Бесплотинная речная гидроэлектростанция

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Хведук Францишек Изидорович(72) Автор Хведук Францишек Изидорович(73) Патентообладатель Хведук Францишек Изидорович(57) Бесплотинная речная гидроэлектростанция с секциями геликоидных турбин, отличающаяся тем, что состоит из расчетного количества модулей блок-платформы, каждый из которых имеет два ряда горизонтальных секций сблокированных геликоидных турбин с наклонными щитами перед встречным потоку ходом лопастей турбин и генераторы между каждыми двумя секциями турбин, а также закрепленные перед секциями сблокированных турбин щиты с вертикальными лопастями, установленными под требуемым углом к набегающему водному потоку. 106222015.04.30 Полезная модель относится к области возобновляемых источников энергии и может быть использована при строительстве бесплотинных речных ГЭС на неглубоких речных течениях и с незначительной скоростью водного потока. Известная бесплотинная ГЭС, которая была запроектирована для строительства на морском течении Гольфстрим, предполагала использование геликоидных турбин, жестко соединенных торцами и образующих вертикальную конструкцию секций в пространственной платформе ГЭС. Генераторы в водонепроницаемом кожухе установлены на верхнем конце секций. При вращении турбин генераторы вырабатывают энергию, которая кабелем подается в общую сеть 1. Недостатками известной полезной модели являются 1. При работе геликоидных турбин, скорость вращения которых в 2-3 раза быстрее скорости течения, непосредственно около турбины создается значительное ускорение водного потока, энергия которого не используется. 2. Вертикальное расположение конструкции секций из турбин не позволяет их использовать на неглубоких речных течениях. 3. Расположение на значительном расстоянии между собой вертикальных секций турбин в пространственной платформе является причиной весьма низкого процента использования кинетической энергии водного потока. Задачей предложенной полезной модели является избежание этих недостатков с целью значительного повышения мощности геликоидных турбин и определения возможности эффективного их использования на неглубоких речных течениях с незначительной скоростью водного потока. Поставленная задача решается следующим образом. Бесплотинная речная ГЭС состоит из расчетного количества съемных с опор модулей блок-платформы, каждый мощностью от 50 до 200 кВт. Модуль блок-платформы изготавливается из легких металлоконструкций и собирается из отдельных несущих элементов в общую пространственную систему путем жесткого болтового соединения. На двух фронтальных элементах модуля установлены горизонтальные секции сблокированных геликоидных турбин с наклонными щитами перед встречным потоку ходом лопастей. Генераторы смонтированы между каждыми двумя секциями турбин. Для увеличения скорости водного потока до расчетной напротив секций сблокированных турбин закреплены щиты с вертикальными лопастями, установленными под расчетным углом к набегающему водному потоку. На двух боковых элементах модуля закреплены опорные узлы, позволяющие в период сезонного перепада отметок водного потока или его замерзания перемещать блок-платформу по несущим стойкам. Существенным отличием предложенной полезной модели от прототипа является то,что, она состоит из расчетного количества модулей блок-платформы, каждый из которых имеет два ряда горизонтальных секций сблокированных геликоидных турбин с наклонными щитами перед встречным потоку ходом лопастей турбин и генераторы между каждыми двумя секциями турбин, а также закрепленные перед секциями сблокированных турбин щиты с вертикальными лопастями, установленными под требуемым углом к набегающему водному потоку. Благодаря предложенной конструкции модуля мощность геликоидных турбин многократно увеличивается, что дает возможность их использования на неглубоких реках с незначительной скоростью водного потока. Полезная модель бесплотинной речной ГЭС поясняется фигурами. На фиг. 1 показан общий вид модуля блок-платформы с длиной секций сблокированных турбини длиной участкадля монтажа генераторов. Общая длина модуля составляет . На фиг. 2 показан разрез модуля по А-А. Бесплотинная речная ГЭС состоит из модулей блок-платформы 1, включающих горизонтальные секции сблокированных геликоидных турбин 2 с наклонными щитами 3. Пе 2 106222015.04.30 ред секциями сблокированных турбин 2 закреплен щит 7 - ускоритель водного потока. Модуль смонтирован на несущих стойках 5 и крестовых опорах-якорях 6. Генераторы 4 в водонепроницаемых кожухах смонтированы между секциями турбин. Модуль блок-платформы 1 работает следующим образом. Водный поток проходя через щит 7,увеличивает свою скорость до расчетной и попадает на сблокированные геликоидные турбины 2, приводя в работу генераторы 4. Пройдя путьдо второго ряда сблокированных турбин, этот цикл повторяется, увеличивая мощность модуля в два раза. Для использования предлагаемой полезной модели при реализации проекта строительство бесплотинных речных ГЭС потребуются 1. Лабораторные испытания на моделях для определения увеличения мощности) то же при установке наклонных щитов) то же при установке щита-ускорителя водного потока. 2. Разработка проектным институтом Гидропроект прототипа съемного с опор и транспортабельного модуля блок-платформы, его изготовление и испытание. 3. Создание инвестором проектно-строительной фирмы с производственной базой для изготовления по лицензии геликоидных турбин и водонепроницаемых кожухов для генераторов, а также металлоконструкций. Эта фирма вела бы не только проектирование и строительство таких ГЭС, но и была бы основным поставщиком дешевого водорода для производства автомобильного топлива гидрометана. 4. Принятие правовых актов, регулирующих строительство таких ГЭС малой и средней мощности частными инвесторами с возможностью их подключения к общим электросетям страны. Окупаемость затрат при строительстве бесплотинных речных ГЭС с использованием сблокированных геликоидных турбин не превысит двух лет. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3