RU186893U1 - Плавучая гирляндная минигидроэлектростанция - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к конструкциям минигидроэлектростанций, которые могут быть использованы преимущественно в геологоразведочных партиях, в сфере туризма, а также на небольших предприятиях, фермерских хозяйствах, а также в пограничных заставах, дежурных постах МЧС, расположенных в труднодоступных горных районах, вблизи бурных горных рек и речек.

Предлагаемая минигидроэлектростанция содержит электрический генератор, к выходному валу которого с помощью соединительной муфты подключен трос, с жестко закрепленными на нем роторами, погруженными в воду. Согласно заявленной полезной модели, трос с роторами размещен продольно потоку воды, при этом роторы размещены на тросе на некотором заданном расстоянии друг от друга, при этом в промежутке между роторами и на свободном конце троса размещены поплавки обтекаемой формы, удерживающие трос с роторами в верхнем слое водного потока.

Для снижения травмоопасности для обитателей водной среды роторы выполнены из резины или мягкого пластика.

Для повышения надежности и электробезопасности в качестве электрического генератора используется генератор закрытого типа, где все элементы конструкции размещены в водонепроницаемом корпусе, а передача крутящего момента от троса на выходной вал электрического генератора осуществляется через редукторный или ременный мультипликатор без механического контакта с помощью магнитной муфты.

Конструкция минигидроэлектростанций обеспечивает удобства при транспортировке и размещении на малых горных реках, а также необходимую безопасность для обитателей водной среды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, в частности, к конструкциям малогабаритных гидроэлектростанций, которые могут быть использованы преимущественно в геологоразведочных партиях, в сфере туризма, а также на небольших предприятиях, фермерских хозяйствах, а также в пограничных заставах, дежурных постах МЧС, расположенных в труднодоступных горных районах, вблизи бурных горных рек и речек.

Известна плавучая бесплотинная минигидроэлектростанция конструкции инженера Б. Кажинского, содержащая деревянную платформу, размещенную на двух поплавках (катамаранного типа), водяное (рабочее) колесо, соединенное при помощи клиноременного мультипликатора с электрогенератором, линию электропередачи, а также растяжки с якорем (6 штук) и размещенные на платформе вспомогательное и техническое помещения (www.freeseller.ru/2847-plavuchaj…-mini-gjes.html.) [1].

Известная минигидроэлектростанция имеет низкий КПД, а также сложную, массивную и не транспортабельную в сложных горных условиях конструкцию. При диаметре водяного колеса 6 метров с 24 лопатками-лопастями (длина и ширина у них соответственно равны 4,5 и 1,0 м) на российских реках (со скоростью течения 1…1,5 м/с) «сердце» такой минигидроэлектростанции делает 10-12 оборотов в минуту, развивая на валу мощность до 6 кВт. Кроме того, конструкция водяного колеса не обеспечивает необходимую безопасность для обитателей водной среды, например, рыб.

Известна также погружная или наплывная рамная гидроэлектростанция, снабженная поперечными роторами и генератором электрического тока, которая задействует только часть русла реки, причем установить такую гидроэлектростанцию можно на понтоне или плоте или вовсе опустить на дно водоема. [1].

Однако подобные гидроэлектростанции имеют достаточно сложную конструкцию и могут быть использованы исключительно на крупных реках и совершенно не пригодны для использования на малых горных реках и речках, где скорость водного потока может быть значительным. Кроме того конструкция поперечных роторов таких электростанций не обеспечивает необходимую безопасность для обитателей водной среды.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому объекту является плавучая гирляндная гидроэлектростанция, которая представляет собой трос, с жестко закрепленными на нем роторами. Трос перекинут с одного берега реки на другой. Роторы как бусы нанизаны на трос и полностью погружены в воду. Поток воды вращает роторы, роторы вращают трос. Один конец троса соединен с подшипником, второй с валом генератора (http://sovet-ingenera.com/eco-energy/eko-dom/gidroelektrostanciya-svoimi-rukami.html) (ПРОТОТИП).

К недостаткам известной плавучей гирляндной гидроэлектростанции можно отнести большую ее материалоемкость и массивность, опасность для окружающих (длинный подводный трос, скрытые в воде роторы, перегораживание реки) и низкий КПД. В этой связи такие гидроэлектростанции используются преимущественно в безлюдной местности (например, около летних пастбищ).

Техническим результатом заявленной полезной модели является создание легкого и транспортабельного варианта плавучей гирляндной минигидроэлектростанции со съемными и упрощенными элементами конструкции, обеспечивающими удобства при транспортировке и размещении на малых горных реках и речушках, а также повышенный КПД и необходимую безопасность для обитателей водной среды.

Технический результат достигается тем, что в известной плавучей гирляндной гидроэлектростанции, содержащей электрический генератор, к выходному валу которого с помощью соединительной муфты подключен трос, с жестко закрепленными на нем роторами, погруженными в воду, согласно заявленной полезной модели, трос с роторами размещен продольно потоку воды, при этом роторы размещены на тросе на некотором заданном расстоянии друг от друга, при этом в промежутке между роторами и на свободном конце троса размещены поплавки обтекаемой формы, удерживающие трос с роторами в верхнем слое водного потока.

Технический результат достигается и тем, что все элементы гидроэлектростанции выполнены съемными, а роторы при этом выполнены из резины или мягкого пластика.

Технический результат достигается также и тем, что в качестве электрического генератора используется генератор закрытого типа, где все элементы конструкции размещены в водонепроницаемом корпусе, а передача крутящего момента от троса на вал генератора осуществляется через редукторный или ременный мультипликатор без механического контакта с помощью магнитной муфты.

Предложенная плавучая гирляндная минигидроэлектростанция отличается от прототипа тем, что она содержит съемные и упрощенные элементы конструкции, обеспечивающие удобства при транспортировке и размещении на малых горных реках и речках, а также малый вес и повышенный КПД. Она также обеспечивает необходимую безопасность для обитателей водной среды.

На рисунке (Фиг. 1) представлена схематично гирляндная плавучая минигидроэлектростанция (вид сбоку), а на рисунке (Фиг. 2) показан фрагмент троса с жестко закрепленными на нем роторами и поплавками.

Плавучая гирляндная минигидроэлектростанция (далее минигидроэлектростанция) содержит размещенный на платформе 1 с опорами (стойками) 2 электрический генератор 3, к выходному валу которого с помощью магнитной муфты 4 подключен редукторный мультипликатор 5. К мультипликатору 5 с помощью соединительной муфты 6 подключен трос 7, с жестко закрепленными на нем роторами 8, погруженными в воду. Трос 7 с роторами 8 размещен продольно потоку воды (Фиг. 1).

Для обеспечения условий, удерживающих трос 7 с роторами 8 в верхнем слое водного потока, роторы 8 размещены на тросе 7 на некотором заданном расстоянии друг от друга, при этом в промежутке между роторами 8 и на свободном конце троса 7 размещены поплавки обтекаемой формы 9 (направление потока воды на рисунке (Фиг. 1) показано стрелкой «А». Роторы 8 и поплавки 9 прикреплены к тросу 7 с помощью винтовых зажимов 10 (Фиг. 2).

Для повышения надежности и электробезопасности в качестве электрического генератора 3 используется генератор закрытого типа, где все элементы конструкции размещены в водонепроницаемом корпусе, а передача крутящего момента от троса 7 на выходной вал электрического генератора 3 осуществляется через редукторный или ременный мультипликатор 5 без механического контакта с помощью магнитной муфты 4. В данном случае крутящий момент на вал электрического генератора осуществляется через редукторный мультипликатор 4.

Для снижения травмоопасности для обитателей водной среды, например, рыб, роторы 8 выполнены из резины или мягкого пластика.

Для обеспечения удобств при транспортировке и размещении минигидроэлектростанции на малых горных реках и речках все элементы конструкции выполнены съемными.

Доставка мощных минигидроэлектростанций к месту назначения может осуществляться с помощью автотранспортных средств, имеющих хорошую проходимость в горных условиях, а маломощные минигидроэлектростанции могут доставляться к месту назначения в разобранном виде в рюкзаках.

После доставки минигидроэлектростанции к месту назначения производят ее сборку и установку в русле реки или речки в той ее части, где скорость водного потока является наивысшей.

Если расстояние между берегами горной речки является незначительным и составляет, к примеру, 1-2 метра, то с двух сторон речки устанавливают опоры (стойки) 2 на которых крепят платформу 1, с размещенными на ней электрическим генератором 3 и мультипликатором 5. При значительных расстояниях между берегами бурных рек и речек, платформу 1 на опорах 2 размещают на одном берегу, в выступающей в воду ее части, так чтобы трос 7 с роторами 8 и поплавками 9 находились в верхнем слое водной поверхности, в той ее части, где скорость водного потока является наивысшей.

В процессе работы минигидроэлектростанции вырабатываемая электрическая энергия от электрического генератора 3 по линии электропередачи (на рисунках не показано) поступает на соответствующие преобразователи, установленные на берегу и используется для нужд потребителем.

Предложенная минигидроэлектростанция отличается от прототипа тем, что она содержит съемные и упрощенные элементы конструкции, обеспечивающие удобства при транспортировке и размещении на малых горных реках и речках, а также малый вес и повышенный КПД. Конструкция роторов и поплавков, а также продольное размещение гирляндной минигидроэлектростанции в потоке воды обеспечивают также необходимую безопасность для обитателей водной среды.

К достоинствам предлагаемой минигидроэлектростанции можно отнести то, что она может найти широкое применение в геологоразведочных партиях, туристических походах, где наличие электрической энергии крайне необходимо для зарядки аккумуляторов радиостанций и других технических средств связи. Минигидроэлектростанция может найти также широкое применение в пограничных заставах, дежурных постах МЧС, расположенных в труднодоступных горных районах, вблизи бурных горных рек и речек.

В настоящее время создан опытный образец минигидроэлектростанции, который проходит успешные тестовые испытания на бурных горных речках вблизи г. Нальчика.

Claims (3)

1. Плавучая гирляндная минигидроэлектростанция, содержащая электрический генератор, к выходному валу которого с помощью соединительной муфты подключен трос, с жестко закрепленными на нем роторами, погруженными в воду, отличающаяся тем, что трос с роторами размещен продольно потоку воды, при этом роторы размещены на тросе на некотором заданном расстоянии друг от друга, при этом в промежутке между роторами и на свободном конце троса размещены поплавки обтекаемой формы, удерживающие трос с роторами в верхнем слое водного потока.

2. Плавучая минигидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что все элементы гидроэлектростанции выполнены съемными, а роторы при этом выполнены из резины или мягкого пластика.

3. Плавучая минигидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве электрического генератора используется генератор закрытого типа, где все элементы конструкции размещены в водонепроницаемом корпусе, а передача крутящего момента от троса на вал генератора осуществляется через редукторный или ременный мультипликатор без механического контакта с помощью магнитной муфты.

Images