РЕЧНАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 2016 года по МПК E02B9/00 E02B9/06 

Изобретение относится к области гидроэнергетики и конкретно к гидроэлектростанциям. Известны гидроэлектростанции по использованию водяного источника и концентрации напора: речные приплотинные, деривационные, гидроаккумулирующие и приливные. Эти электростанции требуют создания плотин и водохранилищ. Последние выводят из использования большие площади земли сельскохозяйственного и лесного назначения, а крупные ГЭС оказывают влияние и на экологию.

В целях устранения перечисленных выше недостатков предлагается техническое решение речной ГЭС. Наиболее целесообразно использование такой ГЭС на малых и средних реках.

Аналогов изобретения нет.

Предлагаемое техническое решение заключается в искусственном сужении русла реки фунтовой перемычкой в форме усеченного конуса (фиг. 1, поз. 1).

Дно и берега в пределах усеченного конуса укрепляются от размыва. На выходном отверстии усеченного конуса устанавливается водоприемник (поз. 2), имеющий также форму усеченного конуса. К водоприемнику подключается турбинный трубопровод (поз. 3), соединенный с отводами (поз. 4), идущими к соплам ковшовой гидротурбины.

При пересечении рек железными и автомобильными дорогами, когда вместо мостов в насыпях (фиг. 2, поз. 1) укладывают железобетонные трубы (фиг. 2. поз. 2), что приводит к сужению русла и концентрации кинетической энергии. К выходному отверстию трубы устанавливается водоприемник (поз. 3) в форме усеченного конуса и к нему подключается турбинный трубопровод (поз. 4), соединенный с отводами (поз. 5) к соплам ковшовой турбины.

На небольших реках перекрытие русла осуществляется водоприемником (фиг. 3, поз. 1) с входным отверстием квадратной, прямоугольной или другой формы с последующим переходом к форме усеченного конуса. Водоприемник соединяется турбинным трубопроводом (поз. 2) с отводами (поз. 3), идущими к соплам ковшовой турбины.

Сужение русла реки может быть достигнуто также установкой трубы в ее русле (фиг. 4, поз. 1). При этом в месте установки трубы русло реки перекрывается грунтовой перемычкой (поз. 2). К выходному отверстию трубы подсоединяется водоприемник (поз. 3) в форме усеченного конуса. К нему присоединяется турбинный трубопровод (поз. 4), стыкуемый с отводами (поз. 5) к соплам ковшевой турбины.

При кратковременном повышении уровня воды в реке в результате ливня, паводка, снижения нагрузки, аварийной ситуации излишний расход сливается в русло реки, минуя водоприемник.

На протяжении реки на некотором расстоянии друг от друга может устанавливаться несколько ГЭС (каскад) с автоматическим управлением с одного диспетчерского пульта. Такие ГЭС могут подключаться как к сети, так и работать в автономном режиме.

Увеличение скорости потока воды в такой ГЭС обеспечивает ее работу круглогодично.

Экономический эффект от такой ГЭС за счет снижения стоимости киловатта установленной мощности и киловатта вырабатываемой электроэнергии будет весьма значительным.

Изобретение относится к области гидроэнергетики и конкретно к гидроэлектростанциям. Предлагаемое техническое решение речных ГЭС для малых и средних рек отличается тем, что устанавливаемые на них активные гидротурбины вырабатывают энергию за счет скоростного напора. Создание скоростного напора осуществляется сужением русла реки грунтовой перемычкой в форме усеченного конуса 1. Для предотвращения размыва новые берега реки и дно в пределах усеченного конуса укрепляются. На выходном отверстии усеченного конуса устанавливается водоприемник 2, имеющий также форму усеченного конуса. К водоприемнику подключается турбинный трубопровод 3, соединенный с отводами 4 к соплам ковшевой гидротурбины. При пересечении рек автомобильными или железными дорогами, когда вместо мостов устанавливаются для пропуска потока воды реки трубы, что также приводит к сужению русла, повышению скорости потока воды и концентрации кинетической энергии, к выходным отверстиям устанавливается водоприемник в форме усеченного конуса и с подключенным к нему турбинным трубопроводом, соединенным с отводами сопел ковшевой турбины. При кратковременном повышении уровня воды в реке в результате ливня, паводка, снижении нагрузки, аварийной ситуации излишний расход воды сливается в русло реки, минуя водоприемник. На протяжении длины реки на некотором расстоянии могут устанавливаться несколько ГЭС (каскад) с автоматическим управлением с одного диспетчерского пульта. Такие ГЭС могут подключаться как к сети, так и работать в автономном режиме. Увеличение скорости потока воды в результате концентрации обеспечивает работу малых ГЭС круглогодично. 4 ил.

Речная гидроэлектростанция, состоящая из грунтовой перемычки русла реки в форме усеченного конуса или насыпи под железнодорожную или автомобильную дорогу, уложенной в ней трубы или труб, с подключением к выходному отверстию ее водоприемника, соединенного турбинным трубопроводом с отводами к соплам ковшевой турбины.