ПЕРЕДВИЖНАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к области малой гидроэнергетики и может применяться для энергообеспечения удаленных объектов за счет использования энергии водотоков.
Известна гидроэлектростанция (патент РФ на полезную модель №146468, МПК F03B 17/06, опубл. 10.10.2014), включающая раму, установленный на раме вал с насаженными на нем лопастями, установленные на раме механизм передачи энергии вращения, выполненный в виде по меньшей мере одного зубчатого ремня, генератор и, по меньшей мере, один понтон. Дополнительно она снабжена вертикальной стойкой и установленными на раме со стороны потока направляющими подвижными створками, а генератор выполнен в виде мотор-колеса и установлен на верхнем конце вертикальной стойки.
Недостатком гидроэлектростанции по патенту №146468 является не достаточно эффективное использование потока воды и сложность ее монтажа и эксплуатации.
Наиболее близкой к предлагаемой является гидроэлектростанция (патент РФ на полезную модель №165263, МПК F03B 17/06, опубл. 10.10.2016) включающая раму, установленные на раме вал с лопастями, механизм передачи энергии вращения и генератор. Гидроэлектростанция снабжена опорной платформой, на которой подвижно установлена рама, выполненная в виде каркаса из жестко соединенных, по меньшей мере, двух продольных и, по меньшей мере, двух поперечных элементов, шарнирно соединенного с каркасом рычага, на котором установлены средство регулирования высоты, фиксатор и указанный вал с лопастями.
Недостатком гидроэлектростанции по патенту №165263 является сложность ее установки на заданную глубину и недостаточная надежность фиксации в установленном месте.
Задача (технический результат), решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности использования водного потока путем упрощении монтажа и надежной фиксации мини гидроэлектростанции на заданную глубину в положении, обеспечивающим оптимальное использование энергии водного потока.
Поставленная задача решается тем, что предлагаемая передвижная гидроэлектростанция включает опорную платформу, механизм передачи энергии вращения и генератор, на опорной платформе подвижно установлена рама, снабженная средством регулирования высоты в водотоке, на раме установлен вал с лопастями. Согласно предлагаемой полезной модели рама снабжена вмонтированной в нее рабочей камерой в форме полого прямоугольного параллелепипеда с двумя открытыми противолежащими сторонами, внутри которой установлен вал с лопастями таким образом, чтобы, рабочая поверхность лопастей была обращена к открытой стороне камеры. Средство регулирования высоты выполнено в виде установленных на нижних углах рамы четырех самозавинчивающихся свай, обеспечивающих также крепление рамы к грунту. Опорная платформа снабжена грузоподъемным устройством. Грузоподъемное устройство позволяет снимать с опорной платформы, переносить и устанавливать в водотоке раму с вмонтированной в ней рабочей камерой.
Для уменьшения вероятности опрокидывания рамы с камерой под действием водного потока и фиксации рамы под углом, обеспечивающим оптимальное использование водного потока, целесообразно дополнительно снабдить передвижную гидроэлектростанцию шестью антиопрокидывателями, выполненными в виде шарнирно закрепленных на верхних углах рамы стержней, на свободных концах которых установлены самозавинчивающиеся сваи.
Для еще большего повышения эффективности использования водного потока целесообразно передвижную гидроэлектростанцию дополнительно снабдить заслонкой, шарнирно установленной на верхнем ребре камеры с открытой стороны камеры, обращенной к рабочей поверхности лопастей. Причем, высота заслонки равна расстоянию от верхней грани камеры до центра вала.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена заявляемая передвижная гидроэлектростанция в водном потоке; на фиг. 2 - вмонтированная в раме рабочая камера, с заслонкой, средством регулирования высоты и антиопрокидывателями.
Предлагаемая передвижная гидроэлектростанция (фиг. 1, 2) включает опорную платформу 1, механизм передачи энергии вращения 2 и генератор 3. На опорной платформе 1 подвижно установлена рама 4, с вмонтированной в нее рабочей камерой 5 в форме полого прямоугольного параллелепипеда с двумя открытыми противолежащими сторонами. Внутри рабочей камеры 5 установлен вал 6 с лопастями 7 таким образом, чтобы, рабочая поверхность лопастей 7 была обращена к открытой стороне рабочей камеры 5. На нижних углах рамы 4 установлено средство регулирования высоты и крепления рамы к грунту, выполненное в виде четырех самозавинчивающихся свай 8. Опорная платформа 1 снабжена грузоподъемным устройством 9.
На верхних углах рамы 4 могут быть установлены шесть антиопрокидывателей, выполненных в виде шарнирно закрепленных стержней 10, на свободных концах которых установлены самозавинчивающиеся сваи 11.
На верхнем ребре рабочей камеры 5 с открытой стороны камеры, обращенной к рабочей поверхности лопастей 7, может быть шарнирно установлена заслонка 12. Причем, высота заслонки 12 равна расстоянию от верхней грани рабочей камеры 5 до центра вала 6.
Предлагаемая передвижная гидроэлектростанция работает следующим образом.
Определяют возможный отбор мощности водотока и место расположения передвижной гидроэлектростанции в воде и на берегу. После чего гидроэлектростанцию доставляют к месту использования. С помощью грузоподъемного устройства 9 перемещают раму 4 с вмонтированной в нее рабочей камерой 5 в заданное место работы в водотоке. Посредством самозавинчивающихся свай 8 устанавливают раму 4 на запланированной высоте потока воды. Закрепляют на дне водотока замозавинчивающиеся сваи 11 антиопрокидывателей. Посредством механизма передачи энергии 2 соединяют вал 6 с генератором 3. Регулируют положение заслонки 12 таким образом, чтобы поток воды попадал на лопасти 7, расположенные ниже оси вала 6. Под действием потока воды лопасти 7 начинают вращаться и вращать вал 6, на котором они установлены. Причем, поскольку заслонка 12 закрывает лопасти 7, расположенные выше вала 6, поток воды не оказывает воздействие в противоположном вращению вала направлении. При этом вращение вала 6 происходит с высокой скоростью. Посредством механизма передачи энергии 2, выполненного, например, в виде зубчатого ремня или карданной передачи, энергия вращения с вала 6 передается на установленный на платформе 1 генератор 3. Генератор 3 преобразует энергию вращения в электрическую энергию, которая поступает к пользователю. Пользователь может использовать полученную электроэнергию для работы приборов или накапливать ее в аккумуляторах для последующего использования.
При необходимости переноса гидроэлектростанции вывинчивают самозавинчивающиеся сваи 8 и 11, посредством грузоподъемного устройства 9 перемещают раму 4 с рабочей камерой 5, антиопрокидывателями 11 и средством регулирования высоты 8 на платформу 1 и перемещают гидроэлектростанцию в новое место работы.
Использование предлагаемой передвижной гидроэлектростанции очень просто, не требует эксплуатационных затрат и затрат на техническое обслуживание. Предлагаемая гидроэлектростанция позволяет сохранять природный ландшафт и окружающую среду. Отсутствует отрицательное влияние на качество воды: она полностью сохраняет первоначальные природные свойства.