Гідроелектростанція макаревича зі штучним обертанням води

1. Гідроелектростанція зі штучним обертанням води, що містить басейни, водяний трубопровід, який з'єднує верхній та нижній басейни, перетворювач енергії води в електричну енергію, пристрій для підняття води, яка відрізняється тим, що найменше три басейни розміщені один над одним, кожний басейн, крім нижнього, має впускний водогін, кожний басейн, крім верхнього, має випускний водогін, кожний басейн, крім двох нижніх, має напірний водогін, розташований в нижній частині басейну, випускний водогін, розташований в ниж U 2 (19) 1 3 36574 рюють напір h, перетворювач енергії води в електричну енергію, водяний трубопровід, пристрій для транспортування води з нижнього басейну до верхнього, а саме прив'язні аеростати. [Деклараційний патент України на винахід №47577, МПК В64В1/50, публ. 15.07.2002 бюл. №7]. Недоліком цієї гідроелектростанції є те, що вона конструктивно складна через необхідність побудови пристою для прив'язних аеростатів, який обмежує рух аеростатів вгору і вниз, використання газового комресору, системи автоматичного керування відкриттям та закриттям засувок аеростатів і ресивера, вмикання та вимикання компресора, що призводить до значних витрат енергії від зовнішнього джерела для переміщення води на висоту h, матеріальних витрат для оснащення електростанції прив'язними аеростатами та супутнім обладнанням, а також знижує надійність роботи гідроелектростанції. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити конструкцію електростанції, в якій за рахунок використання струменних насосів для транспортування води з нижнього басейну до верхнього, конструктивних особливостей розміщення струменних насосів та використання одного насосу з приводним двигуном підвищити ККД електростанції, знизити складність її побудови, підвищити надійність роботи електростанції та ефективність її експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що в гідроелектростанції Макаревича зі штучним обертанням води, що містить басейни, водяний трубопровід, який з'єднує верхній та нижній басейни, перетворювач енергії води в електричну енергію, пристрій для підняття води, згідно корисної моделі щонайменше три басейни розміщені один над одним, кожний басейн, крім нижнього, має впускний водогін, кожний басейн, крім верхнього, має випускний водогін, кожний басейн, крім двох нижніх, має напірний водогін розташований в нижній частині басейну, випускний водогін розташований в нижній частині басейну під'єднаний до струменевого насоса, який призначений для підняття води у наступний басейн через впускний водогін, розміщений над водною поверхнею, патрубок подачі робочого середовища кожного струменевого насоса, крім верхнього, під'єднаний до напірного водогону басейну, розташованого над басейном в який струменевий насос подає воду, патрубок подачі робочого середовища верхнього струменевого насоса під'єднаний до напірного патрубка насоса з приводним двигуном, розміщеного у вер хньому басейні. Крім того, гідроелектростанція Макаревича зі штучним обертанням води має додаткові перетворювачі енергії води, встановлені на випускному водогоні бідь-якого басейну. Також гідроелектростанція Макаревича зі штучним обертанням води басейни якої розміщені один над другим на природному схилі, або в шахтному стволі. Використання струменевих насосів як пристроїв для підняття води, дозволяє використовувати енергію води басейну, розташованого над басейном в який струменевий насос подає воду, і тільки один струменевий насос використовує енергію 4 водяного потоку створеного насосом з приводним двигуном. Таким чином підняття води в кожний басейн, крім верхнього, відбувається без витрат зовнішньої енергії. Споживання зовнішньої енергії для переміщення води на висоту Н, яка визначається як висота підйому води з нижнього басейну до рівня води у верхньому басейні, не залежить від рівня висоти на яку ця вода буде переміщена. Зовнішня енергія забезпечує роботу тільки одного струминного насосу, який підіймає воду у верхній (останній) басейн з попереднього на висоту h3. h3=h+h1+h2, де h - висота басейна, h1 - висота води в басейні, h2 - висота повітряного прошарку в басейні. Потужність такої електростанції буде Nec.=Nп.Nнас., де Neс. - потужність електростанції, Nп. - потужність перетворювача енергії води на трубопроводі, Nнас., - потужність насосу з приводним двигуном. Встановлення додаткових перетворювачів енергії води на напірному водогоні окремого басейну дозволить додатково отримати електроенергію, використовуючи різницю між рівнем розташування напірного водогону та рівнем води в басейні. Таким чином загальна потужність такої електростанції становитиме: m Nec. = Nп. - Nнас. + å Nпб . , де 1 Nпб. - потужність перетворювача енергії води на напірному водогоні окремого басейну, m - кількість басейнів, на яких встановлені додаткові перетворювачі. На Фіг. зображена схема гідроелектростанції Макаревича зі штучним обертанням води, яка пояснює але не обмежує обсяг прав. Гідроелектростанція складається з басейнів 1, 2, 3, 4, 5, які мають випускні водогони 6, 7, 8, 9, впускні водогони 10, 11, 12, 13 та напірні водогони 14, 15, 16, водяного трубопроводу 17, перетворювача 18, стр уменних насосів 19, 20, 21, 22, всмоктувальні патрубки яких відповідно під'єднані до випускних водогонів 6, 7, 8, 9, напірні патрубки -до впускних водогонів 10, 11, 12, 13, патрубки подачі робочого середовища - відповідно до напіприх водогонів 14, 15, 16 та напірного патрубку насосу з приводним двигуном 23. Гідроелектростанція оснащена додатковими перетворювачами 24, 25, 26, 27 на відповідних випускних водогонах 6, 7, 8, 9. Гідроелектростанція Макаревича працює наступним чином. Басейни 1, 2, 3, 4 та 5, які розташовані на відповідних поверхах багатоповерхової споруди заповнюють водою до визначеного рівня. Після заповнення всіх басейнів відкривають випускні водогони 6, 7, 8, 9, через які до камери змішування відповідних струменевих насосів 19, 20, 21, 22 поступає вода, яка під тиском води, що поступає з відкритих напірних водогонів 14, 15, 16 та напірного патрубку насоса з приводним двигуном 23, змі 5 36574 шується та піднімається через впускні водогони 10, 11, 12, 13 на висоту басейну, розташованого на наступному поверсі. З верхнього басейну 5 вода під дією сили тяжіння через водяний трубопровід 17 попадає на перетворювач 18, наприклад, гідротурбіну з електрогенератором, розташований у верхній частині нижнього басейну 1. Запас потенційної енергії води залежить від висоти Н, яка визначається як висота підйому води з нижнього басейну 1 до рівня води у верхньому басейні 5. Скільки води поступає з верхнього басейну 5 через водяний трубопровід 17 в нижній басейн 1, стільки води піднімають струменеві насоси 19, 20, 21, 22 на кожний наступний поверх: 19 насос - в басейн 2, насос 20 - в басейн 3, насос 21 - в басейн 4, насос 22 - в басейні 5, здійснюється безперервний кругообіг води. У випускних водогонах 6, 7, 8, 9 встановлюють додаткові перетворювачі 24, 25, 26, 27 (гідроенергетичні агрегати) для видобутку додаткової електроенергії. Електростанція із Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 6 штучним обертанням води виробляє електричну енергію та по комунікаціям передає її в систему енергопостачання споживачів. Гідроелектростанція може будуватися як багатоповерхова споруда, на поверхах якої змонтовані басейни, або як окремі басейни розміщені на природному схилі, або у ша хтному стволі. Запропонована гідроелектростанція зі штучним обертанням води не здійснює негативного впливу на навколишнє середовище на відміну від ТЕЦ, ГРЕС та АЕС, може бути побудована в будьякому місці і використовува тись як автономна система електропостачання. Крім того, запропонована конструкція електростанції може використовуватися для забезпечення водопостачанням мешканців багатоповерхового будинку, об'єктів промисловості, сільського господарства, де необхідно забезпечити постійну циркуляцію води, наприклад промислове вирощування риби та раків. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601