EA010327B1 - Система подводного производства электроэнергии - Google Patents

Система подводного производства электроэнергии Download PDF

Info

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
Application number
EA200602271A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200602271A1 (ru
Inventor
Майкл Дэвид Перри
Дункан Барлетт Гилмор
Рэймонд Линдсэй Хоуп
Гэри Джеймс Кэмпбелл
Мелисса Луиза Крюгер
Гармен Патриция Китинг
Original Assignee
Атлантис Ресорсес Корпорэйшн Пте. Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2004902885A external-priority patent/AU2004902885A0/en
Application filed by Атлантис Ресорсес Корпорэйшн Пте. Лимитед filed Critical Атлантис Ресорсес Корпорэйшн Пте. Лимитед
Publication of EA200602271A1 publication Critical patent/EA200602271A1/ru
Publication of EA010327B1 publication Critical patent/EA010327B1/ru

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

Система (10) подводного производства электроэнергии, содержащая по меньшей мере одну непрерывную конвейерную ленту (30); множество кареток (60), которые могут двигаться за упомянутой лентой, по меньшей мере одну лопасть (40), прикреплённую к каретке, причём упомянутые лопасти способны приводиться в движение течением воды; по меньшей мере один линейный элемент, соединённый с кареткой; по меньшей мере один механизм (50) отбора мощности, оперативно соединённый с упомянутым линейным элементом; при этом подвижные лопасти вынуждают каретки двигаться за упомянутой конвейерной лентой и тем самым вызывают движение упомянутого линейного элемента для приведения в действие упомянутого механизма отбора мощности.

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.
Уровень техники
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Цель изобретения
Цель изобретения состоит в преодолении или ослаблении по меньшей мере одного или нескольких недостатков или в предоставлении потребителю полезного или коммерческого выбора.
Сущность изобретения
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;
множество кареток, которые могут двигаться за упомянутой конвейерной лентой;
по меньшей мере одну лопасть, прикреплённую к каждой из кареток, причём упомянутые лопасти способны приводиться в движение течением воды;
по меньшей мере один линейный элемент, соединённый с каретками;
по меньшей мере один механизм отбора мощности, оперативно соединённый с упомянутым линейным элементом;
при этом приводимые в движение лопасти заставляют каретки двигаться за упомянутой конвейер
- 1 010327 ной лентой и тем самым вызывают движение упомянутого линейного элемента для приведения в движение механизма отбора мощности.
По меньшей мере одна лопасть вращается практически в плоскости, которая практически перпендикулярна потоку текущей воды.
Механизм отбора мощности может быть оперативно соединён с насосом или генератором либо подобным устройством.
Дальнейшие признаки данного изобретения будут очевидны из следующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
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:
фиг. 1 показывает вид сверху системы подводного производства электроэнергии согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 показывает вид спереди системы подводного производства электроэнергии по фиг. 1;
фиг. 3 показывает вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии по фиг. 1;
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;
фиг. 6 показывает поперечное сечение конвейерной ленты по линии А-А;
фиг. 7 показывает поперечное сечение конвейерной ленты по линии В-В;
фиг. 8 показывает вид сверху усиливающей пластины крыла и соединительной консоли;
фиг. 9 показывает вид спереди усиливающей пластины крыла и соединительной консоли по фиг. 8;
фиг. 10 показывает вид сбоку соединительной консоли по фиг. 8;
фиг. 11 показывает вид спереди узла лопастной каретки;
фиг. 12 показывает вид сверху узла лопастной каретки по фиг. 11;
фиг. 13 показывает вид сбоку узла лопастной каретки по фиг. 11;
фиг. 14 показывает вид снизу узла лопастной каретки по фиг. 11;
фиг. 15 показывает подробный вид спереди механизма отбора мощности в системе подводного производства электроэнергии;
фиг. 16 показывает подробный вид в разрезе механизма отбора мощности в системе подводного производства электроэнергии;
фиг. 17 показывает подробный вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии;
фиг. 18 показывает вид сверху системы подводного производства электроэнергии согласно второму варианту осуществления данного изобретения;
фиг. 19 показывает вид спереди двух приводных блоков, образующих часть системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;
фиг. 20 показывает вид сбоку системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;
фиг. 21 показывает вид сверху в разрезе системы подводного производства электроэнергии;
фиг. 22 показывает вид сбоку в разрезе системы подводного производства электроэнергии по фиг. 18;
фиг. 23 показывает вид в перспективе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту;
фиг. 24 показывает другой вид в перспективе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту;
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;
фиг. 27 - секционный вид сверху узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту, по фиг. 25;
фиг. 28 - вид сбоку в разрезе узла лопастной каретки с лопастью, установленной на конвейерную ленту, по фиг. 25;
фиг. 29 - вид сверху заякоренной системы производства электроэнергии по фиг. 18;
фиг. 30 - вид сбоку заякоренной системы производства электроэнергии по фиг. 18;
фиг. 31 - вид сбоку в разрезе троса;
фиг. 32 - вид сверху заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой;
фиг. 33 - вид сбоку заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой;
фиг. 34 - вид спереди заякоренной системы производства электроэнергии с воронкой.
Подробное описание изобретения
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.
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 относи
- 3 010327 тельно основной шестерни 81 краю вала 52 основной шестерни. Нижняя шестерня 53 расположена в центральном ребре 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.
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).
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.
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.
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.
Боковые рёбра 24 могут быть отрегулированы так, что вращение конвейерной ленты 30 лопастями 40 не вызывают нарушения устойчивости.
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.
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.
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.
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.
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 наружу
- 4 010327 из корпуса лопастной каретки. Снижающие торможение крылья 271 покрывают часть корпуса и снижают торможение, когда каретка походит сквозь воду.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
На фиг. 31 показан вид в разрезе тросов 390. Каждый трос содержит сердцевину 394, которая несёт
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Следует понимать, что могут быть сделаны различные изменения и модификации для описанного варианта осуществления без отхода от сущности или объёма изобретения.

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система подводного производства энергии, содержащая по меньшей мере одну непрерывную конвейерную ленту, размещенную преимущественно в одной плоскости;
    множество кареток, которые могут передвигаться за упомянутой конвейерной лентой;
    множество лопастей, прикрепленных к кареткам, причём упомянутые лопасти способны приводить в движение каретки за упомянутой конвейерной лентой в ответ на воздействие водного потока, текущего в направлении, преимущественно перпендикулярном указанной плоскости;
    механизм отбора мощности, включающий два шкива и непрерывный ремень, соединяющий каретки, причем ремень проходит вокруг двух упомянутых шкивов;
    при этом перемещение кареток приводит в действие упомянутый механизм отбора мощности.
  2. 2. Система подводного производства энергии по п.1, в которой каждая каретка соединена с упомянутым ремнем через соответствующую раскосную тягу.
  3. 3. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой конвейерная лента имеет Тобразную форму в плоскости поперечного сечения.
  4. 4. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой каждая каретка включает крыло для снижения торможения, покрывающее часть каретки.
    - 6 010327
  5. 5. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой механизм отбора мощности оперативно соединён с насосом или генератором.
  6. 6. Система производства энергии по п.1 или 2, в которой упомянутый механизм отбора мощности оперативно соединен с генератором.
  7. 7. Система подводного производства энергии по п.1, в которой конвейерная лента установлена на раме.
  8. 8. Система подводного производства энергии по п.7, в которой рама включает в себя основное цилиндрическое тело, два дугообразных держателя и поддерживающие конвейерную ленту элементы.
  9. 9. Система подводного производства энергии по п.8, в которой каждый поддерживающий конвейерную ленту элемент включает в себя конвейерную консоль и конвейерную опору.
  10. 10. Система подводного производства энергии по п.8 или 9, содержащая далее воздушный компрессор и электрический двигатель для регулирования балласта внутри основного тела.
  11. 11. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой каждая лопасть сформирована из двух крыльев и соединительной консоли.
  12. 12. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой каждая каретка сформирована из корпуса, по меньшей мере одного верхнего колёсного узла и по меньшей мере одного нижнего колёсного узла.
  13. 13. Система подводного производства энергии по п.1 или 2, в которой каждая лопасть установлена с возможностью поворота на своей соответствующей каретке.
EA200602271A 2004-06-01 2005-06-01 Система подводного производства электроэнергии EA010327B1 (ru)

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 (ru) 2007-04-27
EA010327B1 true EA010327B1 (ru) 2008-08-29

Family

ID=35462971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200602271A EA010327B1 (ru) 2004-06-01 2005-06-01 Система подводного производства электроэнергии

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP1774169A1 (ru)
JP (1) JP2008501084A (ru)
KR (1) KR20070026780A (ru)
AP (1) AP2006003865A0 (ru)
AU (1) AU2005250508B2 (ru)
BR (1) BRPI0511731A (ru)
CA (1) CA2569496A1 (ru)
EA (1) EA010327B1 (ru)
EC (1) ECSP067119A (ru)
IL (1) IL179673A0 (ru)
MA (1) MA28731B1 (ru)
MX (1) MXPA06013979A (ru)
NO (1) NO20070022L (ru)
SG (1) SG145762A1 (ru)
WO (1) WO2005119052A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PE20070841A1 (es) * 2005-12-19 2007-09-28 Atlantis Resources Corp Pte Un sistema de generacion de energia debajo del agua
KR100930659B1 (ko) * 2007-09-18 2009-12-09 주식회사 이노앤파워 반잠수식 흘수 조정 유체 흐름발전 부유함체
CL2008003488A1 (es) * 2007-11-23 2009-10-16 Atlantis Resources Corporation Pte Ltd Sistema para extraer energia desde una corriente de agua.
JP2011504559A (ja) 2007-11-23 2011-02-10 アトランティス リソーセズ コーポレーション ピーティーイー リミテッド 水流からエネルギーを抽出するための制御システム
KR100928300B1 (ko) * 2007-12-20 2009-11-25 인하대학교 산학협력단 방수로 흐름발전 지지 및 고정장치
JP5521228B2 (ja) * 2010-03-16 2014-06-11 株式会社山崎 流水利用式水力発電装置
EP2610481B1 (en) * 2011-12-27 2017-01-25 Minesto AB Tether for submerged moving vehicle
RU2515695C2 (ru) * 2012-08-13 2014-05-20 Александр Васильевич Колесов Гидроэлектростанция конвейерного типа
EA023510B1 (ru) * 2012-08-13 2016-06-30 Александр Васильевич Колесов Гидроэлектростанция конвейерного типа

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474106A1 (fr) * 1980-01-21 1981-07-24 Garidel Denis Roue a aubes marine
GB2214239A (en) * 1988-01-25 1989-08-31 Robert Lewis Morgan Apparatus for harnessing power from natural fluid flows
DE20312364U1 (de) * 2003-08-11 2003-10-09 Iwanek Guenter Vorrichtung zur Umwandlung von Unterwasserströmungen in elektrische Energie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474106A1 (fr) * 1980-01-21 1981-07-24 Garidel Denis Roue a aubes marine
GB2214239A (en) * 1988-01-25 1989-08-31 Robert Lewis Morgan Apparatus for harnessing power from natural fluid flows
DE20312364U1 (de) * 2003-08-11 2003-10-09 Iwanek Guenter Vorrichtung zur Umwandlung von Unterwasserströmungen in elektrische Energie

Also Published As

Publication number Publication date
ECSP067119A (es) 2007-01-26
BRPI0511731A (pt) 2008-01-08
MA28731B1 (fr) 2007-07-02
AU2005250508A1 (en) 2005-12-15
MXPA06013979A (es) 2007-03-15
EP1774169A1 (en) 2007-04-18
WO2005119052A1 (en) 2005-12-15
AU2005250508B2 (en) 2009-12-17
AP2006003865A0 (en) 2006-12-31
SG145762A1 (en) 2008-09-29
EA200602271A1 (ru) 2007-04-27
IL179673A0 (en) 2007-05-15
NO20070022L (no) 2007-03-01
CA2569496A1 (en) 2005-12-15
KR20070026780A (ko) 2007-03-08
JP2008501084A (ja) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010327B1 (ru) Система подводного производства электроэнергии
KR101309489B1 (ko) 조수, 강 등과 같은 수류를 이용한 발전 장치
KR100583934B1 (ko) 유체흐름의 운동에너지를 유용한 일로 변환하는 방법 및 장치
US8994203B2 (en) Hydrokinetic energy conversion system
EP2906816B1 (en) Device for generating hydroelectric energy
KR20060090832A (ko) 수중 발전 시스템
CN101675243A (zh) 用于采集自然运动流体的动能的设备及方法
US20100123316A1 (en) Power generator barge
JP2005120959A (ja) 複合発電システム
AU2006326924B2 (en) A system of underwater power generation
CN100470048C (zh) 水下发电系统
JP2011001920A (ja) 潮流発電方式
UA123952C2 (uk) Гідровітроелектростанція на плаву
WO2004090325A1 (en) Reciprocating blade system for energy extraction from currents
MXPA06003047A (en) A system of underwater power generation
KR20100006064U (ko) 강물 발전 시스템

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