СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ЗАМКНУТОМ ПОТОКЕ ВОДЫ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ РАЗГОНОМ
METHOD FOR GENERATING ELECTRIC ENERGY ON CLOSED WATER CURRENT WITH FORCED ACCELERATION

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна, естественным или искусственным разгоном.
Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления».
Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03В 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.
Представленный способ отличается тем, что продукты горения или взрыва не контактируют с водой потока, а передают силу взрыва, например, через диафрагму или поршень, воде, находящейся в центральной горловине, закручивая поток в вертикальный водоворот, который затем воздействует на лопатки турбины, расположенной в верхней части центральной горловины. Вращение турбины передается на генератор, расположенный на крышке корпуса бассейна.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, согласно изобретению составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.
Способ и энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанной волне или потоке, по замкнутому циклу вертикального потока, в специальной форме цилиндрических бассейнов. Метод разгона силой взрывной волны массы воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока, именно эти параметры определяют мощность кольцевой ГЭС с принудительно обращаемым потоком от взрывной волны.
В данной заявке рассматриваются способ получения кинетической энергии от вертикально закольцованного потока искусственно разогнанной воды и методы отбора энергии и передача ее на генератор тока, причем продукты горения или взрыва не контактируют с водой в бассейне.
Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:
фиг.1 - модель одиночного цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, вертикального воздействия;
фиг.2 - вариант одиночного цилиндрического блока;
фиг.3 - энергетические одиночные блоки, помещенные в один бассейн с вертикальным воздействием волны, собранные в одну железобетонную кассету, полностью заполненную водой, а взрывные устройства вынесены за пределы корпуса бассейна.
Способ заключается в том, что кинетическая энергия разогнанного потока жидкости, в данном случае воды, создается искусственно, каким-либо известным методом, например механический или силовой методы, с приводом от других источников энергии или аккумулятора энергии, от взрывных микрозарядов, электроимпульса жидкого или газового топлива, без контакта продуктов горения с водой.
Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне), объясняющая способ, работает следующим образом: одиночный цилиндр, полости 1, 2 которого заполнены жидкостью, например морской водой, а взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса. В центральной горловине установлен направляющий конус 5 для выхода и закручивания взрывного потока волны, который воздействует на турбины 4, а дальше через вал 3 и редукцию вращение турбины передается к генератору 9. Для увеличения получаемой общей мощности одиночные энергоблоки фиг.1, 2 соединяются в одну кассету бассейна, заполненную водой фиг.2, при этом взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса общего бассейна.
Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в определенных точках по окружности внешнего бассейна 10 или одиночной камеры, заполненной жидкостью, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеры очистки.
Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 4, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 9 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых емкостях были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была как можно больше. Это зависит от конструкторских решений устройств.
В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.
Для увеличения количества получаемой энергии одиночные энергоблоки с вертикальным силовым потоком достаточно соединить в одну кассету (бассейн) 10, заполненную водой. Взрывные устройства 6 должны быть вынесены за пределы кассеты (бассейна) фиг.3.
Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема бесплотинной ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных напоров и непосредственного приближения к рекам. Способ легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной).
У ГЭС, с замкнутым обращаемым циклом движения воды в цилиндрическом блоке или в кассете с блоками цилиндров, преимущества очевидны, так как эти типы микро- и миниГЭС могут размещаться в непосредственной близости от производства и других потребителей, и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.
Способ позволяет создавать возможность размещения ГЭС как на крупных предприятиях, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеров и мощностей, что рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.
Способ способствует появлению большого выбора в использовании типов турбин и генераторов, даже специально изготовленных для этого способа получения энергии.
Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде.
Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и на транспорте. Простота способа и модельная широта типов устройств, позволит широко применить этот способ добывания электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе.