Реферати українською » Наука и техника » Безпилотные ГЕС нової генерації з урахуванням ГидроЭнергоБлока


Реферат Безпилотные ГЕС нової генерації з урахуванням ГидроЭнергоБлока

Ленёв Миколо Івановичу

Шушенське 2003 р.

Патент №2I66664 від 10.05.01

У Патенте пропонується оригінальний, раніше не який використовували в жодній з конструкцій, спосіб використання як водного потоку будь-якого виду (річок, струмки, припливів, морської хвилі тощо.) і руху повітряних мас. У цьому використовується природний потік, без попереднього перетворення (будівництва дамб, каналів, напірних труб).

Цей спосіб отъёма потужності водного потоку є найвигіднішою і з екологічної погляду, оскільки не порушує природного річища річки, займаючи від 1% до 10% площі, цим, не перешкоджаючи вільному переміщенню річковий Фауны і Флори на відміну існуючих ГЕС.

А, що зрозуміти, відчути, як і які сили діють у ГЭБе, розглянемо таке порівняння. Через установку за 1 сек. проходить 1 куб. м. води чи 1 тонна. І «Жигулі» важать 1 тн. Водний потік двічі на 900 змушений розгорнутися на ГЭБе, яке ширина всього 60 див., отже, радіус розвороту – 0,3 метри! Швидкість 1 м/сек – це 3,6 км/год. Але «Жигулі» що неспроможні повернути на 900 в радіусі – 0,3 метри й на 3 метрах не повернуть, але це вже швидкість 36 км/год. Прийнятний радіус – 30 метрів, а означати й швидкість 360 км/год чи 100 м/сек.!!!

Тепер й, уявіть, що з «Жигулями» такому повороті, всього 30 метрів, навіть 300, навіть якщо подумки розігнати «Жигу» про таку швидкості.

І навіть гірський струмок у разі навесні, при таненні снігу, має швидкість - 10 м/сек.

Фото працюючої установки

на р. Базаихе                                                 

перед вантаженням

потік на вході у установку V=1м/сек          

потік не вдома установки V=3,14м/сек

 [і жодних торсійних полів]

Конструкція є систему (два низки) лопатей прямокутної форми (пласка платівка) осі яких поділяють їх на дві (1/2) нерівні частини, велика у тому числі завжди (рахунок дії потоку) перебуває поза віссю далі за потоку. Тим самим було досягається мінімальне її обертання навколо своєї осі і, отже, найменші турбулентні завихрення. Осі лопатей своєї верхньої та нижньої частинами, своєю чергою, закріплені верхній та нижньої, замкнутих у кільця - ланцюгах ПРЛ (або будь-якому іншому гнучкому елементі). Цeпи передають зусилля через зірочки (робочі колеса) на два вертикальних валу, із яким механічна енергія що просувалася середовища (води, повітря тощо. тощо.) через гнучку муфту і проміжний вал передається на вали електрогенераторів. Вали установки через підшипники ковзання (качения) жорстко закріплені на каркасі установки, у яких закриті на 2/3 бічні і глуху нижню стінки, що ні перешкоджає надходженню додаткової води з навколишнього потоку через гору і 1/3 бічних стінок установки. У першому каркасі раціонально розміщувати щонайменше трьох установки. Становище лопатей стосовно основному потоку регулюється нерухомими направляючими для кайдани й посадили рухливими для більшої зі сторін лопаті, а, змінюючи відстань між рухомий спрямовуючої для лопаті й нерухомій для ланцюга ми задаємо необхідний кут повороту між лопатою і напрямом основного потоку від 00 до 450, домагаючись цим оптимального режиму роботи установки або зупиняючи її повністю. Отже, потік впливає на лопата фактично перпендикулярно, під 900. Одне з валів установки має натяжное пристрій, що регулює натяг ланцюгів. Лопаті повинен мати свободу обертання у своїх вісях, а осі як і вільно обертатися в кріпленнях до ланцюгах. Між лопатою й місцем кріплення до ланцюга на вісях повинні встановлюватися ролики, які й котитися по нерухомим котрі спрямовують, утримуючи цим ланцюг постійно в перпендикулярному становищі щодо напрями основного потоку.

На відміну віднині існуючих електричних джерел дана конструкція створювалася "підручної", прийнятною для ручного виготовлення, монтажу і обслуговування. Вона дозволяє вживати комплектуючі з вже выпускающегося сьогодні устаткування, якось сільськогосподарська техніка, котрий відслужив свій термін автотранспорту тощо підходящого "заліза". І це багаторазово здешевлює виготовлення першого вироби, яке за два-три місяці окупить як своє виготовлення, і запрацює наступний при сьогоднішніх тарифах на електроенергію! 20кВт * 24часа * 30 днів * 0,48руб. (тариф регіону) = 7 000 крб. в міс.

Геометрические розміри такої ось деталі, як звёздочка (ротор) для розмірів установок бажано витримувати не більше трохи більше 500-350мм., тому що від цього прямо залежить число оборотів валу. Діаметр самого валу розраховується під кожні конкретні навантаження й умови експлуатації і коштує від 25-5Омм. Розміри лопатей, їх кількість, й міцність ланцюга підбираються залежно від ширини і глибини річки, а кількість штук установок завдовжки річки - від необхідного потужності споживання!

Під прийняті характеристики виготовляється відповідний корпус, бажано з труби, щоб одержати додаткової плавучості. Каркас робиться разборным, що дозволить збирати його за місці експлуатації без залучення грузоподъёмных механізмів.

Розміри блоків необмежені, залежно від необхідного потужності і середніх розмірів річки. Свідченням, візьмемо: ширина - 1200мм., глубина-700мм., довжина - 1250мм., тобто. объём-1куб. метр, вона дозволяє в ньому 3 установки з 17 лопатями у кожному, мають, своєю чергою: ширину - 150мм. і глубину-500мм., тобто. кожна площею --0,075кв.м., бо як дві лопаті завжди перебуватимуть на поворотах, тоді загальна робоча площа однієї установки - I,125кв.м., а сума 3-х щодо одного каркасі (1куб.м. потоку) будет-3,375кв. метри!!!

Саме це дозволяє найповніше використовувати кожний кубічний метр потоку що просувалася середовища.

Саме це дозволяє вживати виникаючі відцентрове і доцентрове прискорення, значно які збільшують як швидкість руху потоку, і дію сили тяжкості, разделённого на секції, потоку що просувалася середовища. У нашому випадку - річки.

З яких матеріалів слід виготовляти цю установку?! З будь-яких підручних. Дерево, пластмаса, алюміній, залізо, титан - все що догоджає, що у кишені. Від цього завісити лише терміни експлуатації вашої установки, і. На вироблення електроенергії це зовсім вплине.

Назвіть мені хоча б жодну з нинішніх конструкцій, припускають такий вибір матеріалів виготовлення?! Немає, не згадуйте.

Зверніть увагу, число оборотів в неї досить низький (45/60), та й працює вона постійно у питній воді, тобто. знос матеріалів буде мінімальним.

Багато питань про її замулювання, зарастании водоростями тощо. Брёвна, великі гілки, інший великогабаритний сміття ми сіткою отвернём. А решта пройде через неї як у конвеєра. У зимовий період застосуємо давно використовуваний плотогонами спосіб підняття теплих нижніх шарів води з допомогою кількох колод перед установкою мають з одного боку вантаж, але в іншому – поплавець. Вода, піднімаючись, розмиє в кризі необхідну нам майна.

Розміри аналізованої установки: длина-1250мм., ширина – 1200мм., глубина-700мм., разом 1куб. метр займаного обсягу річки. Можливі будь-які інші комбінації даних розмірів, для струмка - зменшена глибина, але рахунок кількості установок в доль довжини струмка набираємо будь-яку потрібну потужність. Адже швидкість струмках значно вища і наприклад, при швидкості потоку: V=10 м/сек, з кожного куб. метри ми можемо СНЯТЬ - at=10х10: 0,2 = 500м/сек F=1000х500=500000н.;P= 500000х0,63 = 315000н.; чи N =315кВт.!

Кількість матеріалів, необхідні виготовлення аналізованої установки:

 каркас (дерев'яний брусок 50 * 50мм.) длина-1250 * 8шт = 10ОООмм. * 50 * 50 = 0,025куб.м.;

ширина - 1200 * 8 * 50 * 50 = 0,024куб.м.; глибина - 700 * 4 * 5О * 50 = 0,007куб.м; загалом виготовлення корпусу -0,О56куб. м.; лопасти-17шт. * Зуст. = 51шт. * 150 * 500 * 20 = 0,0765 м3.; обшивка дна і 2/3_боковых стінок - (1250 + 500 + 500) * 1200 * 20 = 0,054 куб ,м. Усього: корпус-0,О56+ лопасти-0,0765 + обшивка - 0.054 = 0,1865 = 0,2куб.метра. Вали - 1,6м. * 3 вуст = 4,8пог.м. труби діаметром - 25- 50мм.; зірочки 12 штук (матеріал – сталь, дюраль, дерево). Направляющие – 4уголка + 4 трубки * 1000 мм * 3 вуст. = 24 погонні метри. Все :))

Вартість перелічених матеріалів - 2000-5000руб.+работа-10000-15000руб., УСЬОГО = 20000рублей

Вартість електрогенератора – 500 - 5000руб. за 1кВт. потужності разом із регулюючої апаратурою. Разом: 10000 -100000руб.

Повна вартість установки потужністю 20кВт. буде більш 50000 -120000рублей.т.е. трохи більше 5000 рублів за 1кВт. встановленої потужності. Чи у У.Е. від до 0, візьмемо середнє 100 У.Е.

Материалоёмкость одного кіловата нашої установки, залежно від використовуваних матеріалів на виготовлення, варіюватиметься від кількох основних сотень грам (пластмаса)

 до 2-Зкг (сталь). на 1кВт.уст.мощности.

Терміни виготовлення – будуть, вимірюється залежно від технічних підготовленості виготовлювача - місяцями, тижнями, днями, а при серійному виготовленні на профільному заводі на випуск 1кВт. вуст. потужності - годинник, і хвилини!

Терміни монтажу - це у залежності, про яку установці йдеться. Якщо говоримо про переносної установці туристам, мисливців, рибалок тощо., то, на її розгортання та встановлення у ріку (разом із надуванням наплавного понтона) знадобиться півгодини - годину. Якщо ж говоримо про ГЕС потужністю кілька МВт чи ГВт. великого міста, чи промислового підприємства - 1-2-3 року, дивлячись, хто і як буде монтувати. Дивлячись, які кошти цього відразу відпущені тощо. питання, неможливо залежні від самої конструкції.

Експлуатаційні потреби - стежити, звісно, треба, а іншому не складніше граблів установка вийшла, тож і персонал обслуговування скоріш чесний потрібен, ніж освічений.

Отут і порівняйте із будь-ким із нині чинних джерел енергії. З будь-якого з показників наша розпорядження про порядок, або навіть на два перевагу має.

Отож вибір за Вами, добродії.

       

          

Схожі реферати:

Навігація