JP5579924B2 - 潮汐エネルギー海水脱塩システム、および発電システム、および一体エネルギー利用システム - Google Patents
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Description
上記海水蒸発塔は、浮動樽と固定樽とを有し、上記浮動樽は、上記固定樽に対して上下移動可能であり、この浮動樽と固定樽との間は、シール部によりシールされ、上記浮動樽は、上記潮汐エネルギー発電装置の出力部材と接続され、この潮汐エネルギー発電装置は、上記固定樽に対して上記浮動樽を移動させることができ、上記固定樽の底部は、海水を受けるために用いられ、この固定樽の上部は、パイプラインを介して上記蒸気凝縮塔に接続され、上記蒸気凝縮塔は、パイプラインを介して真水レシーバーに接続されることを特徴とする。
ステップa:図1に示されている初期ステージにおいて、ブイ3を密閉し、空にする。
ステップb:漲潮時に、図1、図2を参照して、浮力によって上昇するブイ3の位置エネルギーをエネルギー貯蔵部8の重力位置エネルギーに変換する。
ステップc:図3に示されているように、高潮に近いとき、あるいは高潮時に、ブイ3を水で満たす。すなわち、上部バルブ21と下部バルブ2とを開放し、潮水が下位バルブ2を介してブイに入れられ、ブイの空所内の空気が、上部バルブを介して排出され、潮水が速くブイを満たすようにする。
ステップd:また図3を参照すると、落潮時に、上部バルブ21と下部バルブ2とを閉じて、ブイ3が水で満たされている密閉体になるようにし、重力で下降するブイ3の位置エネルギーをエネルギー貯蔵部の重力位置エネルギーに変換する。
ステップe:図4に示されているように、エネルギー貯蔵部の重力位置エネルギーを電気エネルギーに変換する。
ステップd:次の潮が到着すると、上述のステップを繰り替えす。
(1)海水位:海水位は低潮時である。
(2)ブイ3の位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3は、エネルギー貯蔵部8の圧力を受けて海水中に沈められ、空気で満たされ、そして、その上面が僅かに海水の上にある。「密閉された空のポンツーン」の状態で、吸気排気バルブ(上部バルブ)21と取水排水バルブ(下部バルブ)2とは共に閉じられている(図2を参照すると理解できる)。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:ソレノイドクラッチ11が閉じられ、ラチェットロッド10をしっかりと掴んでいる。ソレノイドクラッチ17,18は開放され、ラチェットロッド16が解放されている。
(4)エネルギー貯蔵部8の位置:「エネルギー貯蔵部」A,B,Cの各グループの重力がクラッチ11とタイロッド10との間の噛み合わせを介して、ブイブラケット7に加えられ、ブイ3が受ける浮力は、この重力に等しい。エネルギー貯蔵部8は最低位置にある。
(1)海水位:海水位は、低潮時の位置から高潮時の位置まで漸次上昇する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイは、空気で満たされているので、浮力を受けて高潮時の位置まで上昇する。吸気排気バルブ(上部バルブ)21と取水排水バルブ(下部バルブ)2とは共に閉じられている(図2を参照すると理解できる)。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:海水面が上昇している間、ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。一方、ソレノイドクラッチ17は閉じられ、ラチェットロッド16をしっかり掴んでいる。ソレノイドクラッチ18は開放され、ラチェットロッド16はその場所にスライドすることができる。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:海水面が上昇している間、ブイブラケット7に取り付けられたソレノイドクラッチ11が、ラチェットロッド10をしっかり掴み、全ての「エネルギー貯蔵部」を引っ張って、高潮時の位置まで漸次上昇させる。
(5)ラチェットホイールの状態:エネルギー貯蔵部8は、このラチェットホイールの外輪13周りの鎖12を介してタイロッド16と連結されている。エネルギー貯蔵部8が上昇するとき、エネルギー貯蔵部は、ラチェットホイール13をスピンドル15に対して反対方向に回転させる。ラチェットホイール13,14の間の伝達は一方向だけに作用するので、ラチェットホイール13はスピンドル15を駆動しない。
(6)スピンドル15の状態:スピンドル15は回転しない。
(1)海水位:海水位は高潮時の位置のままである。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3は高潮時の位置のままである。吸気排気バルブ(上部バルブ)21と取水排水バルブ(下部バルブ)2とを閉じるよう電磁制御システムを作動させて、ブイ3が「水でみたされたポンツーン」になり、重力を受けて下降する。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。ソレノイドクラッチ17が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかり掴んでいる。ソレノイドクラッチ18が開放され、ラチェットロッド16は、その場所にスライドすることができる。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:全ての「エネルギー貯蔵部」A,B,Cは、高潮時の位置にある。
(5)ラチェットホイールの状態:ラチェットホイール13,14は共に回転しない。
(6)スピンドルの状態:スピンドル15は回転しない。
(1)海水位:海水位は高潮時の位置から低潮時の位置まで下降する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3は高潮時の位置から下降する。取水排水バルブ2が海水面から0.2m離れた位置に到達するとき、ソレノイドクラッチ17,18が、ブイ3の下降を止めるよう制御される。吸気排気バルブ21と取水排水バルブ2とを開放するように電磁制御システムを作動させて、海水が自由下降により排出されるようにする。海水が排出された後、吸気排気バルブ21と取水排水バルブ2とが閉じられ、ブイ3が「密閉された空のポンツーン」の状態に戻る。このとき、ブイがエネルギー貯蔵部およびブイの重量によって次第に海水に入るようにクラッチ11,17,18を制御して、初期ステージの位置に戻る。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。下降が始まると、ソレノイドクラッチ17が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴み、このラチェットロッド16がエネルギー貯蔵部8を引っ張って、ブイ3の下降と共にエネルギー貯蔵部8が上昇するようにする。ブイ3が低潮の海水面近く0.2mに下降したとき、クラッチ17が閉じられ、タイロッド16をしっかりと掴む。同時に、プラットフォーム上のクラッチ18が閉じられ、タイロッド16を同様にしっかりと掴み、海水面に近い位置でブイを維持する。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:エネルギー貯蔵部8は、ラチェットロッド16および鎖12により引っ張られ、高潮時の位置から上昇し続ける。上昇高さは、潮汐差Hからブイの高さhを引いたものである(hはHよりも遙かに小さく、無視することができる。つまり、ブイの上昇高さはHである)。したがって、エネルギー貯蔵部8の総上昇高さは、おおよそ潮汐差の2倍、つまり2Hに等しい。エネルギー貯蔵部8が最高位置に到達したとき、ソレノイドクラッチ18が閉じられ、タイロッド16をしっかりと掴み、エネルギー貯蔵部を最高位置で維持する。このとき、エネルギー貯蔵部8の位置エネルギーは、E=mg2Hである。つまり、潮汐エネルギーの2倍である。
(5)ラチェットホイールの状態:ロッド16が下降するとき、ラチェットホイールの外輪13およびスピンドル15は、スピンドル15を動かすことなく反時計回りに回転する。
(6)スピンドルの状態:スピンドル15は回転しない。
(1)海水位:海水位は、再度、低潮時にある。
(2)ブイ3の位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3は、エネルギー貯蔵部8からの圧力を受けて海水中にあり、空気で満たされており、その上面が海水面の僅かに上にある。つまり、ブイ3は、「密閉された空のポンツーン」の状態であり、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とは共に閉じられている。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:連続して電気を生成するために、全てのエネルギー貯蔵部が低潮時にエネルギーを解放することができるわけではない。全てのエネルギー貯蔵部は3つのグループA,B,Cに分けられ、PLCはプログラムに従って制御して、ソレノイドクラッチ18を開放し、ラチェットロッド16を解放する。その結果、各エネルギー貯蔵部は重力に従って最高位置から降下する。鎖12は、外輪13とスピンドル15を同じ方向に回転させ、スピンドル15が減速装置および発電装置セットにトルクを伝える。各グループは、以下の方法でエネルギーを解放する。
グループA:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16が解放される。グループAの各エネルギー貯蔵部は、エネルギーを解放するために異なる時間で下降するようにする。
グループB:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16が解放される。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16が解放される。
(4)図9cに示すエネルギー貯蔵部の位置:各グループのエネルギー貯蔵部は、以下の方法で動き、エネルギーを解放する。
グループA:低潮時、グループAの各エネルギー貯蔵部は、エネルギーを解放するため異なる時間で下降する。低潮が終了したとき、全てのエネルギー貯蔵部が、最高位置2Hから最低点に到達する。同時にエネルギー解放プロセスが終了し、発電のためスピンドル15が回転する。
グループB,C:低潮時、エネルギー貯蔵部が最高位置で維持され、漲潮時、高潮時、落潮時に、順に動く。各ステージにおいて、エネルギーを解放するエネルギー貯蔵部が常に存在することができるようにして、スピンドルに連続して電気を生成させる。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA:エネルギー貯蔵部が下降するとき、鎖12が、外輪13およびスピンドル15を同じ方向に回転させ、ラチェットホイール13,14を介して、外輪13のトルクを内輪14に伝えて、スピンドル15を回転させる。
グループB,C:エネルギー貯蔵部を最高位置で維持する。各エネルギー貯蔵部に対応するラチェットホイールは回転しない。
(6)スピンドル15の状態:スピンドル15は、グループAのエネルギー貯蔵部によって動かされ、時計回りに回転する。その結果、減速装置が駆動され、電気を生成するために発電装置を動かす。
(1)海水位:海水位は、低潮時の位置から高潮時の位置まで次第に上昇する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイは、空気で満たされているので、浮力を受けて高潮時の位置まで上昇する。取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とは、共に閉じられている。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA:ソレノイドクラッチ11は閉じたままで、ラチェットロッド10をしっかりと掴んでいる。高潮時の位置に到達後、ソレノイドクラッチ11は開放され、ラチェットロッド10が解放される。一方、ソレノイドクラッチ17は閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んでいる。
グループB:ソレノイドクラッチ18が開放され、ラチェットロッド16が解放されて、グループBのエネルギー貯蔵部を下降させる。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んで、グループCのエネルギー貯蔵部を最高位置に維持する。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA:ブイブラケット7上のソレノイドクラッチ11は、ラチェットロッド10をしっかりと掴み、グループAの全ての「エネルギー貯蔵部」を高潮時の位置まで漸次上昇するように引っ張る。そして、エネルギー貯蔵部の第2周期が始まる。
グループB:漲潮時、グループBのエネルギー貯蔵部は、最高位置から下降し、スピンドルを動かす。
グループC:グループCのエネルギー貯蔵部は最高位置に維持される。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA:エネルギー貯蔵部が上昇し、鎖12がラチェットホイールの外輪13をスピンドル1に対して反対に回転させる。ラチェットホイール13,14の間の伝達が一方向だけに作用するので、スピンドル15は影響されない。
グループB:エネルギー貯蔵部が下降し、ラチェットホイールの外輪13とスピンドル15を同じ方向に回転させて、トルクがスピンドル15に伝えられる。
グループC:エネルギー貯蔵部は最高位置に維持されたままであり、ラチェットホイールは回転しない。
(6)スピンドル15の状態:スピンドルは、グループBのエネルギー貯蔵部により動かされて、反時計回りに回転し、電気を生成するための発電装置で減速装置を作動させる。
(1)海水位:海水位は高潮時の位置のままである。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3は、高潮時の位置のままであり、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを開放するように電磁制御システムを作動させて、高潮時のブイを海水で満たす。その後、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを閉じるように電磁制御システムを作動させると、ブイ3が「水で満たされたポンツーン」になり、重力に従って降下する。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA:ソレノイドクラッチ11は開放され、ラチェットロッド10が解放されている。ソレノイドクラッチ17は閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んでいる。ソレノイドクラッチ18は開放され、ラチェットロッド16が、その場所にスライドすることができる。
グループB:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16がスライドする。従って、エネルギー貯蔵部が下降する。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んでいる。従って、エネルギー貯蔵部は、最高位置のままである。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA:エネルギー貯蔵部は、高潮時の位置をとる。
グループB:エネルギー貯蔵部は、下降する。
グループC:エネルギー貯蔵部は、最高位置のままである。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA:ラチェットホイールは動かない。
グループB:ラチェットホイールの外輪がスピンドルと同じ方向に動き、スピンドルを動かす。
グループC:ラチェットホイールは動かない。
(6)スピンドルの状態:グループBのエネルギー貯蔵部により動かされたスピンドルは、発電装置に電気を生成させるため、時計回りに回転する。
(1)海水位:海水位は、高潮時の位置から低潮時の位置まで次第に下降する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイ3が高潮時の位置から下降する。取水排水バルブ2が海水面から0.2m離れた位置に到達すると、ソレノイドクラッチ17,18は、ブイ3が下降するのを止める。電磁制御システムが、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを開放するよう制御して、海水が自由下降で排出されるようにする(図9に示す)。海水が排出された後、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とが閉じられ、ブイ3は「密閉された空のポンツーン」の状態に戻る。このとき、ブイはエネルギー貯蔵部およびブイ自身の重量によって次第に海中に入り、初期ステージの位置に戻る。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA:ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。潮汐が下降し始めると、ソレノイドクラッチ17が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴み、このラチェットロッド16がエネルギー貯蔵部を引っ張って、エネルギー貯蔵部がブイ3の下降と共に上昇するようにする。ブイ3が低潮の海水面近く0.2mに下降すると、クラッチ17が閉じられ、タイロッド16を掴むと同時に、プラットフォームのクラッチ18が閉じられ、同様にタイロッド16を掴んで、この位置にブイを維持する。
グループB:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16がスライドできるようにする。また、エネルギー貯蔵部が、最低位置に下降する。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んで、エネルギー貯蔵部が下降しないようにする。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA:エネルギー貯蔵部が、ラチェットロッド16と鎖12により引っ張られて、高潮時の位置から最高位置2Hまで上昇し続ける。エネルギー貯蔵部が最高位置に到達すると、ソレノイドクラッチ18が閉じられ、タイロッド16を掴み、エネルギー貯蔵部を最高位置に維持する。
グループB:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16がスライドできるようにする。また、エネルギー貯蔵部が、次第に最低位置に下降する。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んで、エネルギー貯蔵部が下降しないようにする。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA:ラチェットホイールの外輪は、スピンドルの回転方向とは逆の方向に回転する。従って、スピンドルを動かさない。
グループB:ラチェットホイールの外輪13は、スピンドルの回転方向と同じ方向に回転する。従って、スピンドル15を動かす。
グループC:ラチェットホイールの外輪13は回転しない。
(6)スピンドル15の状態:スピンドルが、グループBのエネルギー貯蔵部により駆動され、発電装置に電気を生成させるために時計回りに回転する。
(1)海水位:海水位は低潮時である。
(2)ブイ3の位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイはエネルギー貯蔵部から圧力を受けて海水中にあり、空気で満たされ、その上面が海水のやや上側にある。ブイは「密閉された空のポンツーン」の状態である。取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とは共に閉じられている。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、グループAの各エネルギー貯蔵部がエネルギーを解放するため異なる時間で下降するように、ラチェットロッド10,16が解放される。
グループB:ソレノイドクラッチ11が閉じられ、ラチェットロッド10をしっかりと掴んでいる。
グループC:ソレノイドクラッチ18が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んでいる。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA:低潮時、グループAの各エネルギー貯蔵部が、エネルギーを解放するため異なる時間で下降する。低潮が終わるとき、全てのエネルギー貯蔵部が最高位置2Hから最低位置に到達し、エネルギー解放プロセスが終了する。発電するためスピンドルを回転させる。
グループB:エネルギー貯蔵部が最低位置に下降する。
グループC:エネルギー貯蔵部は最高位置に維持される。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA:エネルギー貯蔵部が下降するとき、鎖がラチェットホイールの外輪をスピンドルと同じ方向に回転させ、ラチェットホイールを介して、ラチェットホイールの外輪のトルクをラチェットホイールの内輪に伝えて、スピンドルを回転させるようにする。
グループB:エネルギー貯蔵部は最低位置に到達する。ラチェットホイールは回転しない。
グループC:エネルギー貯蔵部は最高位置を維持し、対応するラチェットホイールは回転しない。
(6)スピンドルの状態:スピンドルは、グループAのエネルギー貯蔵部によって動かされ、時計回りに回転する。その結果、減速装置を動かして、この減速装置が発電装置に電気を生成させる。
(1)海水位:海水位は、低潮時の位置から高潮時の位置まで漸次上昇する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイは、空気で満たされているため、浮力を受けて高潮時の位置まで上昇する。取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とは共に閉じられている。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA,グループB:ソレノイドクラッチ11は閉じたままで、ラチェットロッド10をしっかりと掴んでいる。高潮時の位置に到達した後、ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。一方、ソレノイドクラッチ17が閉じられ、ラチェットロッド16を掴んでいる。
グループC:ソレノイドクラッチ11,17,18が開放され、ラチェットロッド16が解放される。エネルギー貯蔵部は最高位置から下降する。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA,グループB:ブイブラケットのソレノイドクラッチ11が、ラチェットロッド10をしっかりと掴み、全ての「エネルギー貯蔵部」を引っ張って、高潮時の位置まで漸次上昇させる。そうすると、エネルギー貯蔵の第3周期が始まる。
グループC:エネルギー貯蔵部が、最高位置から下降する。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA,グループB:エネルギー貯蔵部が上昇し、鎖がラチェットホイールの外輪をスピンドルに対して反対に回転させる。ラチェットホイール13,14間の伝達は一方向であるため、スピンドル15は影響を受けない。
グループC:エネルギー貯蔵部は下降し、ラチェットホイールは順方向に回転する。
(6)スピンドルの状態:スピンドルが、グループCのエネルギー貯蔵部により動かされ、時計回りに回転し、電気を生成するための発電装置で減速装置を作動させる。
(1)海水位:海水位は高潮時の位置のままである。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイは高潮時の位置のままである。電磁制御システムを作動させて、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを開放する。海水が高潮時のブイを満たし、その後、電磁制御システムを作動させて、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを閉じる。ブイ3は「水で満たされたポンツーン」になり、重力に従って下降する。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA,グループB:ソレノイドクラッチ11は開放され、ラチェットロッド10が解放される。ソレノイドクラッチ17は閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴んでいる。ソレノイドクラッチ18は開放され、ラチェットロッド16がその場所にスライドすることができる。
グループC:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16が解放される。従って、エネルギー貯蔵部が最高位置から下降する。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA,グループB:エネルギー貯蔵部は、高潮時の位置をとる。
グループC:エネルギー貯蔵部は、最高位置から下降する。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA,グループB:エネルギー貯蔵部が上昇し、鎖がラチェットホイールの外輪13をスピンドルに対して反対に回転させる。ラチェットホイール13,14間の伝達が一方向なので、スピンドルは影響を受けない。
グループC:エネルギー貯蔵部が下降し、ラチェットホイールが時計回りに回転する。
(6)スピンドルの状態:スピンドルは、グループCのエネルギー貯蔵部により駆動され、発電装置に電気を生成させるために、反時計回りに回転する。
(1)海水位:海水位は、高潮時の位置から低潮時の位置まで下降する。
(2)ブイの位置および上部バルブと下部バルブの状態:ブイが高潮時の位置から下降する。取水排水バルブ2が海水面から0.2m離れた位置にあるとき、ブイ3が下降しないように、ソレノイドクラッチ17,18が制御される。電磁制御システムを作動させて、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とを開放し、海水が自由下降で排水されるようにする(図9bに示す)。海水が排水された後、取水排水バルブ2と吸気排気バルブ21とが閉じられ、ブイ3が「密閉された空のポンツーン」の状態に戻る。このとき、ブイは、エネルギー貯蔵部およびブイ自身の重量に従って次第に海水に入り、初期ステージの位置に戻る。
(3)ソレノイドクラッチおよびラチェットロッドの状態:
グループA,グループB:ソレノイドクラッチ11が開放され、ラチェットロッド10が解放される。潮汐が下降し始めると、ソレノイドクラッチ17が閉じられ、ラチェットロッド16をしっかりと掴み、ラチェットロッド16がエネルギー貯蔵部を引っ張って、エネルギー貯蔵部をブイの下降と共に上昇させる。ブイ3が低潮の海水面の近く0.2mに下降すると、クラッチ17が閉じられタイロッド16をしっかりと掴むと同時に、クラッチ18が閉じられ同様にタイロッド16を掴んで、ブイをこの位置に維持する。
グループC:ソレノイドクラッチ11,17,18が全て開放され、ラチェットロッド10,16が解放されるため、エネルギー貯蔵部が上昇する。
(4)エネルギー貯蔵部の位置:
グループA,グループB:エネルギー貯蔵部は、最高位置2Hに到達する。
グループC:エネルギー貯蔵部は下降する。
(5)ラチェットホイールの状態:
グループA,グループB:エネルギー貯蔵部が上昇し、鎖がラチェットホイールの外輪をスピンドルに対して反対に回転させる。ラチェットホイール13,14間の伝達は一方向であるので、スピンドルは影響を受けない。
グループC:エネルギー貯蔵部が下降し、ラチェットホイールが順方向に回転する。
(6)スピンドルの状態:スピンドルは、グループCのエネルギー貯蔵部により動かされて、反時計回りに回転して、発電装置に電気を生成させる。
このステージから、第1周期の運動が繰り返される。潮汐の影響の下、上述の進行に従って、各グループのエネルギー貯蔵部が異なる時間で連続して上昇および下降し、スピンドルを連続して回転させて、潮汐エネルギーをエネルギー貯蔵部の機械的エネルギーに変換する。したがって、途切れることなく電気を生成する。
異なる周期には、グループBのエネルギー貯蔵部とグループCのエネルギー貯蔵部との間の相対運動だけに違いがある。
1,風力発電施設と太陽光プラントは共に大規模な陸地を占有する必要があり、建設および管理に関するコストが増大するだけで無く、資源利用の観点から、土地資源をも著しく消費する。
2.風力発電と太陽光発電は共に、連続発電および発電の質を確実なものとするために、大量のバッテリー群および変換器を必要とし、発電コストを増大させるだけでなく、バッテリーの長期作動およびメンテナンス中に作り出される化学物質から2次汚染をももたらす。
Claims (13)
- 潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
潮汐エネルギー発電装置と、海水蒸発塔と、蒸気凝縮塔とを備え、
上記海水蒸発塔は真空ポンプを有し、この真空ポンプは、上記潮汐エネルギー発電装置がこの真空ポンプを駆動させることができるように、上記潮汐エネルギー発電装置のエネルギー出力シャフトに接続され、
上記真空ポンプは、パイプラインを介して上記海水蒸発塔に接続され、
上記真空ポンプの出力端は、パイプラインを介して上記蒸気凝縮塔に接続され、
上記蒸気凝縮塔は、パイプラインを介して真水レシーバーに接続され、
上記潮汐エネルギー発電装置は、エネルギー貯蔵部を有する少なくとも1つのシステムユニットを備え、
このシステムユニットは、
さらに、空所と、底部に設けられた制御取水排水バルブと、上部に設けられた制御吸気排気バルブとを含むブイを有し、
さらに、比率リフティングシステムを有し、このリフティングシステムは、上記ブイと接続されるブイブラケットと、リフト部材と、部材リフトクラッチと、柔軟伝達部材と、プーリーと、下降部材と、部材下降クラッチとを有し、上記柔軟伝達部材は、上記プーリーを迂回すると共に、上記プーリーの両側のそれぞれに上記リフト部材と上記下降部材とを吊し、上記ブイブラケットの両側には、このブイブラケットと上記リフト部材とを着脱自在に接続する上記部材リフトクラッチと、上記ブイブラケットと上記リフト部材とを着脱自在に接続する上記部材下降クラッチとが設けられ、上記リフト部材は、上記エネルギー貯蔵部に接続され、
さらに、上記エネルギー貯蔵部が下降する時に、このエネルギー貯蔵部により駆動されると共に、上記エネルギー貯蔵部に接続された出力シャフトを有する
ことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記海水蒸発塔は、さらに加熱装置を有し、この加熱装置は、上記海水蒸発塔に入る海水を予熱することを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記プーリーはラチェットホイールであり、このラチェットホイールの内輪は伝達スピンドルに固定され、このラチェットホイールの外輪は、このラチェットホイールの外輪を駆動する上記柔軟伝達部材を迂回させ、
上記ラチェットホイールの伝達方向は、上記エネルギー貯蔵部の下降方向に沿っていて、
下降中に、上記エネルギー貯蔵部は上記ラチェットホイールを駆動することができ、
上記伝達スピンドルが上記出力シャフトである
ことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記システムユニットは、上記ブイと上記比率リフティングシステムとが設けられた海上プラットフォームを有し、
上記リフト部材は、柔軟引張部材を介して上記エネルギー貯蔵部に接続され、この柔軟引張部材は、上記海上プラットフォームから離れた位置まで伸びると共に、この位置において、上記エネルギー貯蔵部を吊すためのプーリーを迂回する
ことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記システムユニットは、上記ブイと上記比率リフティングシステムとが設けられた海上プラットフォームと、この海上プラットフォームから離れた位置に配置されたラチェットホイールと、を有し、
上記リフト部材は、柔軟引張部材を介して上記エネルギー貯蔵部に接続され、この柔軟引張部材は、上記海上プラットフォームから離れた上記位置まで伸びると共に、この位置において、上記エネルギー貯蔵部を吊すための上記ラチェットホイールを迂回し、
上記ラチェットホイールの内輪は、伝達スピンドルに固定されると共に、このラチェットホイールの外輪は、この外輪を駆動する上記柔軟引張部材を迂回させ、
上記ラチェットホイールの伝達方向は、上記エネルギー貯蔵部の下降方向に沿っていて、
下降中の上記エネルギー貯蔵部は、上記ラチェットホイールを駆動することができ、
上記伝達スピンドルが出力シャフトである
ことを特徴とするシステム。 - 請求項5に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
複数のシステムユニットの上記エネルギー貯蔵部についての複数の上記柔軟引張部材は、同じ上記伝達スピンドルに設けられた複数の上記ラチェットホイールを迂回することを特徴とするシステム。 - 請求項4または5に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記柔軟引張部材は、上記海上プラットフォームから離れて、陸上の位置まで伸び、上記エネルギー貯蔵部の真下にピットを形成することを特徴とするシステム。 - 潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
潮汐エネルギー発電装置と、海水蒸発塔と、蒸気凝縮塔とを備え、
上記海水蒸発塔は、浮動樽と固定樽とを有し、
上記浮動樽は、上記固定樽に対して上下移動可能であり、この浮動樽と固定樽との間は、シール部によりシールされ、
上記浮動樽は、上記潮汐エネルギー発電装置の出力部材と接続され、この潮汐エネルギー発電装置は、上記固定樽に対して上記浮動樽を移動させることができ、これらの樽のシールスペースのボリュームを拡大し、陰圧を形成して、この陰圧下で、これらの樽内の海水を蒸発させ、
上記固定樽の底部は、海水を受けるために用いられ、この固定樽の上部は、パイプラインを介して上記蒸気凝縮塔に接続され、
上記蒸気凝縮塔は、パイプラインを介して真水レシーバーに接続され、
上記潮汐エネルギー発電装置は、少なくとも1つのシステムユニットを備え、
このシステムユニットは、
さらに、空の空洞と、底部に設けられた制御取水および排水バルブと、上部に設けられた制御吸気および排気バルブとを含むブイを有し、
さらに、比率リフティングシステムを有し、このリフティングシステムは、上記ブイと接続されるブイブラケットと、リフト部材と、部材リフトクラッチと、柔軟伝達部材と、プーリーと、下降部材と、部材下降クラッチとを有し、上記柔軟伝達部材は、上記プーリーを迂回すると共に、上記プーリーの両側のそれぞれに上記リフト部材と上記下降部材とを吊し、上記ブイブラケットの両側には、このブイブラケットと上記リフト部材とが着脱自在に接続される上記部材リフトクラッチと、このブイブラケットと上記リフト部材とが着脱自在に接続される上記部材下降クラッチとが設けられ、
さらに、海上プラットフォームを有し、この海上プラットフォームは、上記ブイおよび上記比率リフティングシステムが取り付けられ、上記海水蒸発塔および上記蒸気凝縮塔が陸上に配置されて、柔軟引張部材が、上記海上プラットフォームから離れて陸上の位置まで伸びると共に、この位置において、上記浮動樽を吊すためのプーリーによって案内される
ことを特徴とするシステム。 - 請求項8に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記海水蒸発塔は、加熱装置を有し、この加熱装置は、上記海水蒸発塔に入る海水を予熱して、陰圧下で、この海水の蒸発速度を向上させることを特徴とするシステム。 - 請求項8に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、
上記柔軟引張部材を案内する上記陸上の位置にあるプーリーは、ラチェットホイールであり、
上記ラチェットホイールの内輪は、上記伝達スピンドルに固定され、上記ラチェットホイールの外輪は、この外輪を駆動する上記柔軟伝達部材を迂回させ、
上記ラチェットホイールの伝達方向は、上記浮動樽の下降方向に沿っており、
下降中の上記浮動樽は、上記ラチェットホイールを駆動可能である
ことを特徴とするシステム。 - 潮汐エネルギー海水脱塩および電力生成システムにおいて、
請求項1または8に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムを備えると共に、この潮汐エネルギー海水脱塩システムは、蒸気圧力タンクと、蒸気タービンとをさらに備え、
蒸気を上記蒸気凝縮塔に導くパイプラインは、最初に上記蒸気圧力タンクに接続され、この蒸気圧力タンクが、蒸気を受け取り、かつ、貯蔵し、
上記蒸気タービンは、パイプラインを介して上記蒸気圧力タンクに接続され、この蒸気圧力タンクから蒸気出力を受け取り、
上記蒸気タービンの出力シャフトは、発電装置セットに接続され、一方、上記蒸気タービンは、パイプラインを介して上記蒸気凝縮塔に接続されている
ことを特徴とするシステム。 - 潮汐エネルギー、風力、および太陽エネルギーを用いた3次元エネルギー一体利用システムにおいて、
請求項5または10に記載の潮汐エネルギー海水脱塩システムを備えると共に、この潮汐エネルギー海水脱塩システムは、蒸気圧力タンクと蒸気タービンとをさらに備え、
蒸気を上記蒸気凝縮塔に導くパイプラインは、最初に上記蒸気圧力タンクに接続され、この蒸気圧力タンクが、蒸気を受け取り、かつ、貯蔵し、
上記蒸気タービンは、パイプラインを介して上記蒸気圧力タンクに接続され、この蒸気圧力タンクから蒸気出力を受け取り、
上記蒸気タービンの出力シャフトは、発電装置セットに接続され、一方、上記蒸気タービンは、パイプラインを介して上記蒸気凝縮塔に接続され、
上記海上プラットフォームには、太陽熱ヒータと風力発電装置とが取り付けられ、この太陽熱ヒータは、上記海水蒸発塔に流れ込む海水を加熱するために、パイプラインを介して上記海水蒸発塔に接続され、上記風力発電装置は、上記蒸気凝縮塔の電気加熱装置に電気接続されている
ことを特徴とするシステム。 - 請求項12に記載の潮汐エネルギー、風力、および太陽エネルギーを用いた3次元エネルギー一体利用システムにおいて、
上記潮汐エネルギー海水脱塩システムにおいて、少なくとも上記海水蒸発塔および上記蒸気圧力タンクのどちらか一方は、電気加熱装置を有することを特徴とするシステム。
Applications Claiming Priority (3)
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