RU223093U1 - Гидрогенератор малой мощности - Google Patents
Гидрогенератор малой мощности Download PDFInfo
- Publication number
- RU223093U1 RU223093U1 RU2023121396U RU2023121396U RU223093U1 RU 223093 U1 RU223093 U1 RU 223093U1 RU 2023121396 U RU2023121396 U RU 2023121396U RU 2023121396 U RU2023121396 U RU 2023121396U RU 223093 U1 RU223093 U1 RU 223093U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- impeller
- electrical
- stator
- protective cover
- Prior art date
Links
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 208000032953 Device battery issue Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005580 NiCd Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к гидроэлектротехнике, а именно к устройствам для автономной генерации электроэнергии, преобразовывающим гидравлическую энергию движущейся воды в электрическую энергию стабилизированного напряжения для последующего электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов. Технической проблемой полезной модели является разработка гидрогенератора малой мощности, обеспечивающего автономное питание электроприемников. Техническим результатом является повышение надежности устройства за счет усовершенствования конструкции. Технический результат достигается тем, что в гидрогенераторе электроэнергии, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, многолопастное рабочее колесо, поверх которого закреплена круглая пластмассовая площадка, рабочего колесо расположено в горизонтальной плоскости и установлено на внутренней поверхности корпуса с помощью верхнего и нижнего соединительных узлов, электрическую часть внутри корпуса, статор, магнит, установленный на площадке, широтно-импульсный стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом статора, магнитный сетчатый фильтр, установленный на входном патрубке устройства, защитную крышку, прижимную крышку, при этом входной и выходной патрубки встроены в корпус и составляют с ним единое целое, согласно полезной модели внутри рабочего колеса по кругу установлен кольцеобразный постоянный магнит, защитная крышка соединена с корпусом и закрывает электрическую часть устройства, прижимная крышка установлена над рабочим колесом и закреплена в корпусе.
Description
Полезная модель относится к гидроэлектротехнике, а именно к устройствам для автономной генерации электроэнергии, преобразовывающим гидравлическую энергию движущейся воды в электрическую энергию стабилизированного напряжения для последующего электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов.
Из уровня техники известна система накопления и распределения энергии (патент RU 2737616, МПК H02J 3/32, H02J 7/02, опубл. 01.12.2020), предназначенная для подключения к системе электроснабжения, включающей источник питания, и к нагрузке, включающая подсистему управления системы накопления энергии (ПУ СНЭ), соединенную с подсистемой накопления, подсистему преобразования, соединенную с ПУ СНЭ, содержащую двунаправленный преобразователь и блок управления преобразователем. Блок управления преобразователем имеет входы измерения мгновенных значений напряжения источника питания и нагрузки, тока нагрузки, тока звена переменного тока преобразователя, входы измерения тока и напряжения звена постоянного тока преобразователя, блок управления преобразователем выполнен с возможностью сохранять алгоритмы работы системы накопления и распределения энергии и объединен с двунаправленным преобразователем.
Однако данная система имеет низкую стабильность работы в процессе её эксплуатации.
Известно устройство для электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов (патент RU 120527, МПК H02M 9/00, опубл. 20.09.2012), которое содержит источник электроэнергии, подключенный к блоку питания, и накопитель электроэнергии. Источником электроэнергии является гидротурбина, расположенная в середине цилиндрической части отводного канала и закрепленная посредством фланцевых соединений с водоподводящей и водоотводящей частями, причем выход электрогенератора подключен к статическим преобразователям электроэнергии.
Однако для стабильной работы устройства необходимо подобрать аккумуляторную батарею, способную сохранять свою электрическую емкость при низких температурах.
Наиболее близким к заявляемому является гидрогенератор электроэнергии (патент RU 163489, МПК F03B 13/00, F03B 17/06), содержащий корпус с входным патрубком, многолопастное рабочее колесо, статор, электрическую часть внутри корпуса. Гидрогенератор снабжен круглой пластмассовой площадкой, закрепленной поверх многолопастного рабочего колеса, расположенного в горизонтальной плоскости и установленного на внутренней поверхности корпуса с помощью верхнего и нижнего соединительных узлов, шесть магнитов, установленных на площадке по кругу на равном расстоянии друг от друга, широтно-импульсный стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом статора, магнитный сетчатый фильтр, установленный на входном патрубке устройства, дополнительный выходной патрубок, причем оба патрубка встроены в корпус и составляют с ним единое целое, корпус выполнен из металла и имеет защитную крышку, закрывающую верхнюю часть корпуса, прижимную крышку, установленную над площадкой с магнитами, а статор установлен и жестко фиксирован на прижимной крышке.
Однако данное устройство имеет низкую стабильность работы в процессе его эксплуатации.
Технической проблемой полезной модели является разработка гидрогенератора малой мощности, обеспечивающего автономное питание электроприемников.
Техническим результатом является повышение надежности устройства за счет усовершенствования конструкции.
Технический результат достигается тем, что в гидрогенераторе электроэнергии для автономного питания электроприемников, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, круглую пластмассовую площадку, многолопастное рабочее колесо, расположенное в горизонтальной плоскости и установленное на внутренней поверхности корпуса с помощью верхнего и нижнего соединительных узлов, электрическую часть внутри корпуса, защитную крышку, прижимную крышку, статор, установленный на прижимной крышке, широтно-импульсный стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом статора, магнитный сетчатый фильтр, установленный на входном патрубке устройства, защитная крышка соединена с корпусом и закрывает электрическую часть устройства, при этом входной и выходной патрубки встроены в корпус и составляют с ним единое целое, согласно полезной модели внутри рабочего колеса по кругу установлен кольцеобразный постоянный магнит, поверх круглой пластмассовой площадки закреплено многолопастное рабочее колесо, прижимная крышка установлена над рабочим колесом и закреплена в корпусе, при этом статор фиксирован внутри пластмассовой площадки.
Защитная крышка содержит резиновую прокладку.
Постоянный магнит изготовлен из неодима или феррита.
Полезная модель поясняется чертежами,
на фиг. 1 - изображено заявляемое устройство;
на фиг. 2 - изображена схема установки гидрогенератора на трубопроводе.
Позициями на чертежах обозначено:
1. корпус
2. круглая пластмассовая площадка
3. рабочее колесо
4. кольцеобразный постоянный магнит
5. верхний соединительный узел
6. нижний соединительный узел
7. центрирующий выступ на корпусе
8. направляющая для рабочего колеса
9. центрирующий выступ на прижимной крышке
10. прижимная крышка
11. статор
12. широтно-импульсный стабилизатор напряжения
13. электропровод
14. DC-DC преобразователь
15. защитная крышка
16. входной патрубок
17. магнитный сетчатый фильтр
18. выходной патрубок
19. логгер
20. расходомер воды
21. гидрогенератор
Гидрогенератор содержит корпус 1, внутри которого расположена круглая пластмассовая площадка 2, поверх которой расположено многолопастное рабочее колесо 3, внутри которого по кругу установлен кольцеобразный постоянный магнит 4, изготовленный из неодима или из феррита (фиг. 1). Рабочее колесо 3 расположено в горизонтальной плоскости и установлено на внутренней стороне корпуса 1 с помощью верхнего 5 и нижнего 6 соединительных. Нижний узел 6 имеет центрирующий выступ 7 на корпусе 1 с направляющей 8 для рабочего колеса. Верхний узел 5 имеет центрирующий выступ на прижимной крышке 9. Рабочее колесо 3 фиксировано по оси корпуса за счет прижимной крышки 10, которая расположена над рабочим колесом 3, и закреплена в корпусе резьбовыми соединениями. С помощью резиновой прокладки прижимная крышка 10 герметизирует нижнюю часть корпуса от попадания воды в электрическую часть устройства. На прижимной крышке 10 установлен статор 11, фиксированный клейким диэлектрическим компаундом. Статор 11 подключен к широтно-импульсному стабилизатору напряжения 12, который фиксирован клейким диэлектрическим компаундом. К широтно-импульсному стабилизатору напряжения 12 подсоединены два электропровода 13, предназначенные для подачи напряжения в DC-DC преобразователь 14 на основе чипа XL6009. От DC-DC преобразователя 14 на основе чипа XL6009 подсоединены два электропровода 13, предназначенные для подачи напряжения потребителю. Электрическую часть устройства герметично закрывает защитная крышка 15, соединенная резьбовыми соединениями с корпусом 1. Для герметичности защитная крышка 15 имеет резиновую прокладку. На входном патрубке 16 корпуса 1 резьбовым соединением закреплен магнитный сетчатый фильтр 17 для фильтрации ферромагнитных частиц, содержащихся в воде. Теплоноситель, пройдя через устройство, отводится через выходной патрубок 18. Входной и выходной патрубки устройства встроены в корпус и составляют с ним единое целое.
Гидрогенератор 21 реализован на принципе преобразования кинетической энергии в электрическую с возможностью контроля заряда устанавливаемых аккумуляторов никель-кадмиевого типа, которые благодаря программируемому контроллеру заряда, будут работать с максимальным сроком службы.
Гидрогенератор малой мощности представляет собой возобновляемый источник энергии. Внутри его корпуса расположен NiCd (никель-кадмиевый) аккумулятор и схема стабилизации, обеспечивающая на выходе напряжение от 3,6 В до 24 В.
В данном устройстве используют аккумуляторную батарею типа ER34615 D 3.6V, емкостью (mAh): 19000.
Программируемый контроллер заряда позволяет правильно и безопасно заряжать аккумуляторы. Пользователю предоставляется возможность самостоятельно установить режим заряда, исходя из требуемой задачи, типа аккумулятора, его напряжения, окружающей температуры и т.д.
Устройство также содержит программируемый контроллер разряда, который позволяет защищать аккумулятор от перезаряда.
Повышающий DC-DC преобразователь на основе чипа XL6009 позволяет использовать данный комплекс как основной, а в случае выхода из строя аккумуляторной батареи, как резервный источник питания оборудования.
Выходное напряжение повышающего преобразователя регулируется подстрочным резистором.
Модуль предназначен для заряда аккумулятора, но может и самостоятельно осуществлять электроснабжение следующего оборудования:
логгер Promodem 120.02 (замена стандартного источника питания логгера (батарея) на питание от гидрогенератора);
автономный электромагнитный счетчик Питерфлоу СВ (подключение резервного питания от гидрогенератора);
датчики давления и температуры в свою очередь запитаны от логгера Promodem 120.02.
Реализация предлагаемой схемы позволит минимизировать риск потери связи между технологическим оборудованием на трубопроводе с автоматизированной системой диспетчерского управления, а также существенно продлит срок безотказной работы системы в целом. С целью достижения наибольшей эффективности гидрогенератора предлагается его установка на трубопроводе следующим образом (фиг. 2).
Монтаж генераторной установки осуществляют через байпас под углом 45° к трубопроводу, глубина погружения врезки в основной трубопровод - середина диаметра трубы, материал врезки идентичен материалу трубопровода. Диаметр врезки в трубопровод составляет 15 мм. Врезку располагают на осевом расстоянии не менее 10 диаметров трубопровода перед приборами учета и на расстоянии не менее 5 диаметров трубопровода после приборов учета. Байпас с обеих сторон снабжен шаровыми кранами. Гидрогенератор вместе с аккумулятором размещен в корпусе класса IP68.
Устройство работает следующим образом.
Во входной патрубок тангенциально подводится рабочая среда (носитель системы тепло и водоснабжения). Проходя через корпус устройства, среда воздействует на лопасти рабочего колеса. В результате многолопастное рабочее колесо, внутри которого по кругу установлен кольцеобразный постоянный магнит, изготовленный из неодима или из феррита, установленное на круглый выступ пластмассовой площадки, приходит во вращательное движение. Магниты генерируют электрическую энергию в неподвижном статоре, который фиксирован внутри пластмассовой площадки клейким диэлектрическим компаундом. Электрическая энергия, генерируясь в статоре, проходит через широтно-импульсный стабилизатор, к которому подсоединены два электропровода, предназначенные для подачи напряжения в DC-DC преобразователь на основе чипа XL6009. От DC-DC преобразователя на основе чипа XL6009 подсоединены два электропровода, предназначенные для подачи напряжения потребителю. Отработанная вода отводится через выходной патрубок.
Таким образом, разработано надежное устройство, которое за счет усовершенствования конструкции обеспечивает автономное питание электроприемников.
Claims (3)
1. Гидрогенератор электроэнергии для автономного питания электроприемников, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, круглую пластмассовую площадку, многолопастное рабочее колесо, расположенное в горизонтальной плоскости и установленное на внутренней поверхности корпуса с помощью верхнего и нижнего соединительных узлов, электрическую часть внутри корпуса, защитную крышку, прижимную крышку, статор, установленный на прижимной крышке, широтно-импульсный стабилизатор напряжения, вход которого соединен с выходом статора, магнитный сетчатый фильтр, установленный на входном патрубке устройства, защитная крышка соединена с корпусом и закрывает электрическую часть устройства, при этом входной и выходной патрубки встроены в корпус и составляют с ним единое целое, отличающийся тем, что внутри рабочего колеса по кругу установлен кольцеобразный постоянный магнит, поверх круглой пластмассовой площадки закреплено многолопастное рабочее колесо, прижимная крышка установлена над рабочим колесом и закреплена в корпусе, при этом статор фиксирован внутри пластмассовой площадки.
2. Гидрогенератор по п. 1, отличающийся тем, что защитная крышка содержит резиновую прокладку.
3. Гидрогенератор по п. 1, отличающийся тем, что постоянный магнит изготовлен из неодима или феррита.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU223093U1 true RU223093U1 (ru) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993002258A1 (de) * | 1991-07-20 | 1993-02-04 | Cosmos Entwicklungs- Und Forschungsanstalt | Sanitärarmatur |
| RU2082272C1 (ru) * | 1994-08-26 | 1997-06-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для преобразования энергии волн в электрическую энергию |
| RU120527U1 (ru) * | 2012-04-06 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" | Автономное устройство для электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов |
| CN202560442U (zh) * | 2012-05-22 | 2012-11-28 | 胡玉全 | 嵌入式发电机 |
| RU163489U1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВПО "АГТУ" | Гидрогенератор электроэнергии |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993002258A1 (de) * | 1991-07-20 | 1993-02-04 | Cosmos Entwicklungs- Und Forschungsanstalt | Sanitärarmatur |
| RU2082272C1 (ru) * | 1994-08-26 | 1997-06-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для преобразования энергии волн в электрическую энергию |
| RU120527U1 (ru) * | 2012-04-06 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" | Автономное устройство для электропитания элементов управления и автоматики трубопроводов |
| CN202560442U (zh) * | 2012-05-22 | 2012-11-28 | 胡玉全 | 嵌入式发电机 |
| RU163489U1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВПО "АГТУ" | Гидрогенератор электроэнергии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chang et al. | Review on distributed energy storage systems for utility applications | |
| CN107516905B (zh) | 一种多元耦合储能系统 | |
| US20160372763A1 (en) | Apparatus of Multifunctional Integrating Flow Battery | |
| CN201786566U (zh) | 离网型具备不间断供电的垂直轴风力发电机控制系统 | |
| US20090076661A1 (en) | Apparatus, system, and method to manage the generation and use of hybrid electric power | |
| CN105846419B (zh) | 基于直流微电网的光伏、柴油互补供电系统 | |
| US20190331084A1 (en) | Pumped storage power station with ultra-capacitor array | |
| CN103928697A (zh) | 一种具有紧急备用电源功能的液流电池系统 | |
| EP2818700B1 (en) | Wind power generation system | |
| CN109268698A (zh) | 一种自发电式管路泄漏监测系统 | |
| RU223093U1 (ru) | Гидрогенератор малой мощности | |
| Dhal et al. | Solar powered mobile power bank systems | |
| CN108110826B (zh) | 液流电池装置的能量回收的控制方法及系统 | |
| Haque et al. | Study of a solar PV-powered mini-grid pumped hydroelectric storage & its comparison with battery storage | |
| CN212835690U (zh) | 一种水流蓄能的智能水龙头 | |
| CN105240204A (zh) | 一种具有感应控制端的微型组合式发电机系统 | |
| CN205429771U (zh) | 智能自适应快充移动电源 | |
| CN206759146U (zh) | 一种应用于智能水表的自发电装置 | |
| CN201562992U (zh) | 充电式电动工具的电池包快速充电器 | |
| CN220139954U (zh) | 一种水能洁具全自动控制主机 | |
| CN111456163A (zh) | 水流蓄能的智能水龙头 | |
| CN111219522A (zh) | 一种免维护自动续能的感应放水装置及其工作方法 | |
| CN216435945U (zh) | 一种基于零碳建筑的小型液流电池储能循环系统 | |
| CN2454428Y (zh) | 感应式自动冲水卫生设备 | |
| CN218407656U (zh) | 一种基于污水厂水利发电的储能系统 |