Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: плавучий, частично заполненный рабочей жидкостью корпус с выпуклой поферхностью днища разделен пустотелой вертикальной перегородкой на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия с всасывающими клапанами. Воздухосборник потребителя подключен к камерам обратными клапанами. Нижняя поверхность перегородки выполнена криволинейной, обтекаемой формы. Воздухосборник образован внутренней полостью перегородки. Конфигурация днища корпуса имеет форму двух сопряженных цилиндрических поферхностей с различными радиусами кривизны, с большим у поверхности, расположенной со стороны моря. Потребитель выполнен в виде турбогенератора и установлен на воздухосборнике. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2010995
Класс(ы) патента: F03B13/12, F03B13/24
Номер заявки: 4845345/29
Дата подачи заявки: 02.07.1990
Дата публикации: 15.04.1994
Заявитель(и): Государственный проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт "Гидропроект"
Автор(ы): Линючев В.А.
Патентообладатель(и): Государственный проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт "Гидропроект"
Описание изобретения: Настоящее изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к энергетическим установкам, использующим энергию волн.
Известна волновая энергетическая установка, так называемая "утка Салтера", представляющая собой качающееся на волне судно, передающее качания своего корпуса валу, связанному с преобразователем энергии (см. книгу Д. Росс Энергия волн, М. , 1981, с. 78-80).
Недостатком этой установки является то, что она должна иметь мощный вал, необходимый для передачи движения "утки" на привод преобразователя энергии, в условиях, когда на этом валу закреплена гирлянда "уток" колеблющихся несинхронно.
Известна также волновая энергетическая установка, содержащая плавучий частично заполненный рабочей жидкостью корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный посредством пустотелой вертикальной перегородки на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов (см. патент США N 4364715, кл. 417-100, 1982).
Недостатком данного технического решения является некоторая сложность конструкции, заключающаяся в том, что две ее перегородки являются элементом емкости, создающей плавучесть установки, а также соединение камер сжатия с воздухосборником посредством гибкого шланга.
Кроме того, данная конструкция из-за неблагоприятных гидравлических очертаний обладает большими потерями энергии.
Цель изобретения - повышение КПД и упрощение конструкции.
Достигается указанная цель тем, что в предлагаемой волновой энергетической установке, содержащей плавучий частично заполненный рабочей жидкостью корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный посредством пустотелой вертикальной перегородки на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов, нижняя поверхность перегородки выполнена криволинейной обтекаемой формы, воздухосборник образован всей ее внутренней полостью, а конфигурация днища корпуса имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны, с большим у поверхности, расположенной со стороны моря, при этом потребитель выполнен в виде турбогенератора и установлен на воздухосборнике. В днище корпуса может быть установлен клапан для заполнения водой внутренней полости корпуса, что позволяет повысить надежность работы установки путем погружения под уровень воды.
Как вариант, в волновой энергетической установке воздухосборник может быть непосредственно подключен к камерам сжатия, потребитель выполнен в виде турбогенератора с турбиной одностороннего вращения и установлен внутри воздухосборника, а поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла.
На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - установка в плане; на фиг. 3 - установка, фиксированная к дну 4-мя сваями; на фиг. 4 - установка в рабочем положении; на фиг. 5 и 6 - варианты выполнения установки.
Волновая энергетическая установка состоит из водонепроницаемого плавучего корпуса 1 с выпуклой поверхностью днища 2, конфигурация которого имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны R1 и R2, причем со стороны моря радиус окружности R2 больше R1. Корпус 1 частично заполнен рабочей жидкостью 3. Внутри корпуса 1 выполнена полая вертикальная перегородка 4, являющаяся воздухосборником. В нижней части 5 перегородка-воздухосборник 4 выполнена криволинейной обтекаемой формы.
Перегородка 4 делит корпус 1 на камеры сжатия 6 и 7, гидравлически сообщающиеся между собой и имеющие всасывающие воздушные клапаны 8 и 9. Перегородка-воздухосборник имеет впускные клапаны 10 и 11 для сжатого воздуха.
Установка под действием волн поворачивается относительно шарнира 12, расположенного по центру корпуса 1.
Установка крепится к дну с помощью якорных устройств 13, либо фиксируется с помощью забитых в дно четырех свай 14 (являющихся направляющими для шарниров 12 при приливах-отливах).
В днище 2 корпуса 1 вмонтирован клапан 15 для затопления корпуса морской водой при значительном превышении расчетной волны. На воздухосборнике монтируется турбогенератор, состоящий из воздушной турбины 16 и электрогенератора 17.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Установка устанавливается в море так, что днище корпуса с частью имеющей больший радиус окружности ориентировано навстречу волне. При подходе гребня волны корпус 1 установки под ее воздействием поворачивается на шарнире 12 и рабочая жидкость 3 начинает перетекать из камеры 6 в камеру 7, сжимая находящийся в этой камере воздух до давления Н, всасывающий клапан 8 камеры 6 в это время открывается под действием вакуума и впускает воздух в камеру. Клапан 11 камеры 7 под действием сжатого воздуха открывается и выпускает сжатый воздух в воздухосборник 4. Сжатый воздух из воздухосборника через турбину 16 выпускается в атмосферу.
При прохождении впадины волны происходит аналогичная операция, но в этом случае камера 6 становится камерой сжатия, а камера 7 камерой всасывания воздуха. Воздухосборник 4 обеспечивает сглаживание пульсаций давления перед воздушной турбиной турбогенератора при изменении циклов работы камер 6 и 7.
При приближении волн, превышающих расчетные, установка затапливается путем впуска морской воды через клапан 15 (или дистанционно с пульта управления). Ориентация по фронту волны установок может производиться путем регулирования длин 4-х гибких креплений 13 автоматически или вручную.
С целью дальнейшего упрощения конструкции волновая установка может быть выполнена по варианту, показанному на фиг. 5 и 6. В этом случае установка предназначена только для получения электроэнергии. Здесь полностью отсутствуют клапана для впуска и выпуска воздуха. Воздух или какой-либо газ, заполняющий камеры 6 и 7 перегоняется из камеры в камеру, через воздухосборник 4, для чего в его стенках выполняются отверстия 18, соединенные патрубками с воздушными камерами 6 и 7. Внутри воздухосборника 4 устанавливается турбогенератор с турбиной одностороннего вращения.
В целях снижения увлажнения постоянного объема газа в камерах сжатия поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла.
Волновая установка может быть собрана в объединенные гирлянды с простым механическим объединением и объединением воздухосборников трубопроводами сжатого воздуха для использования единой турбины и генератора или подачи сжатого воздуха на берег для применения в энергетических или холодильных установках.
При приближении шторма установка затапливается путем ручного или дистанционного (с пульта управления на берегу) подъема клапана 15. После прохождения шторма установка возвращается в рабочее положение путем подачи сжатого воздуха в корпус 1 (например с катера). (56) Патент США N 4664715, кл. F 03 B 13/12, опубл. 1982.
Формула изобретения: 1. ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая частично заполненный рабочей жидкостью плавучий корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный пустотелой вертикальной перегородкой на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, нижняя поверхность перегородки выполнена криволинейной обтекаемой формы, воздухосборник образован всей ее внутренней полостью, а конфигурация днища корпуса имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны, с большим у поверхности, расположенной со стороны моря, при этом потребитель выполнен в виде турбогенератора и установлен на воздухосборнике.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем погружения под уровень воды, в днище корпуса установлен клапан для заполнения водой внутренней полости корпуса.
3. Волновая энергетическая установка, содержащая частично заполненный рабочей жидкостью плавучий корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный пустотелой вертикальной перегородкой на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, воздухосборник непосредственно подключен к камерам сжатия, потребитель выполнен в виде турбогенератора с турбиной одностороннего вращения и установлен внутри воздухосборника, а поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла.