МИНИЭНЕРГОБЛОК

Полезная модель относится преимущественно к малой энергетике и может быть использована для преобразования энергии потока текущей среды любого вида, например, течений рек, ручьев, морских приливов и отливов, воздушных масс и т.д., в частности в электрическую энергию.
Известен миниэнергоблок (см. патент РФ 2166664, от 19.06.2000 г. и журнал «Изобретатель и рационализатор» №5, 2005 г., стр.16-17, заметка «Обыкновенное чудо Ленева»), содержащий размещенные в корпусе, энергопреобразователь конвейерного типа с поперечно закрепленными на нем и наклонными в одну сторону лопастями, причем лопасти установлены с возможностью поворота и наклона в противоположную сторону, а энергопреобразователь размещен поперек потока текущей среды, например, русла реки, и рабочими поверхностями лопастей к потоку, и направляющие для лопастей. Помимо этого, энергопреобразователь снабжен средствами для изменения наклона лопастей на противоположное, причем лопасти закреплены на энергопреобразователе своей средней частью.
К недостаткам установки можно отнести ее конструктивную сложность и соответственно невысокую надежность, большие габариты и недостаточный КПД.
Наиболее близким по технической сущности, конструктивным признакам и достигаемому результату, является миниэнергоблок, содержащий размещенный в корпусе поперек потока текущей среды ротационный энергопреобразователь конвейерного типа с поперечно и консольно закрепленными на нем лопастями со свободными концами так, что рабочие поверхности лопастей направлены по потоку, причем лопасти установлены с возможностью поворота. Кроме того, энергоблок содержит по меньшей мере две пары направляющих для лопастей. См. заявку на полезную модель №2005140267 от 22.12.2005 г.
К недостаткам миниэнергоблока относятся: его конструктивная сложность и соответственно невысокая надежность работы, большая материалоемкость, большие габариты и недостаточно высокий КПД.
Задача полезной модели - устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается так, что в известном миниэнергоблоке, содержащем размещенный в корпусе поперек потока текущей среды ротационный энергопреобразователь конвейерного типа с поперечно и консольно закрепленными на нем лопастями со свободными концами так, что рабочие поверхности лопастей направлены по потоку, причем лопасти установлены с возможностью
поворота, существенным отличием является то, что он снабжен по меньшей мере одним транспортером с гибким бесконечным элементом, установленным на валах энергопреобразователя с возможностью взаимодействия со свободными концами лопастей. Кроме того: миниэнергоблок снабжен по меньшей мере одним транспортером с гибким бесконечным элементом, установленным за энергопреобразователем по потоку текущей среды; транспортер, установленный за энергопреобразователем и энергопреобразователь, кинематически связаны между собой.
Достигаемый технический результат выражается в конструктивном упрощении энергоблока, поскольку исключаются все направляющие для лопастей. Надежность работы энергоблока повышается, а материалоемкость (вес) и габариты - снижаются. Отсутствие трения свободных концов лопастей ротационного энергопреобразователя конвейерного типа при его работе, снижает потери и увеличивает КПД миниэнергоблока. Расширяется конструктивное разнообразие миниэнергоблоков под любые эксплуатационные условия.
Сущность полезной модели, поясняется графически, где на фиг.1 схематично изображен общий вид миниэнергоблока - продольное сечение вдоль энергопреобразователя, вид сверху; на фиг.2 - то же, одно из исполнений миниэнергоблока.
Миниэнергоблок содержит корпус рамной конструкции (позицией не показан), в котором на валах 1 и 2, размещен ротационный энергопреобразователь 3 конвейерного типа. Энергопреобразователь 3 представляет собой, например, пару гибких бесконечных элементов 4 (цепи, канаты, тросы и т.д.), связанных между собой поперечно закрепленными между ними и наклонными в одну сторону лопастями 5. Лопасти 5, закреплены на гибких бесконечных элементах 4 консольно и с возможностью поворота, то есть шарнирно. Свободные концы лопастей 5 передней ветви энергопреобразователя 3, опираются, например, на один транспортер 6 с гибким бесконечным элементом 7 (цепь, канат, трос и т.д.). Транспортер 6, установлен на валах 1 и 2 и например, жестко связан с одним из них (см. схему исполнения на фиг.1). Свободные концы лопастей 5 задней ветви энергопреобразователя 3, опираются, например, на пару транспортеров 8 (установлены по краям и снаружи лопастей) с гибкими бесконечными элементами 9 (цепи, канаты, тросы и т.д.). Транспортеры 8, также установлены на валах 1 и 2 и например, жестко связаны с одним из них (см. схему исполнения на фиг.2). Энергопреобразователь 3 размещен поперек потока текущей среды (показан рядом стрелок), например, воды, так, что рабочие поверхности лопастей 5, направлены по потоку.
Миниэнергоблок работает следующим образом.
Набегающий водный поток, например, реки, оказывает давление на передний к потоку ряд лопастей 5. Сила давления потока воды, приводит энергопреобразователь 3 в движение (на фигурах - по часовой стрелке). Лопасти 5 на передней ветви 4, перемещаются вправо, при этом свободные концы лопастей 5, также, вместе с ветвью 7 транспортера 6 перемещаются вправо. Далее, лопасти 5 дойдя до кругового участка энергопреобразователя 3, свободно переворачиваются, и занимают устойчивое, от воздействия потока воды, равновесное положение на задней ветви 4. Затем, они перемещаются влево и вновь возвращаются в начальное положение (см. фиг.1).
По другому исполнению миниэнергоблока (см. фиг.2), происходит то же самое, только после того, как лопасти 5 переворачиваются на круговом участке (справа) энергопреобразователя 3, их свободные концы, опираются уже на заднюю ветвь (гибкий бесконечный элемент 9) транспортера 8 и занимают другое направление, благоприятствующее движению лопастей 5 влево. Поток реки (показан на фиг.2 пунктирными стрелками) проходящий сквозь энергопреобразователь 3, максимально отдает свою кинетическую энергию как переднему ряду лопастей 5, так и заднему ряду. Движение энергопреобразователя 3, трансформируется (преобразуется), например, с помощью генератора (не показан) в электрическую энергию.
Предложенный миниэнергоблок, обладает максимальной простотой конструкции, компактностью и весом, эффективностью и высоким КПД. Он найдет широкое применение в районах отдаленных от общей энергосистемы, а также в качестве подспорья для рыбаков, охотников, туристов, археологов и геологов, для жителей степей и песков, где в качестве возобновляемого источника энергии, может быть использован ветер.