ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2013 года по МПК F03B7/00 F03B17/06 

Изобретение относится к гидроэнергетике и касается установок, использующих течение воды для производства электроэнергии.

Известно устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды, содержащее корпус плавсредства с водопроводящим каналом, лопастные колеса с криволинейными лопастями, закрепленные на валах, кинематически связанных с электрогенератором (см. RU 2049924 С1, МПК⁶ F03В 7/00, 17/00, 1995).

Недостатком известного устройства для генерирования электроэнергии за счет течения воды является сложность закрепления его в определенном месте водного потока.

Известна гидроэлектрическая установка, содержащая плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами которого образован канал, размещенный в последнем транспортер с валами и бесконечной лентой с закрепленными на ней лопатками, и электрогенератор, кинематически связанный с валом транспортера (SU 1474317 А1, МПК⁴ F03В 7/00, 1989).

Недостатком данной установки является сложность закрепления его в определенном месте водного потока.

Известна гидроэлектрическая установка, принятая за прототип (см. патент России №2258154 от 08.09.2003), содержащая плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами которого образован канал, размещенное в последнем водяное колесо с закрепленными на его наружной поверхности лопатками и электрогенератор, кинематически связанный с валом водяного колеса, при этом диаметр водяного колеса меньше его длины, а торцы водяного колеса закрыты, фронтальный профиль лопаток водяного колеса выполнен по логарифмической спирали, установка снабжена водяным насосом, привод электрогенератора выполнен в виде размещенной внутри водяного колеса повышающей зубчатой волновой передачи - мультипликатора, гибкое колесо которого связано с торцом водяного колеса, выходной вал мультипликатора совмещен с валами водяного колеса и электрогенератора, который посредством повышающей ременной передачи связан с водяным насосом, ведущий шкив ременной передачи установлен на валу электрогенератора, при этом на валах ременной передачи установлены управляемые муфты.

Недостатком данной установки является сложность закрепления ее в определенном месте водного потока.

Задачей изобретения является упрощение возможности закрепления гидроэлектрической установки в определенном месте водного потока.

Указанная задача достигается тем, что в гидроэлектрической установке, содержащей плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами которого образован канал, размещенное в последнем водяное колесо с закрепленными на его наружной поверхности лопатками и электрогенератор, кинематически связанный с валом водяного колеса. Стенки канала, образованные корпусами катамарана, выполнены сужающимися, а сам канал симметричен относительно плоскости, проходящей через ось водяного колеса, кроме того, к внешней стенке корпуса катамарана, на котором расположен электрогенератор, крепится под углом к потоку разъемным соединением щит, на верхней части которого закреплен трос, фиксирующий установку к берегу, причем электрический кабель, соединяющий электрогенератор с потребителем, прикрепляется свободно к самому тросу.

Сущность изобретения иллюстрируется графическими материалами, где на чертеже дан вид сверху схематического изображения гидроэлектрической установки.

Гидроэлектрическая установка содержит плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами 1 которого образован канал, размещенное в последнем водяное колесо 2 с закрепленными на его наружной поверхности лопатками 3 и электрогенератор 4, кинематически связанный с валом 5 водяного колеса 2. К внешней стенке корпуса катамарана 1, на котором расположен электрогенератор 4, крепится под углом к потоку разъемным соединением с помощью расчалки 6 щит 7, на верхней части которого закреплены тросы 8, соединенные с тросом 9, с помощью которого гидроэлектрическая установка крепится к берегу, причем электрический кабель (на чертеже не показан), соединяющий электрогенератор 4 с потребителем электроэнергии, крепится свободно к самому тросу 9. Корпуса катамарана 1 соединены между собой с помощью элементов 10, расположенных сверху и снизу. Крепление щита 7 с помощью расчалки 6 выполнено разъемным, для того чтобы можно было, переставив щит 7 в другое положение (на чертеже изображено пунктиром), осуществлять генерацию электроэнергии, находясь на левом берегу водного потока. В этом случае вращение водяного колеса 2 и вала электрогенератора 4 будет осуществляться в противоположную сторону и для согласования полярности поступающего потребителю постоянного тока необходимо поменять местами провода электрического кабеля.

Гидроэлектрическая установка работает следующим образом. При опускании ее в водный поток, изображенный на чертеже стрелками, последний воздействует силой на щит 7, одна из составляющих которой направлена перпендикулярно течению реки. Под действием этой силы гидроэлектрическая установка удаляется от берега до места, обусловленного длиной троса 9. За счет этого возникает возможность расположить ее на участке реки с быстрым течением, что значительно повысит эффективность гидроэлектрической установки. Кроме того, благодаря сужающейся форме канала, расположенного между корпусами катамарана 1, водный поток ускоряется и воздействует на лопатки 3 водяного колеса 2, вращая его. Вал электрогенератора 4, соединенный напрямую или через редуктор (последний на чертеже не показан), с валом 5 водяного колеса 2 также вращается, и генератор вырабатывает электроэнергию, которая по кабелю, закрепленному в свободном состоянии непосредственно к самому тросу 9, доставляется потребителю.

Применение заявляемого изобретения позволяет упростить крепление гидроэлектрической установки в определенном месте водного потока, что упрощает ее эксплуатацию и повышает эффективность.

Изобретение относится к гидроэнергетике и касается установок, использующих течение воды для производства электроэнергии. Гидроэлектрическая установка содержит плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами 1 которого образован канал, размещенное в последнем водяное колесо 2 с закрепленными на его наружной поверхности лопатками 3 и электрогенератор 4, кинематически связанный с валом 5 водяного колеса 2. Стенки канала, образованные корпусами 1 катамарана, выполнены сужающимися. Канал симметричен относительно плоскости, проходящей через ось водяного колеса 2. К внешней стенке корпуса 1 катамарана, на котором расположен электрогенератор 4, крепится под углом к потоку щит 7, на верхней части которого закреплен трос 9, фиксирующий установку к берегу. Электрический кабель, соединяющий электрогенератор 4 с потребителем, прикрепляется свободно к тросу 9. Изобретения направлено на упрощение возможности закрепления гидроэлектрической установки в определенном месте водного потока. 1 ил.

Гидроэлектрическая установка, содержащая плавучее основание, выполненное в виде катамарана, между корпусами которого образован канал, размещенное в последнем водяное колесо с закрепленными на его наружной поверхности лопатками и электрогенератор, кинематически связанный с валом водяного колеса, отличающаяся тем, что стенки канала, образованные корпусами катамарана, выполнены сужающимися, а сам канал симметричен относительно плоскости, проходящей через ось водяного колеса, кроме того, к внешней стенке корпуса катамарана, на котором расположен электрогенератор, крепится под углом к потоку щит, на верхней части которого закреплен трос, фиксирующий установку к берегу, причем электрический кабель, соединяющий электрогенератор с потребителем, прикрепляется свободно к самому тросу.