Енергетичний пристрій “каскад-3″

Реферат: Енергетичний пристрій, який встановлюють на поворотній опорі або стаціонарно на підтримуючій платформі, має каркас, причому каркас містить конфузор та дифузор та обтічник між ними, горизонтальну турбіну, що встановлено у обтічнику усередині пристрою, яка механічно зв'язана із гідронасосом та через нього - із гідромотором з генератором, або будьяким іншим засобом, придатним для того, щоб до нього було підключено турбіну; причому пристрій має не менш ніж дві горизонтальні ківшеві турбіни, встановлені усередині пристрою у обтічнику між конфузором та дифузором; турбіни мають порожнисті корпуси, а ковші виготовлені з легкого матеріалу й розташовані у шаховому порядку й прикріплені до твердої обшивки, що кріпиться до каркаса турбіни; причому турбіни повністю занурені у робочий потік та мають завдяки конструкції пристрою активну та пасивну робочу фази; де між конфузором та дифузором пристрою міститься розсікач або обтічник, що, завдяки конструкції, розсікає робочий потік на дві рівні частині та спрямовує його на ковші турбін; конфузор, обтічник та дифузор мають таку конструкцію, яка утворює робочі порожнини для горизонтальних ківшевих турбін, у котрих турбіни, обертаючись, мають активну фазу роботи, а також, мають пасивну фазу роботи; причому корпус пристрою має невелику вагу й кріпиться до осі, що розташована вертикально у передній частині обтічника причому у геометричному розташуванні від розташування центру ваги пристрою. UA 91379 U (12) UA 91379 U UA 91379 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до енергетики, а саме до гідроенергетики та повітряної енергетики й стосується енергетичного пристрою, придатного для перетворення кінетичної енергії потоку води або повітря у електричну енергію. Прототипом пропонованої корисної моделі є так звана горизонтальна ківшева гідротурбіна Пелтона, яка використовується у гідроенергетиці, яка є одним з елементів гідроелектростанції з використанням греблі або труби високого тиску та форсунок [см. "Википедию", термин "Ковшовая турбина": http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%E2 %F8 %EE%E2 %E0 %FF %F2 %F3 %F0 %E1 %E8 %E D%E0]. Пропоноване технічне рішення, завдяки своїм конструктивним відмінностям від вже існуючих пристроїв, забезпечує технічний результат, який полягає у тому, що пристрій має і є більш ефективним при перетворенні кінетичної енергії потоку води або повітря у електричну енергію. Завдяки конструктивним особливостям пристрій є більш пристосованим до використання у різних технічних та природних умовах. Досягнення вказаного технічного результату забезпечується за рахунок створення енергетичного пристрою, який встановлюють на поворотній опорі або стаціонарно на підтримуючій платформі, та який має каркас, причому каркас містить конфузор та дифузор та обтічник між ними, горизонтальну турбіну, що встановлено у обтічнику усередині пристрою, яка механічно зв'язана із гідронасосом, та через нього - із гідромотором з генератором або будьяким іншим засобом, придатним для того, щоб до нього було підключено турбіну; причому пристрій має не менш ніж дві горизонтальні ківшеві турбіни, встановлені усередині пристрою у обтічнику між конфузором та дифузором; турбіни мають порожнисті корпуси, а ковші виготовлені з легкого матеріалу й розташовані у шаховому порядку й прикріплені до твердої обшивки, що кріпиться до каркаса турбіни; причому турбіни повністю занурені у робочий потік, та мають, завдяки конструкції пристрою активну та пасивну робочу фазу; де між конфузором та дифузором пристрою міститься розсікач або обтічник, що, завдяки конструкції, розсікає робочий потік на дві рівні частини та спрямовує його на ковші турбін; конфузор, обтічник та дифузор мають таку конструкцію, яка утворює робочі порожнини для горизонтальних ківшевих турбін, у котрих турбіни, обертаючись, мають активну фазу роботи та мають можливість знімати на свої ковші більше корисної кінетичної енергії з робочого потоку, а також, мають пасивну фазу роботи; причому корпус пристрою, завдяки невеликій вазі, може кріпитись до осі, що розташована вертикально у передній частині обтічника та відрізняється у геометричному розташуванні від розташування центру ваги пристрою, завдяки чому пристрій отримує можливість як флюгер бути завжди спрямованим на зустріч робочому потоку. Пропонований пристрій "Каскад-3" працює завдяки кінетичній енергії потоку води або повітря, перетворюючи її у електричну енергію. Пропонований енергетичний пристрій "Каскад-3" - це енергоагрегат, що перетворює кінетичну енергію робочого потоку на електричну, причому він має каркас та встановлюється на поворотній опорі або стаціонарно на підтримуючій платформі. Каркас містить конфузор та дифузор та обтічник між ними, що у зустрічному рухомому потоці утворюють різницю тиску та формують робочий потік, та спрямляють його на ківшеву горизонтальну турбіну, що встановлена у обтічнику усередині пристрою, яка механічно підключена до гідронасоса, та через нього до гідромотора з генератором або іншим. Пропонований пристрій відрізняється тим, що має не менш ніж дві горизонтальні ківшеві турбіни, встановлені усередині пристрою у обтічнику між конфузором та дифузором; турбіни мають порожнисті корпуси, а ковші - з легкого матеріалу, розташовані у шаховому порядку та прикріплені до твердої обшивки, що кріпиться до каркаса турбіни, що дозволятиме пристрою ефективно працювати у різних природних середовищах; турбіни повністю занурені у робочий потік та мають завдяки конструкції пристрою активну та пасивну робочі фази; між конфузором та дифузором пристрою міститься розсікач або обтічник, що завдяки конструкції розсікає робочий потік на дві рівні частині та спрямовує його на ковші турбін; конфузор, обтічник та дифузор пристрою мають специфічну конструкцію, яка утворює робочі порожнини для горизонтальних ківшевих турбін, у котрих турбіни, обертаючись, мають активну фазу роботи та мають можливість знімати на свої ковші більше корисної кінетичної енергії з робочого потоку, також мають пасивну фазу роботи; корпус пристрою завдяки невеликій вазі може кріпитись до осі, що розташована вертикально у передній частині обтічника та відрізняється у геометричному розташуванні від розташування центру ваги пристрою, завдяки чому пристрій отримує можливість як флюгер бути завжди спрямованим назустріч робочому потоку; завдяки відносно легкій вазі пристрій може бути пересувним та мати різні форми кріплень та 1 UA 91379 U 5 10 15 20 25 30 35 40 розташування, що надає можливість легкого технічного обслуговування пристрою, та більш широкого технічного застосування. Як вже було вказано, в пристрої застосовані не менш ніж дві горизонтальні ківшеві турбіни, з активною та пасивною фазою роботи, що встановлюються на вертикальній осі. Горизонтальні турбіни мають порожнистий корпус, між віссю та ободом, що значно зменшує їх вагу, та підвищує їх корисну дію. Робочі ковші прикріплені до твердої обшивки з листового матеріалу, яка кріпиться до ребер та ободів турбінного каркаса. У робочому середовищі турбіни працюють у повністю зануреному стані, завдяки легкому корпусу та спеціальному конфузору, який утворює підвищений тиск у потоці та спрямовує його на активну частину турбін. Пристрій працює завдяки різниці тиску у робочому потоку на активній та пасивній частині турбіни, яка утворюється завдяки конструкції конфузора, обтічника та дифузора пристрою. Пристрій не потребує великих штучних перепадів тиску для створення спеціальних умов для його роботи. Завдяки геометричній відстані між центром ваги та центром повороту або віссю пристрою, він завжди спрямований назустріч напрямку потоку повітря або води. Пристрій "Каскад-3" може бути використаний з різноманітними носіями, наприклад: стовбова опора, каркасними спорудами, як у повітряному варіанті може бути встановленим на плавучу катамаранну платформу на якорі, а у водяному бути закріпленим до плавучої платформи, яка буде зафіксована проти течії якорями. Також може бути встановленим на стаціонарній опорі, що може підтримувати пристрій у зануреному (робочому) та надводному положенні. Пропоноване рішення представлене на фігурах. На фіг. 1 зображено загальний вид пристрою "Каскад-3". На фіг. 2 зображено вид зверху пристрою "Каскад-3". На фіг. 3 зображено турбіну пристрою "Каскад-3". На фігурах зображено: 1 - корпус, 2 - турбіни, 3 - дифузор, 4 - гідронасоси, 5 - труби гідравлічні, 6 - конфузор, 7 - вісь, 8 - обтічник-розсікач, 9 - турбіна, 10 - трубопровід, 11 - вісь турбіни, 12 - корпус турбіни, 13 - ковші турбіни. Суттєвими ознаками корисної моделі, які є відмінними від прототипу, на ефект від цих ознак, що забезпечує досягнення технічного результату, вказано нижче: конструкція пустотних, легких ківшевих турбін пропонованого рішення, які встановлюються всередину конфузора, які мають активну та пасивну частини, використання не менш ніж двох горизонтальних турбін усередині конфузора пристрою, що надає можливість завдяки розташуванню та конструкції турбін використовувати більш корисно кінетичну енергію робочого потоку як повітря, так і води. використання конфузора, який утворює підвищеній тиск у робочому потоці та спрямовує його на активну частину турбін, всередині пристрою знаходиться вісь, завдяки якій пристрій завжди повертається назустріч до потоку води або повітря, завдяки значним геометричним розмірам, використання пристрою можливе у середовищі з великими кінетичними потужностями без використання додаткових допоміжних споруд, пристрій не потребує штучного високого робочого тиску та спеціальних форсунок, що подають робочий потік під тиском на турбіну. Пристрій "Каскад-3" у відновлювальній енергетиці повинен надати нові технічні можливості у відборі корисної кінетичної енергії як в умовах використання енергетичних джерел гідроресурсів природи, так і у використанні енергії повітря. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Енергетичний пристрій, який встановлюють на поворотній опорі або стаціонарно на підтримуючій платформі, та який має каркас, причому каркас містить конфузор та дифузор та обтічник між ними, горизонтальну турбіну, що встановлено у обтічнику усередині пристрою, яка механічно зв'язана із гідронасосом та через нього - із гідромотором з генератором або будьяким іншим засобом, придатним для того, щоб до нього було підключено турбіну; причому пристрій має не менш ніж дві горизонтальні ківшеві турбіни, встановлені усередині пристрою у обтічнику між конфузором та дифузором; турбіни мають порожнисті корпуси, а ковші виготовлені з легкого матеріалу й розташовані у шаховому порядку й прикріплені до твердої обшивки, що кріпиться до каркаса турбіни; причому турбіни повністю занурені у робочий потік та мають завдяки конструкції пристрою активну та пасивну робочі фази; де між конфузором та дифузором пристрою міститься розсікач або обтічник, що, завдяки конструкції, розсікає робочий потік на дві рівні частини та спрямовує його на ковші турбін; конфузор, обтічник та дифузор мають таку конструкцію, яка утворює робочі порожнини для горизонтальних ківшевих турбін, у 2 UA 91379 U котрих турбіни, обертаючись, мають активну фазу роботи, а також мають пасивну фазу роботи; причому корпус пристрою має невелику вагу й кріпиться до осі, що розташована вертикально у передній частині обтічника та відрізняється у геометричному розташуванні від розташування центру ваги пристрою. 3 UA 91379 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4