Мобильная шнековая гидродинамическая электростанция
Описание
Шнековая турбина является, пожалуй, самым
практичным средством добычи электроэнергии в современной гидроэнергетике малой мощности.
Шнековая турбина — это гидродинамический
ротор в форме винта Архимеда, который используется для преобразования потенциальной энергии водного потока во вращательное движение собственно турбины. По приему использования она схожа с водным колесом, но имеет гораздо более высокую эффективность.
Турбина состоит из ротора (шнека), помещенного
по краям в подшипниковые опоры. Она устанавливается на низконапорных плотинах. Плотина нужна для накопления потенциальной энергии воды (напора) путем создания перепада русла реки, см. картинку. Шнек устанавливается под углом между верхним и нижним уровнями русла. Вода стекает с плотины (с высокого уровня на низкий) и всей своей массой действует на спиралевидные лопасти вращая шнек. Вал турбины, в свою очередь, вращает электрический генератор, соединённый с верхним концом турбины через редуктор. С нижнего конца турбины вода вытекает свободно.
Шнековые МГЭС способны работать при малых
перепадах и при значительных колебаниях расхода воды. Полезная эффективность начинается с 20% номинальной мощности (КПД 74%).
Недостатки существующих шнековых гидростанций:
- Главный (дорогостоящий) недостаток –
это необходимость изменения русла и сооружение плотины
- Во время работы вода взаимодействует
(давит) не на всю поверхность лопастей (каждого витка), а только на их часть (нижнюю)
- Минусом существующих ГЭС является их
сезонность. Даже незамерзающие зимой реки не смогут защитить малые ГЭС от обледенения, что приводит к потере мощности, а иногда и полной остановке работы. Демонтировать же турбину на этот период для предотвращения ее поломки от льда не представляется возможным. Демонтаж и вновь установка - дорогостоящи.
В стране много быстрых рек, течение которых
обеспечивает значительную кинетическую энергию, сравнимую с потенциальной энергией, обеспечиваемой малыми плотинами. Велик соблазн устанавливать шнековые турбины в стремнине таких рек параллельно течению избежав необходимости сооружать плотины и видоизменять конфигурацию русла реки.
Однако при этом возникают сопутствующие
технические сложности:
1. Дело в том, что электрический генератор
должен быть надежно защищен от воды. Для этого он находится вне речной воды (как в ныне используемых станциях, см. картинку). Но генератор находится на одной оси с валом турбины и при расположении турбины полностью в реке - он также окажется в воде. Можно, конечно, и в этом случае опустить турбину в воду не полностью, а частично - потеряв при этом более половины эффективности. Можно также установить шнек под углом, приподняв тем самым генератор над водой. Но при этом изменится угол взаимодействия лопастей с потоком воды, что также уменьшит эффективность турбины.
2. При расположении турбины на стремнине
возникнет проблема установки и крепления агрегата на опорах. Учитывая, что скорость течения достаточно велика потребуется сложная дорогостоящая конструкция.
Что делать?!
Я изобрел конструкцию Речной Шнековой
ГидроДинамической энергоустановки (РШГДЭ), которая лишена перечисленных выше недостатков – она полностью погружена в воду параллельно акватории, а генератор не подвержен воздействию воды (!).
Мной также разработан оригинальный способ
сооружения РШГДЭ в любом месте реки (пролива):
- Она может быть установлена на стремнине
в середине реки (канала, пролива).
- Она может также располагаться на нижнем
бьефе плотинных ГЭС, где сбрасываемая с гидротурбин вода еще на дистанции до километра несется со стремительной скоростью.
- РШГДЭ могут устанавливаться на промежуточных
опорах (быках) транспортного моста через реку (пролив), а также под полотном пролетов и снабжать энергией его оборудование и окружающую инфраструктуру, (известно, что скорость течения в створе моста увеличивается примерно вдвое). Например, после завершения строительства моста через Керченский пролив, течение в проливе ускорилось вдвое и сейчас составляет около четырех узлов (7,4 км/час).
РШГДЭ может устанавливаться по месту буквально
за полчаса (!) на удалении от берега до 100 метров. При необходимости она может быть легко демонтирована или передислоцирована.
Турбины могут агрегироваться в батареи-кассеты
(параллельно) – несколько шнеков параллельно. Батареи можно устанавливать в цепочку одну за другой последовательно. Это даст возможность суммарно получать значительный обьем энергии.
Автор разработал конструкции РШГДЭ и создал
детализированные цифровые (компьютерные) 3D концепт- модели энергостанций и способа их сооружения по месту. Сделана презентация технологии.
Предлагаю создать Кластер по разработке
и установке таких станций.
Приглашаю партнера-инвестора. Готов рассмотреть
предложение от солидных бизнесменов о совместной реализации и коммерциализации изобретения -патентование, производство, продажи изделий и лицензий.
Это выгодный бизнес!
Готов быть “играющим тренером” и взять
на себя обязанности по патентованию, по руководству разработкой рабочей документации и курировать изготовление прототипа и опытного образца.
РШГДЭ является интеллектуальной собственностью
В. Руденко.
Автор также готов продать изобретение
целиком за разовый платеж + Роялти. Установки являются патентночистыми изобретениями, что позволит продавать лицензии.
Приглашаются также зарубежные инвесторы
и фирмы.
Руденко В.М.,к.т.н
Заслуженный Изобретатель России
Заслуженный Изобретатель Молдавии
Москва
практичным средством добычи электроэнергии в современной гидроэнергетике малой мощности.
Шнековая турбина — это гидродинамический
ротор в форме винта Архимеда, который используется для преобразования потенциальной энергии водного потока во вращательное движение собственно турбины. По приему использования она схожа с водным колесом, но имеет гораздо более высокую эффективность.
Турбина состоит из ротора (шнека), помещенного
по краям в подшипниковые опоры. Она устанавливается на низконапорных плотинах. Плотина нужна для накопления потенциальной энергии воды (напора) путем создания перепада русла реки, см. картинку. Шнек устанавливается под углом между верхним и нижним уровнями русла. Вода стекает с плотины (с высокого уровня на низкий) и всей своей массой действует на спиралевидные лопасти вращая шнек. Вал турбины, в свою очередь, вращает электрический генератор, соединённый с верхним концом турбины через редуктор. С нижнего конца турбины вода вытекает свободно.
Шнековые МГЭС способны работать при малых
перепадах и при значительных колебаниях расхода воды. Полезная эффективность начинается с 20% номинальной мощности (КПД 74%).
Недостатки существующих шнековых гидростанций:
- Главный (дорогостоящий) недостаток –
это необходимость изменения русла и сооружение плотины
- Во время работы вода взаимодействует
(давит) не на всю поверхность лопастей (каждого витка), а только на их часть (нижнюю)
- Минусом существующих ГЭС является их
сезонность. Даже незамерзающие зимой реки не смогут защитить малые ГЭС от обледенения, что приводит к потере мощности, а иногда и полной остановке работы. Демонтировать же турбину на этот период для предотвращения ее поломки от льда не представляется возможным. Демонтаж и вновь установка - дорогостоящи.
В стране много быстрых рек, течение которых
обеспечивает значительную кинетическую энергию, сравнимую с потенциальной энергией, обеспечиваемой малыми плотинами. Велик соблазн устанавливать шнековые турбины в стремнине таких рек параллельно течению избежав необходимости сооружать плотины и видоизменять конфигурацию русла реки.
Однако при этом возникают сопутствующие
технические сложности:
1. Дело в том, что электрический генератор
должен быть надежно защищен от воды. Для этого он находится вне речной воды (как в ныне используемых станциях, см. картинку). Но генератор находится на одной оси с валом турбины и при расположении турбины полностью в реке - он также окажется в воде. Можно, конечно, и в этом случае опустить турбину в воду не полностью, а частично - потеряв при этом более половины эффективности. Можно также установить шнек под углом, приподняв тем самым генератор над водой. Но при этом изменится угол взаимодействия лопастей с потоком воды, что также уменьшит эффективность турбины.
2. При расположении турбины на стремнине
возникнет проблема установки и крепления агрегата на опорах. Учитывая, что скорость течения достаточно велика потребуется сложная дорогостоящая конструкция.
Что делать?!
Я изобрел конструкцию Речной Шнековой
ГидроДинамической энергоустановки (РШГДЭ), которая лишена перечисленных выше недостатков – она полностью погружена в воду параллельно акватории, а генератор не подвержен воздействию воды (!).
Мной также разработан оригинальный способ
сооружения РШГДЭ в любом месте реки (пролива):
- Она может быть установлена на стремнине
в середине реки (канала, пролива).
- Она может также располагаться на нижнем
бьефе плотинных ГЭС, где сбрасываемая с гидротурбин вода еще на дистанции до километра несется со стремительной скоростью.
- РШГДЭ могут устанавливаться на промежуточных
опорах (быках) транспортного моста через реку (пролив), а также под полотном пролетов и снабжать энергией его оборудование и окружающую инфраструктуру, (известно, что скорость течения в створе моста увеличивается примерно вдвое). Например, после завершения строительства моста через Керченский пролив, течение в проливе ускорилось вдвое и сейчас составляет около четырех узлов (7,4 км/час).
РШГДЭ может устанавливаться по месту буквально
за полчаса (!) на удалении от берега до 100 метров. При необходимости она может быть легко демонтирована или передислоцирована.
Турбины могут агрегироваться в батареи-кассеты
(параллельно) – несколько шнеков параллельно. Батареи можно устанавливать в цепочку одну за другой последовательно. Это даст возможность суммарно получать значительный обьем энергии.
Автор разработал конструкции РШГДЭ и создал
детализированные цифровые (компьютерные) 3D концепт- модели энергостанций и способа их сооружения по месту. Сделана презентация технологии.
Предлагаю создать Кластер по разработке
и установке таких станций.
Приглашаю партнера-инвестора. Готов рассмотреть
предложение от солидных бизнесменов о совместной реализации и коммерциализации изобретения -патентование, производство, продажи изделий и лицензий.
Это выгодный бизнес!
Готов быть “играющим тренером” и взять
на себя обязанности по патентованию, по руководству разработкой рабочей документации и курировать изготовление прототипа и опытного образца.
РШГДЭ является интеллектуальной собственностью
В. Руденко.
Автор также готов продать изобретение
целиком за разовый платеж + Роялти. Установки являются патентночистыми изобретениями, что позволит продавать лицензии.
Приглашаются также зарубежные инвесторы
и фирмы.
Руденко В.М.,к.т.н
Заслуженный Изобретатель России
Заслуженный Изобретатель Молдавии
Москва
Поделиться
