Установка получения электроэнергии

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к автономным установкам генерирования электроэнергии в горных местностях. Достигаемый результат- получение электроэнергии в условиях горной местности, в труднодоступных районах с минимальными капитальными затратами без нарушения экологии и без перекрытия русла ручьев, мелких горных речек, позволяет механизмам работать в автоматическом режиме, без присутствия обслуживающего персонала. Результат достигается тем, что в установке получения электроэнергии, включающей электрогенератор с приводным механизмом, согласно решению приводной механизм представляет реверсивный барабан, соединенный гибкими связями с грузовыми емкостями, установленными на наклонные направляющие с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом последние в верхней зоне снабжены устройствами загрузки, а в нижней зоне - устройствами разгрузки, грузовые емкости выполнены ковшового типа с креплением на тележках и снабжены приемными патрубками с осевыми толкателями, при этом устройства загрузки выполнены в виде подпружиненного клапана, размещенного в заливном патрубке водовода с возможностью телескопического входа последнего в приемный патрубок и контакта с осевым толкателем, а устройства разгрузки выполнены в виде отдельного участка наклонных направляющих, закрепленных одним концом на опорный шарнир, а другим опирающихся на пружинную опору. (3 доп.п. ф-лы, 3 илл.)

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к автономным установкам генерирования электроэнергии в горных местностях.

В значительной мере проблемным является получение электроэнергии в горных районах, например ущельях с небольшим ручьем или речкой без перекрытия русла и без экологических нарушений.

Известна электростанция, состоящая из кольцеобразного ротора, лопасти которого с расположенными на их концах первичными двигателями радиально отходят от центральной ступицы, связанной с валом ротора генератора, при этом центральная ступица связана с валом ротора генератора шлицевым соединением, а первичные двигатели выполнены в виде тележек с моторами, установленных на кольцевых направляющих с возможностью перемещения. /RU Патент 2120173,1998 г./

Известная электростанция конструктивно сложна, при эксплуатации требует топлива для двигателей внутреннего сгорания, не достаточно экологична.

Известен парусный ветродвигатель, содержащий вертикальную ось, лопасти, установленные радиально на вертикальной оси и выполненные в виде прямоугольных рам с парусиной, при этом верхняя кромка парусины прикреплена к подвижной в вертикальном направлении горизонтальной балке, рама состоит из верхней и нижней консоли и двух вертикальных боковых стоек, боковые стойки рамы выполнены в виде направляющих для концов горизонтальной балки и грибков, периодически закрепленных на боковых сторонах парусины, на верхней консоли рамы размещена лебедка для поднятия горизонтальной балки с парусиной, а нижняя консоль рамы оснащена приводным барабаном для опускания парусины, ветродвигатель снабжен

фиксаторами положения приводного барабана и горизонтальной балки. /RU Патент 2331794, 2008 г./

Известный ветродвигатель малоприменим для использования в горных условиях, малотехнологичен и не достаточно надежен в использовании, зависим от погодных условий.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая судно с волновым компрессором, использующим энергию волнения для производства сжатого воздуха, с расположенными по периметру судна и погруженными в воду рабочими камерами с впускными и выпускными окнами, и преобразующие энергию сжатого воздуха турбины с электрогенераторами, причем рабочие камеры в такте всасывания при уходе волны через впускные клапаны сообщаются с коллектором низкого давления, связанным с атмосферой, а через выпускные клапаны в такте сжатия с приходом волны сообщаются с коллектором высокого давления, судно имеет размеры и количество рабочих камер, обеспечивающих одновременную работу нескольких волн, отличающаяся тем, что рабочие камеры размещены ступенями по глубине, причем каждая последующая ступень рабочих камер расположена глубже предыдущей, а коллектор высокого давления предыдущей ступени одновременно является коллектором низкого давления последующей ступени, коллектор высокого давления последней ступени в своей нижней части имеет дренажные колодцы с выпускными клапанами, в судне выполнена система балластных отсеков для размещения волнового компрессора на ватерлинии, располагаемой на уровне рабочих камер первой ступени, а на корме и носу расположены судовые двигатели. /RU Патент 2330987, 2008 г./ Известное устройство конструктивно и эксплутационно сложно и не применимо для использования в горной местности.

Известно устройство для преобразования энергии волн в электрическую энергию, содержащее статор с обмоткой и подвижный элемент с системой возбуждения в виде постоянных магнитов, упруго соединенный со статором

с возможностью относительного смещения, а статор выполнен в форме полого цилиндра, а подвижный элемент в виде поплавка кольцеобразной формы, концентрично охватывающего статор и установленного на его боковой поверхности с помощью предварительно закрученных и равномерно распределенных по окружности статора отрезков торса, прикрепленных свободными концами к статору вблизи одного из его торцов. /RU Патент 2082272, 1997 г./

Известное устройство сложно в эксплуатации и практически не применимо для использования в горной местности.

Задачей является создание экологически чистой установки с возможностью генерирования электроэнергии в условиях горной местности, ущелий со стоком воды в виде ручьев, мелких горных речек без перекрытия русла.

Задача решается тем, что в установке получения электроэнергии, включающей электрогенератор с приводным механизмом, согласно решению приводной механизм представляет реверсивный барабан, соединенный гибкими связями с грузовыми емкостями, установленными на наклонные направляющие с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом последние в верхней зоне снабжены устройствами загрузки, а в нижней зоне - устройствами разгрузки, грузовые емкости выполнены ковшового типа с креплением на тележках и снабжены приемными патрубками с осевыми толкателями, при этом устройства загрузки выполнены в виде подпружиненного клапана, размещенного в заливном патрубке водовода с возможностью телескопического входа последнего в приемный патрубок и контакта с осевым толкателем, а устройства разгрузки выполнены в виде отдельного участка наклонных направляющих, закрепленных одним концом на опорный шарнир, а другим опирающихся на пружинную опору.

Отличительными признаками являются:

- приводной механизм представляет реверсивный барабан, соединенный гибкими связями с грузовыми емкостями, установленными на наклонные направляющие с возможностью возвратно-поступательного движения, (что позволяет трансформировать механическую энергию в электрическую за счет работы сил гравитации при любых уклонах горного ландшафта);

- наклонные направляющие в верхней зоне снабжены устройствами загрузки, а в нижней зоне - устройствами разгрузки, (что обеспечивает непрерывный циклический процесс движения с автоматической загрузкой и разгрузкой);

- грузовые емкости выполнены ковшового типа с креплением на тележках и снабжены приемными патрубками с осевыми толкателями, при этом устройства загрузки выполнены в виде подпружиненного клапана, размещенного в заливном патрубке водовода с возможностью телескопического входа последнего в приемный патрубок и контакта с осевым толкателем, (что обеспечивает технологичность, относительную конструктивную простоту и надежность функционирования установки в автоматическом режиме);

- устройства разгрузки выполнены в виде отдельного участка наклонных направляющих, закрепленных одним концом на опорный шарнир, а другим опирающихся на пружинную опору, (что позволяет в автоматическом режиме разгружать грузовые емкости и обеспечить непрерывность процесса получения электроэнергии);

Сравнение заявляемого решения с аналогами и другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Установка получения электроэнергии поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема общего вида в плане, на фиг.2 - вид сбоку, фиг.3 - узел устройства загрузки.

Устройство содержит электрогенератор 1 соединенный через редуктор 2 с реверсивным барабаном 3, гибкие связи 4, 5, грузовые емкости 6, 7 с приемными патрубками 8, 9, снабженными осевыми толкателями 10, заливные патрубки 11, 12, с подпружиненным клапаном 13, водовод 14, накопительный бак 15 с подающим каналом 16, направляющие 17, 18, с отдельными участками 19, 20, опирающимися на опорные шарниры 21, 22 и пружинные опоры 23, опоры эстакады 24, сливной канал 25.

Установка получения электроэнергии работает следующим образом. Предварительно в горном районе с протекающим ручьем или горной речкой строится эстакада с укладкой направляющих 17, 18 и подводом с верхнего уровня части водного потока через подающий канал 16 в накопительный бак 15. В нижней части эстакады выполняется сливной канал 25 для возврата воды в ручей. Объем поступающей воды регулируется с учетом производительности установки.

Из накопительного бака 15 по водоводу 14 через заливные патрубки 11, 12, вода поступает в грузовые емкости 6, 7, оборудованные приемными патрубками 8, 9. Загрузка емкостей 6, 7 осуществляется попеременно в верхней точке эстакады, при этом гибкие связи 4, 5 могут поочередно наматываться и разматываться реверсивным барабаном 3 со спуском, разгрузкой и последующим подъемом грузовых емкостей по принципу скипового подъемника. Начало цикла загрузки происходит следующим образом. Поднимаясь в крайнее верхнее положение, емкость 6 обеспечивает телескопическое совмещение приемного патрубка 8 и заливного патрубка 11, при этом осевой толкатель 10 нажимает на подпружиненный клапан 13, и вода из водовода 14 заполняет емкость 6, которая начинает двигаться по направляющим 17 вниз, а возникшая сила натяжения гибкой связи 4 воздействует на реверсивный барабан

3, который начинает вращаться и, через редуктор 2 приводит во вращение генератор 1, вырабатывающий электрический ток. Вторая емкость 7, закончив разгрузку, транспортируется вверх гибкой связью 5, которая начинает наматываться на реверсивный барабан 3. Такой процесс реализуется различным направлением предварительной намотки гибких связей 4, 5. Емкость 6, скатившись до отдельного участка 19 направляющих 17, своим весом деформирует пружинные опоры 23 и опрокидывается на опорном шарнире 21, при этом вода как балластный груз сбрасывается в сливной канал 25. Соотношение сил на двух гибких связях изменяется и, заполненная к тому времени емкость 7 начинает очередное аналогичное движение к отдельному участку 20 с опрокидыванием на опорном шарнире 22. Масса заполненных и пустых емкостей многократно различны, что позволяет, несмотря на неизбежную дополнительную работу по подъему емкостей в исходное положение, обеспечивать достаточно высокий КПД установки, который увеличивается со снижением собственного веса емкостей при неизменном объеме, что достижимо с использованием легких материалов. К потребителю электроэнергия поступает после преобразования, например в диодных мостах, стабилизаторах напряжения и др. электротехнических устройствах.

Установка получения электроэнергии обеспечивает получение электроэнергии в условиях горной местности, в труднодоступных районах с минимальными капитальными затратами без нарушения экологии и без перекрытия русла ручьев, мелких горных речек, позволяет механизмам работать в автоматическом режиме, без присутствия обслуживающего персонала.

1. Установка получения электроэнергии, включающая электрогенератор с приводным механизмом, отличающаяся тем, что приводной механизм представляет реверсивный барабан, соединенный гибкими связями с грузовыми емкостями, установленными на наклонные направляющие с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом последние в верхней зоне снабжены устройствами загрузки, а в нижней зоне - устройствами разгрузки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что грузовые емкости выполнены ковшового типа с креплением на тележках и снабжены приемными патрубками с осевыми толкателями

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройства загрузки выполнены в виде подпружиненного клапана, размещенного в заливном патрубке водовода с возможностью телескопического входа последнего в приемный патрубок и контакта с осевым толкателем.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройства разгрузки выполнены в виде отдельного участка наклонных направляющих, закрепленных одним концом на опорный шарнир, а другим опирающихся на пружинную опору.