EA010327B1 - A system of underwater power generation - Google Patents
A system of underwater power generation Download PDFInfo
- Publication number
- EA010327B1 EA010327B1 EA200602271A EA200602271A EA010327B1 EA 010327 B1 EA010327 B1 EA 010327B1 EA 200602271 A EA200602271 A EA 200602271A EA 200602271 A EA200602271 A EA 200602271A EA 010327 B1 EA010327 B1 EA 010327B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- energy production
- conveyor belt
- underwater energy
- carriages
- carriage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
- F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oceanography (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам подводного производства электроэнергии. В частности, хотя и не исключительно, изобретение относится к системе преобразования кинетической энергии движущейся воды в электрическую энергию.The invention relates to systems for underwater power generation. In particular, although not exclusively, the invention relates to a system for converting the kinetic energy of moving water into electrical energy.
Уровень техникиThe level of technology
Чистое производство электроэнергии становится главной заботой в связи с эффектами глобального потепления. Разработано возобновляемое чистое производство энергии с помощью солнечных элементов, ветровых турбин и волновых турбин. Однако эффективная система возобновляемого производства энергии с помощью океанских течений ещё должна быть разработана.Clean power generation is becoming a major concern due to the effects of global warming. Renewable clean energy production using solar cells, wind turbines and wave turbines has been developed. However, an efficient renewable energy production system using ocean currents still needs to be developed.
Патент США № 4383182 раскрывает устройство для производства энергии из океанских течений. Устройство снабжено крыльями и закреплено на океанском дне. Ряд пропеллеров прикреплены к крыльям и вращаются океанским течением. Вращение пропеллеров вызывает вращение генератора, чтобы вырабатывать электричество. Проблема у этого устройства в том, что устройство не просто приспособить к изменениям в направлении океанских течений. Далее, производство энергии зависит от размера и количества пропеллеров для улавливания определённых областей протекающего потока.US patent No. 4383182 discloses a device for the production of energy from ocean currents. The device is equipped with wings and fixed on the ocean floor. A number of propellers attached to the wings and rotate the ocean current. The rotation of the propellers causes the generator to rotate to generate electricity. The problem with this device is that it is not easy to adapt the device to changes in the direction of ocean currents. Further, energy production depends on the size and number of propellers to trap certain areas of the flow.
Патент США № 4163904 раскрывает подводную турбинную станцию для производства электрической энергии с помощью океанских течений. Турбина работает за счёт движения потока воды через лопасти турбины. Таким образом, уровень сгенерированной энергии пропорционален площади воды, которую турбинная станция способна захватить.US Patent No. 4,163,904 discloses an underwater turbine station for generating electrical energy using ocean currents. The turbine operates due to the flow of water through the turbine blades. Thus, the level of generated energy is proportional to the area of water that the turbine station is capable of capturing.
Патент США № 4335319 раскрывает гидроэлектрическое энергетическое устройство, которое включает в себя электростанцию, содержащую энергетический генератор над электростанцией, расположенной выше поверхности воды. Гидравлическая турбина опускается из электростанции, когда океанские течения достаточны для работы турбины. Недостаток этого устройства в том, что нужна энергия для выведения и возврата турбины. Кроме того, используемая поверхность океанского течения эквивалентна площади входного отверстия турбины.US Patent No. 4,335,319 discloses a hydroelectric power device that includes a power station comprising an energy generator above a power station located above the surface of the water. The hydraulic turbine is lowered from the power plant when ocean currents are sufficient for the operation of the turbine. The disadvantage of this device is that it needs energy to remove and return the turbine. In addition, the ocean current surface used is equivalent to the area of the turbine inlet.
Патент США № 5440176 раскрывает гидроэлектрическую энергетическую станцию, подобную описанной в патенте США № 4335319 в том, что ряд турбин выводятся и возвращаются в зависимости от скорости океанских течений. В патенте США № 5440176 существуют недостатки, сходные с недостатками энергетической станции по патенту США № 4335319.US patent No. 5440176 discloses a hydroelectric power station, similar to that described in US patent No. 4335319 in that a number of turbines are output and return depending on the speed of ocean currents. In US patent No. 5440176 there are drawbacks similar to those of a power station under US patent No. 4335319.
Патент США № 6109863 раскрывает полностью подводное устройство для производства электроэнергии. Это устройство включает в себя плавающую конструкцию, имеющую прикреплённый к ней двигатель. С двигателем соединены ряды крыльчаток. Крыльчатки вращаются океанским течением, тем самым вырабатывая электричество. Недостатки этого устройства в том, что производство электроэнергии зависит от площади потока, которую крыльчатки способны уловить.US patent No. 6109863 discloses a fully underwater device for the production of electricity. This device includes a floating structure having an engine attached to it. Rows of impellers are connected to the engine. The impellers rotate the ocean current, thereby generating electricity. The disadvantages of this device are that the production of electricity depends on the area of flow that the impellers are able to catch.
Патент США № 4313059 раскрывает систему для производства электричества из океанских течений. Эта система использует две драги, которые подсоединены к разным краям кабеля. Середина кабеля обёрнута вокруг генератора. Драги опускаются в океан и передвигаются из тормозящей позиции в не тормозящую позицию для сообщения кабелю возвратно-поступательного движения. Недостаток этой системы в том, что генератор должен вырабатывать энергию, когда вращается в обоих направлениях. Далее, подача энергии не постоянна, так как генератор постоянно меняет направления.US Patent No. 4313059 discloses a system for producing electricity from ocean currents. This system uses two dredges that are connected to different ends of the cable. The middle of the cable is wrapped around the generator. The dredges descend into the ocean and move from the braking position to the non-braking position in order to communicate the cable to the reciprocating motion. The disadvantage of this system is that the generator must produce energy when it rotates in both directions. Further, the energy supply is not constant, since the generator is constantly changing directions.
Заявка на патент Великобритании № 2214239 раскрывает устройство для получения энергии из естественных текучих потоков. Это устройство включает в себя непрерывную ленту с несколькими крыльчатками. Непрерывная лента надета на пару цилиндров, которые оперативно соединены с генератором. Непрерывная лента ориентирована так, что водный поток проходит через крыльчатки, приводя в движение ленту и, соответственно, вращая цилиндры. Проблема с этим устройством в том, что вода проходит через передний комплект крыльчаток, а потом через задний комплект крыльчаток на непрерывной ленте. Это создаёт турбулентность в воде, которая проходит сквозь задний комплект крыльчаток и, следовательно, эффективность устройства снижается.British Patent Application No. 2214239 discloses a device for producing energy from natural fluid streams. This device includes a continuous band with several impellers. Continuous tape is worn on a pair of cylinders that are operatively connected to the generator. The continuous belt is oriented so that the water flow passes through the impellers, setting the belt in motion and, accordingly, rotating the cylinders. The problem with this device is that water passes through the front set of impellers, and then through the rear set of impellers on a continuous tape. This creates turbulence in the water that passes through the rear set of impellers and, therefore, the efficiency of the device is reduced.
Цель изобретенияPurpose of the invention
Цель изобретения состоит в преодолении или ослаблении по меньшей мере одного или нескольких недостатков или в предоставлении потребителю полезного или коммерческого выбора.The purpose of the invention is to overcome or mitigate at least one or several disadvantages or to provide the consumer with a useful or commercial choice.
Сущность изобретенияSummary of Invention
В одной форме, хотя это может быть и не единственная и не обязательно самая распространённая форма, изобретение относится к системе подводного производства электроэнергии, содержащей по меньшей мере одну непрерывную конвейерную ленту;In one form, although this may not be the only and not necessarily the most common form, the invention relates to a system for the subsea power generation comprising at least one continuous conveyor belt;
множество кареток, которые могут двигаться за упомянутой конвейерной лентой;many carriages that can move for the mentioned conveyor belt;
по меньшей мере одну лопасть, прикреплённую к каждой из кареток, причём упомянутые лопасти способны приводиться в движение течением воды;at least one blade attached to each of the carriages, with the said blades capable of being driven by the flow of water;
по меньшей мере один линейный элемент, соединённый с каретками;at least one linear element connected to the carriages;
по меньшей мере один механизм отбора мощности, оперативно соединённый с упомянутым линейным элементом;at least one power take-off mechanism operatively connected to said linear element;
при этом приводимые в движение лопасти заставляют каретки двигаться за упомянутой конвейерat the same time, the driven blades force the carriages to move beyond the said conveyor
- 1 010327 ной лентой и тем самым вызывают движение упомянутого линейного элемента для приведения в движение механизма отбора мощности.- 1,010,327 tape and thereby cause the movement of the said linear element to drive the power take-off mechanism.
По меньшей мере одна лопасть вращается практически в плоскости, которая практически перпендикулярна потоку текущей воды.At least one blade rotates almost in a plane that is almost perpendicular to the flow of flowing water.
Механизм отбора мощности может быть оперативно соединён с насосом или генератором либо подобным устройством.The power take-off mechanism can be operatively connected to a pump or a generator or similar device.
Дальнейшие признаки данного изобретения будут очевидны из следующего подробного описания.Further features of the present invention will be apparent from the following detailed description.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Для того чтобы помочь в понимании изобретения и дать возможность специалисту использовать изобретение на практике, варианты осуществления изобретения будут описаны только посредством примера со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:In order to assist in understanding the invention and to enable the skilled person to use the invention in practice, embodiments of the invention will be described only by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 показывает вид сверху системы подводного производства электроэнергии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 1 shows a top view of a subsea power generation system according to a first embodiment of the present invention;
фиг. 2 показывает вид спереди системы подводного производства электроэнергии по фиг. 1;FIG. 2 shows a front view of the subsea power generation system of FIG. one;
фиг. 3 показывает вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии по фиг. 1;FIG. 3 shows a side view in section of the underwater power generation system of FIG. one;
фиг. 4 показывает вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии по фиг. 1; фиг. 5 показывает вид сверху конвейерной ленты, показанной на фиг. 1;FIG. 4 shows a side view in section of the underwater power generation system of FIG. one; FIG. 5 shows a top view of the conveyor belt shown in FIG. one;
фиг. 6 показывает поперечное сечение конвейерной ленты по линии А-А;FIG. 6 shows a cross section of a conveyor belt along line A-A;
фиг. 7 показывает поперечное сечение конвейерной ленты по линии В-В;FIG. 7 shows a cross section of a conveyor belt along the line B-B;
фиг. 8 показывает вид сверху усиливающей пластины крыла и соединительной консоли;FIG. 8 shows a top view of the wing reinforcement plate and the coupling console;
фиг. 9 показывает вид спереди усиливающей пластины крыла и соединительной консоли по фиг. 8;FIG. 9 shows a front view of the wing mounting plate and the coupling console of FIG. eight;
фиг. 10 показывает вид сбоку соединительной консоли по фиг. 8;FIG. 10 shows a side view of the coupling console of FIG. eight;
фиг. 11 показывает вид спереди узла лопастной каретки;FIG. 11 shows a front view of the paddle carriage assembly;
фиг. 12 показывает вид сверху узла лопастной каретки по фиг. 11;FIG. 12 shows a top view of the paddle carriage assembly of FIG. eleven;
фиг. 13 показывает вид сбоку узла лопастной каретки по фиг. 11;FIG. 13 shows a side view of the paddle carriage assembly of FIG. eleven;
фиг. 14 показывает вид снизу узла лопастной каретки по фиг. 11;FIG. 14 shows a bottom view of the blade carriage assembly of FIG. eleven;
фиг. 15 показывает подробный вид спереди механизма отбора мощности в системе подводного производства электроэнергии;FIG. 15 shows a detailed front view of the power take-off in an underwater power generation system;
фиг. 16 показывает подробный вид в разрезе механизма отбора мощности в системе подводного производства электроэнергии;FIG. 16 shows a detailed sectional view of the power take-off in an underwater power generation system;
фиг. 17 показывает подробный вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии;FIG. 17 shows a detailed side view in section of the underwater power generation system;
фиг. 18 показывает вид сверху системы подводного производства электроэнергии согласно второму варианту осуществления данного изобретения;FIG. 18 shows a top view of a subsea power generation system according to a second embodiment of the present invention;
фиг. 19 показывает вид спереди двух приводных блоков, образующих часть системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;FIG. 19 shows a front view of two drive units forming part of the subsea power generation system of FIG. 18;
фиг. 20 показывает вид сбоку системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;FIG. 20 shows a side view of the subsea power generation system of FIG. 18;
фиг. 21 показывает вид сверху в разрезе системы подводного производства электроэнергии;FIG. 21 shows a top view in section of the underwater power generation system;
фиг. 22 показывает вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;FIG. 22 shows a side view in section of the underwater power generation system of FIG. 18;
фиг. 23 показывает вид в перспективе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту;FIG. 23 shows a perspective view of a blade carriage assembly with a blade mounted on a conveyor belt;
фиг. 24 показывает другой вид в перспективе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту;FIG. 24 shows another perspective view of a paddle carriage assembly with a paddle mounted on a conveyor belt;
фиг. 25 - вид спереди узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту; фиг. 26 - вид сзади узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту;FIG. 25 is a front view of a paddle carriage assembly with a paddle mounted on a conveyor belt; FIG. 26 is a rear view of a paddle carriage assembly with a blade mounted on a conveyor belt;
фиг. 27 - секционный вид сверху узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту, по фиг. 25;FIG. 27 is a sectional top view of the paddle carriage assembly with a paddle mounted on a conveyor belt; FIG. 25;
фиг. 28 - вид сбоку в разрезе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту, по фиг. 25;FIG. 28 is a side view in section of the blade carriage assembly with a blade mounted on a conveyor belt; FIG. 25;
фиг. 29 - вид сверху заякоренной системы производства электроэнергии по фиг. 18;FIG. 29 is a top view of the anchored power generation system of FIG. 18;
фиг. 30 - вид сбоку заякоренной системы производства электроэнергии по фиг. 18;FIG. 30 is a side view of the anchored power generation system of FIG. 18;
фиг. 31 - вид сбоку в разрезе троса;FIG. 31 is a side view in section of the cable;
фиг. 32 - вид сверху заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой;FIG. 32 is a top view of an anchored power generation system with a funnel;
фиг. 33 - вид сбоку заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой;FIG. 33 is a side view of an anchored power generation system with a funnel;
фиг. 34 - вид спереди заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой.FIG. 34 is a front view of an anchored power generation system with a funnel.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Фиг. 1-4 показывают систему 10 подводного производства электроэнергии, которая использует водные течения для производства электроэнергии. Система 10 подводного производства электроэнергии включает в себя раму 20, конвейерную ленту 30, множество лопастей 40 и механизм 50 отбора мощности.FIG. 1-4 show an underwater power generation system 10 that uses water currents to produce electricity. The underwater power generation system 10 includes a frame 20, a conveyor belt 30, a plurality of blades 40, and a power takeoff mechanism 50.
- 2 010327- 2 010327
Рама 20 образована из основного цилиндрического тела 21 с двумя дугообразными крепёжными держателями 22. Основное цилиндрическое тело 21 полое и имеет центральное ребро 23, которое выступает назад от основного цилиндрического тела 21. Боковые рёбра 24 располагаются по краям основного цилиндрического тела 21.The frame 20 is formed of a main cylindrical body 21 with two arcuate mounting holders 22. The main cylindrical body 21 is hollow and has a central edge 23 that protrudes backward from the main cylindrical body 21. The side edges 24 are located along the edges of the main cylindrical body 21.
Дугообразные держатели 22 используются для удерживания системы 10 подводного производства электроэнергии. Тросы (не показаны) прикреплены к концам каждого дугообразного держателя 22 и заякорены на океанском или речном дне для удерживания системы подводного производства электроэнергии на месте. Альтернативно, тросы могут устанавливаться на мосту, на лодке, или на подобном сооружении.Arcuate holders 22 are used to hold the system 10 underwater power generation. Cables (not shown) are attached to the ends of each arcuate holder 22 and anchored on the ocean or river bottom to hold the underwater power generation system in place. Alternatively, the cables may be mounted on a bridge, boat, or similar structure.
Поддерживающие конвейерную ленту элементы 25 прикреплены и выступают наружу от основного цилиндрического тела 21, а также используются для установки конвейерной ленты 30. Каждый поддерживающий конвейерную ленту элемент 25 сформирован из конвейерной консоли 26 и конвейерной опоры 27, подробности которых показаны на фиг. 17. Через опору определены два болтовых отверстия 28 для фиксации конвейерной ленты к опоре 27.The supporting elements of the conveyor belt 25 are attached and protrude outward from the main cylindrical body 21, and are also used to install the conveyor belt 30. Each supporting conveyor belt element 25 is formed of a conveyor console 26 and a conveyor support 27, details of which are shown in FIG. 17. Through the support identified two bolt holes 28 for fixing the conveyor belt to the support 27.
Конвейерная лента 30, показанная подробно на фиг. 5-7, имеет овальную форму. Конвейерная лента 30 сформирована из двух боковых конвейерных пластин 31, нижней конвейерной пластины 32 и двух Г-образных соединительных пластин 33. Конвейерная лента 30 в поперечном сечении представляет собой прямоугольный канал.The conveyor belt 30, shown in detail in FIG. 5-7, has an oval shape. The conveyor belt 30 is formed of two side conveyor plates 31, a lower conveyor plate 32 and two L-shaped connecting plates 33. The conveyor belt 30 in cross section is a rectangular channel.
Каждая из лопастей 40 образована из двух крыльев 41, показанных на фиг. 17, и соединительной консоли 42. Два крыла 41 скошены назад относительно друг друга и наклонены вниз относительно соединительной консоли 42. Крылья 41 образованы из стекловолокна и имеют форму падающей капли в поперечном сечении.Each of the blades 40 is formed of two wings 41 shown in FIG. 17, and the connecting console 42. The two wings 41 are sloped backward relative to each other and tilted downwardly relative to the connecting console 42. The wings 41 are formed of fiberglass and have the shape of a falling drop in cross section.
Каждое крыло имеет усиливающую пластину 43 крыла, показанную на фиг. 8 и 9, которая проходит через середину крыла 41. Лопастная соединительная консоль 42, показанная на фиг. 8, 9 и 10, образована из лопастной соединительной пластины 44 и двух наклонных соединительных пластин 45 крыла. Соединительные пластины 45 крыла используются для установки соответствующих усиливающих пластин 45. Стекловолокно устанавливается вокруг усиливающих пластин 43, соединительной пластины 45 крыла и верхушки лопастной соединительной пластины 44 для формирования лопасти и связанных с ней крыльев. Ряд отверстий 46 проходит сквозь лопастную соединительную пластину 44. Отверстия 46 используются для установки лопасти под желательным углом относительно узла 60 лопастной каретки.Each wing has a wing reinforcement plate 43 shown in FIG. 8 and 9, which passes through the middle of the wing 41. The blade coupling console 42 shown in FIG. 8, 9 and 10, is formed of a blade connecting plate 44 and two inclined wing connecting plates 45. The wing connecting plates 45 are used to install the corresponding reinforcing plates 45. Fiberglass is installed around the reinforcing plates 43, the connecting plate 45 of the wing and the top of the blade connecting plate 44 to form the blade and the wings connected to it. A series of holes 46 passes through the blade connecting plate 44. The holes 46 are used to install the blade at a desired angle relative to the node 60 of the blade carriage.
Узел 60 лопастной каретки, показанный подробно на фиг. 11-14, образован из цепного поддерживающего элемента 70, двух верхних колёсных узлов 80 и двух нижних колёсных узлов 90. Цепной поддерживающий элемент 70 образован из С-образного канала. Соединительная пластина 71 каретки прикреплена к цепному поддерживающему элементу 70 и выступает из него вперёд.The blade carriage assembly 60, shown in detail in FIG. 11-14, is formed from a chain supporting element 70, two upper wheel assemblies 80 and two lower wheel assemblies 90. The chain supporting element 70 is formed from a C-shaped channel. The connecting plate 71 of the carriage is attached to the chain supporting element 70 and protrudes from it forward.
Каждый из верхних колёсных узлов 80 образован из верхнего вала 81, имеющего два верхних колеса 82, установленных для вращения рядом с противоположными краями верхнего вала 81. Каждое из верхних колес 82 имеет колёсный канал 83, расположенный в верхнем колесе. Шайбы 84 расположены между верхними колесами 82 и верхним валом 81. Соединительная пластина 71 каретки используется для установки каждого верхнего вала. Каждый верхний вал установлен с возможностью поворота на соединительную пластину 71 каретки посредством крепёжного штифта 85.Each of the upper wheel assemblies 80 is formed from an upper shaft 81 having two upper wheels 82 installed to rotate near the opposite edges of the upper shaft 81. Each of the upper wheels 82 has a wheel channel 83 located in the upper wheel. The washers 84 are located between the upper wheels 82 and the upper shaft 81. The carriage connecting plate 71 is used to install each upper shaft. Each upper shaft is installed with the possibility of rotation on the connecting plate 71 of the carriage through the fastening pin 85.
Каждый из нижних колёсных узлов 90 образован из нижнего вала 91, имеющего нижнее колесо 92, установленное для вращения рядом с краем нижнего вала. Нижнее колесо 92 является плоским. Цепной поддерживающий элемент 70 используется для установки нижнего вала 92. Шайбы 93 расположены между нижними колёсами 92 и нижним валом 91 и нижним валом 92 и цепным поддерживающим элементом 70.Each of the lower wheel assemblies 90 is formed from a lower shaft 91 having a lower wheel 92 mounted for rotation near the edge of the lower shaft. The bottom wheel 92 is flat. Chain support element 70 is used to install the lower shaft 92. The washers 93 are located between the lower wheels 92 and the lower shaft 91 and the lower shaft 92 and the chain supporting element 70.
Цепной монтажный элемент 73 соединён с цепным поддерживающим элементом 70. Цепной поддерживающий элемент соединяется с приводной цепью 74. Приводная цепь 74 проходит по периферии конвейерной ленты 30.The chain mounting element 73 is connected to the chain supporting element 70. The chain supporting element is connected to the drive chain 74. The drive chain 74 passes along the periphery of the conveyor belt 30.
При использовании колёсные каналы верхних колёс помещаются на верху боковой конвейерной пластины 31, чтобы позволить узлу 60 лопастной каретки двигаться вдоль верхней части канала 30. Нижние колёса 92 двигаются плавно по внутренней стороне канала 30. Нижние колёса 92 удерживаются внутри канала с помощью смазочной полосы 75 и предотвращают сход верхних колёс с канала 30. Верхние валы 81 вращаются, когда узел 60 лопастной каретки движется вокруг дугообразной части конвейерной ленты 30. На фиг. 18 показаны валы 81, вращающиеся, когда узел 60 лопастной каретки движется вокруг дугообразной части конвейерной ленты 30.When used, the wheel channels of the upper wheels are placed on the top of the side conveyor plate 31 to allow the blade carriage assembly 60 to move along the upper part of the channel 30. The lower wheels 92 move smoothly along the inner side of the channel 30. The lower wheels 92 are held inside the channel with a lubricating strip 75 and prevent the upper wheels from converging from the channel 30. The upper shafts 81 rotate when the blade carriage assembly 60 moves around the arcuate portion of the conveyor belt 30. FIG. 18, the shafts 81 are shown rotatable when the blade carriage assembly 60 moves around the arcuate portion of the conveyor belt 30.
Механизм 50 отбора мощности, показанный на фиг. 15 и 16, включает в себя основную шестерню 51, установленную на вал 52 основной шестерни. Вал 52 основной шестерни установлен посредством конвейерной ленты 30 и основного цилиндрического тела 21. Вал 52 основной шестерни установлен рядом с серединой дугообразной части конвейерной ленты.The power take-off mechanism 50 shown in FIG. 15 and 16 includes a main gear 51 mounted on the main gear shaft 52. The main gear shaft 52 is mounted by means of the conveyor belt 30 and the main cylindrical body 21. The main gear shaft 52 is installed near the middle of the arcuate portion of the conveyor belt.
Основная шестерня 51 зацепляется с приводной цепью 74 и приводится в движение приводной цепью 74, когда узел 60 лопастной каретки движется за конвейерной лентой 30. Механизм 50 отбора мощности также включает в себя нижнюю шестерню 53, которая прикреплена к противоположному относиThe main gear 51 engages with the drive chain 74 and is driven by the drive chain 74 when the blade carriage assembly 60 moves behind the conveyor belt 30. The power take-off mechanism 50 also includes a lower gear 53 which is attached to the opposite
- 3 010327 тельно основной шестерни 81 краю вала 52 основной шестерни. Нижняя шестерня 53 расположена в центральном ребре 23.- 3 010327 of the main gear 81, the edge of the main gear shaft 52. The bottom gear 53 is located in the Central edge 23.
Узел 100 увеличения скорости расположен рядом с механизмом отбора мощности. Узел 100 увеличения скорости включает в себя большую шестерню 101 увеличения скорости и малую шестерню 102 увеличения скорости, которые обе установлены на валу 103 увеличения скорости. Вал 103 увеличения скорости установлен для вращения сквозь основное цилиндрическое тело 21. Шестерни 101 и 102 увеличения скорости расположены в центральном ребре 23. Малая шестерня 102 увеличения скорости существенно меньше, чем нижняя шестерня 53. Малая шестерня 102 увеличения скорости соединена с нижней шестерней с помощью цепи 104. Большая шестерня 101 увеличения скорости имеет такой же размер, как и нижняя шестерня.The speed increase unit 100 is located adjacent to the power take-off mechanism. The speed increase unit 100 includes a speed increase main gear 101 and a speed increase small gear 102, both of which are mounted on the speed increase shaft 103. The speed increase shaft 103 is set to rotate through the main cylindrical body 21. The speed increase gears 101 and 102 are located in the central rib 23. The speed increase small gear 102 is substantially smaller than the bottom gear 53. The speed increase small gear 102 is connected to the bottom gear with a chain 104. The large speed increase gear 101 has the same size as the lower gear.
Два насосных узла 110 и 120 расположены рядом с узлом 100 увеличения скорости. Каждый насосный узел включает в себя соответствующую насосную шестерню 111 и 121, установленную на соответствующий насосный вал 112 и 122. Каждый соответствующий насосный вал 112 и 122 соединён с насосами 114 и 124 и управляет их работой. Первый насосный узел 110 также включает в себя передаточную шестерню 113, которая установлена на насосный вал 112. Большая шестерня 101 увеличения скорости соединена с первой насосной шестерней 111 с помощью цепи 115. Передаточная шестерня 113 соединена со второй насосной шестерней 121 с помощью цепи 125. Каждый насос соединён с турбиной (не показана).Two pump units 110 and 120 are located near the speed increase unit 100. Each pump unit includes a corresponding pump gear 111 and 121 mounted on the corresponding pump shaft 112 and 122. Each corresponding pump shaft 112 and 122 is connected to the pumps 114 and 124 and controls their operation. The first pump unit 110 also includes a gear gear 113, which is mounted on the pump shaft 112. The main speed increase gear 101 is connected to the first pump gear 111 via a chain 115. The gear gear 113 is connected to the second pump gear 121 via a chain 125. Each the pump is connected to a turbine (not shown).
Лопасти 40 прикреплены к узлу 60 лопастной каретки с помощью двух лопастных крепёжных пластин 47. Лопастные крепёжные пластины 47 присоединены к лопастной соединительной пластине 44 и соединительной пластине 71 каретки. Угол наклона лопасти 40 может регулироваться с помощью ряда отверстий, расположенных в лопастной соединительной пластине 44. Угол наклона лопастей определяется несколькими параметрами, такими как скорость воды и направление водного течения.The blades 40 are attached to the node 60 of the blade carriage by means of two blade mounting plates 47. The blade mounting plates 47 are attached to the blade connecting plate 44 and the connecting plate 71 of the carriage. The angle of inclination of the blade 40 can be adjusted by means of a series of holes located in the blade connecting plate 44. The angle of inclination of the blades is determined by several parameters, such as water velocity and direction of water flow.
При использовании система 10 подводного производства энергии располагается внутри водного потока, так что конвейерная лента практически перпендикулярна водному потоку. Водный поток действует на лопасти 40 и заставляет лопасти приводить в движение приводную цепь 74 за конвейерной лентой 30. Приводная цепь 74, в свою очередь, приводит в движение основную шестерню 51, основной вал 52 и нижнюю шестерню 53. Нижняя шестерня 53 приводит в движение большую шестерню 101 увеличения скорости, малую шестерню 102 увеличения скорости и вал 103 увеличения скорости. Скорость вращения большой шестерни 101 увеличения скорости, малой шестерни 102 увеличения скорости и вала 103 увеличения скорости существенно больше, чем скорость основной шестерни 51, основного вала 52 и нижней шестерни 53.In use, the subsea energy production system 10 is located within the water flow, so that the conveyor belt is almost perpendicular to the water flow. The water flow acts on the blades 40 and causes the blades to drive the drive chain 74 behind the conveyor belt 30. The drive chain 74, in turn, drives the main gear 51, the main shaft 52 and the lower gear 53. The lower gear 53 drives a large the speed increase gear 101, the speed increase small gear 102 and the speed increase shaft 103. The speed of rotation of the large gear 101 increase speed, small gear 102 increase speed and shaft 103 increase the speed is significantly more than the speed of the main gear 51, the main shaft 52 and the lower gear 53.
Большая шестерня 101 увеличения скорости приводит в движение первую насосную шестерню 111, первый насосный вал 112 и передаточную шестерню 113. Скорость вращения первой насосной шестерни 111, передаточной шестерни 113 и первого насосного вала 112 существенно больше, чем скорость большой шестерни 101 увеличения скорости, малой шестерни 102 увеличения скорости и вала 103 увеличения скорости. Передаточная шестерня приводит в движение вторую насосную шестерню 121 и второй насосный вал 122. Насосные валы 112 и 122 приводят в движение свои соответствующие насосы 114 и 124, которые поставляют воду под давлением для работы турбины и производства электричества.A large speed increase gear 101 drives the first pump gear 111, the first pump shaft 112 and the transfer gear 113. The rotational speed of the first pump gear 111, the transfer gear 113 and the first pump shaft 112 is significantly higher than the speed of the large gear 101 of the speed increase, small gear 102 speed increases and speed increase shaft 103. The gear gear drives the second pump gear 121 and the second pump shaft 122. The pump shafts 112 and 122 drive their respective pumps 114 and 124, which supply pressurized water for the operation of the turbine and the production of electricity.
Боковые рёбра 24 могут быть отрегулированы так, что вращение конвейерной ленты 30 лопастями 40 не вызывают нарушения устойчивости.Side edges 24 can be adjusted so that the rotation of the conveyor belt 30 blades 40 do not cause a violation of stability.
Фиг. 18-21 показывают систему 210 подводного производства электроэнергии, которая использует водные течения для производства электричества и также для опреснения воды. Система 210 подводного производства электроэнергии включает в себя раму 220, конвейерную ленту 230, множество лопастей 240 и механизм 250 отбора мощности.FIG. 18-21 show a subsea power generation system 210 that uses water currents to generate electricity and also desalinate water. The underwater power generation system 210 includes a frame 220, a conveyor belt 230, a plurality of blades 240, and a power takeoff mechanism 250.
Рама 220 сходна с показанной в предыдущем варианте осуществления и состоит из основного тела 221, имеющего две дугообразные крепёжные консоли 222. Основное тело 221 полое и имеет форму для снижения торможения, вызванного водой, проходящей через это тело. Боковые рёбра 224 расположены по сторонам основного тела 221. Натяжные тросы 228 проходят от дугообразных крепёжных консолей 222 до боковых рёбер 224 и основного тела 221 для предоставления дополнительной поддержки. Носовая часть 229 выступает наружу из основного тела 221 для направления водного течения по лопастям 240.The frame 220 is similar to that shown in the previous embodiment and consists of a main body 221 having two arcuate fixing arms 222. The main body 221 is hollow and is shaped to reduce the braking caused by water passing through this body. The side ribs 224 are located on the sides of the main body 221. The tension cables 228 extend from the arcuate fixing arms 222 to the side edges 224 and the main body 221 to provide additional support. The nose portion 229 protrudes outward from the main body 221 to direct the water flow along the blades 240.
Поддерживающие конвейерную ленту элементы 225 прикреплены и выступают наружу от основного тела 221. Поддерживающие конвейерную ленту элементы 225 используются для установки конвейерной ленты 230. Каждый поддерживающий конвейерную ленту элемент 225 сформирован из конвейерной консоли 226 и конвейерной опоры 227, сходных с тем, что были показаны в предыдущем варианте осуществления. Конвейерная лента 230 также овальной формы. Конвейерная лента 230 образована из единой вращающейся Т-образной металлической ленты, которая прикреплена к конвейерной опоре 227.The supporting conveyor belt elements 225 are attached and protrude outward from the main body 221. The supporting belt elements 225 are used to install the conveyor belt 230. Each conveyor belt supporting element 225 is formed of a conveyor console 226 and a conveyor support 227, similar to what was shown in the previous embodiment. Conveyor belt 230 is also oval. Conveyor belt 230 is formed from a single rotating T-shaped metal belt, which is attached to the conveyor support 227.
Каждая из лопастей 240 сформирована, как описывалось в предыдущем варианте осуществления. Каждая лопасть 240 имеет два крыла 241 и соединительную консоль 242. Соединительная консоль 242 имеет лопастную соединительную пластину 244.Each of the blades 240 is formed as described in the previous embodiment. Each blade 240 has two wings 241 and a connecting console 242. The connecting console 242 has a blade connecting plate 244.
Узел 260 лопастной каретки, подробно показанный на фиг. 23-27, образован из корпуса 270 лопастной каретки, двух верхних колёсных узлов 280 и двух нижних колёсных узлов 290. Корпус 270 лопастной каретки образован из С-образного канала. Лопастные крепёжные пластины 247 выступают наружуThe blade carriage assembly 260, shown in detail in FIG. 23-27, formed from the body 270 of the blade carriage, the two upper wheel assemblies 280 and the two lower wheel assemblies 290. The body 270 of the blade carriage is formed from a C-shaped channel. Blade mounting plates 247 protrude outwards
- 4 010327 из корпуса лопастной каретки. Снижающие торможение крылья 271 покрывают часть корпуса и снижают торможение, когда каретка походит сквозь воду.- 4 010327 of the body of the blade carriage. The drag braking wings 271 cover a portion of the hull and reduce the braking when the carriage travels through the water.
Каждый из верхних колесных узлов 280 сформирован из верхнего вала 281, верхнего колеса 282 и поворотной консоли 283 верхнего колеса. Поворотная консоль 283 верхнего колеса имеет Ь-образную форму и прикреплена к корпусу 270 лопастной каретки с помощью штифта 284 поворотной консоли верхнего колеса. Штифт 284 поворотной консоли верхнего колеса разрешает поворотной консоли 283 верхнего колеса вращаться относительно корпуса 270 лопастной каретки. Верхний вал 282 выступает наружу из поворотной консоли 283 верхнего колеса и устанавливает верхнее колесо 282 с возможностью вращения. Каждое из верхних колёс 282 имеет колёсный канал 285, расположенный в верхнем колесе 282.Each of the upper wheel assemblies 280 is formed from an upper shaft 281, an upper wheel 282, and an upper wheel swivel arm 283. The rotary console 283 of the upper wheel is L-shaped and attached to the body 270 of the blade carriage with the pin 284 of the rotary console of the upper wheel. Pin 284 rotary console of the upper wheel allows the rotary console 283 of the upper wheel to rotate relative to the body 270 of the blade carriage. The upper shaft 282 protrudes outward from the rotary cantilever 283 of the upper wheel and sets the upper wheel 282 rotatably. Each of the upper wheels 282 has a wheel channel 285 located in the upper wheel 282.
Каждый из нижних колёсных узлов 290 образован из нижнего вала 291, нижнего колеса 292 и поворотной консоли 293 нижнего колеса. Поворотная консоль 293 нижнего колеса имеет Ь-образную форму и прикреплена к корпусу 270 лопастной каретки с помощью штифта 294 поворотной консоли нижнего колеса. Штифт 294 поворотной консоли нижнего колеса позволяет поворотной консоли 293 нижнего колеса вращаться относительно корпуса 270 лопастной каретки. Нижний вал 291 выступает наружу из поворотной консоли 293 верхнего колеса и устанавливает нижнее колесо 292 с возможностью вращения. Каждое из нижних колёс 292 имеет колёсный канал 295, расположенный в нижнем колесе 292.Each of the lower wheel assemblies 290 is formed from a lower shaft 291, a lower wheel 292, and a rotary cantilever 293 of the lower wheel. The rotary console 293 of the lower wheel has an L-shape and is attached to the body 270 of the blade carriage with the pin 294 of the rotary console of the lower wheel. Pin 294 of the rotary console of the lower wheel allows the rotary console 293 of the lower wheel to rotate relative to the body 270 of the blade carriage. The lower shaft 291 protrudes outward from the rotary console 293 of the upper wheel and sets the lower wheel 292 rotatably. Each of the lower wheels 292 has a wheel channel 295 located in the lower wheel 292.
При использовании колёсные каналы 285 верхних колёс 282 помещаются наверху конвейерной ленты 230, а колёсные каналы 295 нижних колёс 292 помещаются на нижней части конвейерной ленты, чтобы позволить узлу 260 лопастной каретки двигаться по верху конвейерной ленты 230. Штифт 284 поворотной консоли верхнего колеса и штифт 294 поворотной консоли нижнего колеса поворачивается по мере того, как узел 260 лопастной каретки движется вокруг дугообразной секции конвейерной ленты 230. Как и в предыдущем варианте осуществления, вода действует на лопасти 240, чтобы приводить каретки в движение за конвейерной лентой 230.When using wheel bridges 285 of the upper wheels 282 are placed on top of the conveyor belt 230, and wheel bridges 295 of the lower wheels 292 are placed on the bottom of the conveyor belt to allow the blade carriage assembly 260 to move along the top of the conveyor belt 230. Pin 284 of the upper wheel swivel arm and pin 294 the rotary cantilever of the lower wheel rotates as the blade carriage unit 260 moves around the arcuate section of the conveyor belt 230. As in the previous embodiment, water acts on the blade 240 so that when drive carriages in motion behind the conveyor belt 230.
Механизм 250 отбора мощности включает в себя два основных шкива 251, которые установлены на валах 252 основных шкивов. Плоский зубчатый ремень 253 проходит вокруг двух основных шкивов 251. Валы 252 основных шкивов установлены через основное тело 221. Раскосные тяги 254 прикреплены к плоскому зубчатому ремню 253 и к корпусу 270 каретки. Основные шкивы 251 приводятся в движение плоским зубчатым ремнём 253, который в свою очередь приводится в движение узлами 260 лопастных кареток через раскосные тяги 254.The power take-off mechanism 250 includes two main pulleys 251, which are mounted on shafts 252 of the main pulleys. The flat toothed belt 253 passes around two main pulleys 251. The shafts 252 of the main pulleys are mounted through the main body 221. Diagonal rods 254 are attached to the flat toothed belt 253 and to the carriage body 270. The main pulleys 251 are driven by a flat toothed belt 253, which in turn is driven by the nodes 260 of the blade carriages through diagonal rods 254.
Валы 252 основных шкивов соединены с соответствующим вторичным приводными цепями 300. Каждая вторичная приводная цепь приводит в движение вал 301 генератора переменного тока, который соединён с генератором 310 переменного тока. Теплообменник 311 связан с генератором 310 переменного тока для обеспечения того, чтобы не произошло перегрева. Генераторы 310 переменного тока соединены с преобразователями 330 переменного тока в постоянный. Преобразователи 330 позволяют эффективно передавать энергию, например, в силовую энергосистему.The shafts 252 of the main pulleys are connected to the respective secondary driving chains 300. Each secondary driving chain drives the alternator shaft 301, which is connected to the alternator 310. The heat exchanger 311 is connected to the alternator 310 to ensure that there is no overheating. AC generators 310 are connected to AC-to-DC converters 330. Converters 330 can efficiently transfer energy, for example, to a power grid.
Привод 320 насоса морской воды соединён с валом 302 генератора переменного тока. Привод 320 насоса морской воды приводит в движение вал насоса морской воды, который соединён с насосом 321 морской воды и приводит его в действие. Солёная вода прокачивается насосом морской воды через опреснитель (не показан) для получения пресной воды.The drive 320 of the seawater pump is connected to an alternator shaft 302. The drive 320 of the seawater pump drives the seawater pump shaft, which is connected to the seawater pump 321 and drives it. Salt water is pumped with a seawater pump through a desalination plant (not shown) to produce fresh water.
Насос 321 морской воды также соединён с набором аккумуляторов 350, расположенных рядом с боковыми рёбрами 224. Аккумуляторы используются для поворота боковых рёбер 224 с помощью соответственного гидравлического цилиндра (не показан). Аккумуляторы 350 позволяют боковым рёбрам 224 находиться рядом в отсутствие необходимости насосу 321 морской воды работать для малых перемещений.The seawater pump 321 is also connected to a set of batteries 350 located adjacent to the side ribs 224. Accumulators are used to rotate the side ribs 224 using an appropriate hydraulic cylinder (not shown). The 350 batteries allow side ribs 224 to be close together without the need for the seawater pump 321 to work for small displacements.
Воздушный компрессор и электрический двигатель 360 предусматриваются для регулировки балласта внутри основного тела 221. Продувочные клапаны 361 позволяют воде попадать внутрь и выходить из основного тела 221 путём регулирования количества воздуха, расположенного внутри основного тела 221, через воздушный компрессор. Трубопровод 362 используется для управления потоком воздуха, поставляемого воздушным компрессором к различным частям основного тела 221.An air compressor and an electric motor 360 are provided for adjusting the ballast inside the main body 221. Purge valves 361 allow water to flow in and out of the main body 221 by controlling the amount of air located inside the main body 221 through the air compressor. Pipeline 362 is used to control the flow of air supplied by the air compressor to various parts of the main body 221.
Датчики 370 скорости находятся в разных местах на раме 220. Датчики 370 скорости предоставляют информацию о скорости водного потока. ПЛК (программируемый логический контроллер) (РЬС) 380 обеспечивает управляющую стратегию для управления потоком воды, входящей и выходящей из основного тела 221. Далее ПЛК 380 управляет поворотом боковых рёбер 224 с помощью аккумуляторов 350.The speed sensors 370 are located at different locations on frame 220. The speed sensors 370 provide information on the speed of the water flow. The PLC (Programmable Logic Controller) (PBC) 380 provides the control strategy for controlling the flow of water entering and exiting the main body 221. Next, the PLC 380 controls the rotation of the side ribs 224 using the batteries 350.
Для того чтобы обезопасить раму 220 внутри водного потока, к концам каждой из дугообразных консолей 222 с помощью опорных точек, как показано на фиг. 29 и 30, присоединены тросы. Тросы 390 также заякорены с помощью якоря 400 к океанскому или речному дну для удержания системы 210 подводного производства энергии на месте. Есть три типа тросов. Имеется главный трос 391, который проходит от опорной точки, основные тросы 392, которые несут большую часть нагрузки, и тросы 393 ограждения от мусора, которые помогают избежать попадания крупного мусора в лопасти 240 и порчи системы 210 подводного производства энергии.In order to secure the frame 220 within the water flow, to the ends of each of the arcuate cantilevers 222 using reference points, as shown in FIG. 29 and 30, attached cables. Cables 390 are also anchored using an anchor 400 to the ocean or river bottom to hold the underwater power generation system 210 in place. There are three types of cables. There is a main cable 391, which extends from the reference point, main cables 392, which carry most of the load, and cables 393 debris barriers, which help to avoid large debris falling into the blades 240 and damage to the underwater energy production system 210.
На фиг. 31 показан вид в разрезе тросов 390. Каждый трос содержит сердцевину 394, которая несётFIG. 31 shows a sectional view of a cable 390. Each cable contains a core 394 that carries
- 5 010327 нагрузку, и лопасть 395 троса для снижения торможения воды. Лопасть 395 троса может поворачиваться по отношению к сердцевине 394, так что лопасть троса может найти положение с наименьшим торможением по отношению к сердцевине 394 в водном течении.- 5 010327 load, and the blade 395 cable to reduce water braking. The blade 395 of the cable can rotate in relation to the core 394, so that the blade of the cable can find the position with the least deceleration in relation to the core 394 in the water course.
Регулирующий баллон 410 прикреплён к концу главного троса 391. Регулирующий баллон 410 прикреплён к погружной трубе 420, чтобы дать возможность выпускать воздух из баллона 410. Воздух закачивается в баллон 410 из воздушного компрессора 360 для наполнения баллона 410. Опять-таки, контроллер 380 ПЛК управляет количеством воздуха, находящегося в баллоне.The control cylinder 410 is attached to the end of the main cable 391. The control cylinder 410 is attached to the immersion tube 420 to allow air to escape from the cylinder 410. Air is pumped into the cylinder 410 from the air compressor 360 to fill the cylinder 410. Again, the PLC controller 380 controls the amount of air in the balloon.
Телеметрическая система 430 СР8, располагающаяся рядом с погружной трубой 420, передаёт эксплуатационные данные системы 210 подводного производства энергии, такие как скорость водного течения, положение рамы 220 относительно водного течения и скорость лопастей, наземному оператору. Далее, телеметрия СР8 получает рабочие команды, такие как передвижение рамы 220 влево или вправо и (или) регулировка высоты и включение или выключение генераторов переменного тока и (или) насосов морской воды, посланные наземным оператором.The telemetry system 430 CP8, located near the immersion tube 420, transmits the operational data of the subsea energy production system 210, such as the speed of the water flow, the position of the frame 220 relative to the water flow and the speed of the blades, to the ground operator. Further, the CP8 telemetry receives work commands, such as moving the frame 220 left or right and / or adjusting the height and turning on or off the alternators and / or seawater pumps sent by the ground operator.
При использовании система 210 подводного производства энергии располагается внутри водного течения, так что конвейерная лента 230 практически перпендикулярна водному течению. Водное течение воздействует на лопасти 240 и вызывает движение лопастей за конвейерной лентой 230 и, следовательно, движет плоский зубчатый ремень 253. Плоский зубчатый ремень, в свою очередь, движет основные шкивы 251 и, следовательно, генераторы 310 переменного тока и насосы 320 морской воды.In use, the subsea energy production system 210 is located within the water flow, so that the conveyor belt 230 is almost perpendicular to the water flow. The water flow acts on the blades 240 and causes the blades to move behind the conveyor belt 230 and therefore drives the flat toothed belt 253. The flat toothed belt in turn drives the main pulleys 251 and, therefore, the alternators 310 and seawater pumps 320.
Когда насос 321 морской воды начинает работу, аккумуляторы 350 полностью заполняются, так что боковые рёбра 224 могут быть повернуты по желанию. ПЛК 380 получает информацию от датчиков скорости и использует свою управляющую стратегию для регулирования положения рамы на оптимальной позиции внутри водного течения. Расположение рамы меняется путём перемещения боковых рёбер 224, регулирования количества воды внутри основного тела 221 и регулирования количества воздуха внутри баллона.When the seawater pump 321 starts up, the batteries 350 are completely filled, so that the side ribs 224 can be rotated at will. PLC 380 receives information from the speed sensors and uses its control strategy to regulate the position of the frame at the optimum position within the water flow. The arrangement of the frame is changed by moving the side edges 224, regulating the amount of water inside the main body 221 and regulating the amount of air inside the cylinder.
Фиг. 32-34 показывают воронку 440, прикреплённую к системе 210 подводного производства энергии. Воронка 440 коническая с широким краем воронки 440, расположенным дальше всего от рамы 220, а меньший конец воронки расположен рядом с лопастями 240. Вода, по мере прохождения через воронку, увеличивает скорость и, следовательно, в свою очередь, скорости лопастей 240 также возрастают. Это увеличивает выработку генераторов 330 переменного тока и насоса 321 морской воды.FIG. 32-34 show a funnel 440 attached to an underwater power generation system 210. The funnel 440 is conical with a wide edge of the funnel 440, located furthest from the frame 220, and the smaller end of the funnel is located near the blades 240. Water, as it passes through the funnel, increases the speed of the blades and therefore also increases the speed of the blades 240. This increases the production of alternating current generators 330 and seawater pump 321.
Системы подводного производства энергии, подробно раскрытые выше, экологически благоприятны, так как используют естественные водные течения для создания электричества без образования какихлибо загрязнителей. Вырабатываемое электричество является возобновляемым энергетическим ресурсом, так как водные течения, такие как обнаруженные в реках, океанах и созданные приливами, встречаются часто.The underwater energy production systems, described in detail above, are environmentally friendly, since they use natural water currents to create electricity without generating any pollutants. Generated electricity is a renewable energy resource, as water currents, such as those found in rivers, oceans and created by tides, are common.
Все системы подводного производства энергии имеют лопасти, которые вращаются практически в одной плоскости. Система подводного производства энергии размещается так, что плоскость, в которой располагаются лопасти, перпендикулярна к потоку водного течения. Следовательно, создается меньшая турбулентность, так как лопасти вращаются водой одновременно, в результате увеличивается эффективность. Дальнейшее преимущество перпендикулярного направления потоку водного течения состоят в том, что лопасти всегда обеспечивают движение линейному элементу, когда они проходят по всему пути следования.All systems of underwater energy production have blades that rotate in almost the same plane. The system of underwater energy production is located so that the plane in which the blades are located is perpendicular to the flow of the water flow. Consequently, less turbulence is created, since the blades rotate at the same time with water, as a result, the efficiency increases. A further advantage of the perpendicular direction to the flow of the water flow is that the blades always provide movement to the linear element when they pass along the whole route.
Следует понимать, что могут быть сделаны различные изменения и модификации для описанного варианта осуществления без отхода от сущности или объёма изобретения.It should be understood that various changes and modifications may be made to the described embodiment without departing from the spirit or scope of the invention.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AU2004902885A AU2004902885A0 (en) | 2004-06-01 | A system of underwater power generation | |
AU2004905902A AU2004905902A0 (en) | 2004-10-12 | A system of underwater power generation | |
PCT/AU2005/000779 WO2005119052A1 (en) | 2004-06-01 | 2005-06-01 | A system of underwater power generation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200602271A1 EA200602271A1 (en) | 2007-04-27 |
EA010327B1 true EA010327B1 (en) | 2008-08-29 |
Family
ID=35462971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200602271A EA010327B1 (en) | 2004-06-01 | 2005-06-01 | A system of underwater power generation |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1774169A1 (en) |
JP (1) | JP2008501084A (en) |
KR (1) | KR20070026780A (en) |
AP (1) | AP2006003865A0 (en) |
AU (1) | AU2005250508B2 (en) |
BR (1) | BRPI0511731A (en) |
CA (1) | CA2569496A1 (en) |
EA (1) | EA010327B1 (en) |
EC (1) | ECSP067119A (en) |
IL (1) | IL179673A0 (en) |
MA (1) | MA28731B1 (en) |
MX (1) | MXPA06013979A (en) |
NO (1) | NO20070022L (en) |
SG (1) | SG145762A1 (en) |
WO (1) | WO2005119052A1 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UY30024A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-09-28 | Atlantis Resources Corp Pte | AN ENERGY GENERATION SYSTEM UNDER WATER |
KR100930659B1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-12-09 | 주식회사 이노앤파워 | Semi-Submersible Dredging Fluid Flow |
WO2009065188A1 (en) * | 2007-11-23 | 2009-05-28 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | System for extracting power from water flow |
CA2706521A1 (en) | 2007-11-23 | 2009-05-28 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Control system for extracting power from water flow |
KR100928300B1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-11-25 | 인하대학교 산학협력단 | Water Supply Furnace Flow Support & Fixture |
JP5521228B2 (en) * | 2010-03-16 | 2014-06-11 | 株式会社山崎 | Hydroelectric power generation system using running water |
EP2610481B1 (en) * | 2011-12-27 | 2017-01-25 | Minesto AB | Tether for submerged moving vehicle |
RU2515695C2 (en) * | 2012-08-13 | 2014-05-20 | Александр Васильевич Колесов | Hydraulic power plant of conveyor type |
EA023510B1 (en) * | 2012-08-13 | 2016-06-30 | Александр Васильевич Колесов | Conveyor-type hydraulic power station |
CN118188289B (en) * | 2024-05-17 | 2024-07-19 | 西安交通大学 | Underwater flapping wing energy acquisition device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474106A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-07-24 | Garidel Denis | Water energy extractor for rivers or sea - has blades hinged to chain mounted between two end sprockets for rotary output |
GB2214239A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-31 | Robert Lewis Morgan | Apparatus for harnessing power from natural fluid flows |
DE20312364U1 (en) * | 2003-08-11 | 2003-10-09 | Iwanek, Günter, 17268 Gerswalde | Converter for transforming underwater flows into electrical energy, has foldable blades arranged on toothed belt arranged on two horizontal shafts |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US742529A (en) * | 1903-01-13 | 1903-10-27 | William H Trenchard | Current water-motor. |
US1237868A (en) * | 1916-06-19 | 1917-08-21 | Internat Stream Flow Turbine Company Ltd | Hydraulic current-motor. |
US4589344A (en) * | 1982-12-27 | 1986-05-20 | Davison Fred E | Monorail conveyance system for wind or water powered generator apparatus |
-
2005
- 2005-06-01 MX MXPA06013979A patent/MXPA06013979A/en not_active Application Discontinuation
- 2005-06-01 AU AU2005250508A patent/AU2005250508B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-01 SG SG200806183-0A patent/SG145762A1/en unknown
- 2005-06-01 BR BRPI0511731-3A patent/BRPI0511731A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-01 CA CA002569496A patent/CA2569496A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-01 AP AP2006003865A patent/AP2006003865A0/en unknown
- 2005-06-01 EP EP05744717A patent/EP1774169A1/en not_active Withdrawn
- 2005-06-01 EA EA200602271A patent/EA010327B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-01 JP JP2007513615A patent/JP2008501084A/en not_active Withdrawn
- 2005-06-01 KR KR1020077000071A patent/KR20070026780A/en not_active Application Discontinuation
- 2005-06-01 WO PCT/AU2005/000779 patent/WO2005119052A1/en active Application Filing
-
2006
- 2006-11-28 IL IL179673A patent/IL179673A0/en unknown
- 2006-12-27 EC EC2006007119A patent/ECSP067119A/en unknown
-
2007
- 2007-01-02 NO NO20070022A patent/NO20070022L/en not_active Application Discontinuation
- 2007-01-02 MA MA29601A patent/MA28731B1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2474106A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-07-24 | Garidel Denis | Water energy extractor for rivers or sea - has blades hinged to chain mounted between two end sprockets for rotary output |
GB2214239A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-31 | Robert Lewis Morgan | Apparatus for harnessing power from natural fluid flows |
DE20312364U1 (en) * | 2003-08-11 | 2003-10-09 | Iwanek, Günter, 17268 Gerswalde | Converter for transforming underwater flows into electrical energy, has foldable blades arranged on toothed belt arranged on two horizontal shafts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BRPI0511731A (en) | 2008-01-08 |
AU2005250508B2 (en) | 2009-12-17 |
CA2569496A1 (en) | 2005-12-15 |
JP2008501084A (en) | 2008-01-17 |
MXPA06013979A (en) | 2007-03-15 |
AP2006003865A0 (en) | 2006-12-31 |
WO2005119052A1 (en) | 2005-12-15 |
IL179673A0 (en) | 2007-05-15 |
ECSP067119A (en) | 2007-01-26 |
SG145762A1 (en) | 2008-09-29 |
AU2005250508A1 (en) | 2005-12-15 |
NO20070022L (en) | 2007-03-01 |
MA28731B1 (en) | 2007-07-02 |
EP1774169A1 (en) | 2007-04-18 |
KR20070026780A (en) | 2007-03-08 |
EA200602271A1 (en) | 2007-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA010327B1 (en) | A system of underwater power generation | |
KR101309489B1 (en) | Electricity generating apparatus from a flow of water such as tide, river or the like | |
KR100583934B1 (en) | Method and apparatus for converting kinetic energy of a fluid stream into useful work | |
US8994203B2 (en) | Hydrokinetic energy conversion system | |
EP2906816B1 (en) | Device for generating hydroelectric energy | |
KR20060090832A (en) | A system of underwater power generation | |
CN101675243A (en) | Device and method for collecting the kinetic energy of a naturally moving fluid | |
US20100123316A1 (en) | Power generator barge | |
AU2006326924B2 (en) | A system of underwater power generation | |
JP2005120959A (en) | Combined power generation system | |
CN221032912U (en) | Underwater power generation device and power system with low failure rate | |
CN100470048C (en) | A system of underwater power generation | |
JP2011001920A (en) | Tidal power generation system | |
UA123952C2 (en) | HYDROWATER POWER PLANT | |
MXPA06003047A (en) | A system of underwater power generation | |
KR20100006064U (en) | System for generating power by river flow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |