International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE ¹ 9(29) 2005 Ìåæäóíàðîäíûé íàó÷íûé æóðíàë «Àëüòåðíàòèâíàÿ ýíåðãåòèêà è ýêîëîãèÿ» ÀÝÝ ¹9(29) 2005 45 © 2005 Scientific Technical Centre «TATA»© 2005 Íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé öåíòð «TATA» Íåñêîëüêî áîëüøåé ãëóáèíû ïðè òîé æå ìîùíîñòè òðåáóåò ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü íà îñ- íîâå òîé æå ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ñõåìû, íî âåð- òèêàëüíîãî ðàñïîëîæåíèÿ â âîäå, êàê ýòî ïîêà- çàíî íà ðèñ. 9. Òàêîé ìîäóëü, ñîñòîÿùèé èç âîäîïîäúåìíî- ãî óñòðîéñòâà 6, ãèäðîòóðáèíû 5, ýëåêòðîãåíåðà- òîðà 4 ñ êàáåëåì 2, òðåáóåò ìåíüøå ïëîùàäè äëÿ ñâîåãî ðàçìåùåíèÿ è ìîæåò áûòü, íàïðèìåð, ïðîñòî ïîäâåøåí â áàêå 1 ñ âîäîé íà òðîñå 3. Ñàì áàê ñ âîäîé ìîæåò áûòü âûïîëíåí â âèäå çàêðûòîé ñ äâóõ ñòîðîí öèëèíäðè÷åñêîé òðóáû, óñòàíîâëåííîé â ïîäçåìíîì êîëîäöå. Âåðòèêàëü- íîå ðàñïîëîæåíèå ìîäóëÿ óïðîùàåò åãî èñïîëü- çîâàíèå òàì, ãäå íåò ãëóáîêîâîäíûõ ðåñóðñîâ, òàê êàê ïîçâîëÿåò îáîéòèñü ìåíüøèì îáúåìîì âîäû. Ðåçóëüòàòû òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ äàííîé ñõåìû è ðàçðàáîòàííàÿ ìåòîäèêà åå ïðîåêòèðî- âàíèÿ ïîäòâåðäèëèñü ýêñïåðèìåíòàëüíûìè èñ- ñëåäîâàíèÿìè.  2003 ã. áûë ðàçðàáîòàí è èç- ãîòîâëåí â Èñïàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûé ìàëî- ãàáàðèòíûé ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü, ñîñòîÿùèé èç ðàñ÷åòíîé ñõåìû ãîðèçîíòàëüíîãî èñïîëíå- íèÿ, ãèäðîòóðáèíû è ýëåêòðè÷åñêîãî ãåíåðàòîðà äëÿ èñïûòàíèé íà ãëóáèíå 50ì. Äàííûé ìî- äóëü èìåë ðàñ÷åòíóþ âûõîäíóþ ýëåêòðè÷åñêóþ ìîùíîñòü 97,4 êÂò ïðè ïëîùàäè âõîäíîãî ñå÷å- íèÿ 0,0314 ì 2.  êà÷åñòâå îñíîâíûõ äåòàëåé (êîëïàêà, òðóá è ò. ä.), ñõåìû è ïðèáîðîâ êîíò- ðîëÿ äàâëåíèÿ â êîëïàêå ÷àñòè÷íî èñïîëüçîâà- ëè íàáîð ýëåìåíòîâ ñòàíäàðòíîãî îïðåñíèòåëÿ ìîðñêîé âîäû. Îáúåì êîëïàêà, ðàçìåð òðóá, àðìàòóðà êëà- ïàíîâ áûëè âûáðàíû èç óñëîâèé èõ ñîâìåñòèìî- ñòè ïðè ìèíèìàëüíûõ çàòðàòàõ íà äîðàáîòêó.  êà÷åñòâå ãèäðîòóðáèíû ïðèìåíÿëàñü ðåàêòèâíàÿ ãèäðîòóðáèíà ãîëëàíäñêîé êîìïàíèè «Energi Teknikk, A/S» ñïåöèàëüíî ìîäåðíèçèðîâàííàÿ íà âõîäíîé íàïîð 33 ì (ðèñ. 10).  êà÷åñòâå ýëåêò- ðîãåíåðàòîðà èñïîëüçîâàëñÿ ñèíõðîííûé ãåíåðà- òîð ïåðåìåííîãî òîêà ñ íîìèíàëüíûì íàïðÿæå- íèåì 6,0 ê ïðè íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè 100 êÂò ñ àâòîìàòè÷åñêîé ðåãóëèðîâêîé ÷àñòîòû è íàïðÿ- æåíèÿ. Äëÿ íàãðóçêè ïðèìåíÿëè áàëëàñòíîå îìè- Ðèñ. 9. Ñõåìà âåðòèêàëüíîãî ìîäóëÿ íà 500 êÂò 1 2 21 ì 3 4 5 6 ∅ ∅∅ ∅∅ 3ì ÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå îò ìîùíûõ âåòðîýëåêòðî- ãåíåðàòîðîâ. Âñå äåòàëè ýíåðãåòè÷åñêîãî ìîäóëÿ, àïïàðàòóðà ðåãèñòðàöèè äàâëåíèÿ â êîëïàêå, íå- çàâèñèìûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ àïïàðàòóðû, ãèä- ðîòóðáèíà è ýëåêòðîãåíåðàòîð áûëè ñìîíòèðîâà- íû â ãåðìåòè÷åñêîì êîíòåéíåðå, èìåþùåì â ïå- ðåäíåé ÷àñòè ôëàíöåâîå ñîåäèíåíèå äëÿ ñòûêîâêè òðóá, à â âåðõíåé ÷àñòè — ëþê äëÿ âûõîäà îòðà- áîòàííîé âîäû. Äëÿ äîñòóïà ê êëàïàíàì ïðè íå- îáõîäèìîñòè èõ ðó÷íîé ðåãóëèðîâêè â êîíòåéíå- ðå èìåëèñü äîïîëíèòåëüíûå ãåðìåòè÷åñêèå ëþêè. Êîíñòðóêöèÿ êîíòåéíåðà îáåñïå÷èâàëà ñòûêîâêó óñêîðèòåëüíûõ è íàãíåòàòåëüíûõ òðóá ëþáîé äëèíû è, â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè, áûñòðóþ èõ çàìåíó (ðèñ. 11). Ðèñ. 11. Êîíòåéíåð ñ ìîäóëü-ãåíåðàòîðîì Ðèñ. 10. Ãèäðîýëåêòðîãåíåðàòîð Èñïûòàíèÿ ïðîâîäèñü ïóòåì îïóñêàíèÿ äàí- íîãî êîíòåéíåðà íà òðîñå ñ êîðàáëÿ íà çàäàí- íóþ ãëóáèíó â Àòëàíòè÷åñêîì îêåàíå. Áûëè ïðî- âåäåíû íåñêîëüêî ñåðèé èñïûòàíèé.  êà÷åñòâå íåçàâèñèìûõ íàáëþäàòåëåé íà âñåõ èñïûòàíèÿõ ïðèñóòñòâîâàëè ïðåäñòàâèòåëè òðåõ âåäóùèõ êîìïàíèé Èñïàíèè, ñïåöèàëèçèðóþùèõñÿ â àëü- òåðíàòèâíîé ýíåðãåòèêå. Ïðè îïðåäåëåííîé ðó÷íîé êîððåêòèðîâêå âåñà êëàïàíîâ áûë ïîëó÷åí óñòîé÷èâûé ñàìîïîääåð- æèâàþùèéñÿ ðåæèì, à îáðàáîòêà îñöèëëîãðàì- ìû èçáûòî÷íîãî äàâëåíèÿ â êîëïàêå äàëà îñðåä- íåííûå ðåçóëüòàòû, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 12. Èçáûòî÷íîå äàâëåíèå â êîëïàêå îêàçàëîñü ìåíü- øå òåîðåòè÷åñêîãî íà 5,2 %, âðåìÿ íàãíåòàíèÿ — ìåíüøå íà 4,3 %, à âðåìÿ ðàçãîíà äî âîññòàíîâ- ëåíèÿ ïðîöåññà — áîëüøå íà 5,2 %. Ïðÿìîé çàìåð âûðàáàòûâàåìîãî ýëåêòðè÷åñêîãî íàïðÿ- æåíèÿ ïîêàçàë çíà÷åíèå 5,8±0,35 êÂ, à òîêà — 15,96±0,46 À. Äèàãðàììà ïîëó÷àåìîãî ýëåêòðè- ÷åñêîãî íàïðÿæåíèÿ è òîêà íå íîñèëà ñòóïåí÷à- Â. Â. Ìàðóõèí, Â. À. Êóòüåíêîâ, Â. È. Èâàíîâ Íîâîå âîäîïîäúåìíîå óñòðîéñòâî, êàê èñòî÷íèê ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé ýíåðãèè