ПЛАВУЧАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 2011 года по МПК F03B7/00 F03D9/00 

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

Известен плавучий волнолом, включающий понтоны, соединенные попарно, под днищем которых шарнирно укреплена одним концом стабилизирующая пластина, другой конец которой посредством регулируемой тяги связан с днищем понтона (А.С. №379725 СССР).

Конструкция плавучего волнолома не позволяет получать электрическую энергию за счет преобразования энергии морских волн и речных течений воды.

Известен двигатель для преобразования энергии текущей среды, содержащий рабочий орган в виде бесконечной гибкой цепи, а также лопасти, расположенные перпендикулярно направлению потока (Патент РФ №2206786).

Известный двигатель сложный по конструкции и не надежный в эксплуатации при получении электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является гидроэлектрическая установка, содержащая судно, выполненное в виде катамарана, между корпусами которого образован рабочий канал, размещенный в последнем транспортер с валами, установленными на корпусах, и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, электрогенераторы, кинематически связанные с валом транспортера, а также гидротурбины с вертикальными осями вращения и электрогенераторами сверху их валов (А.С. №1474317, СССР).

К недостаткам известной установки можно отнести: неиспользование ею энергии ветра, необходимо наличие дополнительных устройств для укрытия электрогенераторов от атмосферных осадков и текущей среды, отсутствует приспоосбление для регулирования водяного потока на установку.

Технический результат, заключающийся в использовании электростанцией энергии ветра, укрытие электрооборудования от атмосферных осадков и регулирование потока воды на рабочем колесе достигается за счет того, что плавучая электростанция содержит плавучий корпус, разделенный на два понтона с сужающимися спереди частями. Корпус прикреплен ко дну якорными цепями, расположенными по обеим сторонам от продольной оси корпуса, рабочее колесо, установленное на горизонтальном валу, соединенном с электрогенераторами, а также дополнительное рабочее колесо, связанное через вертикальный вал с электрогенератором, установленным на горизонтальной площадке. Согласно изобретению корпус выполнен металлическим, а его понтоны скреплены между собой осью, на которую свободно надета стабилизирующая пластина, выполненная в виде топора, с обоих боков которого к расширяющейся его части установлены вертикальные рейки с отверстиями в верхних частях, в которые продет стержень, опертый наружными концами на сужающиеся части понтонов. Понтоны скреплены стержнями, установленными за осью, при этом дополнительное рабочее колесо выполнено в виде гребного винта, закрепленного на продольном валу и опорно-упорном подшипнике и связанного через редуктор с электрогенератором, причем площадка, на которой установлен последний, дополнительно скрепляет понтоны. На вертикальные стойки, прикрепленные к верхним частям по краям понтонов и скрепленные горизонтальными стержнями, надета пьезоэлектрическая пленка с прикрепленными к ней сверху фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенераторы связаны электрически посредством проводов и аккумулятора с сигнальными огнями. Рабочее колесо имеет вогнутые лопасти и спицы по наружной части возле лопастей, жестко прикрепленные с обеих сторон к ободам.

На фиг.1 схематично представлена плавучая электростанция, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, разрез А-А на фиг.1.

Плавучая электростанция содержит металлический корпус 1, разделенный на два понтона 2 и 3 с сужающими спереди частями 4 и 5. Рабочее колесо 6 установлено на горизонтальном валу 7, соединенное с электрогенераторами 8 и 9, а также дополнительное рабочее колесо 10, связанное через вертикальный вал 11 с электрогенератором 12, установленным на горизонтальной площадке 13. Понтоны 2 и 3 скреплены между собой осью 14, на которую свободно надета стабилизирующая платина 15, выполненная в виде топора. С обоих сторон топора, к расширяющейся его части, через шарниры 16 прикреплены две вертикальные рейки 17 с отверстиями 18 в верхних частях, в которые продет стержень 19, опертый наружными концами на сужающуюся части понтонов 4 и 5. Понтоны 2 и 3 скреплены стержнями 20 и 21, установленными за осью 14. Дополнительное рабочее колесо 10 выполнено в виде гребного винта, закрепленного на продольном валу 22, в опорно-упорном подшипнике 23, и связанного через редуктор 24 и вал 11 с электрогенератором 12. Площадка 13, на которой установлены электрогенератор 12 и аккумулятор 25, дополнительно скрепляет понтоны. На вертикальные стойки 26, прикрепленные к втулкам 27, расположенные по краям понтонов, скрепленные горизонтальными стержнями 28, надета пьезоэлектрическая пленка 29 с прикрепленными к ней сверху фотоэлектрическими преобразователями 30. Электрогенераторы 8, 9 и 12 связаны электрически посредством проводов с силовым щитком (не показан), а пьезоэлектрическая пленка 29 и фотоэлектрические преобразователи 30 с низкотоковыми щитком (не показан), связанным посредством проводов и аккумулятор 25 с сигнальными огнями 31. Рабочее колесо 6 имеет вогнутые лопасти 32 и спицы 33 по наружной части возле лопастей, жестко прикреплены с обеих сторон к ободом 34. Втулки 35 свободно установлены на стойках 26, к которым прикреплена нижняя часть пьезоэлектрической пленки 29. Корпус 1 прикреплен ко дну реки якорными цепями 36, расположенными по обеим сторонам от продольной оси корпуса. Стабилизирующая пластина 15 регулирует поток воды на лопасти 32. При нижнем ее положение (Фиг.1) - максимальный доступ потока воды на лопасти 32, самое верхнее положение - рабочее колесо 6 остановится, хотя дополнительное рабочее колесо 10 будет вращаться.

Плавучая электростанция работает следующим образом.

В летний период электростанцию ставят на реке, навстречу водяному течению, закрепляют корпус 1 якорными цепями 36. Рабочее колесо 6 и дополнительное рабочее колесо 10 начнут вращение своих осей и электрогенераторов 8, 9 и 12. Стабилизирующую пластину 15, с помощью реек 17, устанавливают в положение, обеспечивающее оптимальное число оборотов электрогенераторов 8 и 9 согласно заводской инструкции. Получаемая электрогенераторами 8, 9 и 12 электроэнергия поступает на силовой щиток, и далее через кабель - на береговую подстанцию. Ветровой поток воздействует на пьезоэлектрическую пленку 29 как по ходу течения реки (см. фиг.1), так и с других сторон электростанции. В любых случаях ветер колышет ее как снаружи, так и изнутри, полученная электроэнергия поступает на низктоковый щиток. В дневное время суток, при наличии солнца, фотоэлектрические преобразователи 30 вырабатывают электроэнергию, которая также будет поступать на низкотоковый щиток и использоваться на собственные нужды электростанции. Пленка 29, натянутая сверху оборудования электростанции, оберегает его от атмосферных осадков. При начале на реке ледостава, электростанция отводит с фарватера и ставят у берега на профилактику и ремонт.

Предлагаемая плавучая электростанция простая по конструкции, надежна в работе, дополнительное рабочее колесо, пьезоэлектрическая пленка с фотоэлектрическими преобразователями повышает ее суммарную мощность, электростанция может найти применение на реках, для обеспечения электроэнергией турбаз, поселков и фермерских хозяйств.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электрическую. Плавучая электростанция содержит два понтона с сужающимися спереди частями, скрепленными между собою осью 14, на которую свободно надета стабилизирующая пластина 15 и рабочее колесо 6, имеющее вогнутые лопасти 32, связанное через горизонтальный вал 7 с электрогенераторами. За осью 14 на продольном валу 22 и опорно-упорном подшипнике 23 закреплен гребной винт, связанный через редуктор 24 и вертикальный вал 11 с электрогенератором 12, установленным на горизонтальной площадке 13, скрепляющей оба понтона. На вертикальные стойки 26, прикрепленные к понтонам, надета пьезоэлектрическая пленка 29 с прикрепленными к ней сверху фотоэлектрическими преобразователями 30. Изобретение направлено на обеспечение возможности использования электростанции энергии ветра, укрытия электрооборудования от атмосферных осадков и регулирования потока воды на рабочем колесе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Плавучая электростанция, содержащая плавучий корпус, разделенный на два понтона с сужающимися спереди частями, причем корпус прикреплен ко дну якорными цепями, расположенными по обеим сторонам от продольной оси корпуса, рабочее колесо, установленное на горизонтальном валу, соединенном с электрогенераторами, а также дополнительное рабочее колесо, связанное через вертикальный вал с электрогенератором, установленным на горизонтальной площадке, отличающаяся тем, что корпус выполнен металлическим, а его понтоны скреплены между собой осью, на которую свободно надета стабилизирующая пластина, выполненная в виде топора, с обоих боков которого к расширяющейся его части, через шарниры прикреплены две вертикальные рейки с отверстиями в верхних частях, в которые продет стержень, опертый наружными концами на сужающиеся части понтонов, а также понтоны скреплены стержнями, установленными за осью, при этом дополнительное рабочее колесо выполнено в виде гребного винта, закрепленного на продольном валу и опорно-упорном подшипнике и связанного через редуктор с электрогенератором, причем площадка, на которой установлен последний, дополнительно скрепляет понтоны, причем на вертикальные стойки, прикрепленные к верхним частям по краям понтонов и скрепленные горизонтальными стержнями, надета пьезоэлектрическая пленка с прикрепленными к ней сверху фотоэлектрическими преобразователями, электрогенераторы связаны электрически посредством проводов с силовым щитком, а пьезоэлектрическая пленка и фотоэлектрические преобразователи с низкотоковым щитком, связанным посредством проводов и аккумулятора с сигнальными огнями.

2. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что рабочее колесо имеет вогнутые лопасти и спицы по наружной части возле лопастей, жестко прикрепленные с обеих сторон к ободам.