BG113300A - Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification - Google Patents
Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification Download PDFInfo
- Publication number
- BG113300A BG113300A BG113300A BG11330021A BG113300A BG 113300 A BG113300 A BG 113300A BG 113300 A BG113300 A BG 113300A BG 11330021 A BG11330021 A BG 11330021A BG 113300 A BG113300 A BG 113300A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- semi
- blades
- permeable
- gravity
- turbine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Подпонтонна полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилванеSub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with gravity-enhanced self-adjusting hinged semi-permeable blades
ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF ENGINEERING
Настоящото изобретение се отнася до подпонтонна полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване.The present invention relates to a sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable gravity-enhanced blades.
По-специално е предвидена за денонощна електрогенерация с нулеви вредни емисии за сметка на хидрокинетичната енергия в естествени речни водни течения и гравитацията.In particular, it is intended for round-the-clock electricity generation with zero harmful emissions at the expense of hydrokinetic energy in natural river water currents and gravity.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАPRIOR ART
Постигането на нулеви въглеродни емисии от енергетиката е пряко свързано с реализацията на т.н. “Зелена сделка” на Европейския съюз.Achieving zero carbon emissions from the energy sector is directly related to the realization of the so-called "Green Deal" of the European Union.
“Зелената сделка” изисква намаляване на вредните емисии до 2030 г. поне с 55 % спрямо равнището им от 1990 г. Това не е лесна задача. Особено за енергетиките, разчитащи на немалък дял на въглищните ТЕЦ в енергийния си микс. Затова се налага всички държави членки да провеждат практическа политика за подмяна на енергийни горивни инсталации, излъчващи вредни емисии, с такива с радикално намалени или нулеви въглеродни емисии.The "Green Deal" requires reducing harmful emissions by at least 55% by 2030 compared to their 1990 levels. This is not an easy task. Especially for energy companies relying on a considerable share of coal-fired thermal power plants in their energy mix. Therefore, it is necessary for all member states to implement a practical policy of replacing energy combustion installations emitting harmful emissions with ones with radically reduced or zero carbon emissions.
Хидрокинетичната енергия е възобновяем източник на енергия, в който се използва водна турбина за преобразуване на движещия се воден поток в полезна електрическа енергия. Електроцентрали с такива турбини имат нулев въглероден отпечатък върху природата и най-добре се вписват в приоритетите на зелената сделка. Специално за иновации и нови технологии за различни реализации на зелената сделка в енергетиката Европейският съюз вече стартира процедури за нисковъглеродни и безвъглеродни енергийни иновации, за които още през 2020 г. са заделени милиардни иновационни фондове с улеснен пряк достъп, без ползване на национални институции и друга бюрокрация. Свободно течащата вода в открити реки и канали е със сравнително ниска скорост, съответно с малка енергийна плътност.Hydrokinetic energy is a renewable energy source that uses a water turbine to convert moving water flow into useful electrical energy. Power plants with such turbines have a zero carbon footprint on nature and best fit into the priorities of the green deal. Especially for innovations and new technologies for various implementations of the green deal in the energy sector, the European Union has already launched procedures for low-carbon and carbon-free energy innovations, for which already in 2020 billion innovation funds have been set aside with facilitated direct access, without the use of national institutions and other bureaucracy. Free-flowing water in open rivers and canals has relatively low velocity, correspondingly low energy density.
Затова в някои иновативни технически решения за реализация на хидрокинетични енергийни съоръжения се предлага водата да се насочва към водната турбина / водно колело през стесняващи се канали. Те ускоряват водния поток и увеличават енергийната им плътност, но оскъпяват и усложняват хидрокинетичните съоръжения. Те стават по-капиталоемки и понякога могат да бъдат вредни за околната среда или за естествените местообитания. Например, двойно по-ниска скорост води до осемкратно (2Л3) спадане на мощността на кинетичната енергия на потока.Therefore, in some innovative technical solutions for the implementation of hydrokinetic energy facilities, it is proposed to direct the water to the water turbine / water wheel through narrowing channels. They accelerate water flow and increase their energy density, but make hydrokinetic equipment more expensive and complicated. They become more capital intensive and can sometimes be harmful to the environment or natural habitats. For example, doubling the speed results in an eightfold (2 L 3) drop in the power of the kinetic energy of the flow.
С всяко отклоняване на водния поток, чрез дефлектори, направляващи апарати, стесняващи се канали и др. подобни значително нараства хидравличното съпротивление на движещата се вода в тях и тя се турбулизира. Тези явления в крайна сметка неизбежно водят до значителна загуба на хидрокинетична енергия, поради увличено вътрешно триене на водата в потока, както и със стените на стесняващите се канални структури. Затова водната турбина е препоръчително да бъде потопена или полупотопена в открито естествено водно течение, за да е с минимални въздействия върху естествената среда.With each diversion of the water flow, by means of deflectors, guide apparatus, narrowing channels, etc. similar, the hydraulic resistance of the moving water in them increases significantly and it becomes turbulent. These phenomena eventually inevitably lead to a significant loss of hydrokinetic energy, due to entrained internal friction of the water in the flow as well as with the walls of the narrowing channel structures. Therefore, it is recommended that the water turbine be submerged or semi-submerged in an open natural watercourse to have minimal impacts on the natural environment.
От патентен документ на САЩ US2008279687(A1) е известно речно водно колело, което е направено от съвременни полимерни и композитни материали, включително и текстилни такива. То, по принципа си на работа, не се различава от древните речни водни колела на персите и египтяните, и поновите на арабите, европейските колонизатори на америките и много други. То е с ниска ефективност, защото лопатите му са фиксирани, което налага да бъде плитко потопено, за да се избегне самоспиращият ефект при движението на лопатите на водното колело нагоре във водата.From the US patent document US2008279687(A1), a river water wheel is known, which is made of modern polymer and composite materials, including textile ones. It, in its principle of operation, does not differ from the ancient river water wheels of the Persians and Egyptians, and the newer ones of the Arabs, the European colonizers of the Americas and many others. It is inefficient because its blades are fixed, requiring it to be shallowly submerged to avoid the self-braking effect of the water wheel's blades moving up in the water.
От друг патентен документ на САЩ US2014217738 (А1) е известно по-ефективно хидрокинетично решение. Предлага се плаващо водно колело /турбина с нефиксирани, а подвижно монтирани лопати към централно цилиндрично тяло. Турбината включва турбинен вал, около който е монтиран цилиндричен ротор, към чиято повърхност са монтирани шарнирни лопати. Описаната водна турбина не изисква отклоняване на потока или фунийно стесняващи ускорителни канали за увеличаване на флуидната енергия на движещия се поток, чиято кинетична енергия да се преобразува в полезна електрическа енергия.A more efficient hydrokinetic solution is known from another US patent document US2014217738 (A1). A floating water wheel/turbine is available with non-fixed, but movable blades mounted to a central cylindrical body. The turbine includes a turbine shaft around which is mounted a cylindrical rotor, to the surface of which hinged blades are mounted. The described water turbine does not require flow diversion or funnel-tapered accelerator channels to increase the fluid energy of the moving stream, the kinetic energy of which is converted into useful electrical energy.
Съгласно посоченото патентно предложение плаващата турбина няма стабилно лагеруване на турбинния вал и се върти напречно на течението, което е нестабилно състояние, особено в океанските приливи и отливи и морските течения. Това я прави трудна за поддръжка и недостатъчно ефективна при функционирането си.According to the said patent proposal, the floating turbine does not have a stable bearing on the turbine shaft and rotates transversely to the current, which is an unstable condition, especially in ocean tides and sea currents. This makes it difficult to maintain and inefficient in its operation.
Лопатите на всички напречно-поточни хидрокинетични турбини се движат по-бавно от течението, което ги върти. Затова водното налягане в лопатата от предната страна (страната на постъпване на водния поток) е високо. Но то никога не може да придвижи лопатата по-бързо от скоростта на самото течение. По - бързо движение на турбинните лопати може да се постигне, само когато водното налягане зад тях допълнително се понижи. Тогава увеличената разлика в налягането, пред и зад лопатата, ускорява движението й - съответно нарастват и обротите на турбината. Това не означава, че задължително лопатата ще се движи с по-голяма линейна скорост от тази на течението, но във всички случаи скоростта й ще се увеличи, спрямо случаите на лопата без понижение на водното налягане зад нея.The blades of all cross-flow hydrokinetic turbines move more slowly than the current that turns them. Therefore, the water pressure in the blade on the front side (the side of the water flow) is high. But it can never move the paddle faster than the speed of the current itself. A faster movement of the turbine blades can only be achieved when the water pressure behind them is further reduced. Then the increased pressure difference, in front of and behind the blade, accelerates its movement - accordingly, the revolutions of the turbine increase. This does not mean that the blade will necessarily move with a greater linear speed than that of the current, but in all cases its speed will increase, compared to the case of a blade without a decrease in water pressure behind it.
Увеличената разлика между разглежданите налягания е възможна, когато мини отвори в лопатата пропускат водата под налягане от предната към задната страна. Тя се инжектира зад лопатата с увеличена скорост, което, според принципа на Бернули, означава спадане на налягането зад лопатата. С описаното действие се увеличава и скоростта на потока, който преминава през лопатите, което увлича и самите тях. Така се ускорява движението на лопатата, респективно и оборотите на хидрокинетичната турбина.The increased difference between the pressures considered is possible when mini-holes in the vane allow water under pressure from the front to the back. It is injected behind the vane at an increased rate, which, according to Bernoulli's principle, means a pressure drop behind the vane. With the described action, the speed of the flow that passes through the blades increases, which also entrains them. This accelerates the movement of the blade, respectively the revolutions of the hydrokinetic turbine.
Нито едно от разгледаните патентни публикации и в други подобни технически решения за турбинни лопати не предвижа описания начин за ускорение на оборотите им, нито друго аналогично решение. Не е предвидено и саморегулиране на лопатите по време на работата им, което също може да осигури по-добра степен на преобразуване на кинетичната енергия на потока в полезна енергия.None of the examined patent publications and other similar technical solutions for turbine blades foresee the described way of accelerating their revolutions, nor any other analogous solution. Self-regulation of the blades during their operation is also not provided, which can also provide a better degree of conversion of the kinetic energy of the flow into useful energy.
Разгледаните иновативни технически решения, и други подобни, не са достатъчно енергоефективни, защото не са в състояние да увеличавт разликата в налягането на водата пред и зад лопатите и защото самите те не са регулируеми.The discussed innovative technical solutions, and similar ones, are not energy efficient enough because they are not able to increase the difference in water pressure in front of and behind the blades and because they themselves are not adjustable.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОTECHNICAL ESSENCE OF THE INVENTION
Задача на настоящото изобретение е да се обезпечи подпонтонна полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, която да генерирара електричество с нулеви въглеродни и други вредни емисии, да превъзхожда радикално познатите хидрокинетични турбини с допълнително гравитационно индуциране увеличение на въртящия й момент.The task of the present invention is to provide a sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification, which will generate electricity with zero carbon and other harmful emissions, radically outperform known hydrokinetic turbines with an additional gravity induction increase in its torque.
Задачата е решена, чрез подпонтонна полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, включваща турбинен вал, около който е монтиран цилиндричен ротор, към чиято повърхност са монтирани шарнирни лопати, посредством шарнири, характеризираща се с това, че цилиндричният ротор е симетрично коаксиално монтиран около турбинния вал, лопатите са полуводопропускливи и са с монтирани утежненения в периферните си краища.The task is solved by means of a sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification, comprising a turbine shaft around which is mounted a cylindrical rotor, to the surface of which hinged blades are mounted, by means of hinges, characterized in that the cylindrical rotor is symmetrical coaxially mounted around the turbine shaft, the blades are semi-water permeable and have weights mounted at their peripheral ends.
В едно предпочитано изпълнение на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване шарнирните лопати може да са с напречен профил, наподобяващ на самолетно крило.In a preferred embodiment of the sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable gravity-enhanced blades, the hinged blades may have a cross profile similar to an aircraft wing.
В друго предпочитано изпълнение на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване шарнирните лопати са може да правоъгълни твърди рамки с опъната на тях полуводопропусклива тъкан.In another preferred embodiment of the sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable gravity-enhanced blades, the hinged blades may be rectangular rigid frames with a semi-permeable fabric stretched thereon.
В друго предпочитано изпълнение на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване шарнирите може да са еднопосочно въртящи се.In another preferred embodiment of the sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable gravity-enhanced blades, the hinges may be unidirectionally rotatable.
В друго предпочитано изпълнение на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване шарнирните лопати са четен брой като половината са плътни, а другата половина са полуводопропускливи.In another preferred embodiment of the sub-pontoon semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable gravity-enhanced blades, the hinged blades are an even number, half being solid and the other half being semi-permeable.
Главните предимства на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, съгласно изобретението, са че е високо ефективна и е с опростена и олекотена конструкция, която я прави със сравнително ниска себестойност за генерация на електроенергия с нулеви вредни емисии.The main advantages of the under-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity boost, according to the invention, are that it is highly efficient and has a simplified and lightweight design, which makes it relatively low cost for generating electricity with zero harmful emissions.
Съществено енерготехническо предимство на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, съгласно изобретението, е че движението на лопатите, спрямо шарнирите им, става под действието на гравитацията. Затова те винаги се ориентират вертикално под водата, с което загребват в пъти повече вода от потока, в сравнение с подобни съоръжения.A significant energy-technical advantage of the under-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification, according to the invention, is that the movement of the blades, relative to their hinges, takes place under the influence of gravity. That is why they are always oriented vertically underwater, with which they scoop up many times more water from the stream, compared to similar devices.
Електроцентралите с подпонтонни хидрокинетични турбини, съгласно изобретението, работят 24/7, което може да доведе до излишъци на генерирано електричество нощем Тогава, с него е целесъобразно да се произведе “зелен“ водород, чрез водна електролиза, като чист метод на енергоакумулация.Power plants with under-pontoon hydrokinetic turbines, according to the invention, work 24/7, which can lead to surpluses of generated electricity at night. Then, with it, it is expedient to produce "green" hydrogen, through water electrolysis, as a clean method of energy accumulation.
Важно и уникално преимущство на водната турбина, съгласно изобретението, е че движението на тежестите в периферите на лопатите става с максимално дълго рамо, спрямо вала на турбината, при движението им надолу, с което увеличават въртящия им момент. А при обратното им движение нагоре тежестите преминават близо до вала, с което се намалява спирачният момент. Така нетният допълнителен въртящ момент, индуциран от гравитацията, е винаги положителен и увеличава въртящия й момент.An important and unique advantage of the water turbine, according to the invention, is that the movement of the weights in the periphery of the blades takes place with a maximally long arm, relative to the shaft of the turbine, during their downward movement, which increases their torque. And during their reverse upward movement, the weights pass close to the shaft, which reduces the braking moment. Thus the net additional torque induced by gravity is always positive and increases its torque.
Ръстът на ефективността се дължи на две синергични едновременни действия:The increase in efficiency is due to two synergistic simultaneous actions:
А. Вертикално дълбоко потопените водополупропускливи лопати във водата увеличават работния дебит на турбината и скоростта на придвижване на лопатите във водата. А от това и производителността й. Това увеличение е няколоко пъти, сравнено с водно колело с фиксирани лопати.A. Vertically immersed semi-permeable blades in the water increase the working flow rate of the turbine and the speed of movement of the blades in the water. And hence its productivity. This increase is several times compared to a water wheel with fixed blades.
Б. Нетният допълнителен въртящ момент увеличава мощността на турбината. Нарастването му зависи от радиуса на турбината и масата на периферните тежести. Те могат да не са отделни детайли, а да са интегрирани в самата лопата. А при бавни водни течения лопатите могат изцяло или частично да бъдат плътни.B. The net additional torque increases the turbine output. Its growth depends on the radius of the turbine and the mass of the peripheral weights. They may not be separate details, but integrated into the shovel itself. And in slow water currents, the blades can be fully or partially solid.
Поради А. се увеличават оборотите, а следвайки Б. нараства въртящият момент. Резултатното увеличение на ефективността е мултипликацията на А. и Б. и може да се предстви като А. х Б.Because of A. the revolutions increase, and following B. the torque increases. The resulting increase in efficiency is the multiplication of A. and B. and can be represented as A. x B.
Предимство на подпонтонните полупотопени хидрокинетични турбини е, че се въртят с много ниски обороти, поради което са с висока надеждност и дълъг експлоатационен живот, който е не по-малко от 60 години.An advantage of sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbines is that they rotate at very low speeds, which is why they have high reliability and a long service life, which is no less than 60 years.
Индустриално предимството на полупотопените хидрокинетични турбини е, че се изработват във фабрични условия и се монтират на вода под понтони, за което не са необходими инвестиционни проекти, както изискват строителните нормативи за всеки теренен обект.Industrially, the advantage of semi-submerged hydrokinetic turbines is that they are manufactured in factory conditions and installed on water under pontoons, which does not require investment projects, as required by construction regulations for each field site.
Енергосистемно предимство на мегаватовите понтонни структури по дължината на течението с подпонтонни турбини, съгласно изобретението е, че са денонощно работещи. Те са конкурентни и перспективни енергийни проекти с нулеви въглеродни емисии, което прави възможно такива електроцентрали да са базови за всяка енергийна система.An energy system advantage of the megawatt pontoon structures along the current with under-pontoon turbines, according to the invention, is that they are operational around the clock. They are competitive and promising energy projects with zero carbon emissions, which makes it possible for such power plants to be basic for any energy system.
Природосъобразно предимство на полупотопените хидрокинетични турбини е, че нямат маслонапълнени части под вода. Мултипликаторите на оборотите им, трансмисията, електрогенераторите и всички останали механични, електрически и електронни компоненти са над водата.An inherent advantage of semi-submerged hydrokinetic turbines is that they have no oil-filled parts under water. Their rev multipliers, transmissions, generators and all other mechanical, electrical and electronic components are above water.
Горното предимство има преимуществото на лесния и бърз достъп до агрегатите, което значително улеснява поддържката и ремонтите им.The above advantage has the advantage of easy and quick access to the units, which greatly facilitates their maintenance and repairs.
Инвестиционно предимство е, че не е необходим терен за инсталирането на полупотопените хидрокинетични турбини, съгласно изобретението, защото се монтират на понтони във водата.An investment advantage is that no terrain is required for the installation of the semi-submerged hydrokinetic turbines, according to the invention, because they are mounted on pontoons in the water.
Конкурентно предимство на полупотопените хидрокинетични турбини, съгласно изобретението, е че са с нулеви въглеродни емисии, а сглобяването им е улеснено и е с ниска себестойност, поради структурирането им от налични на пазара компоненти на конкурентни цени.A competitive advantage of the semi-submerged hydrokinetic turbines according to the invention is that they have zero carbon emissions, and their assembly is facilitated and has a low cost, due to their structuring from commercially available components at competitive prices.
Това преимущество прави възможно най-широкото им пазарно разпространение, което е допълнително икономическо предимство.This advantage makes possible their widest market distribution, which is an additional economic advantage.
ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНАТА ФИГУРАEXPLANATION OF THE ATTACHED FIGURE
На фигурата е представен схематичен вертикален разрез на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, съгласно изобретението.The figure shows a schematic vertical section of the under-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification, according to the invention.
ПРИМЕР ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Примерът ще илюстрираме с показания на схемата вертикален разрез на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, съгласно изобретението.We will illustrate the example with the diagram showing a vertical section of the under-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification, according to the invention.
С представения пример на фигурата далеч не се изчерпват конфигурационните комбинации за реализация на подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване. Тези варианти са твърде разннообразни и е трудно (и ненужно тук) да бъдат изчерпателно описвани.With the presented example in the figure, the configuration combinations for the realization of the sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification are far from exhausted. These options are very diverse and it is difficult (and unnecessary here) to describe them exhaustively.
Подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, включва турбинен вал 1, около който е монтиран цилиндричен ротор 2, към чиято повърхност са монтирани шарнирни лопати 3, посредством шарнири 4. Тя се характеризира с това, че цилиндричният ротор 2 е симетрично коаксиално монтиран около турбинния вал 1, лопатите 4 са полуводопропускливи и са с монтирани утежненения 5 в периферните си краища.The sub-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification includes a turbine shaft 1 around which a cylindrical rotor 2 is mounted, to the surface of which hinged blades 3 are mounted by means of hinges 4. It is characterized in that the cylindrical rotor 2 is symmetrically coaxially mounted around the turbine shaft 1, the blades 4 are semi-permeable and have weights 5 mounted at their peripheral ends.
Шарнирните лопати 3 са с напречен профил, наподобяващ на самолетно крило.The hinged blades 3 have a transverse profile resembling an airplane wing.
Шарнирните лопати 3 са с правоъгълни твърди рамки с опъната на тях полуводопропусклива тъкан.The hinged blades 3 have rectangular rigid frames with semi-permeable fabric stretched over them.
Шарнирите 4 са еднопосочно въртящи се.The hinges 4 are unidirectional rotating.
Шарнирните лопати 4 са четен брой като половината са плътни, а другата половина са полуводопропускливи.Articulating blades 4 are an even number with half solid and the other half semi-permeable.
ИЗПОЛЗВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОUSE OF THE INVENTION
Подпонтонната полупотопена хидрокинетична турбина със саморегулируеми шарнирни полуводопропускливи лопати с гравитационно усилване, съгласно изобретението, функционира с по-висок коефициент на полезно действие, най-малко по две причини:The under-pontoon semi-submerged hydrokinetic turbine with self-adjusting articulated semi-permeable blades with gravity boost, according to the invention, operates with a higher efficiency for at least two reasons:
1. Увеличена скорост на лопатите 3 под вода, поради частичната им водопропускливост.1. Increased speed of blades 3 under water, due to their partial water permeability.
2. Гравитационно увеличения въртящ момент, поради нетната положителна разлика между въртящия и спирачния момент на турбината.2. Gravitationally increased torque, due to the net positive difference between the torque and braking torque of the turbine.
Оптималното самоуправление на лопатите 3 на хидрокинетична турбина, съгласно изобретението, постигнахме след множество компютърни симулации и водни изпитания.We achieved the optimal self-steering of the blades 3 of a hydrokinetic turbine, according to the invention, after numerous computer simulations and water tests.
Хидрокинетичната енергетика все още не е масово прилагана в практиката. Затова и няма натрупан достатъчно опит, както в проектирането, така и в конструирането на хидрокинетимчни съоръжения.Hydrokinetic energy is still not widely applied in practice. That is why not enough experience has been gained, both in the design and in the construction of hydrokinetic facilities.
Поради това се наложи да се извърши значителна работа по пред проектните проучвания и изпитания. В зависимост от разнообразните условия при работата на хидрокинетична турбина, съгласно изобретението, разработихме различни оптимизационни алгоритми за проектирането й. На основание на тях изготвихме бази правила за автоматична работа на експертната система за проектиране на хидрокинетична турбина, съгласно изобретението. Освен това, софтуерно симулирахме и работата на множество последоватено закотвени понтони с подпонтони турбини. В резултат структурирахме отделни бази данни и отделни бази факти. Събраните бази с данни, факти и формираните правила при за оптималната работа турбината, съгласно изобретението. Те са неразделна част от работното проектиране, както на отделни хидрокинетични турбини, така и мегаватови понтонни инсталации, изградени на модулен принцип.Therefore, considerable pre-design research and testing work had to be carried out. Depending on the various conditions during the operation of a hydrokinetic turbine, according to the invention, we developed various optimization algorithms for its design. Based on them, we prepared basic rules for automatic operation of the expert system for designing a hydrokinetic turbine, according to the invention. In addition, we also software-simulated the operation of multiple pontoons moored in series with sub-pontoon turbines. As a result, we structured separate databases and separate fact bases. The collected data bases, facts and formed rules for the optimal operation of the turbine, according to the invention. They are an integral part of the operational design of both individual hydrokinetic turbines and megawatt pontoon installations built on a modular basis.
Експертната проектантска система е изпълнена с помощта на обектно ориентиран алгоритмичен език, съдържащ собствен механизъм на умозаключенията. Така изготвеният софтуер работи като изкуствен интелект за самостоятелно проектиране. Това прави възможно сравнително бързо да се изготви работен проект за всеки конкретен случай.The expert design system is implemented using an object-oriented algorithmic language containing its own inference mechanism. The software prepared in this way works as an artificial intelligence for self-design. This makes it possible to prepare a working project for each specific case relatively quickly.
Европейската инвестиционна банка рязко ограничи финансирането електроенергийни проекти с фосилни горива. Това е важна предпоставка за широкото индустриално приложение на хидрокинетичната турбина, съгласно изобретението, и на мегаватови понтонни структури с нея. Те са денонощно работещи конкурентни и перспективни енергийни проекти с нулеви въглеродни емисии. Това е важно обстоятелство, което прави възможно такива електроцентрали да са базови за всяка енергийна система.The European Investment Bank has sharply limited the financing of electricity projects with fossil fuels. This is an important prerequisite for the wide industrial application of the hydrokinetic turbine, according to the invention, and of megawatt pontoon structures with it. They are 24/7 competitive and promising energy projects with zero carbon emissions. This is an important circumstance that makes it possible for such power plants to be basic for any energy system.
Сглобяването хидрокинетичната турбина, съгласно изобретението, както и формирането на мегаватови понтонни мощности на водни течения, е улеснено и е с ниска себестойност, поради структурирането им от налични на пазара компоненти на конкурентни цени. Последното е предпоставка за облекчено снабдяване с резервни части на конкурентни цени, което е предпоставка за широко използване на такива съоръжения в енергийната практикаThe assembly of the hydrokinetic turbine, according to the invention, as well as the formation of megawatt pontoon power of water currents, is facilitated and has a low cost, due to their structuring from components available on the market at competitive prices. The latter is a prerequisite for an easy supply of spare parts at competitive prices, which is a prerequisite for the wide use of such equipment in energy practice
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG113300A BG113300A (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG113300A BG113300A (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG113300A true BG113300A (en) | 2022-07-29 |
Family
ID=85239244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG113300A BG113300A (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG113300A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2615995A (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-30 | Tidalgen Ltd | A tidal energy converter |
-
2021
- 2021-01-13 BG BG113300A patent/BG113300A/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2615995A (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-30 | Tidalgen Ltd | A tidal energy converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lago et al. | Advances and trends in hydrokinetic turbine systems | |
| Antheaume et al. | Hydraulic Darrieus turbines efficiency for free fluid flow conditions versus power farms conditions | |
| US8827631B2 (en) | Turbine engine with transverse-flow hydraulic turbine having reduced total lift force | |
| US20100045046A1 (en) | Force fluid flow energy harvester | |
| KR100883756B1 (en) | Complex ocean power system combining sluice power and ocean current power | |
| EP2185811A2 (en) | Magnus force fluid flow energy harvester | |
| US7645115B2 (en) | System, method, and apparatus for a power producing linear fluid impulse machine | |
| BG113300A (en) | Submerged semi-submersible hydrokinetic turbine with self-adjusting hinged semi-permeable blades with gravity amplification | |
| Benbouzid et al. | Concepts, modeling and control of tidal turbines | |
| BG110063A (en) | Pontoon water-power station | |
| CN110195679B (en) | Ocean energy-gathering power generation device | |
| Bernad et al. | Flow investigations in Achard turbine | |
| CN109469578A (en) | A kind of wind-powered electricity generation/ocean energy complementarity power generation wave absorber | |
| BG113323A (en) | Water wheel with gravity reinforced paddles with profiled channel holes for hydrokinetic hpp | |
| SK287751B6 (en) | Flow turbine with pivoted blades | |
| Vocadlo et al. | Hydraulic kinetic energy conversion (HKEC) systems | |
| Yong et al. | Tidal energy: Technologies and recent developments | |
| Gaamouche et al. | The systematic design methodology of a tidal turbine connected to the electrical grid | |
| Runge | Performance and technology readiness of a freestream turbine in a canal environment | |
| JPH08109865A (en) | Automatic omnidirectional type natural water flow generating water turbine | |
| CN101487440A (en) | Pontoon type generator set | |
| BG113446A (en) | Twin-rotor coaxial waterwheel for pontoon power plants with vertical blades which self-adjust under the force of gravity | |
| Sahebrao et al. | Design and manufacturing of Bulb Turbine | |
| Popescu et al. | ELECTRICAL ENERGY SUPPLY SOLUTIONS FOR ISOLATED CONSUMERS. | |
| TWM633398U (en) | River water wheel power generation system |