В южных предгорных регионах Республики Казахстан с каждым годом возрастает дефицит энергетических мощностей. Вместе с тем горные реки только Заилийского и Жетысуйского Алатау обладают энергетическим потенциалом не менее 4 гигаватт, это примерно четверть общего объема потребляемой в Казахстане энергии. В этой связи решение проблемы эффективного и экологически чистого использования энергии горных рек и водосбросов является весьма актуальной.
Лабораторией инновационных технологий разработаны комплексные микро ГЭС мощностью до 100 кВт для преобразования энергии горных рек и водосбросов по трубам для снабжения локальных объектов теплом и электроэнергией.
Комплексный подход связан с технической модернизацией всех основных узлов микро ГЭС на уровне изобретений, а именно:
– новая конструкция и технология для напорного водовода снижающая турбулентность и гидравлические потери;
– защищенная тремя патентами оригинальная конструкция вихревой гидротурбины, снижающая кавитацию и повышающая эффективность преобразования энергии;
– инерционный передаточный механизм, реализующий новый способ преобразования энергии центробежных сил инерции и позволяющий получить дополнительную мощность;
– запатентованный роторно-вихревой теплогенератор, позволяющий преобразовать энергии вращения гидротурбины непосредственно в тепло.
– трансформаторы тока, позволяющие существенно снизить реактивные потери электрической мощности.
Преимущества предлагаемых микро ГЭС перед зарубежными аналогами в высокой эффективности и технологичности изготовления основных узлов.
Теплогенераторы и инерционные механизмы имеют потенциал широкого применения в ветроэнергетике, на транспорте и энергоемких производствах. Кроме того, есть огромный потенциал использования микро ГЭС вместо дорогостоящих гасителей давления в питьевых и технологических водопроводах, водосбросах ТЭЦ, а также на промышленных и канализационных стоках.
Изготовлены опытные образцы вихревой гидротурбины и опытно-промышленные образцы теплогенератора, один из которых испытан в аккредитованной лаборатории и показал эффективность на 7 % выше, чем у традиционных электрических котлов.
Проведение теоретических и экспериментальных исследований и изготовление опытных образцов микро ГЭС и теплогенераторов финансируется за счет средств гранта ректора КазНПУ им. Абая.