RU62995U1 - Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция - Google Patents
Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU62995U1 RU62995U1 RU2006122148/22U RU2006122148U RU62995U1 RU 62995 U1 RU62995 U1 RU 62995U1 RU 2006122148/22 U RU2006122148/22 U RU 2006122148/22U RU 2006122148 U RU2006122148 U RU 2006122148U RU 62995 U1 RU62995 U1 RU 62995U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- autonomous
- power station
- flow
- turbine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к гидроэнергетике, в частности к водопогруженным свободнопоточным микрогидроэлектростанциям предназначенным для всесезонного стабильного снабжения автономных потребителей электроэнергией и может быть использована для энергообеспечения фермерских хозяйств, метеостанций, геологоразведки и т.п. категорий потребителей. Предлагаемым техническим решением решается задача снижения сопротивления гидростанции потоку, снижение опрокидывающего момента, обеспечения устойчивости, предотвращение попадания воды в область электрогенератора, а также обеспечения регулирования объемов (скоростей) потока. Для достижения указанного технического результата в автономной водопогруженной свободнопоточной микрогидроэлектростанции, содержащей наземный блок, включающий электро-распределительное устройство, систему управления и управляемую балластную нагрузку, неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий электрогенератор, расположенный ниже уровня воды в герметичном корпусе и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем, размещенную в диффузоре гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной, электрогенератор расположен по ходу течения за мультипликатором в общей с ним гондоле, которая снабжена устройством для откачки воды из ее нижней части, коническая решетка выполнена из плоских элементов (металлических полос), по крайней мере, часть из которых выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом.
Description
Полезная модель относится к гидроэнергетике, в частности к водопогруженным свободнопоточным микрогидроэлектростанциям предназначенным для всесезонного стабильного снабжения автономных потребителей электроэнергией и может быть использована для энергообеспечения фермерских хозяйств, метеостанций, геологоразведки и т.п.категорий потребителей.
Известна автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция по полезной модели №23317, принятая за прототип, содержащая неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, диффузор, выполняющий функции корпуса, в котором размещены гидротурбина и гондола, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной, электрогенератор, размещенный ниже уровня воды и установленный в герметичном корпусе, соединенном с гондолой мультипликатора вертикально расположенной герметичной трубой, при этом электрогенератор соединен водостойким электрокабелем с наземным блоком, содержащим электро-распределительное устройство, блок управления и управляемую балластную нагрузку.
Общими с предлагаемым техническим решением являются следующие существенные признаки - автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция содержит наземный блок, включающий электрораспределительное устройство, систему (блок) управления и управляемую балластную нагрузку, неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий электрогенератор, расположенный ниже уровня воды в
герметичном корпусе и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем, размещенную в диффузоре гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной.
Данной, принятой в качестве прототипа автономной свободнопоточной микрогидроэлектростанции присущи следующие недостатки:
- размещение электрогенератора над корпусом с гондолой и гидротурбиной хотя и снижает вероятность попадания в электрогенератор воды, однако существенно увеличивает и без того достаточно большой опрокидывающий момент, особенно при повышенных скоростях течения при паводке;
- существует вероятность попадания воды в гондолу, а затем и в область электрогенератора;
- защитная конусная решетка оказывает значительное сопротивление потоку и турбулизирует поток перед гидротурбиной;
- отсутствует регулирование частоты вращения вала турбины, а также ограничение объема (скоростей) набегающего потока - в паводковый период увеличенные в несколько раз скорости потока могут вывести оборудование из строя.
Предлагаемой полезной моделью решается задача снижения сопротивления гидростанции потоку, снижение опрокидывающего момента, обеспечения устойчивости, предотвращение попадания воды в область электрогенератора, а также обеспечения регулирования (ограничения) объемов (скоростей) потока попадающего на турбину.
Для достижения указанного технического результата в автономной водопогруженной свободнопоточной микрогидроэлектростанции, содержащей наземный блок, включающий электро-распределительное устройство, систему управления и управляемую балластную нагрузку,
неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий электрогенератор, расположенный ниже уровня воды в герметичном корпусе и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем, размещенную в диффузоре гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной, электрогенератор расположен по ходу течения за мультипликатором в общей с ним гондоле, которая снабжена устройством для откачки воды из ее нижней части, коническая решетка выполнена из плоских элементов (металлических полос), по крайней мере, часть из которых (для существенности регулирования - ближняя к основанию конусной решетки) выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом (ручным или автоматическим, например, с приводом от потока).
Кроме того, дополнительно, для повышения устойчивости гондола опирается на дно посредством стоек, снабженных опорными площадками, при этом для организации дополнительной емкости для накопления фильтрующейся воды и ее откачки, как минимум, одна из опорных стоек выполнена полой и сообщена с гондолой, являясь ее нижней частью. Для стабилизации скорости вращения вала гидротурбины (регулирования выработки электроэнергии) гидротурбина может быть снабжена механизмом регулирования угла поворота лопастей, которые выполнены с возможностью поворота относительно их продольных осей. Для гарантирования устойчивости электростанции при самых максимальных - паводковых расходах потока, станция (водопогруженный модуль) может быть снабжена якорем, расположенным по потоку перед ней и соединенным с вершиной конической решетки.
Отличительными признаками предлагаемой автономной свободнопоточной водопогруженную микрогидроэлектростанции от
известной, принятой за прототип, являются следующие - электрогенератор расположен по ходу течения за мультипликатором в общей с ним гондоле, которая снабжена устройством для откачки воды из ее нижней части, коническая решетка выполнена из плоских элементов, по крайней мере, часть из которых выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом, а также дополнительно гондола опирается на дно посредством стоек, снабженных опорными площадками, как минимум, одна из опорных стоек выполнена полой и сообщена с гондолой, являясь ее нижней частью, гидротурбина снабжена механизмом регулирования угла поворота лопастей, которые выполнены с возможностью поворота относительно их продольных осей, станция снабжена якорем, расположенным по потоку перед ней и соединенным с вершиной конической решетки.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы), достигается следующий технический результат - снижаются сопротивление гидростанции потоку, а также опрокидывающий момент, обеспечивается безусловная устойчивость, предотвращается попадание воды в область электрогенератора, а в случае попадания обеспечивается ее сбор и удаление, ограничиваются объем воды, поступающей на турбину, обеспечивая устойчивую работоспособность станции, а также организуется регулирование частоты вращения вала гидротурбины.
Предложенное техническое решение может найти применение в конструкциях микрогидроэлектростанций, применяемых для всесезонного стабильного снабжения электроэнергией автономных потребителей, таких как фермерские хозяйства, метеостанции, геологоразведка и т.п.категорий потребителей, подключение которых к централизованной сети невыгодно или невозможно.
Техническое решение поясняется рисунком. Представленная на рисунке автономная свободнопоточная водопогруженная
микрогидроэлектростанция состоит из наземного блока, включающий электрораспределительное устройство, систему управления и управляемую балластную нагрузку (на рисунке не приведены), неподвижно закрепленного водопогруженного модуля, включающего электрогенератор 1, расположенный ниже уровня воды в гондоле 2 и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем (на рисунке не приведен), размещенную в диффузоре 3 гидротурбину 4 с горизонтальной осью вращения 5, соединенной через расположенную в гондоле 2 и выполненную в виде мультипликатора 6 зубчатую передачу с валом 7 электрогенератора 1, коническую решетку 8, расположенную на входе диффузора 3 перед гидротурбиной 4. Электрогенератор 1 расположен по ходу течения за мультипликатором 6 в общей с ним гондоле 2, которая снабжена устройством (насосом) для откачки воды, например, с автоматическим запуском, (на рисунке не приведены) из ее нижней части. Коническая решетка 8 выполнена из металлических полос 9, по крайней мере, часть из которых - поворотная часть 10 (для существенности регулирования - ближняя к основанию конусной решетки 8) выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом 11 (в данном случае автоматическим, с приводом 16 от потока). Вторая часть неподвижная часть 12 решетки 8, смежная с вершиной 13 конуса, имеет неподвижные полосы 9, сориентированные для наименьшего сопротивления по потоку. Гондола 2 (гидроэлектростанция посредством гондолы) 2 опирается на дно посредством стоек 14, снабженных опорными площадками 15. Как минимум, одна из опорных стоек 14 выполнена полой и сообщена с гондолой 2, являясь ее нижней частью, откуда и производится откачка просочившейся воды или конденсата. Для стабилизации скорости вращения вала гидротурбины (регулирования выработки электроэнергии) гидротурбина может быть снабжена механизмом регулирования угла поворота лопастей (на рисунке не приведен), которые выполнены с возможностью поворота относительно их продольных осей. Данный механизм может быть выполнен
аналогично соответствующему механизму, например, для ветроколес (выполненный, например, аналогично широко известным центробежным механизмам угла поворота лопастей). Для гарантирования устойчивости электростанции при самых максимальных - паводковых расходах потока, водопогруженный модуль снабжен якорем (на рисунке не приведен), расположенным по потоку перед ней и соединенным с вершиной конической решетки 8.
Предлагаемая автономная свободнопоточная водопогруженная микрогидроэлектростанция работает аналогично известным. В водопогруженном модуле поток воды проходит через задерживающую посторонние предметы коническую решетку 8, и, увеличивая скорость за счет разрежения создаваемого диффузором 3, поступает на лопасти гидротурбины 4, которые вращаясь передают крутящий момент через главный вал 5 и расположенный в гондоле 3 мультипликатор 4 на вал 5 электрогенератора 6. При расчетных скоростях течения плоские элементы 15 решетки 8 развернуты по течению, практически не создавая сопротивления и оказывая помощь в формировании устойчивого потока воды.
При этом поступающая в гондолу 2 вода или скапливающийся конденсат стекают в полость стойки 14, откуда при помощи насоса удаляется за пределы гондолы 2 (например, просто наружу по магистрали, имеющей обратный клапан). В периоды времени, когда скорость потока превышает безопасный уровень (паводок, ливневые потоки и т.п.) поворотная часть решетки 10 автоматически приводом 11 (от давления воды на привод 16) поворачивается из флюгерного положения в расчетное положение. Предотвращая повреждение гидротурбины. Решетка может быть закрыта и для предотвращения попадания в область гидроколеса и различных мелких (меньших щели решетки) предметов в период паводка. За счет устройства регулирования угла поворота лопастей гидроколеса достигается автоматическое регулирование скорости вращения вала турбины, а значит и стабилизация выработки электроэнергии.
Claims (6)
1. Автономная свободнопоточная микрогидроэлектростанция, содержащая наземный блок, включающий электро-распределительное устройство, систему управления и управляемую балластную нагрузку, неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий электрогенератор, расположенный ниже уровня воды в герметичном корпусе и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем, размещенную в диффузоре гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной, отличающаяся тем, что электрогенератор расположен по ходу течения за мультипликатором в общей с ним гондоле, которая снабжена устройством для откачки воды из ее нижней части, коническая решетка выполнена из плоских элементов, по крайней мере, часть из которых выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом.
2. Автономная микрогидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что гондола опирается на дно посредством стоек, снабженных опорными площадками.
3. Автономная микрогидроэлектростанция по п.2, отличающаяся тем, что как минимум одна из опорных стоек выполнена полой и сообщена с гондолой, являясь ее нижней частью.
4. Автономная микрогидроэлектростанция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что гидротурбина снабжена механизмом регулирования угла поворота лопастей, которые выполнены с возможностью поворота относительно их продольных осей.
5. Автономная микрогидроэлектростанция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что снабжена якорем, расположенным по потоку перед ней и соединенным с вершиной конической решетки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122148/22U RU62995U1 (ru) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122148/22U RU62995U1 (ru) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU62995U1 true RU62995U1 (ru) | 2007-05-10 |
Family
ID=38108337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006122148/22U RU62995U1 (ru) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU62995U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582714C2 (ru) * | 2014-05-06 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" | Микрогидроэлектростанция |
-
2006
- 2006-06-22 RU RU2006122148/22U patent/RU62995U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582714C2 (ru) * | 2014-05-06 | 2016-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" | Микрогидроэлектростанция |
RU2582714C9 (ru) * | 2014-05-06 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" | Микрогидроэлектростанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014300778B2 (en) | Water turbine with variable buoyancy | |
EP2340368B1 (en) | An energy generating system using a plurality of waterwheels | |
EP3350436B1 (en) | Power generation systems, and related methods, components and control systems | |
DE102005020257A1 (de) | Wind-Wasserkraftanlage zur Erzeugung elektrischer Energie | |
RU62995U1 (ru) | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция | |
RU2324068C2 (ru) | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция | |
KR101318480B1 (ko) | 고효율 다단 조류 발전기 | |
KR101278534B1 (ko) | 소수력 발전시스템 | |
RU2451824C2 (ru) | Гидроэлектростанция | |
CN111927692A (zh) | 一种环保型波浪发电器 | |
JP2003239842A (ja) | 風力エネルギーを位置エネルギーとして蓄積しながら同時に電力エネルギーとして引き出すための風力発電装置 | |
JP5296916B1 (ja) | プロペラ水車発電装置 | |
RU23317U1 (ru) | Автономная водопогруженная свободнопоточная микрогидроэлектростанция | |
RU2555604C1 (ru) | Наплавная микрогидросолнечная электростанция | |
CN212202322U (zh) | 风水转轮及其海洋能综合发电装置 | |
CN211737352U (zh) | 一种高效潮汐能发电装置 | |
WO2012127218A2 (en) | Turbine apparatus | |
AU2007202995B2 (en) | Water current turbine pitch control | |
AU2004200198B2 (en) | Water current turbine pitch control | |
TW202407215A (zh) | 海水儲能水力風力發電系統 | |
RU2016120228A (ru) | Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом | |
JP2004286001A (ja) | 低水頭を利用する水車出力による貯水式発電装置 | |
KR20120009064A (ko) | 부유물 걸름망과 입,배수 날개를 가진 수직축터빈 수력발전장치 | |
CN117803514A (zh) | 一种水能量循环水发电站*** | |
CN201908778U (zh) | 转叶涡轮导流槽组合 |