UA44209U - Гідроелектростанція макаревича зі штучним обертанням води - Google Patents

Abstract

Гідроелектростанція Макаревича зі штучним обертанням води належить до електроенергетики, зокрема до виробництва електричної енергії за рахунок використання енергії потоку води.

Description

( (б1ї) МПК (2009)

КК ЕО2В 9/00 чі

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ видається під

Ї НАУКИ УКРАЇНИ Ф) П И С відповідальність

ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ власника

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ до ПАТЕНТУ патенту

ВЛАСНОСТІ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ нВИОЬТЬЬЬТЬХИЬЬИЬЬЬТЬЬТЬТЬТЬТЬТЬЬТЬТИЬТЬТЬТЬТЬТЬИЬИЬТЬОЬИЬИЬТЬИЬТЬНЬИТИЬТИИШОИЬИИОШИИИТЬЬЬОИХТІИЄИХИЯр ХІІ тВтцНТІТИИОМІІЕ ОШООЛЛТТООЛОЛОЛОЛЖИЖТОВВТИТИТНЯ (54) ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ МАКАРЕВИЧА ЗІ ШТУЧНИМ ОБЕРТАННЯМ ВОДИ 1 2 (21) и200903433 чну енергію, насос для підняття води у верхній (22) 10.04.2009 басейн, яка відрізняється тим, що додатково міс- (24) 25.09.2009 тить витяжну трубу, яка через повітряний трубо- (46) 25.09.2009, Бюл.Мое 18, 2009 р. провід та автоматичний пристрій під'єднана до (72) БОНДАРЕНКО ОЛЕКСІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ, повітряного циліндра низького тиску, з'єднаного з

ВАСИЛЕНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, КОТЛЯР- атмосферою, поршень циліндра низького тиску

ЧУК СЕРГІЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, ПРОЦЕДІЛО жорстко з'єднаний штоком з поршнем водяного

ОЛЕКСІЙ ФЕДОРОВИЧ, МАКАРЕВИЧ ОЛЕК- циліндра високого тиску поршневого насоса, який

САНДР СТЕПАНОВИЧ, МАРТИНЮК ВОЛОДИМИР призначений для підняття води у верхній басейн.

АНДРІЙОВИЧ 2. Гідроелектростанція за п. 1, яка відрізняється (73) МАКАРЕВИЧ ОЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ тим, що в порожнині витяжної труби розташований (57) 1. Гідроелектростанція зі штучним обертанням повітряний ежектор з турбокомпресором. води, що містить нижній басейн з випускним водо- 3. Гідроелектростанція за п. 1 або п. 2, яка відріз- гоном та верхній басейн із впускним водогоном, няється тим, що поршневий насос оснащений водяний трубопровід, який з'єднує верхній та ниж- противагами, призначеними для компенсації ваги ній басейни, перетворювач енергії води в електри- поршня повітряного циліндра низького тиску.

Корисна модель відноситься до електроенер- водяний трубопровід, який з'єднує верхній та ниж- - гетики, зокрема до виробництва електричної енер- ній басейни, перетворювач енергії води в електри- о гії за рахунок використання енергії потоку води. чну енергію, пристрої для підняття води з нижньо- -

Відома гідроелектростанція зі штучним обер- го басейну до верхнього, а саме насос з танням води, що містить басейни, рівні яких ство- автономним двигуном та система струменевих рюють напір П, перетворювач енергії води в елект- насосів, що забезпечують подачу води з нижнього (о) ричну енергію, водяний трубопровід, пристрій для басейну у наступний басейн. (Патент України на о транспортування води з нижнього басейну до вер- корисну модель Мо36574, МПК ЕО289/00, публ. сі хнього, а саме прив'язні аеростати. (Декларацій- 27.10.2008 бюл. Мо20). «І ний патент України на винахід Ме47577, МПК Недоліком цієї електростанції є складність «І

В6481/50, публ. 15.07.2002 бюл. Мо7). конструкції, яка повинна мати щонайменше три -Е

Недоліком цієї гідроелектростанції є те, що поверхи, значна кількість насосного обладнання ай вона конструктивно складна через необхідність не забезпечує надійності в роботі електростанції. побудови пристрою для прив'язних аеростатів, В основу корисної моделі поставлена задача який обмежує рух аеростатів вгору і вниз, викорис- спростити конструкцію електростанції, в якій за « тання газового компресору, системи автоматично- рахунок використання поршневого насосу для під- го керування відкриттям та закриттям засувок ае- няття води, що має конструктивні особливості, та - ростатів і ресивера, вмикання та вимикання додаткового обладнання підвищити ККД електро- б компресора, що призводить до значних витрат станції, знизити складність її побудови, підвищити с енергії від зовнішнього джерела для переміщення надійність роботи електростанції та ефективність води на висоту п, матеріальних витрат для осна- її експлуатації. щення електростанції прив'язними аеростатами та Поставлена задача вирішується тим, що в гід- супутнім обладнанням, а також знижує надійність роелектростанції Макаревича зі штучним обертан- роботи гідроелектростанції. ням води, що містить нижній басейн з випускним

Відома гідроелектростанція Макаревича зі водогоном та верхній басейн із впускними водого- штучним обертанням води, що містить щонайме- ном, водяний трубопровід, який з'єднує верхній та нше три басейни, розташовані один над одним, нижній басейни, перетворювач енергії води в еле-

ктричну енергію, насос для підняття води у верхній На Фіг.1 зображена схема роботи гідроелект- басейн згідно корисної моделі додатково містить ростанції Макаревича зі штучним обертанням во- витяжну трубу, яка через повітряний трубопровід ди, при знаходженні поршня повітряного циліндра та автоматичний пристрій під'єднана до повітряно- низького тиску в крайньому верхньому положенні, го циліндру низького тиску, з'єднаного з атмосфе- на Фіг.2 зображена схема роботи гідроелектроста- рою, поршень циліндру низького тиску жорстко нції Макаревича зі штучним обертанням води, при з'єднаний штоком з поршнем водяного циліндру знаходженні поршня повітряного циліндра низько- високого тиску поршневого насосу, який призначе- го тиску в крайньому нижньому положенні. Зобра- ний для підняття води у верхній басейн. ження пояснюють, але не обмежує обсяг прав, що

Крім того, в порожнині витяжної труби розта- заявляються. шований повітряний ежектор з турбокомпресором. Гідроелектростанція складається з басейнів 1,

Додатково поршневий насос оснащений про- 2, нижній басейн 1 має впускний водогін З, а верх- тивагами, призначеними для компенсації ваги по- ній басейн 2 - випускний водогін 4, із запірним при- ршня повітряного циліндру низького тиску. строєм 5 водяного трубопроводу, перетворювача

Оснащення гідроелектростанції, що заявля- 6, повітряного циліндру низького тиску 7, поршень ється, витяжною трубою, яка через повітряний 8 якого жорстко з'єднаний штоком 9 з поршнем 10 трубопровід через автоматичний пристрій під'єд- водяного циліндру високого тиску 11, турбокомп- нана до повітряного циліндру низького тиску до- ресора 12, витяжної труби 13 з повітряним трубо- зволяє за рахунок перепаду між атмосферним проводом 14, додатково оснащеної повітряним тиском та вакуумом, що утворюється у витяжній ежектором 15, противагами 16, автоматичного трубі для забезпечення переміщення поршня в пристрою 17. циліндрі низького тиску, який в свою чергу за ра- Гідроелектростанція Макаревича працює на- хунок жорсткого з'єднання з поршнем водяного ступним чином. циліндру високого тиску забезпечує підняття води Басейни 1, 2, розташовані на різних рівнях, у верхній басейн, дозволяє забезпечити роботу заповнюють водою до робочого рівня при закри- гідроелектростанції без споживання додаткової тому запорному пристрою 5 водяного трубопрово- електроенергії і, таким чином, підвищити її ефек- ду. Після заповнення водою всієї системи гідро- тивність. електростанції запускається насосна система, що

Використання повітряного циліндру низького складається з повітряного циліндру низького тиску тиску, поршень якого жорстко з'єднаний з поршнем 7 та водяного циліндру високого тиску 11, та від- водяного циліндру високого тиску, у якості приводу кривається запірний пристрій 5 водяного трубо- для підняття води у верхній басейн дозволяє під- проводу, через який вода з верхнього басейну 2 вищити надійність роботи та підвищити ККД елек- через перетворювач 6 (гідрогенератор для вироб- тростанції за рахунок передачі тиску до циліндру ництва електроенергії) потрапляє в нижній басейн високого тиску, що дорівнює різниці тиску між ва- 1. З нижнього басейну 1 вода через впускний во- куумом витяжної труби та атмосферним тиском догін З, відповідні всмоктувальні зворотні клапани помноженим на площу поршня циліндру низького та всмоктувальні камери потрапляє до верхньої та тиску. Тиск атмосферного повітря Ра змінюється в нижньої порожнини водяного циліндру 11, звідки залежності від висоти над поверхнею землі від поршнем 10 через відповідні зворотні клапани та

Ра-1,03Зкг/см" до Ра-0,0Окг/см" у космосі. Таким нагнітаючі камери виштовхується у випускний во- чином, якщо з'єднати будь-який високий повітря- догін 4, по якому подається до верхнього басейну ний прошарок з нижнім повітряним прошарком 2. Приводом для роботи водяного циліндру висо- жорстким суцільним повітропроводом, то в повіт- кого тиску 11 є поршень 8 повітряного циліндру ропроводі буде створений постійний безперервний низького тиску 7, який жорстко з'єднаний штоком 9 потік повітря, маса і швидкість якого буде залежа- з поршнем 10 водяного циліндру високого тиску ти лише від поперечного перерізу повітропроводу 11, що забезпечує при переміщенні поршня 8 з та його висоти. Тобто енергія повітряної маси, яка одного крайнього положення в протилежне, таке переміщується з нижнього шару атмосфери у вер- саме переміщення поршня 10 водяного циліндру хній шар через жорсткий суцільний повітропровід високого тиску 11. Поршень 8 переміщується за може бути перетворена в таку саму кількість енер- рахунок різниці тиску в різних порожнинах повітря- гії будь-якого виду (механічну, електричну, тепло- ного циліндру 7. Різниця тиску в різних порожни- ву та ін.). нах повітряного циліндру 7 досягається тим, що з

Додаткове оснащення витяжної труби повітря- однієї порожнини відсмоктується розріджене пові- ним ежектором з турбокомпресором дозволяє під- тря витяжною трубою 13, а друга наповнюється вищити різницю тиску в порожнинах повітряного атмосферним повітрям. Надходження атмосфер- циліндру, що, в свою чергу підвищує напір водяно- ного повітря в порожнини регулюється автоматич- го циліндру, збільшує висоту підйому води, а отже, ним пристроєм 17 будь-якої конструкції (золотни- забезпечує підвищення ККД за рахунок збільшен- кова система, клапана система та інші). При ня виробництва електроенергії. знаходженні поршня в крайньому верхньому по-

Використання противаг запобігає впливу дії ложенні автоматичний пристрій з'єднує верхню ваги поршневої системи на величину сили, що порожнину циліндра 7 з атмосферою, а нижню виконує переміщення поршня циліндра низького порожнину циліндра 7 через повітряний трубопро- тиску з одного крайнього положення в протилежне від 14 з витяжною трубою 15 (Ффіг.1). При перемі- положення і, таким чином, підвищує ККД насосу та щенні поршня в крайнє нижнє положення автома- електростанції. тичний пристрій 17 з'єднує нижню порожнину