BG951U1

BG951U1 - Устройство за получаване на електроенергия от морските вълни

Info

Publication number: BG951U1
Application number: BG1113U
Authority: BG
Inventors: Траян Траянов
Original assignee: Институт По Океанология При Бан
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2007-11-30

Abstract

Устройството намира приложение в алтернативната енергетика и при използването на възобновяеми енергийни източници. Произведената електроенергия може да се използва за осветление на естакадата, за отопление, за изпомпване на морска вода към резервоари, басейни или за други технологични нужди, като разлагане на водата на водород и кислород. Устройството представлява система от вертикално закрепени на пилоните на съществуващи мостове или естакади (17) цилиндри (1,5,9 и 13), долните краища на коитомогат да бъдат разположени над средното морско ниво, като в горната си част имат само нагнетателни клапани (3, 8, 12 и 16). Цилиндрите (1, 5, 9 и 13)могат да бъдат закрепени така, че долните им краища да са потопени под водата на дълбочина, равна на средно очакваната височина на вълната, или да бъдат забити в дъното, като са оборудвани със странични отвори (23), разположени под водата. В горнитеим части са монтирани и всмукателни клапани (2, 6, 10 и 14). Нагнетеният въздух се изпраща през тръбите (7, 11 и 15) и общ тръбопровод (4) към работните лопатки на въздушна турбина (18), куплирана към генератор (19), свързан със съответен изправител(20), акумулаторна батерия (21) и реле (22).

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до устройство за получаване на електроенергия от морските вълни, намиращо приложение в алтернативната енергетика и използването на възобновяеми енергийни източници.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са устройства за използване на енергията на морските вълни, работещи на принципа на осцилиращата въздушна колона. За целта са използвани неподвижно закрепен спрямо средното морско ниво плаващ сал /1/, буй или шалан /2/ с монтирани на тях множество помпени камери, отворени отдолу, оборудвани с клапани в горната си част и използващи за работен флуид компресирания от “течното” бутало въздух.

Недостатък на известните устройства се явява необходимостта от допълнителни сложни и скъпоструващи закотвящи устройства.

Техническа същност

Задача на полезният модел е да се създаде устройство за получаване на електроенергия от морските вълни с опростена и надеждна конструкция, при която няма въртящи се части под или в близост до водната повърхност и да не се влияе от посоката на вълната.

Тази задача се решава съгласно полезния модел, като на пилоните на съществуващ мост или естакада се закрепват неподвижно вертикално разположени отворени отдолу цилиндри, долният край на които може да бъде изцяло над водата, потопени на дълбочина, равна на средната очаквана височина на вълната, или да са забити в дъното, като отстрани в подводната им част са предвидени отвори. В горния край на тръбите са монтирани нагнетателни клапани или клапанна кутия с всмукателни и нагнетателни клапани. Цилиндрите са разположени на разстояние един от друг в зависимост от светлите отвори между пилоните на съществуващ мост или естакада. Отделните изходящи тръби на цилиндрите са свързани към общ тръбопровод, завършващ към входа на въздушна турбина, куплирана от своя страна със съединител и маховик към генератор за постоянен или променлив ток, инсталирани на брега. При променливотоков генератор е предвиден изправител с вградено напреженово реле, акумулаторна батерия и реле, предпазващо последната от дълбок разряд.

Предимства на полезният модел са, че за закрепването на работните цилиндри се използват готови конструкции, като пилоните на съществуващи мостове или естакади. Работните цилиндри не се влияят от посоката на морските вълни, единствено движещите се части - клапаните, се намират над водата и са лесно достъпни за профилактика и настройка.

Описание на приложените фигури

Фигура 1 представлява принципна схема на действие на устройство с непотопени цилиндри;

Фигура 2 - принципна схема с потопени цилиндри;

Фигура 3 - принципна схема със забити в дъното цилиндри и отвори отстрани.

Примери за изпълнение

Устройството за получаване на електроенергия от морските вълни, съгласно полезния модел, показано на фиг.1, е съставено от вертикално разположени цилиндри 1,5,9 и 13 закрепени неподвижно към пилоните на съществуващи мост или естакада 17 в зависимост от светлите отвори на естакадата, долните краища на които са отворени отдолу и са разположени над средното морско ниво, като в горните краища на цилиндрите 1,5,9 и 13 са предвидени нагнетателни клапани 3,8,12 и 16, като всмукването на въздуха се осъществява отдолу. Отделните цилиндри чрез тръбите 7, 11 и 15 се свързват към общ тръбопорвод 4, свързан към входа на въздушна турбина 18, куплирана към генератор 19, свързан със съответен изправител 20 с напреженово реле, изводите на който са свързани към акумулаторна батерия 21 и реле 22, предпазващо последната от дълбок разряд. На фиг. 2 е показана схема, при която цилиндрите 1,5,9 и 13 са закрепени така, че отворите им да са изцяло под водата на дълбочина, съобразена с очакваната средна височина на вълната, като в горните им краища са монтирани клапанни кутии с всмукателни клапани 2,6,10 и 14, имащи достъп до атмосферата и съответните нагнетателни клапани 3, 8,12 и 16. В третия вариант, фиг. 3,

951Ш цилиндрите 1, 5,9 и 13 е долните си краища са забити в дъното, като в тях под водата са предвидени отвори 23.

Приложение /използване/ на полезния модел

Устройството за получаване на електроенергия от морските вълни, показано на фиг. 1, действа по следния начин: въздухът в цилиндрите 1, 5, 9 и 13 навлиза свободно отдолу при преминаване на впадината на вълната, преминавайки последователно през цилиндрите, върхът на вълните сгъстява въздуха в тях, отварят се нагнетателните клапани 3,8,12 и 16, които при определено налягане пропускат сгъстения въздух чрез тръбите 7,11 и 15 към общия тръбопровод 4 към турбината 18. При устройството, показано на фиг. 2, въздух в цилиндрите 1,5,9 и 13 се всмуква, чрез всмукателните клапани 2, 6,10 и 14 при преминаване на впадината на вълната, а нагнетяване - при преминаване на върха на вълната, когато нагнетателните клапани 3,

8,12 и 16 пропускат сгъстен въздух към общия тръбопровод 4. По същия начин работи устройството, показано на фиг. 3, при което цилиндрите 1,5,9 и 13 са забити в дъното, а водата влиза и излиза от тях през отворите 23. При последователното движение на морските вълни, чийто период, например за черноморския басейн, е 2 до 5 s, се получава цикличност на действието на устройството. За по-голяма равномерност на работата на турбината 18 и получаване на поголяма мощност, могат да се използват и поголям брой цилиндри, закрепени и на бордовете на естакадата и забити в дъното. Между турбината 18 и генератора 19 е предвиден съединител, изключващ генератора при развиване на критични обороти, както и маховик за поддържане на равномерно въртеливо движение. При променливотоков генератор блокът 20 представлява изправител с вградено напреженово реле, а при постояннотоков генератор блокът 20 представлява само напреженово реле. Освен това в схемата е предвидено и реле 22, предпазващо акумулаторната батерия 21 от дълбок разряд. Произведената електроенергия може да се из ползва за осветление на естакадата, за отопление или за други технологични нужди, за изпомпване на морска вода към резервоари или бесейни или за разлагане на водата на водород и кислород. Всичко това води и до определен икономически ефект, идващ от замяната на мощности, включени в съществуващата електрическа мрежа.

Claims

Претенции

1. Устройство за получаване на електроенергия от морските вълни, състоящо се от въздушна турбина, куплирана към генератор за постоянен или променлив ток, изправител, напреженово реле, акумулаторни батерии и реле, предпазващо последните от дълбок разряд, и вертикално разположени помпени камери с цилиндри, отворени отдолу, характеризиращо се с това, че помпените камери са изпълнени във вид на тръби - цилиндри (1, 5, 9 и 13), закрепени неподвижно към пилоните или странична конструкция на съществуващи мост или естакада (17) и са разположени така, че долните краища на цилиндрите (1,5,9 и 13) са над средното морско ниво, а в горните си краища са монтирани нагнетателни клапани (3, 8,12 и 16), пропускащи сгъстения до определено налягане въздух през тръбите (7,11 и 15) към общ тръбопровод (4), отвеждащ сгъстения въздух към лопатките на въздушна турбина (18).
2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че цилиндрите (1,5,9 и 13) са закрепени така, че долните им краища са потопени под водата на дълбочина, равна на средно очакваната височина на вълната, а в горните им краища са разположени и всмукателни клапани (3, 8,12 и 16).
3. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че цилиндрите (1,5,9 и 13) са забити чрез долните си краища в дъното и са оборудвани със странични отвори (23).