Изобретение относится к гидравлическим турбинам, работающим от энергии естественного потока воды с различными скоростями и мощностями, и может быть использовано в промышленной выработке электроэнергии без строительства плотин. И может быт использовано как на озерах и реках, так и на побережий море и океан.

Известна турбина, усовершенствованная Пельтоном в I860 г. и содержащая колесо- ротор, на котором закреплены несколько лопастей-ковшей, приводимая в работу тугой струей воды из сопла (см. Твайуелл Дж., Уэйр А. « Возобновляемые источники энергии », М ., Энергоатомиздат, опудл. 1990 г., с.181).

Недостатками данной гидротурбины являются низкая мощность за счет того, что лопасти-ковши при вхождении в струю воды встречают большое сопротивление, что снижает работу предыдущей лопасти. При перемещении лопасти , струя воды уходит под лопасть, приводит к неоправданному расходу воды и соответственно к снижению КПД. Для работы гидротурби ны Пельтона необходим искусственный напор воды и, следовательно, строительство плотины или деривация воды, что удорожает электроэнергию и приводит к дальнейшим экологическим последствиям.

Активная гидравлическая турбина опубликовано 27.04.2011 Бюл. 12, где лопасти выдвигаются с помощью пружин, и снабжении электромагнитными зашолками

Технический результатом предлагаемого изобретения является создание эффективного и простого в изготовлении турбину, который позволит использовать бездонные природные ресурсы, и не причинит вреда экологии.

Гидравлическая турбина включает горизонтально расположенный вал, вал устанавливается вдоль течению рек. Вал снабжена с диском, на котором по всему радиусу равномерно механически установлении лопасти, так чтобы лопасти погружались в воду, и так чтобы лопасти по длине слегка не достали до дна. Лопасти изготовлены в виде ПРЯМЫХ пластин и механически закреплены на диск. Лопасти в конечности по длине могут быт изогнуты в разные стороны. Лопасти изогнутые разними углом и длине, а так же лопасти могут быть дугообразные по длине, для каждого турбина по разному, зависимо особенности турбина. Лопасти изогнутые так чтобы при погружение не препятствовали вращению турбина.

Лопасти на диск устанавливаются центрованный с валом, так же могут быт эксцентричные отношение к валу. Конечности лопасти могут раздвоеваться начиная с изгиба, или в конечном части пластина механический устанавливается изогнутые наконечни ки с изгибом в другую сторону чем лопасти. Наконечники могут быт с таково же материала что и лопасти, и устанавливаются по всему ширину лопасти.

Так же на конце прямого лопасти по длине, можно установить две наконечники разогнутые в разные сторонни, передняя(П НЛ -передняя наконечник лопасти) который наклонена в сторону погружения в воду, и задняя(ЗНЛ - задняя наконечник лопасти) изогнутая назад. П НЛ и ЗНЛ на каждом лопасти может быт несколько рядов, и установлении на разных расстояниях от вала.

Передняя и задний наконечники могут быт разные, и по длине и по наклону, они могут быт дугообразнее, или другого известного форме.

На наконечниках механически устанавливается боковое криля. Криля с одной стороны повторяют изгиб добавленных наконечников лопасти и крепятся на них, а с другого стороны прямые или дугообразные. Длина крилей разное, криля могут быт установлении начиная с уровни ободка или начиная с диска. Криля можно установит в разных местах по ширине лопасти как ребра жесткостей. Криля из плоского металла или из другого прочного материала и установлении вертикально.

ПНЛ предназначена чтобы при погружению в воду загородил дорогу воздуха в нужном количестве, чтобы воздух занимал объем между лопастями. Вода занимает оставивши объем, что на много меньше чем естественного течение, в последствие чего, прибавляется скорость течение. ЗНЛ предназначена чтобы перед выходом из води под лопасти задержался воздушная масса, чтобы выталкивал лопасти из води и способствует вращению.

КПД увеличивается с тем, что лопасти в конечностях турбин повторяют рельеф дна реки по ширине. Для увеличение КПД турбина строится на всю ширину реки, или устанавливаются несколько турбин, так, чтобы охватил всю ширину реки

Эксцентричных лопасти на диск устанавливаются так, чтобы по той части который закреплено на диск погружается последним. При погружение между лопасти, диском и ободком образуется карманчик для накопления воздуха, который при выходе из води перемешается под передедующи лопасти и выдавливает лопасть из води.

Лопасти могут быть усилены с помощи прожилина, которые с одного конца механически устанавливаются на диске, а по длине закреплены к плоским лопастям, число и мощность прожилин для каждого турбина расчесывается индивидуально. Прожилины могут быть из разного материала и разного профиля. Прожилины так же могут быть раздвижными, разными известными способами. Прожилины раздвижным частью могут быт присоеденени к ЗНЛ и ПНЛ для перемещение последних по лопасти. Раздвижные прожилины обеспечены автоматом и раздвигаются разным известным способом.

Между диском и лопасти может быт небольшое расстояние, или пластины лопасти закреплены к диску.

Диск может быть в виде металлического трубы, на всю длину турбина и герметично закрыт с двух сторон заглушками, На заглушках диска по середине с двух стороны можно устанавливать полувалы. Диаметр диска выбирается индивидуально. Диск может одновременно служил как поплавок для турбина.

Вал установлен по меньшей мере на двух вертикальных опорах, так чтобы вал полностью, а диск частично или полностью находился над водой.

Опоры под вал могут быть из двух части, опора в воде и опорная стойка с верху. Вал ложится в опорных стойках на подушках шарнирно. Опоры устанавливаются в воде или на берегу. Стойка на опорах устанавливаются механический. Высокие опорные стойки затяжными канатами закрепляются к местности.

Опорные Стойки для вала могут вращаться вокруг своего оси, для раздвижных турбин. Вал может отстегивается от опори для перемещения, разными известными способом, а турбина прокручиваться вокруг другого опори на 90° по течению, или на 90° против течений, для обеспечением движения судном. Движение конструкции вокруг опори обеспечивается затяжными канатами(лебедка) , которые устанавливаются так , чтобы легко затягивал конструкцию до дополнительного опоры, который предназначен для того, чтобы временно опирал конструкцию, во время навигации.

Допалнительная опора устанавливается в реке так, чтобы обеспечил надежность и так, чтобы вал на него мог застегнуться и вращаться.

Затяжная каната обеспечена электродвигателем и барабаном для каната, и устанавливается на дополнительном опоре, если последний установлен выше по течению чем турбина. Если дополнительная опора ниже по течению то лебедка устанавливается на том опоре от которого отстегивается вал. Для поддержания конструкции над водой, при перемещение по горизонталью и вертикалью, на диск или на вал устанавливается герметично закрытии ободки, число и величина ободков разное и рассчитывается отдельно и так, чтобы конструкция держалась на плаву, на нужном уровне и не потерял равновесия.

Воздушные ободки, еще и задерживают воздушную массу под лопастях при вращении, турбина. Пластины лопасть закрепляются на ободку, для укрепления конструкции, и для герметичности.

Конструкция по опорной стойке разными известными способами может двигаться вверх или вниз, для обеспечения безопасности при подняты рек от наводнении.

На реках где колебание уровнен води не великая на опорах место стойки устанав иваются подушки, чтобы упростить процесс отстегиваные и застегивание вала. Вал можно установит на одном опоре , так чтобы опора находился по середине вала, а турбины устанавливаются по двум сторонам вала.

Под турбиной устанавливаются железобетонные поддоны, которые служат для поддержание минимального зазора между лопастями и дном реки, чтобы сократит потери сила води. Опора и поддон могут быт монолитным, одним единним.

Поддоны для конструкции дугообразные по течению реки, так чтобы лопасти заходили дугообразную часть, и вращались не на большом расстояние от поддона, и так чтобы при вращение всегда в радиусе поддона находился по меньшей мере одна лопасть, для увеличение КПД. Поддоны заранее погружается в воду или строится на месте, из любого возможного материала(бетон, метал, камен, ....) .

Поддон и лопасти по ширине реки могут быть дугообразные и повторять рельеф реки по ширине.

На поддоне дугообразны часть выполняется металлическим, который с одного стороны по течению шарнирно закреплена к неподвижному части поддона, а с другого стороны через рычаг к валу, чтобы при поступление води придерживал зазор между турбина и поддона.

Движение генератору передается разным известным способом, так же генератор может быть встроенным.

Изобретение поясняется следующими Фигурами.

Фигура N° 1 показан в расположении поддона к отношению турбина и возможен вариант расположении лопасти где:

1, 2,3,5 и б - лопасти;

4 - поддон;

7 - плавающий ободок ;

13 - затяжная каната для опорных стойки;

Фигура N° 2 показан прохождение воздуха по турбине , и дугообразны подвижны часть поддона где :

16 - диск

7- ободок

23 -подвижный часть поддона

24 - рычаг

9 - возможный объем воздуха проходящий по турбине

Фигура N° 3 показан одна турбина , возможна вариант где:

10 - дополнительный ободок

8 - вал

15 - прожилина для усиления лопасти

14 - опорные стойки под вал

17 - шкив 12 - опора

Фигура NQ 4 показана схема расположении турбин по ширине рек с раздвижным одним турбин , где:

21, 22 и 26 - опора под вал

18, 20 и 25 - подушки под вал

19 - раздвижной турбина

Фигура Ns 5 турбина, которая повторяет рельеф дна реки, возможный вариант.

Фигура N° б показан возможный вариант последовательных турбин по длине реки. Фигура Ns 7 показан стойка, где вал может перемешается по высоте, где:

14 - опорная стойка

28 - направляющий

28 - подушки вала

Фигура N° 8 показано один из вариантов эксцентричными лопасти с добавленными наконечниками где:

9 - площадь воздуха S

29 - крыло на ПНЛ

30 - крыло на ЗНЛ

31 -предполагаемая уровень води,

32 - ПНЛ

33 - ЗНЛ

34нижная мертвая точка

Турбина содержащая вертикальный вал 8 на, котором жестко установлены лопасти 1,2,3,5 и 6 отличается тем, что лопасти состоят из прямых пластин и по длине могут повторять рельеф дна реки по ширине. Лопасти в конечности могут быт изогнутые в разные сторонни, глубина и угль наклона разное или на прямой лопасти устанавливается две наконечника32 и 33 по всему ширине лопасти и изогнутые в разные стороны , для задержание воздуха, один 32 при погружение для умещение проходимости води, а второй 33 для прибавления скорости вращения на выходе из води. На изогнутых части по крайам на ширине лопасти установлены боковые криля 29 и 30, длина крыльев разное . Лопасти могут быт установлении эксцентрично, для уменьшение проходимости вади по турбине за один оборот . Под турбиной построен дугообразный поддон 4, с дугой 23 по течению реки, чтобы контролировать зазор между турбина и дна реки, для уменьшение затрат сила води .Поддон 4 построении так чтобы в радиусе поддона на минимально расстояние всегда находился по меньшей мере один лопасть. Поддоне дугообразны част23 выполнено подвижным, который с одного сторонни установлена на неподвижном части поддона4 шарнирно(не показано), а с другого сторонни через рычаг24

присоединена шарнирно к валу 8 для поддержание зазора между лопасти и поддоном при колебании урони води. На вал 8 или на диск 16 установлено по меньшей две воздушны ободок 7, для задержание воздушного массы 9 , и так, чтобы хватало на поддержание уровень и равновесию конструкций над водой. При прибивание и убивание води, турбина по опорным стойкам 14 перемешается по высоте соответственно. По меньшей мере одна турбина19 может быть раздвижной для навигации. А вал8 отстегивается с одной сторони на подушке 12, для перемещения турбина по реке.

Прожилины 15 могут быт раздвижными .Занимаемы место воздуха показано штихом 9. Конструкция работает следующим образом :

Вода по течению давит на лопасти 5 и б сверху ко дну. А с другой стороны, с задней (по течению), Вода давит на лопасти 1, 2 и 3 снизу и выталкивает из воды и турбина вращается. Вода воздействует на лопастей только в одну сторону, и турбина принудительна вращается. Когда лопасти сращённые с диском1б и боковыми ободом 10 и 7, при вращении турбины между диском и лопастями остаётся воздушная масса 9, что препятствует к наполнении воды между лопастями по уровне реки. Что приводит к накоплению воды перед турбиной, и в участке нахождения турбина скорость прохождения воды увеличивается, что и приводит к увеличение оборотов турбина и КПД. При небходимосты раздвижные прожилина 15 раздвигают задных или передных наконечников в нужную сторона , удлиняют или укарарачивают расстояние от вала.

При эксцентрических лопасти 34, вода давить на нижних лопасти при чем на всех лопасти давление води в одну сторону, турбина вращается, первым в воду окунается ПНЛ 32 с боковым крылом 29, который загораживает нужную часть воздуха 9, воздух занимает верхнюю част перед лопасти, ободок 7 и диск 16 которые герметично присоединены к лопасти придерживают воздушную массу, лопасть доходить до нижнего мертвого точки 34 вода давит и сжимает воздушную массу на верх, после перехода точки 34 воздушная масса разжимается и распространяется по ходу движения под впереди идущим лопастью, и выдавливает лопасть к выходу из води, чем дальше поднимается лопасть тем давление снизу увеличивается, поскольку воздух начинается накапливаться под ЗНЛ 33, и рычаг давление воздуха приближается длине лопасти, и выталкивает лопасть из води, ЗНЛ 33 действует как поплавок, и так по очереди кади лопасть. Поскольку с прохождением воздуха уменьшается количество проходящего води с одним лопастью. Следовательно прибавляется скорость прохождение вади, что приводить к увеличению скорости вращения турбина. Чем больше отставши воздушная масса9 тем мене количество води преходящи через одну турбину за один оборот. Учитывая способствующие сила : давление воздуха на лопасти при выходе, сила естественного течение , сила накопленного води турбина легко вращается.

Движение передаётся генератору разными известными способами, также генератор может быть встроенным.

При подъёме рек после дождя , вал 8 , который в раздвижной подушке 25, поднимается вверх по стойкам опори 14 по направляющему 28, воздушные ободки 7; 10 и плавательного диска1б поднимаются с прибиванием води и поднимают конструкцию, а по убивание води спускаются вместе как судно. При колебании уровня воды металлическая , часть поддона 4, которое связанно с валу 8 шарнирно через рычаг 23 двигается вместе с валом для поддержание зазор между лопасти и поддоном.

Для раздвижных турбин 19, вал 8 отстёгивается от подушки 25. Лебедка затягивает (который может находится на опоре 21, не показано) турбина против течение одной стороной от стойки 26 к дополнительному стойки21 вокруг опорной стойки 22 , и застёгивается на подушке20 для вала. После навигации лебёдка разматывает канату и турбина плавает по течению до исходного положения. На опоре 22 вал установлено шарнирно с усилением. Дополнительная стойка 21 может находится ниже по течению, а лебедка находится на стойке 21, тогда турбина плавает по течению к дополнительному стойке, и обратно затягивается против течению . Генератору движение передается разными известным способами , генератор так же может быть встроенным.

Для озеро и море турбины устанавливаются заранее обследованных местах учитывая основная течение, и плавающие турбины устанавливают группами. При штормовых ветрах затягивают безопасные заливы.