Мини-гидроэлектростанция

Авторы патента:


 

Предлагаемая полезная модель относится к области малой гидроэнергетики и может применяться для энергообеспечения удаленных объектов (жилого дома, турбазы, стоянки фермера и др.) за счет использования энергии небольших водотоков. Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении области применения мини-гидроэлектростанции. Поставленная задача решается тем, что предлагаемая мини-гидроэлектростанция, как и прототип, включает раму, установленный на раме вал и связанный с валом двухступенчатый редуктор. Кроме того, она дополнительно снабжена установленным на валу барабаном с лопастями, причем, вал установлен на раме вертикально и соединен с рамой в нижней части посредством подшипника скольжения, а в верхней части - посредством подшипника качения, на раме со стороны потока установлены направляющие подвижные створки, причем, одна из створок выполнена прямолинейной, а вторая - изогнутой в направлении рамы, а генератор выполнен в виде мотор колеса, вал генератора соединен с выходным валом редуктора, а входной вал редуктора - с валом мини-гидроэлектростанции. 1 н.п. ф-лы, 2 фиг.

Предлагаемая полезная модель относится к области малой гидроэнергетики и может применяться для энергообеспечения удаленных объектов (жилого дома, турбазы, стоянки фермера и др.) за счет использования энергии небольших водотоков.

Известна мини-гидроэлектростанция (далее мини-ГЭС) (http://www.youtube.com/watch?v=Yunrth9ARkY), включающая вал с лопастями, редуктор, передаточный механизм и генератор, выполненный в виде асинхронного двигателя.

Данная мини-ГЭС позволяет использовать энергию водного потока малых рек для получения электроэнергии. Такая электростанция не нарушает экологию, так как не требует использования горючего с токсичными выбросами или строительства плотин и затопления водой значительных площадей.

Недостатком известной мини-ГЭС является ее громоздкость и сложность установки, что ограничивает область ее использования.

Наиболее близкой к предлагаемой является мини-гидроэлектростанция (прототип) (патент РФ на полезную модель 121870, МПК F03B 13/00, опубл. 10.11.2012), включающая раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, редуктор, связанный с валом и редуктором механизм передачи энергии вращения и генератор, выполненный в виде асинхронного двигателя с конденсаторами. Мини-гидроэлектростанция снабжена по меньшей мере одним понтоном, установленным на раме, механизм передачи энергии вращения выполнен в виде зубчатого ремня, редуктор выполнен двухступенчатым с передаточным числом по меньшей мере 1×25, причем, редуктор, механизм передачи энергии вращения и генератор установлены на раме.

Мини-гидроэлектростанция по патенту 121870 удобна в монтаже и эксплуатации. Она может быть установлена в любом произвольном месте на реке без сооружения каких-либо устройств на берегу реки.

Недостатком мини-гидроэлектростанции по патенту 121870 являются большие габаритные размеры, ограничивающие область ее применения достаточно большими и широкими реками.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении области применения мини-гидроэлектростанции.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая мини-гидроэлектростанция включает раму, установленный на раме вал и связанный с валом двухступенчатый редуктор. Дополнительно она снабжена установленным на валу барабаном с лопастями, причем, вал установлен на раме вертикально и соединен с рамой в нижней части посредством подшипника скольжения, а в верхней части - посредством подшипника качения, на раме со стороны потока установлены направляющие подвижные створки, причем, одна из створок выполнена прямолинейной, а вторая - изогнутой в направлении рамы, а генератор выполнен в виде мотор колеса, вал генератора соединен с выходным валом редуктора, а входной вал редуктора - с валом мини-гидроэлектростанции

Вертикальное размещение вала обеспечивает снижение горизонтальных габаритов предлагаемой мини-гидроэлектростанции и позволит установить генератор таким образом, чтобы он находился над водой даже тогда, когда уровень реки поднимется. Это обеспечит возможность использования мини-гидроэлектростанции в узких местах, например, на малых реках или в прорубях в зимнее время.

Снабжение мини-гидроэлектростанции направляющими подвижными створками заявляемой формы обеспечит возможность более эффективного использования скорости потока, поскольку изогнутая створка предотвращает воздействие потока воды на лопасти части барабана, которые тормозили бы в противном случае его вращение. В случае необходимости - остановки работы мини-ГЭС вторая створка может быть перемещена в положение, предотвращающее воздействие потока воды также и на вторую часть лопастей барабана. Это позволит легко и просто остановить работу мини-ГЭС на период, когда необходимость в выработке электроэнергии отпадет. Таким образом, заявляемая конструкция позволяет наиболее эффективно использовать силу потока воды в узких местах.

Выполнение генератора в виде мотор-колеса обеспечивает возможность уменьшения габаритов, поскольку такой генератор достаточно легкий и компактный и, соответственно, не требует габаритных деталей рамы для его установки. Кроме того, использование в качестве генератора мотор-колеса обеспечивает возможность выработки электроэнергии с низковольтным напряжением от 12 до 48 Вольт. Низковольтное напряжение повысит безопасность работы предлагаемой мини-ГЭС. Кроме того, низковольтная электроэнергия может накапливаться в аккумуляторах без дополнительного сложного оборудования.

Небольшие габариты мини-гидроэлектростанции в совокупности с наиболее эффективным использованием потока воды обеспечивают возможность использования предлагаемой мини-гидроэлектростанции в узких местах и тем самым расширяют область ее применения.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически представлена заявляемая мини-гидроэлектростанция, вид сбоку; на фиг. 2 - вид сверху.

Предлагаемая мини-гидроэлектростанция (фиг. 1, 2) включает раму 1, вертикально установленный на раме вал 2, связанный с валом двухступенчатый редуктор 3 и генератор 4. На валу 2 установлен барабан 5 с лопастями 6. Вал 2 соединен с рамой 1 посредством подшипника скольжения 7 в нижней части, а в верхней части - посредством подшипника качения 8. Со стороны потока на раме 1 установлены направляющие подвижные створки 9, 10.

Предлагаемая мини-гидроэлектростанция работает следующим образом.

Мини-гидроэлектростанцию доставляют автотранспортом к месту использования. Производят сборку и установку на воду, а затем стопорят установку с помощью стопорного устройства (на фиг. не показано). Затем производят настройку параметров и запуск мини-гидроэлектростанции.

Створки 9, 10 настраивают для получения оптимальной скорости потока воды. При этом створка 10 отсекает поступление потока воды на лопасти 6, а створка 9, наоборот, усиливает поток воды на лопасти 6. Под действием потока воды лопасти 6 начинают вращаться и вращать вал 2, на котором они установлены. С вала 2 энергия вращения передается на входной вал редуктора 3, а затем с выходного вала редуктора 3 на входной вал генератора 4. Генератор 4 преобразует энергию вращения в электрическую энергию низковольтного напряжения, которая поступает к пользователю. Пользователь может использовать полученную электроэнергию для работы низковольтных приборов или накапливать ее в аккумуляторах для последующего использования.

При возникновении необходимости остановки работы мини-ГЭС створки 6 устанавливают в положение, обеспечивающее полное перекрытие потока воды. Поток воды перестает поступать на лопасти 9, 10 и мини-гидроэлектростанция прекращает вырабатывать электроэнергию.

Когда снова возникнет необходимость в выработке электроэнергии, створки 9 и 10 просто устанавливают в положение, обеспечивающее доступ потока воды к лопастям 6 и мини-ГЭС начинает выработку электроэнергии.

Мини-гидроэлектростанция, включающая раму, установленный на раме вал, связанный с валом двухступенчатый редуктор и генератор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена установленным на валу барабаном с лопастями, причем вал установлен на раме вертикально и соединен с рамой в нижней части посредством подшипника скольжения, а в верхней части - посредством подшипника качения, на раме со стороны потока установлены направляющие подвижные створки, причем одна из створок выполнена прямолинейной, а вторая - изогнутой в направлении рамы, генератор выполнен в виде мотор колеса, вал генератора соединен с выходным валом редуктора, а входной вал редуктора - с валом мини-гидроэлектростанции.



 

Похожие патенты:
Наверх