БЕСПЛОТИННАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Бесплотинная гидроэлектростанция предназначена для применения в гидроэнергетике в качестве средства малой энергетики.
Известна гидроэлектростанция (ГЭС) по патенту RU 2227227, которая по своим конструктивным признакам наиболее близка к предлагаемому техническому решению, и которую можно выбрать в качестве прототипа. Гидроэлектростанция содержит зафиксированную в потоке движущейся воды посредством донного фундамента или плавающего средства крепежную клеть. На крепежной клети установлены приводные барабаны и барабаны холостого хода, попарно связанные меж собой замкнутой цепной (гибкой) передачей, образующей две транспортные ветви. На цепях закреплены складывающиеся двустворчатые лопасти. По центру клети закреплена перегородка, разделяющая поток движущейся воды на два потока. Сами транспортные ветви размещены симметрично под углом к перегородке и к потоку движущейся воды. Под напором воды ветви и связанные с ними барабаны вращаются в противоположные стороны, преобразуя кинетическую энергию движущегося потока в механическую энергию вращения приводного барабана. Те в свою очередь передают вращение мультипликатору, соединенному с электрогенератором. Так как транспортные ветви из-за различия скоростей протекания потока могут вращаться с разными скоростями, то мультипликатор для согласования скоростей снабжен сумматором. Назначение сумматора - выравнивание скоростей вращения приводных барабанов (ветвей), складывание их усилий и вращение оси мультипликатора в одном направлении.
Недостатки приведенной конструкции заключаются в том, складывающиеся лопасти при огибании барабанов трутся об их оси, снижая КПД ГЭС, наличие механизма складывания снижает общую надежность ГЭС; поперечное сечение ГЭС из-за конструкции барабанов создают большое лобовое сопротивление потоку воды; ГЭС предназначена для выработки энергии только при одностороннем движении потока воды. При изменении направления потока работают только две лопасти, остальные находятся «в тени» первых.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение КПД устройства и ее надежности; универсальность.
Технический результат достигнут за счет размещения транспортных ветвей параллельно друг другу, что способствует выработке установкой энергии и при реверсировании потока воды, что имеет место при приливах и отливах в прибрежных зонах морей и океанов. Концы транспортных ветвей скошены, образуя конфузорно - диффузорные каналы, что в свою очередь снижает гидравлическое сопротивление потоку воды и увеличивает скорость протекания потока между транспортными ветвями; на входе и выходе установлены формирователи потока, направляющие поток воды параллельно скосам транспортных ветвей; лопасти на гибкой передаче установлены жестко.
Устройство ГЭС приведено на фигуре, где на крепежной клети 1 установлены две параллельные транспортные ветви, включающие большие 2 и малые 3 барабаны. Барабаны охвачены гибким элементом 4 (например, цепью), на которой закреплены лопасти 5. В начале и конце ГЭС установлены формирователи потока 6 и 7. На одном (или обоих) формирователе установлен мультипликатор 8 с сумматором, соединенный с электрогенератором 9. Вращение от барабанов 3 передается мультипликатору посредством передаточных элементов 10 и 11 (например, при помощи цепной, карданной или ременной передачи). Для предотвращения противодействия давлению потока воды на лопасти, размещенные с противоположной стороны транспортной ветви, последняя закрыта кожухом 12. 13 и 14 - конфузорный и диффузорный каналы.
Гидроэлектростанция работает следующим образом:
Под напором давления движущегося потока воды на лопасти 5 вращаются барабаны 2 и 3. Вращение барабанов через передаточные элементы 10 и 11 передается мультипликатору 8 с сумматором и электрогенератору 9, который вырабатывает электроэнергию.