BG66002B1 - Преобразувател на енергията на вълните - Google Patents

Abstract

Изобретението се отнася до устройство за преобразуване енергията на морските вълни, като съставна част на брегова електроцентрала, предназначена за захранване с ток на промишлени обекти, селища и др. Устройството се състои от ресивер (1) с конфузор (6), частично потопени под водното ниво и закрепени към дъното чрез стоманени въжета (14). Във вътрешната част на ресивера (1) на височината на нивото в него, съответстващо на това при отсъствие на вълнение, е монтирана мембрана (10) от еластичен материал, посредством фланцово съединение (12), като мембраната (10) образува с горната вътрешна част на ресивера (1) затворено пулсиращо въздушно пространство. В средната част на мембраната (10) има метална подложка (11), към която е монтиран долният край на повдигащ прът (4), чийто горен край е свързан с първи линеен генератор на ток (5). Върху горната външна страна на изходящия въздухопровод (3) на ресивера (1) е монтирана бутална помпа (13), към корпуса на която е закрепен втори линеен генератор на ток (8). Конструкцията е с увеличен к.п.д., благодарение на възможността да се създаде по-високо налягане на сгъстявания въздух в ресивера (1), на използването на обратния ход на вълните, на по-високото налягане на водата върху мембраната (10), вследствие специалната форма на конфузора (6), както и на възможността за директно и индиректно генериране на ток от устройството, което е с повишена надеждност.

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до преобразувател на енергията на вълните и може да намери приложение в енергетиката при изграждане на брегови електроцентрали за захранване с електрически ток на селища, промишлени обекти и други.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е преобразувател на енергията на морските вълни [1], включващ ресивер, чиято долна част е отворена и частично потопена под морското ниво, като ресиверът е свързан към дъното посредством стоманени въжета, а в горния му край се намира изходящ въздухопровод, в който са монтирани въздушна турбина и генератор. Към ресивера е монтирано приемно устройство-конфузор с П-образно сечение, като горната му стена е извита по плавна крива и образува стесняващо се по хода на вълните сечение.

Описаното по-горе устройство за преобразуване енергията на морските вълни има следните недостатъци.

Първи недостатък на това устройство, водещ до нисък к.п.д. се явява невъзможността за постигане на по-високо налягане на сгъстявания от вълните въздух, дължаща се на факта, че при сгъстяване на самия въздух от морската вода, той прониква в тази вода.

Втори недостатък на това устройство, водещ до нисък к.п.д. се явява неизползването на обратния ход на вълните.

Трети недостатък на това устройство, водещ също до нисък к.п.д. е, че при така предложената конструкция на П-образния конфузор не се дава възможност за получаване на максимално налягане на сгъстявания въздух в ресивера.

Четвърти недостатък на това устройство е, че то не позволява директно генериране на ток, а само индиректно.

Пети недостатък на описаното по-горе устройство, водещ до ниска надеждност на това устройство е, че турбината и електрогенератора са изложени непосредствено на въздействието на морската среда.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде преобразувател на енергията на вълните с висок к.п.д., образуващ заедно с много на брой такива преобразуватели брегова вълнова електроцентрала за захранване с ток на промишлени обекти, селища и др., чрез постигане на по-високо налягане на сгъстявания от вълните въздух, като се предотврати при сгъстяване на самия въздух от морската вода той да прониква в тази вода, като се оползотвори обратния ход на вълните, като освен индиректно генериране на ток се употреби и директно такова и се приложи друга конструкция на конфузор, както и да се повиши надеждността на устройството, чрез предпазване на електрогенераторите и техните задвижващи възли от непосредственото въздействие върху тях на водната среда.

Тази задача се решава чрез преобразувател на енергията на вълните, включващ ресивер, в горния край на който се намира изходящ въздухопровод. Ресиверът е частично потопен под водното ниво, така че неговата отворена част да остава под нивото на водата и да е насочена срещу посоката на вълните. Долната основа на ресивера е твърдо закрепена чрез стоманени въжета към дъното. Във вътрешната част на ресивера, на височината на нивото на водата в него, съответстващо на това при отсъствие на вълнение, е монтирана мембрана от еластичен материал посредством фланцово съединение, като мембраната образува с горната вътрешна част на ресивера затворено пулсиращо въздушно пространство. В средната част на мембраната има метална подложка, към която е монтиран долният край на повдигащ прът, чийто горен край е свързан с първи линеен генератор на ток, чийто корпус е твърдо закрепен към горната външна част на ресивера. Върху горната външна страна на изходящия въздухопровод на ресивера е монтирана бутална помпа, като към челото на буталото на буталната помпа е монтиран долният край на повдигащ прът, чийто горен край е свързан с втори линеен генератор на ток, чийто корпус е твърдо закрепен към корпуса на буталната помпа. Към долната част на ресивера

66002 Bl е монтиран конфузор с П-образно сечение, насочен срещу посоката на вълните, като горната стена и двете странични стени на конфузора са извити по плавна крива и образуват стесняващо се по хода на вълните сечение, а предният край на конфузора е твърдо закрепен със стоманени въжета към дъното.

Предимствата на предлагания преобразувател на енергията на вълните са по-висок к.п.д., вследствие на възможността да бъде постигнато по-високо налягане на сгъстявания въздух в ресивера, благодарение на монтираната мембрана; на възможността да бъде използван обратният ход на вълните; на възможността да се получи по-голямо налягане на вълните върху мембраната, благодарение на това, че освен горната стена на дифузора са извити по плавна крива и двете му странични стени, така, че да образуват стесняващо се по хода на вълните сечение; на възможността за комбинирано оползотворяване хода на мембраната за директно и индиректно генериране на ток. Друго предимство на предлагания преобразувател на енергията на вълните е по-високата надеждност на електрогенераторите и техните задвижващи възли, благодарение на това, че те са предпазени от непосредственото въздействие на ^дната среда.

Пояснение на приложените фигури

Техническата същност на преобразувателя на енергията на вълните е илюстрирана на фигура 1, от която са видни конструкцията и разположението на устройството във водата и неговото закрепване към дъното.

Пример за изпълнение на изобретението

По-подробно преобразувателят на енергията на вълните е даден на фиг. 1, включваща ресивер 1, частично потопен под водното ниво, така, че неговата отворена част да остава под нивото на водата и да е насочена срещу посоката на вълните. Долната основа на ресивера 1 е твърдо закрепена чрез стоманени въжета 2 към дъното. Във вътрешната част на ресивера 1, на височината на нивото на водата в него, съответстващо на това при отсъствие на вълнение, е монтирана плътно мембрана 10 от еластичен материал, чрез фланцово съединение 12, като мембраната 10 образува с горната вътрешна част на ресивера 1 затворено пулсиращо пространство. В средната част на мембраната 10 има метална подложка 11, към която е монтиран дол5 ният край на повдигащ прът 4, чийто горен край е свързан с първи линеен генератор на ток 5, чийто корпус е твърдо закрепен към горната външна част на ресивера 1. В горния край на ресивера 1 се намира изходящ въздухопровод 3, 10 към който е монтирана бутална помпа 13. Към задната част на бутало 6 на буталната помпа 13 е монтиран «Долният край на повдигащ прът 7, чийто горен край е свързан с втори линеен генератор на ток 8, чийто корпус е твърдо 15 закрепен към корпуса на буталната помпа 13.

Към долната част на ресивера 1 е монтиран конфузор 6 с П-образно сечение, насочен срещу посоката на вълните, като горната стена и двете странични стени на конфузора 6 са извити по 20 плавна крива и образуват стесняващо се по хода на вълните сечение, а предният край на конфузора 6 е твърдо закрепен със стоманени въжета 14 към дъното.

Приложение на изобретението

Действието на преобразувателя на енергията на вълните е както следва. При навлизането на вълните в конфузора 6 се затваря въздушното 3 0 пространство, ограничено отдолу от вдлъбнатината между две вълни, а отгоре - от горната извита стена на конфузора 6, и отстрани - чрез извитите странични вертикални стени, образуващи стесняващо се по хода на вълните П-образно сечение. 3 5 Навлязлата вълна в долната част на конфузора 1 упражнява натиск върху мембрана 10, която от своя страна се огъва нагоре и придвижва прът 4, който от своя страна задвижва първи линеен генератор 5. При огъването на мембраната 10 40 нагоре се повишава налягането на въздуха в ресивера 1, което предизвиква придвижване на буталото 16 на буталната помпа 13 нагоре, вследствие на което се задвижва втори линеен генератор на ток 8. Генерираният ток от двата 45 генератора, съответно чрез проводници 9 и 15, се насочва към бреговата електроцентрала, където се акумулира, преобразува и се подава към съответния потребител. След като вълната отмине, започва процес на всмукване, при който 50 мембраната 10 се огъва надолу и се задвижва в

66002 Bl тази посока пръта 4, като задейства първият линеен генератор на ток 5. Огъването на мембраната 10 надолу създава разреждане на въздуха в ресивера 1, предизвикващо придвижване на буталото 16 на буталната помпа 13 надолу, 5 като от своя страна то, чрез пръта 7 задейства вторият линеен генератор на ток 8. При навлизане на следващата вълна в конфузора 6 описаният по-горе процес се повтаря аналогично.

Claims (1)

1. Патентни претенции

   1. Преобразувател на енергията на вълните, включващ ресивер, в горния край на който се намира изходящ въздухопровод, като ресиверът е частично потопен под водното ниво, така че неговата отворена част да остава под нивото на водата и да е насочена срещу посоката на вълните, като долната основа на ресивера е твърдо закрепена чрез стоманени въжета към 20 дъното и към долната част на ресивера е монтиран конфузор с П-образно сечение, насочен срещу посоката на вълните, при това горната стена на конфузора е извита по плавна крива, образуваща стесняващо се по хода на вълните 25 сечение, а предният край на конфузора е твърдо закрепен със стоманени въжета към дъното, характеризиращ се с това, че във вътрешната част на ресивера (1) на височината на нивото на водата в него, съответстващо на това при отсъствие на вълнение, е монтирана мембрана (10) от еластичен материал посредством фланцово съединение (12), като мембраната (10) образува с горната вътрешна част на ресивера (1) затворено пулсиращо въздушно пространство, а в средната част на мембраната (10) има метална подложка (11), към която е монтиран долният край на повдигащ прът (4), чийто горен край е свързан с първи линеен генератор на ток (5), чийто корпус е твърдо закрепен към горната външна част на ресивера (1), като върху горната външна страна на изходящия въздухопровод (3) на ресивера (1) е монтирана бутална помпа (13), а към 15 челото на бутало (16) на буталната помпа (13) е монтиран долният край на повдигащ прът (7), чийто горен край е свързан с втори линеен генератор на ток (8), чийто корпус е твърдо закрепен към корпуса на буталната помпа (13), а двете странични стени на конфузора (6) са извити по плавна крива и образуват стесняващо се по хода на вълните сечение.