МОБИЛЬНАЯ ГЭС

Полезная модель относится к области гидроэнергетики и может быть использована для энергообеспечения объектов за счет использования энергии водотоков.
Известна гидроэлектростанция (см. RU 121870 U1, 10.01.2012, F03B 13/00), включающая раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, редуктор, связанный с валом и редуктором механизм передачи энергии вращения, генератор и установленный на раме, по меньшей мере, один понтон.
Снабжение мини гидроэлектростанции понтоном позволяет обеспечить возможность ее установки в любом произвольном месте на реке без сооружения каких-либо устройств на берегу реки.
К недостаткам мини гидроэлектростанции по патенту RU 121870 U1 следует отнести невозможность ее применения для использования энергии подводных течений, а также необходимость привлечения дополнительных средств для ее транспортировки к месту установки.
Наиболее близкой к предлагаемой является мобильная ГЭС (см. RU 2013116075 A, 20.10.2014, F03B 13/00). Она представляет собой плавсредство, под днищем которого установлена гибротурбина. На плавсредстве установлен электрогенератор и устройство преобразования и распределения электроэнергии.
Достоинством мобильной ГЭС по заявке RU 2013116075 A является легкость ее перемещения в границах водного потока, не требующая дополнительных средств и усилий для транспортировки к месту установки.
Недостатком платформы мобильной ГЭС по заявке RU 2013116075 A является ограниченная область применения - используется энергия только поверхностных потоков, а также сложность транспортировки самого плавсредства к водному потоку.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении области применения мобильной ГЭС путем обеспечения возможности использования как подводных, так и поверхностных течений при упрощении транспортировки к месту установки.
Поставленная задача решается тем, что в мобильной ГЭС, включающей средство передвижения, гидротурбину, электрогенератор и устройство передачи электроэнергии потребителю, средство передвижения выполнено в виде беспилотного трансформера, в корпусе средства передвижения выполнен открытый канал, в котором установлена гидротурбина, и герметичный отсек, в котором установлены электрогенератор и устройство передачи электроэнергии потребителю.
Для упрощения остановки работы мобильная ГЭС может быть снабжена автоматическими уплотнителями открытого канала в корпусе средства передвижения.
Для обеспечения удержания мобильной ГЭС в месте расположения наиболее сильного потока воды беспилотный трансформер может быть снабжен устройством закрепления на грунте, выполненным в виде устройства для автоматического бурения.
Для обеспечения возможности перемещения мобильной ГЭС в воздушном пространстве беспилотный трансформер может быть снабжен бортовыми движителями, выполненными в виде, по меньшей мере, четырех авиационных двигателей с изменяющимся вектором тяги.
Для обеспечения возможности перемещения мобильной ГЭС по воде и подъем над водной поверхностью или сушей для обеспечения режима перехода на авиационные двигатели и полета беспилотный трансформер может быть снабжен бортовыми движителями, выполненными в виде, по меньшей мере, четырех двигателей на воздушной и/или водяной струе с изменяющимся вектором тяги.
Для исключения попадания влаги и инородных тел в двигатели мобильная ГЭС может быть снабжена автоматическими уплотнителями сопел двигателей.
Для обеспечения энергетической независимости при передвижении на дальние расстояния мобильная ГЭС может быть снабжена размещенной на базовом модуле системой энергообеспечения, включающей резервные аккумуляторы, дизель генераторы и емкость для запаса топлива.
Для обеспечения движения под водой мобильная ГЭС может быть снабжена устройством всплытия и погружения, выполненным в виде установленной на беспилотном трансформере балластной цистерны.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена заявляемая мобильная ГЭС, вид сбоку; на фиг. 2 заявляемая мобильная ГЭС, вид снизу.
Предлагаемая мобильная ГЭС включает (фиг. 1, 2) средство передвижения 1, гидротурбину 2, электрогенератор 3 и устройство передачи электроэнергии потребителю 4. Средство передвижения 1 выполнено в виде беспилотного трансформера, в корпусе средства передвижения 1 выполнен открытый канал 5, в котором установлена гидротурбина 2, и герметичный отсек 6, в котором установлены электрогенератор 3 и устройство передачи электроэнергии потребителю 4.
Предлагаемая мобильная ГЭС работает следующим образом.
Включают авиационные двигатели 7. При необходимости преодоления по воздуху больших расстояний выдвигают аэродинамические элементы (на фиг. не показаны). Мобильная ГЭС в воздушном пространстве направляется к месту установки. При подлете к водной поверхности корпус средства передвижения 1 герметизируют, аэродинамические элементы складывают (в случае их использования). Далее мобильная ГЭС перемещается по водной поверхности или погружается и перемещается под водой на двигателях 8 на воздушной и/или водяной струе с изменяющимся вектором тяги. При движении мобильной ГЭС по воде или под водой автоматические уплотнители 9 сопел двигателей предотвращают попадание влаги в двигатели 7 и 8. После достижения места установки мобильную ГЭС ориентируют таким образом, чтобы открытый горизонтальный канал 5 располагался в области наиболее сильного водного потока. Глубину погружения регулируют с помощью балластных цистерн 10. Стабилизируют выбранное положение мобильной ГЭС посредством устройства для удержания мобильной ГЭС на одном месте. Для этого, в случае выполнения устройства для удержания мобильной ГЭС на одном месте в виде системы якорей, опускают якоря на грунт с противоположных сторон корпуса. В случае выполнения устройства для удержания мобильной ГЭС на одном месте в виде устройства автоматического бурения. И для стабилизации выбранного положения включают, по меньшей мере, одно устройство 11 автоматического бурения и забуривают его в грунт. Закрепленное в грунте устройство 11 автоматического бурения обеспечивает надежное удержание мобильной ГЭС в выбранном положении относительно водного потока. Соединяют проводами устройство 4 передачи электроэнергии потребителю с потребителем. Поток воды поступает в открытый горизонтальный канал 5 со стороны одного из торцов корпуса средства передвижения 1 и выходит из канала 5 со стороны противоположного торца. Под действием потока воды в канале 5 гидротурбина 2 вращается, энергия вращения передается на электрогенератор 3, который преобразует энергию вращения в электрическую энергию и передает ее в устройство 4 передачи электроэнергии потребителю. Далее электрическая энергия по проводам передается потребителю. Пользователь может использовать полученную электроэнергию для работы различных приборов или накапливать ее в аккумуляторах для последующего использования.
При возникновении необходимости остановки работы мобильной ГЭС автоматическими уплотнителями открытого канала 5 в корпусе средства передвижения 1 закрывают канал 5 с помощью автоматических уплотнителей 12, по меньшей мере, с одного конца. После закрытия канала 5 водный поток прекращает вращать гидротурбину 2 и работа мобильной ГЭС прекращается.
Когда снова возникнет необходимость в выработке электроэнергии, открывают канал 5 с помощью автоматических уплотнителей 12. Доступ водного потока в канал 5 и, следовательно, к гидротурбине 2 возобновляется, а мобильная ГЭС начинает выработку электроэнергии.
При необходимости перемещения мобильной ГЭС на другой участок закрывают канал 5, поднимают якоря или выбуривают устройства 11 автоматического бурения. Затем на двигателях 7 и 8 перемещают мобильную ГЭС к месту новой установки. Далее процесс работы повторяют.
При необходимости длительной работы мобильной ГЭС в режиме доставки к месту установки используют размещенную на средстве передвижения 1 систему энергообеспечения, включающую резервные аккумуляторы, дизель генераторы и емкость для запаса топлива (на фиг. не показаны).