плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды

Формула изобретения

ПЛАВУЧЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ВОДЫ, содержащее корпус плавсредства, внутри которого в продольном направлении выполнен сквозной водопроводящий канал с входным конфузорным водозаборником, лопастные колеса с криволинейными лопастями, закрепленные на валах, установленных последовательно поперек канала с кинематически связанных с электрогенератором, при этом под водопроводящим каналом выполнены дополнительные водозаборники для колес, отличающееся тем, что входной водозаборник выполнен с верхним наклонным растекателем, образованным корпусом плавсредства, а дополнительные водозаборники установлены через одно рабочее колесо.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению электрической энергии и может быть использовано для получения электрической энергии для бытовых и производственных нужд.

Известны устройства для получения электроэнергии из энергии речного потока, недостатком которых является то, что от них можно получить сравнительно небольшое количество электроэнергии, так как они малоэффективны.

Цель изобретения повышение эффективности плавучего устройства, снижение стоимости получения электроэнергии, улучшение эксплуатационных качеств устройства.

Изобретение за счет использования кинетической энергии воды позволяет повысить эффективность установки с выработкой ею большего количества электроэнергии, при этом стоимость получения электроэнергии снизится, а эксплуатационные качества улучшатся, так как от тех же рабочих колес будет получено большее количество электроэнергии за счет использования кинетической энергии большего потока воды и размещения на одном плавсредстве в каждом водопроводящем канале большего количества рабочих колес. Плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды позволяет создать плавающие высокоэффективные гидроэлектрические станции, способные работать в различных климатических зонах, способные заменить современные плотинные гидроэлектрические, тепловые и атомные электростанции, получать электрическую энергию экологически чистым путем, снизить при той же мощности станций стоимость строительства и сроки строительства по сравнению с существующими гидроэлектрическими плотинными, тепловыми и атомными электростанциями в несколько раз, избавиться от тепловых, атомных электростанций и от катастроф при авариях на них, уничтожить плотинные гидроэлектростанции и вернуть, затопленные ныне ими земельные площади, сохранить среду обитания и оздоровить экологическую обстановку на планете.

Поставленная цель достигается путем улучшения технических возможностей плавучего устройства за счет установки дополнительных водозаборников перед рабочими колесами, расположенных под днищем корпуса плавсредства, под водопроводящими каналами, через одно рабочее колесо.

Для достижения максимального положительного эффекта от плавучего устройства, удешевления стоимости строительства и улучшения эксплуатационных качеств устройства рабочие колеса расположены часто, близко друг к другу, поэтому расположение дополнительных водозаборников через одно рабочее колесо необходимо для того, чтобы поток воды в русле реки под днищем судна после падения скорости его на каждом предыдущем дополнительном водозаборнике успел набрать перед каждым последующим дополнительным водозаборником на входе в него скорость течения, равную скорости воды в основном русле реки, так как скорость потока воды на каждом предыдущем в ряду дополнительном водозаборнике будет снижаться из-за ухода части воды в дополнительный водозаборник и из-за завихрений водяного потока позади дополнительного водозаборника, выступающего в русло реки под большим углом и являющегося препятствием для потока воды в русле реки. В случае установки дополнительных водозаборников перед каждым рабочим колесом эффект от использования дополнительных водозаборников может быть отрицательным, так как поток воды в русле реки перед каждым последующим в ряде дополнительным водозаборником будет не успевать набрать необходимую скорость течения, равную скорости течения в основном русле реки, так как для этого необходимо определенное расстояние, которое получается только в случае установки дополнительных водозаборников через одно рабочее колесо.

На фиг. 1 и 2 показано предлагаемое плавучее устройство; на фиг.3 и 4 одно из рабочих колес.

Устройство содержит корпус 1, в передней части которого находится водозаборник 2, состоящий из двух боковых растекателей 3, нижнего 4 и верхнего растекателя 5, которым служит корпус 1 с установленной вперед него защитной сеткой 6. Внутри корпуса 1 находятся водопроводящие каналы 7, в которых расположены рабочие колеса 8, передающие вращение через шестеренчатые приводные устройства 9 на генераторы 10, выдающие электроэнергию через кабель 11 в энергошкаф 12, от которого электроэнергия по подводному электрокабелю 13 поступает на берег к потребителю электроэнергии. Корпус плавсредства 1 связан с грунтом 14 посредством двух якорей 15 и гибкой связи 16. В задней части корпуса плавсредства 1 внизу установлена крышка 17, служащая для закрытия водопроводящих каналов 7, подъем которой осуществляется через трос 18 и блок 19 лебедкой 20, установленной сверху корпуса 1. При подъеме крышки 17 она полностью перекрывает поступление водяного потока в водопроводящие каналы 7 при транспортировке плавсредства к месту установки задом наперед. Спереди водопроводящих каналов 7 расположены на межканальных перегородках 21 передние дополнительные растекатели 22. Снизу под днищем корпуса плавсредства 1, под водопроводящими каналами 7, расположены нижние дополнительные водозаборные устройства 23 перед рабочими колесами 8, установленные через одно рабочее колесо, каждый из которых состоит из двух боковых растекателей 24,нижнего растекателя 25 и защитной сетки 26, установленной спереди водозаборника 23. Верхним растекателем нижнего дополнительного водозаборника 23 служит днище корпуса плавсредства 1, в котором в задней части водозаборников 23, перед рабочими колесами 8, расположены отверстия 27 для подачи водного потока от водозаборников 23 на рабочие колеса 8. На фиг.3 и 4 изображено одно из рабочих колес 8, установленных во всех трех водопроводящих каналах 7, где 28 осевой вал рабочего колеса 8, на котором по обеим концам установлены боковые диски 29, в которых крепятся установленные между ними вогнутые рабочие лопатки 30. Транспортировка плавсредства 1 к месту установки производится задом наперед при закрытых крышкой 17, водопроводящих каналах 7, что исключает вращение рабочих колес 8 во время буксировки плавучего устройства для генеpиpования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды.

Работа плавучего устройства реализуется следующим образом.

Плавсредство 1 устанавливается на якорях 15 на любой реке вблизи потребителя электрической энергии, открывается крышка 17, закрывающая водопроводящие каналы 7. Поток воды 31 попадает в водозаборники 2 и 23 и, увеличивая скорость за счет уменьшения площади поперечного сечения в местах перехода водозаборников 2 и 23 в водопроводящие каналы, поступает в водопроводящие каналы 7. Поток воды 31, поступающий в водозаборники 23, попадает в водопроводящие каналы 7 через отверстия 27 в корпусе плавсредства, где смешивается с потоком воды, идущим по каналу 7 через передний водозаборник 2 и, поступая на рабочие колеса 8, приводит их во вращение, способствуя их более быстрому вращению, чем привод рабочих колес 8 во вращение от только одного потока воды, идущего через передний водозаборник 2. Рабочие колеса 8 передают вращение на генераторы электроэнергии 10 через шестеренчатые приводные устройства 9. Генераторы 10 выдают электрическую энергию и по кабелям 11 передают ее в силовой энергошкаф 12, откуда электроэнергия по подводному электрокабелю 13 передается на берег к потребителю электроэнергии.

Дополнительные водозаборные устройства 23 служат для повышения эффективности работы рабочих колес 8 с целью получения большего количества электроэнергии. Вместе с тем дополнительные водозаборники 23 позволяют увеличить длину водопроводящего канала 7 и количество рабочих колес 8, расположенных на этой длине, чем достигается повышение эффективности работы плавучего устройства, а следовательно, снижение стоимости получения электроэнергии и ее удешевление соответственно.

Плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинематической энергии воды может быть установлено на любых реках в любом месте, на морях с использованием течений приливов и отливов, в океане на течениях. Возможно перемещение плавучего устройства с установкой вблизи объектов потребления электрической энергии.