РУСЛОВАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Полезная модель относится к гидроэнергетике и гидротехническим сооружениям и может быть использована при производстве электроэнергии.
Аналогом и прототипом к заявленному техническому решению является гидроэлектростанция (RU 1865 U1 МПК Е02В 9/00), включающая водовод, рабочую камеру, расположенную в стене водовода, турбину, вертикальный вал которой находится в створе со стеной водовода и закреплен в основании водовода. Такая гидроэлектростанция предполагает создание подпора в пределах берегов водотока. Недостатками прототипа являются: наличие у водовода естественного основания, что может привести к его размыву и неустойчивой работе турбины или ее поломке; потеря напора набегающего на лопасти турбины потока вследствие того, что часть потока будет проходить по открытой поверхности водовода над турбинами и в пространстве между турбинами.
Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение мощности турбины прототипа и повышение ее устойчивости в рабочем режиме.
Указанные результаты достигаются тем, что здание ГЭС состоит из одного или нескольких блоков, содержащих водоводы, в которых находится по одной турбине, нижний конец вала которой расположен в основании блока.
Предлагаемая конструкция одного из блоков Русловой гидроэлектростанции иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-3, и фотографиями макета блока.
На фиг.1 показан блок (вид спереди).
На фиг.2 - нижняя часть блока с водоводами и турбинами (вид сверху).
На фиг.3 - турбина.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - здание блока;
2 - водовод;
3 - рабочая камера;
4 - турбина.
Блок 1 выполнен из железобетона или иного материала на стационарной строительной площадке, например, в строительном доке. Водоводы 2 расположены на основании блока. Рабочая камера 3 турбины и стена водовода, в которой камера расположена, являются одним целым. Вертикальный вал турбины 4 находится в створе со стеной водовода. Тем самым сопротивление потоку, движущемуся по водоводу, оказывают только лопасти турбины, перекрывающие поперечное сечение водовода для наибольшего отбора мощности потока. Наличие единственной турбины в водоводе достаточно для отбора мощности потока. Нижним концом вал турбины закрепляется в основании наплавного блока, что способствует устойчивости турбины при ее работе.
Работает Русловая гидроэлектростанция следующим образом.
В строительном доке выполняется блок здания ГЭС со всеми его элементами, затем затапливается на рабочем месте ГЭС. Аналогично могут быть установлены в русло водотока еще несколько подобных блоков.
Блоки здания ГЭС создают подпор воды. Для создания подпора могут быть использованы еще один или несколько наплавных блоков-шлюзов, назначением которых может являться не только создание подпора, но и пропуск паводковых вод, льда, строительных отходов, водного транспорта, нерестовой рыбы. Выбор подпора в пределах берегов водотока исключает затопление полезных земель и позволяет создать напор, при котором обеспечивается устойчивая работа блока здания ГЭС и его элементов, в частности, турбины.
В рабочем режиме поток воды поступает в водовод, вращает лопасти турбины, расположенной в рабочей камере.
В режиме маломасштабного эксперимента, когда в небольшой водоток был погружен макет блока, турбина показала устойчивую работу для различных подпорных уровней, созданных в пределах берегов водотока.