transmission mechanism mounted on the frame, made in the form of at least one toothed belt, a generator and at least one pontoon . In addition, it is equipped with a vertical strut and guiding movable leaves mounted on the frame from the flow side, and the generator is made in the form of a motor-wheel and is mounted on the upper end of the vertical strut.

Снабжение мини-гидроэлектростанции направляющими подвижными створками обеспечит возможность регулирования скорости потока, а в случае необходимости - остановки работы мини-ГЭС. Это позволит повысить эффективность ее использования, легко и просто остановить работу мини-ГЭС на период, когда необходимость в выработке электроэнергии отпадет.The supply of the mini-hydroelectric power plant with guiding movable leaves will provide the ability to control the flow rate, and, if necessary, stop the operation of the mini-hydroelectric power station. This will increase the efficiency of its use, and easily and simply stop the operation of the mini-hydroelectric power station for a period when the need for generating electricity disappears.

Выполнение генератора в виде мотор-колеса обеспечивает возможность выработки электроэнергии с низковольтным напряжением от 12 до 48 Вольт. Низковольтное напряжение позволяет накапливать электроэнергию в аккумуляторах без дополнительного сложного оборудования. Благодаря этому при неработающих электроприборах происходит аккумулирование электроэнергии, что исключает работу мини-гидроэлектростанции вхолостую.The implementation of the generator in the form of a motor wheel provides the ability to generate electricity with low voltage from 12 to 48 volts. Low-voltage voltage allows you to accumulate electricity in batteries without additional complex equipment. Due to this, during non-working electrical appliances, electric energy accumulation occurs, which excludes the operation of the mini-hydroelectric power station idle.

В совокупности выполнение генератора в виде мотор-колеса и снабжение мини-гидроэлектростанции подвижными направляющими створками позволят повысить эффективность ее использования, поскольку вырабатываемая электроэнергия при неработающих электроприборах аккумулируется для последующего использования, а скорость потока воды регулируется, обеспечивая необходимую скорость вращения лопастей или их полную остановку.Taken together, the implementation of the generator in the form of a motor wheel and supplying the mini-hydroelectric power station with movable guide flaps will increase the efficiency of its use, since the generated electricity with idle electrical appliances is accumulated for subsequent use, and the water flow rate is regulated, providing the necessary speed of rotation of the blades or their complete stop.

Для обеспечения возможности установки мотор-колеса существенно выше уровня воды целесообразно в нижней части вертикальной стойки дополнительно установить шкив, а механизм передачи энергии вращения, выполнить в виде двух зубчатых ремней, один из которых соединяет вал со шкивом, а второй - шкив с осью генератора.To ensure the possibility of installing the motor-wheel significantly higher than the water level, it is advisable to additionally install a pulley in the lower part of the vertical rack, and the rotational energy transmission mechanism, in the form of two toothed belts, one of which connects the shaft to the pulley, and the second - the pulley to the axis of the generator.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически представлена заявляемая мини гидроэлектростанция, вид сбоку; на фиг. 2 - вид сверху.The proposed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic representation of the claimed mini hydroelectric power station, side view; in FIG. 2 is a plan view.

Предлагаемая мини-гидроэлектростанция (фиг. 1, 2) включает раму 1, установленный на раме вал 2 с насаженными на нем лопастями 3, установленные на раме 1 механизм передачи энергии вращения, выполненный в виде по меньшей мере одного зубчатого ремня 4, генератор 5, выполненный в виде мотор-колеса, и, по меньшей мере, один понтон 6. На раме 1 со стороны потока установлены направляющие подвижные створки 7. Генератор 5 установлен на вертикальной стойке 8.The proposed mini-hydroelectric power station (Fig. 1, 2) includes a frame 1, a shaft 2 mounted on the frame with blades 3 mounted on it, a rotation energy transmission mechanism mounted on the frame 1, made in the form of at least one toothed belt 4, generator 5, made in the form of a motor wheel, and at least one pontoon 6. On the frame 1 from the flow side are installed guide movable flaps 7. The generator 5 is mounted on a vertical strut 8.

Предлагаемая мини-гидроэлектростанция работает следующим образом.The proposed mini-hydroelectric station operates as follows.

Мини-гидроэлектростанцию доставляют автотранспортом к месту использования. Производят сборку и установку на воду, а затем стопорят установку с помощью стопорного устройства (на фиг. не показано). Затем производят настройку параметров и запуск мини-гидроэлектростанции.The mini-hydroelectric power station is delivered by truck to the place of use. Assemble and install on water, and then lock the installation using a locking device (not shown in Fig.). Then, the parameters are adjusted and the mini-hydroelectric power station is launched.

Створки 7 настраивают для получения оптимальной скорости потока воды. Под действием потока воды лопасти 3 начинают вращаться и вращать вал 2, на котором они установлены. Зубчатый ремень 4 передает энергию вращения с вала 2 на генератор 5 в виде мотор-колеса. Генератор 5 преобразует энергию вращения в электрическую энергию низковольтного напряжения, которая поступает к пользователю. Пользователь может использовать полученную электроэнергию для работы низковольтных приборов или накапливать ее в аккумуляторах для последующего использования.The flaps 7 are tuned to obtain the optimum flow rate of water. Under the action of the water flow, the blades 3 begin to rotate and rotate the shaft 2 on which they are mounted. Toothed belt 4 transfers rotational energy from shaft 2 to generator 5 in the form of a motor wheel. The generator 5 converts the energy of rotation into electrical energy of low voltage, which is supplied to the user. The user can use the generated electricity to operate low-voltage devices or store it in batteries for later use.

При возникновении необходимости остановки работы мини-ГЭС створки 7 устанавливают в положение, обеспечивающее полное перекрытие потока воды. Поток воды перестает поступать на лопасти 3 и мини-гидроэлектростанция прекращает вырабатывать электроэнергию.When it becomes necessary to stop the operation of the mini-hydroelectric station, the shutters 7 are set to a position that ensures complete shutoff of the water flow. The flow of water stops flowing to blades 3 and the mini-hydroelectric power station stops generating electricity.

Когда снова возникнет необходимость в выработке электроэнергии, створки 7 просто устанавливают в положение, обеспечивающее доступ потока воды к лопастям 3, и мини-ГЭС начинает выработку электроэнергии.When again there is a need for power generation, the shutters 7 are simply set in a position that provides access to the water flow to the blades 3, and the mini-hydroelectric power station starts generating electricity.

Использование предлагаемой мини гидроэлектростанции очень просто, не требует эксплуатационных затрат и затрат на техническое обслуживание. Использование источников бесперебойного питания или аккумуляторных батарей позволит более рационально использовать ресурс мини-ГЭС за счет накапливания электроэнергии, например, в ночное время. Кроме того, низковольтное напряжение повысит безопасность работы предлагаемой мини-ГЭС.Using the proposed mini hydroelectric power station is very simple, does not require operating costs and maintenance costs. The use of uninterruptible power supplies or rechargeable batteries will allow more rational use of the resource of mini-hydroelectric power stations due to the accumulation of electricity, for example, at night. In addition, low voltage will increase the safety of the proposed mini-hydro.

Возможность остановки работы мини-ГЭС без демонтажа также обеспечивает более рациональное использование мини-ГЭС и, кроме того, повышает ресурс ее работы за счет исключения холостого вращения лопастей и, следовательно, уменьшения износа деталей.The possibility of stopping the operation of the mini-hydroelectric power station without dismantling also ensures a more rational use of the mini-hydroelectric power station and, in addition, increases its service life by eliminating idle rotation of the blades and, therefore, reducing wear of parts.

Кроме того, предлагаемая мини-гидроэлектростанция позволяет сохранять природный ландшафт и окружающую среду. Отсутствует отрицательное влияние на качество воды: она полностью сохраняет первоначальные природные свойства.In addition, the proposed mini-hydroelectric power station allows preserving the natural landscape and the environment. There is no negative impact on the quality of water: it fully retains its original natural properties.

Claims

1. A mini-hydroelectric power station, including a frame, a shaft mounted on the frame with blades mounted on it, a rotation energy transmission mechanism mounted on the frame, made in the form of at least one toothed belt, a generator and at least one pontoon, characterized in that it is additionally equipped with guiding movable leaves and a vertical strut mounted on the frame from the flow side, and the generator is made in the form of a motor wheel and is mounted on the upper end of the vertical strut.

2. The mini-hydroelectric power station according to claim 1, characterized in that a pulley is additionally installed in the lower part of the vertical rack, and the rotational energy transmission mechanism is made in the form of two gear belts, one of which connects the shaft to the pulley, and the second to the pulley with the axis of the generator .