GR1009732B

GR1009732B - Power generation system converting wave energy into one-sided rotary motion

Info

Publication number: GR1009732B
Application number: GR20180100551A
Authority: GR
Inventors: Νεκταριος Δημητριου Λιβιτσανης; Iyad Sami Awwad
Original assignee: Νεκταριος Δημητριου Λιβιτσανης; Iyad Sami Awwad
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-05-15

Abstract

The movement resistor (16) is located at the sea surface. The motion of the wave towards the seashore carries the shaft (15) away. The point (18) acts as a fixed point causing the shaft (14) to oppositely move in the counterclockwise direction. The opposite motion of the shaft (14) makes the shaft (9) to set into motion the gears (3,6) in a respective clockwise and counterclockwise movement actuating the one-way gears (8,5) which rotate the drive shaft (10) of the power generator (1). In the opposite direction of the wave, the shaft (15)- through the arm (14) and the shaft (9)- rotate the gears (3,6) in a clockwise and counterclockwise direction respectively where the one-way ball bearings of the gears (5) (8) convert the axial movement of the shaft (9) to the same one-sided rotational motion of the drive shaft (10) while maintaining its rotational motion balanced by the contribution of the flywheel (2).

Description

ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ELECTRIC ENERGY PRODUCTION SYSTEM WITH WAVE ENERGY CONVERSION IN

ΜΟΝΟΠΛΕΥΡΗ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ UNILATERAL ROTARY MOVEMENT

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION

Η παρούσα εφεύρεση αφορά παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με την χρήση συστήματος μετατροπής γραμμικής κίνησης σε περιστροφική, αντλώντας κινητική ενέργεια από τα κύματα. Σκοπός του συστήματος είναι η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με απλά καί οικονομικά υλικά προσαρμοζόμενο σε διαφορετικά περιβάλλοντα τόσο σε παραλία όσο, πάνω και μέσα στην θάλασσα. The present invention concerns the production of electricity using a system for converting linear motion into rotary motion, drawing kinetic energy from the waves. The purpose of the system is the possibility of producing electricity with simple and economical materials, adapting to different environments both on the beach, on and in the sea.

Αρκετά συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, που εκμεταλλεύονται την κίνηση των κυμάτων έχουν δημιουργηθεί με γνώμονα συγκεκριμένη χρήση σε υπεράκτια θαλάσσια περιβάλλοντα τα οποία χρήζουν ειδικές συνθήκες λειτουργίας αέρα και κυματισμού. Χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος κατασκευής και χρήσης, μεγάλη υποθαλάσσια όχληση και σημαντικές περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις. Επίσης τα συστήματα αυτά δεν είναι συμβατά με δραστηριότητες παράκτιας ανάπτυξης όπως ιχθυοτροφεία, υποδομές τουρισμού και διαδρόμους ναυσιπλοΐας. Several wave power generation systems have been developed for specific use in offshore marine environments that require specific wind and wave operating conditions. They are characterized by high costs of construction and use, large underwater disturbance and significant environmental impacts. Also these systems are not compatible with coastal development activities such as fish farms, tourism infrastructure and shipping lanes.

Τα συστήματα αυτά δεν διακρίνονται για την προσαρμογή τους στις καιρικές συνθήκες με αποτέλεσμα να μην είναι ευέλικτα στην κατασκευή τους. These systems are not distinguished by their adaptation to weather conditions, as a result of which they are not flexible in their construction.

Τα πλεονεκτήματα του προτεινόμενου συστήματος είναι η ευκολία προσαρμογής του σε διαφορετικά περιβάλλοντα όπως: Βραχώδεις ακτές, λιμενοβραχίονες, μικρά νησιά κ.α. Έχει εφαρμογή σε τοποθεσίες, εγκαταστάσεις και περιοχές όπου δεν επιτρέπεται η κρίνεται ασύμφορη η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων ή ανεμογεννητριών. The advantages of the proposed system are its ease of adaptation to different environments such as: Rocky coasts, jetties, small islands, etc. It applies to locations, facilities and areas where it is not allowed to install photovoltaic systems or wind turbines.

Η ικανότητα του συστήματος να προσαρμόζεται κατά την λειτουργία του στις καιρικές συνθήκες και ο διαφορετικός τρόπος λειτουργίας του το καθιστούν καινοτόμο και αποδοτικό σε μεγάλο εύρος καιρικών συνθηκών αμβλύνοντας τις μεγάλες δυναμικές καταπονήσεις των κυμάτων, εκμεταλλευόμενο τις μεταπτώσεις της έντασης των κυμάτων λόγω της προσαρμοστικότητας του. The ability of the system to adapt during its operation to the weather conditions and its different mode of operation make it innovative and efficient in a wide range of weather conditions by mitigating the large dynamic stresses of the waves, taking advantage of the transitions of the wave intensity due to its adaptability.

Η δυνατότητά του να δουλεύει συνδυαστικά με περισσότερες από μία μονάδες το καθιστούν προσαρμόσιμο και με δυνατότητα κάλυψης μεγαλύτερης ζήτησης για παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Its ability to work in combination with more than one unit makes it adaptable and capable of meeting a greater demand for electricity generation.

Το σύστημα είναι σχεδιασμένο με γνώμονα τις μικρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, ελάχιστη ως μηδαμινή υποθαλάσσια όχληση. Κατά συνέπεια να μην έχει αρνητικό αντίκτυπο σε ενδεχόμενες κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις, αφού το σύστημα είναι πλήρες συμβατό με εγκαταστάσεις αναψυχής, ιχθυοκαλλιέργειες, διαδρόμους ναυσιπλοΐας και ειδικά προσαρμόσιμο σε εγκαταστάσεις ανεπτυγμένου παράκτιου τουρισμού και λιμένων. Επίσης το σύστημα είναι σημαντικά πιο οικονομικό από εγκαταστάσεις υπεράκτιος αιολικής ενέργειας και πλωτών ανεμογεννητριών αφού δεν επηρεάζεται από το βάθος της θάλασσας, έχει φθηνή και άμεση συντήρηση και τοποθέτηση χωρίς επέμβαση στο θαλάσσιο περιβάλλον όταν το σύστημα τοποθετείται στην ακτή. The system is designed with low environmental impact, minimal to zero underwater disturbance. Consequently, not to have a negative impact on potential socio-economic impacts, since the system is fully compatible with recreational facilities, fish farms, navigation corridors and especially adaptable to developed coastal tourism and port facilities. Also, the system is significantly more economical than offshore wind energy installations and floating wind turbines since it is not affected by the depth of the sea, has cheap and immediate maintenance and installation without intervention in the marine environment when the system is placed on the coast.

Για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος στην εικόνα 1 εξωτερική γραμμική ώθηση κινεί τον άξονα (9). Με την κίνηση του άξονα (9) προς τα εμπρός - Αριστερά αναγκάζει το γρανάζι (6) να κινηθεί Αριστερόστροφα παρασύροντάς και το γρανάζι (3) σε Δεξιόστροφη κίνηση. To generate electricity in figure 1 an external linear thrust drives the shaft (9). By moving the shaft (9) forward - Left it causes the gear (6) to move Anticlockwise also drifting the gear (3) in Clockwise movement.

Τα γρανάζια (6) - (3) αποτελούνται από μια αλυσίδα τριών γραναζιών το κάθε ένα που σαν αποτέλεσμα έχουν να κινούν Αριστερόστροφα και Δεξιόστροφα τα γρανάζια (8) - (5) τα οποία εμπεριέχουν Ρουλεμάν μονής κατεύθυνσης π. X Δεξιόστροφης. The gears (6) - (3) consist of a chain of three gears each, which as a result move the gears (8) - (5) which contain one-way Bearings p. X Clockwise.

Όταν ο άξονας (9) κινείται προς τα εμπρός - αριστερά αναγκάζει το γρανάζι (3) να κινείται δεξιόστροφα με αποτέλεσμα να κινεί το γρανάζι (4) αριστερόστροφα που με την σειρά του κινεί το γρανάζι (5) δεξιόστροφα. Η μονή κατεύθυνση του ρουλεμάν (5) αναγκάζει τον άξονα (10) της γεννήτριας (1) να κινείται δεξιόστροφα. When the shaft (9) moves forward-left it causes the gear (3) to move clockwise which in turn moves the gear (4) anti-clockwise which in turn moves the gear (5) clockwise. The single direction of the bearing (5) causes the shaft (10) of the generator (1) to move clockwise.

Ο άξονας (9) παράλληλα κινεί τα γρανάζια (6) - (7) - (8) αριστερόστροφα - δεξιόστροφα - αριστερόστροφα αντίστοιχα. Σαν αποτέλεσμα το μονόπλευρο γρανάζι (8) να κινείται άσκοπα χωρίς την εμπλοκή του στον άξονα (10) της γεννήτριας (1). The shaft (9) simultaneously moves the gears (6) - (7) - (8) counterclockwise - clockwise - counterclockwise respectively. As a result, the one-sided gear (8) moves aimlessly without engaging the shaft (10) of the generator (1).

Με την αντίθετη κίνηση ο άξονας (9) πίσω - δεξιά γίνεται ακριβώς η αντίθετη διαδικασία δηλαδή τα γρανάζια (6) - (7) - (8) κινούνται δεξιόστροφα - αριστερόστροφα - δεξιόστροφα αντίστοιχα και με την σειρά τους να αναγκάζουν τον άξονα (10) της γεννήτριας (1) σε συνέχιση της δεξιόστροφης κίνησης. Παράλληλα τα γρανάζια (3) - (4) - (5) κινούνται άσκοπα. With the opposite movement, the axis (9) back - right becomes exactly the opposite process, i.e. the gears (6) - (7) - (8) move clockwise - anticlockwise - clockwise respectively and in turn force the axis (10) of the generator (1) in continuation of clockwise movement. At the same time the gears (3) - (4) - (5) move aimlessly.

Η κίνηση του άξονα (10) εξισορροπείται λόγω της φυγόκεντρου κίνησης του σφονδύλου (2). Με την ίδια λογική εμπλοκής του συστήματος γραναζιών μπορούμε να έχουμε περιστροφική κίνηση του άξονα κίνησης (10) με την προσαρμογή του μοχλού κίνηση (11) Εικόνα 2. The movement of the shaft (10) is balanced due to the centrifugal movement of the flywheel (2). With the same logic of engagement of the gear system we can have rotary movement of the drive shaft (10) by adjusting the drive lever (11) Figure 2.

Το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά περιβάλλοντα για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος όπως σε σύστημα παράκτιας πλατφόρμας. Στην Εικόνα 3 το σύστημα γεννήτριας και γραναζιών είναι τοποθετημένο στην βάση (13). Το σύστημα στήριξης (17) στο σημείο (18) στηρίζει τον άξονα (15) όπου είναι τοποθετημένος ο αντιστάτης κύματος (16) και εκτίθεται στα κύματα της θάλασσας κατά τέτοιον τρόπο όπου μεταβιβάζει την κίνηση του μέσω των αξόνων (15) - (14) - (9) στην γεννήτρια (1). The system can be adapted to different environments for the generation of electricity such as an offshore platform system. In Figure 3 the generator and gear system is mounted on the base (13). The support system (17) at point (18) supports the shaft (15) where the wave resistor (16) is mounted and is exposed to the waves of the sea in such a way that it transmits its movement through the shafts (15) - (14) - (9) on the generator (1).

Πιο αναλυτικά με την φορά του κύματος αριστερά προς την ακτή ο αντιστάτης κύματος (16) αναγκάζει μέσω των αξόνων (15) - (14) τον άξονα (9) να κινείται σε αντίθετη κατεύθυνση με το κύμα που με την σειρά του μέσω της προηγούμενης διαδικασίας (Εικόνα 1) αναγκάζει τον άξονα κίνησης (10) της γεννήτριας (1) να κινείται δεξιόστροφα. Η επιστροφή του κύματος αναγκάζει τον αντιστάτη κύματος (16) να κινηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση δεξιά κάνοντας τους άξονες (15) - (14) και (9) να συνεχίζουν την κίνηση του άξονα κίνησης (10) δεξιόστροφα. In more detail with the direction of the wave to the left towards the coast the wave resistor (16) forces through the axes (15) - (14) the axis (9) to move in the opposite direction to the wave which in turn through the previous process (Figure 1) causes the drive shaft (10) of the generator (1) to move clockwise. The return of the wave causes the wave resistor (16) to move in the opposite direction to the right making the shafts (15) - (14) and (9) continue to move the drive shaft (10) clockwise.

Το σύστημα έχει την δυνατότητα κλειδώματος των βραχιόνων (14) - (15) στο σημείο (18) σε αμβλεία γωνία μεταξύ τους, με δυνατότητα εκμετάλλευσης της ανοδικής - καθοδικής κίνησης του κύματος όπου είναι απαραίτητο. The system has the possibility of locking the arms (14) - (15) at point (18) at an obtuse angle between them, with the possibility of exploiting the upward - downward movement of the wave where necessary.

Το σύστημα θαλάσσιας κάθετης εφαρμογής μ εκμεταλλεύεται την γραμμική κίνηση του άξο επιφάνεια της θάλασσας όπου είναι συνδεδε καθοδικής κίνησης του κύματος αναγκάζει τον και κατά συνέπεια να επιφέρει περιστροφική The marine vertical application system takes advantage of the linear movement of the sea surface axis where it is connected to the downward movement of the wave, forcing it and consequently causing rotational

Το σύστημα έχει ευέλικτα χαρακτηριστικά έτσ σε διάφορα σημεία όπως : στην παραλία, σε θάλασσας και υποθαλάσσια . The system has flexible characteristics etc. in various places such as: on the beach, in the sea and underwater.

ε φλοτέρ ή πλατφόρμα στην Εικόνα 4 with float or platform in Figure 4

να (9) προσαρμόζοντας το φλοτέρ (12) στην μένο με τον άξονα (9). Λόγω της ανοδικής -άξονα (9) να έχει κάθετη γραμμική κίνηση κίνηση του άξονα κίνησης (10). to (9) by fitting the float (12) to the shaft (9). Due to the upward -axis (9) to have a vertical linear movement movement of the movement axis (10).

ι ώστε να καθιστά την τοποθέτηση του ικανή λιμενοβραχίονες, στην επιφάνεια της i so as to make the placement of jetties capable, on its surface

Claims

1. Electric energy production system with wave energy change in single-turn rotary characterized by the fact that the subsystem (17) at point (18) supports the resistor (19) where it receives wave energy movement and transmits it to the axis (9) as a linear one. The linear motion forces the gears (3-6) into corresponding rotary motion where it is transmitted to the gears (4-7) respectively. The gears ( 4-7 ) transmit their proportional rotational movement to the gears ( 5-8 ) respectively, where they contain single-turn bearings of opposite direction. The gears (5-8) therefore transmit their same single-turn rotary motion to the shaft (10) where it is connected to the flywheel (2) and the generator (1).

2. Electrical energy production system according to claim 1, characterized in that the resistor (16) receives wave energy - movement and through the axes (15 - 14) transmits it to the axis (9) as a linear movement.

3. Electric power generation system according to claim 1, characterized in that the linear movement of the shaft (9) rotates the gears (3-6) according to its direction of movement.

4. Electric power generation system according to claim 1, characterized in that the gears (4-7) take rotary motion from the gears (3-6) respectively and transmit it to the single-turn gears (5-8).

5. Electric power generation system according to claim 1, characterized in that the gears (5-8) consist of single-turn bearings in opposite direction.

6. Electric power generation system according to claim 1 characterized in that the rotation axis (10) rotates in one direction receiving the same rotational impulse from the single-turn gears (5-8).

7. Electric power generation system according to claim 1 characterized in that the one-sided rotational movement of the shaft (10) can also be the result of more or less engaged gears, for example the gears (4-7) can be supported on one-way bearings and with the possibility of connecting them directly to the rotary shaft (10).

8. Electric power generation system according to claim 1, characterized in that by placing the drive lever (11) and with a suitable range of angular movement, we can have a rotational movement of the shaft (10).

9. Electrical energy production system according to claim 1, characterized in that the float (12) transmits the wave energy movement to the axis (9) as a linear movement.

10. Electricity generation system, since the shaft (15) rests on the support angle changeable.

energy to claim 1 characterized support system (17) at point (18) with

.