RU2338087C2 - Hydroelectric power station - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: proposed hydroelectric power station incorporates cyclic air-fluid pump comprising altitude tight funnel-shaped reservoir with roof arranged to be heated by ambient air, solar radiation or electric heating panel fitted into the reservoir housing, suck-in pipe with valve arranged to lift water from the water pool into the aforesaid reservoir, pressure pipe with valve arranged to lift water from the aforesaid reservoir up to the roof, surge tank with an overflow U-tube, cooling pipeline communicating with the surge tank to cool the electric heating panel, protective screen, water duct arranged to feed water from the roof onto the capsule hydro turbine unit blades and water drain-off duct to feed water back into the pool. At that the pool, pipes and the tank are furnished with plate heaters.

EFFECT: ecologically safe hydroelectric power station built around high-efficiency simple-design pump that features ease of installation and operation.

2 dwg

Description

Translated fromRussian

Гидроэлектростанция располагается вблизи естественных или искусственных водоемов и может быть использована в энергетике для получения электрической энергииThe hydroelectric power station is located near natural or artificial reservoirs and can be used in the energy sector to generate electrical energy.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является гидроэлектростанция, содержащая герметичную рабочую емкость, расположенную с возможностью нагрева, всасывающую трубу с клапаном, трубу нагнетания с клапаном, установленную с возможностью подъема воды, и гидроагрегат (RU 26085 U1, МПК F03G 6/00, опубликовано 10.11.2002).Closest to the invention in technical essence is a hydroelectric power plant containing a sealed working container, located with the possibility of heating, a suction pipe with a valve, a discharge pipe with a valve installed with the possibility of lifting water, and a hydraulic unit (RU 26085 U1, IPC F03G 6/00, published 11/10/2002).

Недостатками данной гидроэлектростанции являются сложная конструкция и невысокая экономичность.The disadvantages of this hydroelectric power station are its complex design and low cost effectiveness.

Задачей настоящего изобретения является создание на базе цикличного воздушно-жидкостного насоса высокоэкономичной и экологически безопасной гидроэлектростанции, имеющей при этом простую конструкцию.The present invention is the creation on the basis of a cyclic air-liquid pump highly economical and environmentally friendly hydroelectric power station, while having a simple design.

Поставленная задача решена за счет того, что гидроэлектростанция содержит цикличный воздушно-жидкостной насос, включающий высотную герметичную емкость воронкообразной формы с крышей, расположенную с возможностью нагрева наружным воздухом, лучами солнца или электронагревательной панелью, врезанной в корпус емкости, всасывающую трубу с клапаном, установленную с возможностью подъема воды из водоема в емкость, трубу нагнетания с клапаном, установленную с возможностью подъема воды из емкости на ее крышу, расширительный бак с переливной сифонной трубой, охлаждающий трубопровод, сообщенный с расширительным баком с возможностью охлаждения электронагревательной панели, защитный экран, водовод, установленный с обеспечением слива воды с крыши на лопасти гидроагрегата, преимущественно капсульного, и слив для подачи воды обратно в водоем, причем трубы и бак снабжены плиточным утеплителем.The problem is solved due to the fact that the hydroelectric power station contains a cyclic air-liquid pump, including a high-pressure sealed funnel-shaped tank with a roof, located with the possibility of heating with outside air, solar rays or an electric heating panel embedded in the tank body, a suction pipe with a valve installed with the possibility of lifting water from the reservoir into the tank, the discharge pipe with a valve installed with the possibility of lifting water from the tank to its roof, an expansion tank with overflow a background pipe, a cooling conduit in communication with the expansion tank with the possibility of cooling the electric heating panel, a protective screen, a water conduit installed to provide drainage of water from the roof to the blades of the hydraulic unit, mainly capsular, and a drain to supply water back to the reservoir, the pipes and the tank equipped with a tile insulation.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена гидроэлектростанция, а на фиг.2 - цикличный воздушно-жидкостной насос.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 schematically shows a hydroelectric power station, and in Fig.2 - a cyclic air-liquid pump.

Гидроэлектростанция располагается вблизи естественного или искусственного водоема 1 и содержит цикличный воздушно-жидкостной насос 2, водовод 3, гидроагрегат 4, преимущественно капсульный, и слив 11 для подачи воды обратно в водоем 1.The hydroelectric power station is located near a natural or artificial reservoir 1 and contains a cyclic air-liquid pump 2, a water conduit 3, a hydraulic unit 4, mainly a capsule one, and a drain 11 for supplying water back to the reservoir 1.

Насос 2 содержит высотную герметичную емкость 22 воронкообразной формы с плоской металлической крышей, расположенной с некоторым уклоном, расширительный бак 26, снабженный переливной сифонной трубой 27 и размещенный над крышей емкости 22, всасывающую трубу 29 с клапаном 30 и трубу 24 нагнетания с клапаном 25. В северную стену емкости 22 врезана электронагревательная панель 23, а над крышей емкости 22 размещен охлаждающий трубопровод 28, направляющий перекачиваемую воду на панель 23 и к водоводу 3, установленному с обеспечением подачи стекающей с крыши воды на лопасти гидроагрегата 4.The pump 2 contains a high-pressure sealedcontainer 22 funnel-shaped with a flat metal roof, located with some slope, anexpansion tank 26, equipped with anoverflow siphon pipe 27 and placed above the roof of thetank 22, a suction pipe 29 withvalve 30 and adischarge pipe 24 with valve 25. B anelectric heating panel 23 is embedded in the north wall of thetank 22, and acooling pipe 28 is placed above the roof of thetank 22, which directs the pumped water to thepanel 23 and to the water conduit 3, which is installed to provide the flow from the roof water on the blades of the hydraulic unit 4.

Насос 2 снабжен защитным экраном 31, посредством которого южная стена емкости 22 защищена от прямых солнечных лучей; при этом труба 24 нагнетания размещена внутри емкости 22, а всасывающая труба 29 установлена с возможностью подвода воды из водоема 1, снабженного сетчатым фильтром-стенкой 33 и сообщенного, например, подземным каналом 32 или подземными трубопроводами (условно не показаны) с источником воды.The pump 2 is equipped with aprotective screen 31, through which the south wall of thetank 22 is protected from direct sunlight; while thedischarge pipe 24 is placed inside thetank 22, and the suction pipe 29 is installed with the possibility of supplying water from the reservoir 1, equipped with amesh filter wall 33 and communicated, for example, by anunderground channel 32 or underground pipelines (not shown conventionally) with a water source.

Расширительный бак 26 и трубы 29 и 24 с клапанами 30 и 25 утеплены плиточным утеплителем 34.Expansion tank 26 andpipes 29 and 24 withvalves 30 and 25 are insulated withtile insulation 34.

Подогрев воздуха в емкости 22 может производиться циклично от различных приборов, в том числе электронагревательных, например, панелью 23, а также солнечными лучами или цикличным запуском горячей воды из обратных трубопроводов систем горячего водоснабжения и отопления и других источников тепла, находящихся вблизи высотной герметичной емкости 22.Heated air in thetank 22 can be carried out cyclically from various devices, including electric heaters, for example,panel 23, as well as sunlight or cyclic start-up of hot water from the return pipelines of hot water supply and heating systems and other heat sources located near the high-pressure sealedtank 22 .

Гидроэлектростанция работает следующим образом.Hydroelectric power works as follows.

При нагреве поверхности крыши емкости 22, например, лучами солнца, а ее боковых стен - электронагревательной панелью 23 воздух в емкости 22 нагревается и, расширяясь, вытесняет воду из емкости 22 через клапан 25 и трубу 24 нагнетания в расширительный бак 26, расположенный на крыше емкости 22, произведя цикл нагнетания. Из бака 26 по переливной сифонной трубе 27 вода попадает на поверхность крыши емкости 22, а по трубе 28 - на панель 23, охлаждая и панель 23 и емкость 22 и воздух в ней. Давление воздуха в емкости 22 при этом понижается, вследствие чего происходит цикл всасывания воды из водоема 1 через клапан 30 и всасывающую трубу 29 снова в емкость 22. Далее циклы всасывания и нагнетания воды насосом повторяются. При этом экран 31 защищает стену емкости 22 от прямых лучей солнца, а вода может поступать к всасывающей трубе 29 самотеком по подземному каналу 32 с очисткой фильтром-стенкой 33.When heating the surface of the roof of thetank 22, for example, by the rays of the sun, and its side walls with anelectric heating panel 23, the air in thetank 22 heats up and expands, displaces the water from thetank 22 through the valve 25 and thedischarge pipe 24 into anexpansion tank 26 located on the roof of thetank 22 by producing an injection cycle. From thetank 26 through theoverflow siphon pipe 27, water enters the roof surface of thetank 22, and through thepipe 28 to thepanel 23, cooling both thepanel 23 and thetank 22 and the air in it. The air pressure in thetank 22 is reduced, as a result of which there is a cycle of suction of water from the reservoir 1 through thevalve 30 and the suction pipe 29 again into thetank 22. Next, the cycles of suction and injection of water by the pump are repeated. When thisscreen 31 protects the wall of thetank 22 from direct sunlight, and water can flow to the suction pipe 29 by gravity through theunderground channel 32 with cleaning filter-wall 33.

Таким образом, гидроэлектростанция без плотины работает по принципу подъема воды из водоема 1 цикличным воздушно-жидкостным насосом 2 на крышу высотной емкости 22. Затем вода, стекая с крыши емкости 22, по водоводу 3 поступает на лопасти гидроагрегата 4, преимущественно капсульного или иной конструкции, приводя во вращение его вал, который, будучи подключен к электрогенератору, обеспечивает преобразование механической энергии вращения вала гидроагрегата 4 в электрическую энергию и подачу ее потребителям.Thus, a hydroelectric power station without a dam works on the principle of lifting water from a reservoir 1 with a cyclic air-liquid pump 2 to the roof of a high-altitude tank 22. Then, water flowing from the roof of thetank 22 passes through a water conduit 3 to the blades of a hydraulic unit 4, mainly of capsular or other design, bringing its shaft into rotation, which, being connected to the generator, converts the mechanical energy of rotation of the shaft of the hydraulic unit 4 into electrical energy and supplies it to consumers.

Цикличный воздушно-жидкостной насос отличается простотой конструкции, удобен при монтаже и обслуживании, не требует значительных финансовых затрат на сооружение и эксплуатацию и поэтому обеспечивает создание высокоэкономичной и экологически безопасной гидроэлектростанции.The cyclic air-liquid pump is simple in design, convenient for installation and maintenance, does not require significant financial costs for construction and operation, and therefore ensures the creation of a highly economical and environmentally friendly hydroelectric power station.

Claims (1)

Translated fromRussian

Гидроэлектростанция, содержащая цикличный воздушно-жидкостной насос, включающий высотную герметичную емкость воронкообразной формы с крышей, расположенную с возможностью нагрева наружным воздухом, лучами солнца или электронагревательной панелью, врезанной в корпус емкости, всасывающую трубу с клапаном, установленную с возможностью подъема воды из водоема в емкость, трубу нагнетания с клапаном, установленную с возможностью подъема воды из емкости на ее крышу, расширительный бак с переливной сифонной трубой, охлаждающий трубопровод, сообщенный с расширительным баком с возможностью охлаждения электронагревательной панели, защитный экран, водовод, установленный с обеспечением слива воды с крыши на лопасти гидроагрегата, преимущественно капсульного, и слив для подачи воды обратно в водоем, причем трубы и бак снабжены плиточным утеплителем.A hydroelectric power station comprising a cyclic air-liquid pump, including a high-pressure sealed funnel-shaped container with a roof, which can be heated with outside air, the sun, or an electric heating panel cut into the container body, a suction pipe with a valve installed with the possibility of lifting water from the reservoir into the container , a discharge pipe with a valve installed with the possibility of lifting water from a tank to its roof, an expansion tank with an overflow siphon pipe, a cooling pipe, with Communicated with an expansion tank with the possibility of cooling the electric heating panel, a protective screen, a water conduit installed to provide drainage of water from the roof to the blades of the hydraulic unit, mainly capsular, and a drain to supply water back to the reservoir, the pipes and the tank are equipped with tile insulation.

Images