ПЕРЕНОСНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Полезная модель относится к гидротехнике и гидроэнергетике и может быть использована при строительстве малых гидроэлектростанций (микроГЭС) в любой местности без нарушения гидрологических характеристик и экологии как самой реки или ручья, так и прилегающей к ним местности. Область применения полезной модели - малая гидроэнергетика, мобильные микроГЭС.
Известны конструкции бесплотинных микроГЭС, имеющих водозаборники и трубопроводы, по которым вода подается к турбине (водоводы) [1] (Патент РФ №2162914), [2] (Патент РФ №2023904). Решения [1] и [2] имеют разные конструктивные особенности, однако оба относятся к стационарным микроГЭС, не предназначенным для перемещения. Техническими недостатками вышеприведенных гидроэлектростанций являются сложность конструкции, большие массогабаритные показатели на единицу мощности, большие затраты времени на монтаж.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является малая гидроэлектростанция с активной турбиной, включающая в себя плотину водозабора, конус водозабора, его затвор, напорный водовод, задвижку, сопло, активную турбину, смонтированную в кожухе, электрогенератор с приводом [3] (Патент РФ №2305793).
Недостатками этой гидроэлектростанции является наличие плотины водозабора, напорный водовод в виде металлической трубы, большие массогабаритные показатели на единицу мощности, сложность конструкции энергоблока - применение двух генераторов (основного и вспомогательного), ненадежность системы возбуждения и регулирования. Все эти недостатки исключают возможность применения гидроэлектростанции в качестве переносной или передвижной.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание высоконадежной, простой в эксплуатации, быстровозводимой переносной микрогидроэлектростанции с активной турбиной.
Технический результат достигается тем, что в микрогидроэлектростанции, содержащей водозаборник, затвор, напорный рукавный водовод, направляющий аппарат (сопло), активную турбину и электрогенератор с приводом, согласно предлагаемому решению переносной водозаборник имеет извлекаемую решетку на входе и снабжен стопорными фланцами в виде пластин для крепления в русле реки, напорный водовод представляет собой один или несколько водонепроницаемых мягких рукавов, соединенных между собой, водозаборником и направляющим аппаратом легкоразъемными соединениями, а активная турбина и электрогенератор, соединенные между собой клиноременной передачей, и направляющий аппарат помещены в размещаемый на суше энергоблок.
В энергоблок может быть помещено также балластное сопротивление нагрузки, закрепленное на направляющем аппарате для лучшего отвода тепла.
Энергоблок может быть выполнен в виде рамы с откидным кожухом, при этом электрогенератор установлен на подвижной плите, дающей возможность регулировать натяжение ремня, а блок управления и передачи электроэнергии укреплен под крышкой кожуха.
Известных технических решений с такими признаками не обнаружено.
На фигуре приведена схема микрогидроэлектростанции по предлагаемому решению.
Обозначены: 1 - водозаборник; 2 - затвор; 3 - легкоразъемные соединения; 4 - напорный рукавный водовод; 5 - направляющий аппарат; 6 - балластное сопротивление нагрузки; 7 - активная турбина; 8 - блок управления; 9 - электрогенератор; 10 - клиноременная передача; 11 - кожух; 12 - рама; 13 - стопорные фланцы.
Стопорные фланцы представляют собой металлические пластины, например, прямоугольные, в которых сделан вырез, повторяющий часть профиля водозаборника. Фланцы могут быть приварены к водозаборнику перпендикулярно его оси. Толщина пластин от 1 до 3 мм.
Решетка на входе водозаборника (на рис. не показана) может извлекаться для очистки и затем устанавливаться на место.
Напорный рукавный водовод может быть изготовлен из эластоискожи Т-мелиоративной (по ТУ 17-21-413-82)
Для транспортировки микроГЭС мягкие рукава водовода, отсоединенные от водозаборника и энергоблока, скатываются в бухты. Для установки микроГЭС после присоединения рукавов переносной водозаборник помещается в реку, при этом стопорные фланцы углубляются в донный грунт.
Микрогидроэлектростанция работает следующим образом.
С открытием затвора 2 вода из водозаборника 1 через напорный водовод 4 поступает в направляющий аппарат 5, где формируется и далее подается на лопасти активной турбины 7. Вращающий момент турбины через клиноременную передачу 10 передается на электрогенератор 9.
Автоматическое поддержание заданных уровней напряжения и частоты тока в сети осуществляется блоком управления 8 и балластным сопротивлением нагрузки 6. От блока управления электрическая энергия передается потребителю посредством кабельной или воздушной линии электропередач.