RU2509913C2

RU2509913C2 - Устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию

Info

Publication number: RU2509913C2
Application number: RU2012119817/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Куканков; Сергей Владимирович Колесников; Владислав Сергеевич Куканков; Максим Андреевич Фомичев
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2014-03-20
Also published as: RU2012119817A

Abstract

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электрическую. Устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию содержит судно, приводимое в движение гребным винтом, выполненное в виде катамарана, транспортер с валами 8 и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками. Края ленты выполнены перфорированными. Валы 8 снабжены радиальными штырями, входящими в отверстия перфорации, и соединены с валом электрогенератора 3. Рабочий канал образован двумя транспортерами с бесконечными лентами на вертикальных валах 8 в вырезах корпуса 1 на каждом из полукорпусов катамарана ниже ватерлинии. Каждый из полукорпусов катамарана полностью огибается своей бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, выполненными из материала с положительной плавучестью. В носовой подводной части корпуса 1 расположен водозаборник 6 с водоотводами в кормовую часть судна. В корпусе 1 расположены аккумуляторная батарея 2 с электродвигателем 5, имеющим привод на линии валов 8, и система управления 4. Изобретение направлено на повышение КПД, надежности работы и мощности силовой установки судна и попутное получение электроэнергии для различных потребителей. 2 ил.

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электрическую.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является гидроэлектрическая установка по SU 1474317 A1, 23.04.1989, содержащая судно, выполненное в виде катамарана, между полукорпусами которого образован рабочий канал, размещенный в последнем транспортер с валами, установленными на корпусах, и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, и электрогенераторы, кинематически связанные с валом транспортера, лопатки размещены двумя рядами вдоль ленты в шахматном порядке, а длина каждой лопатки равна половине ширины ленты. Края ленты выполнены перфорированными, валы снабжены радиальными штырями, входящими в отверстия перфорации.

Недостатком этого устройства является ограниченность использования на быстром течении реки, на перекате, на участке реки или необходимость создания искусственных гидросооружений (насыпанных полузапруд, дамб и т.п.). Также невозможно использовать получаемую кинетическую и электрическую энергию для работы движителей.

Задачей изобретения является создание устройства преобразования набегающего водного потока в электроэнергию, позволяющего получать электроэнергию на стоянке (у пирса или на якоре) или при движении судна, создавая за счет набегающей в водозаборник воды толкающую силу и за счет изливания воды в кормовой части из водоотводов реактивную тягу, направленную по ходу движения судна, увеличивающую КПД винта за счет поступления большего потока воды на гребные винты, повышение надежности работы и мощности силовой установки судна и попутное получение электроэнергии для различных потребителей.

Требуемый технический результат достигается тем, что устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию, содержащее судно, приводимое в движение гребным винтом, выполненное в виде катамарана, между полукорпусами которого образован рабочий канал, транспортер с валами и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, края ленты выполнены перфорированными, валы снабжены радиальными штырями, входящими в отверстия перфорации, и соединены с валом электрогенератора, согласно изобретению рабочий канал образован двумя транспортерами с бесконечными лентами на вертикальных валах в вырезах корпуса на каждом из полукорпусов катамарана ниже ватерлинии, каждый из полукорпусов катамарана полностью огибается своей бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, выполненными из материала с положительной плавучестью, в носовой подводной части корпуса расположен водозаборник с водоотводами в кормовую часть судна, кроме того, в корпусе расположены аккумуляторная батарея с электродвигателем, имеющим привод на линии валов, и система управления. Увеличивается КПД винта за счет поступления большего потока воды и создается дополнительное реактивное движение вперед. Вырабатываемая энергия поступает через систему управления потребителям, которые представлены системами электроснабжения судна или электродвигателями, кинетически соединенным с гребным винтом. Невостребованная электроэнергия накапливается на аккумуляторе.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлен возможный вариант устройства преобразования набегающего водного потока в электроэнергию, которое содержит:

1 - корпус судна;

2 - аккумуляторную батарею;

3 - электрогенератор;

4 - систему управления;

5 - электродвигатель;

6 - водозаборник с водоотводами в кормовую часть судна;

7 - вырезы в корпусе для прохождения бесконечной ленты;

8 - валы транспортера.

На Фиг.2 представлен вид устройства преобразования набегающего водного потока в электроэнергию снизу, которое содержит:

1 - корпус судна;

8 - валы транспортера;

9 - бесконечную ленту с лопатками;

10 - лопатки.

Устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию работает следующим образом. При движении судна, движимого гребным винтом, набегающий водный поток взаимодействует с лопатками 10, вызывая перемещение ленты 9, края которой выполнены перфорированными, вращение валов транспортеров 8, снабженных радиальными штырями, входящими в отверстия перфорации. Валы транспортера 8 соединены с валом электрогенератора 3. Вращение вала транспортера 8 передается на ротор электрогенератора 3, вырабатывающего электроэнергию, передающуюся через систему управления 4 потребителям, которые представлены системами электроснабжения судна или электродвигателями 5, кинетически соединенными с гребным винтом. Невостребованная электроэнергия накапливается на аккумуляторе 2.

Прохождение лопаток 10 через рабочий канал между двумя полукорпусами судна катамарана приводит в движение воду, поступающую в водозаборник 6 и вызывающую дополнительную силу по ходу движения судна. Под напором поступающей воды по водоотводам вода поступает в корму судна и, изливаясь, создает дополнительное реактивное движение, толкая судно вперед.

В зависимости от объема производимой и накопленной электроэнергии возможно частичная или полная остановка главного двигателя. Поддержание необходимых параметров движения судна будет осуществляться за счет работы устройства преобразования набегающего водного потока в электроэнергию и работу электродвигателей.

При стоянке на якоре судно превращается в плавучую электростанцию, продолжая вырабатывать электроэнергию и используя ее по мере необходимости.

При нахождении у пирса и невозможности в полной мере использовать все плюсы предложенного изобретения полукорпус, удаленный от берега, будет способен вырабатывать электроэнергию в полной мере.

Claims

Устройство преобразования набегающего водного потока в электроэнергию, содержащее судно, приводимое в движение гребным винтом, выполненное в виде катамарана, между полукорпусами которого образован рабочий канал, транспортер с валами и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, края ленты выполнены перфорированными, валы снабжены радиальными штырями, входящими в отверстия перфорации, и соединены с валом электрогенератора, отличающееся тем, что рабочий канал образован двумя транспортерами с бесконечными лентами на вертикальных валах в вырезах корпуса на каждом из полукорпусов катамарана ниже ватерлинии, каждый из полукорпусов катамарана полностью огибается своей бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, выполненными из материала с положительной плавучестью, в носовой подводной части корпуса расположен водозаборник с водоотводами в кормовую часть судна, кроме того, в корпусе расположены аккумуляторная батарея с электродвигателем, имеющим привод на линии валов, и система управления.