MD1184Z

MD1184Z - Instalaţie de conversiune a energiei valurilor

Info

Publication number: MD1184Z
Application number: MDS20170017A
Authority: MD
Inventors: Виорел БОСТАН; Ион БОСТАН; Валериу ДУЛГЕРУ; Кэтэлин ДУМИТРЕСКУ; Раду ЧОБАНУ; Олег ЧОБАНУ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-03-31
Also published as: MD1184Y

Abstract

Inventia se referă la domeniul surselor regenerabile de energie, şi anume la instalaţiile de conversiune a energiei valurilor.Instalaţia de conversiune a energiei valurilor include o carcasă, în interiorul căreia, pe partea de jos, sunt fixate cel puţin două perechi de cilindri pneumatici (4) cu pistoane (3), care comunică cu nişte corpuri plutitoare (1) prin intermediul unor tije cave (2), pe capătul de jos al cărora sunt instalate nişte supape (5). De asemenea instalaţia conţine un acumulator de presiune (8), care comunică cu cilindrii (4) prin intermediul unor conducte (7), totodată acumulatorul (8), printr-o conductă, comunică cu camera de aspiraţie a unui turbomotor cu ejecţie (9), arborele condus (10) al căruia este unit cu arborele conducător (11) al unui reductor planetar precesional (12), arborele condus (13) al căruia este unit cu rotorul unui generator electric (14), care sunt fixate pe partea de sus a carcasei.

Description

Inventia se referă la domeniul surselor regenerabile de energie, şi anume la instalaţiile de conversiune a energiei valurilor.

Este cunoscută instalaţia de conversiune a energiei valurilor care include o carcasă scufundată în apă, un dispozitiv de pompare a aerului comprimat, instalat pe fiecare corp plutitor, care alimentează o turbină conectată la un generator electric [1].

Dezavantajul acestei instalaţii constă în eficienţa de conversiune relativ redusă.

Cea mai apropiată soluţie este instalaţia, care include o carcasă, cel puţin un corp plutitor unit articulat de partea de jos a carcasei prin intermediul uneia sau a mai multor structuri de sprijin şi a unui sau a mai multor arbori de sprijin pentru a asigura o mişcare alternativă pistoanelor dispozitivului de pompare sub presiune a apei [2].

Dezavantajul acestei instalaţii constă în eficienţa redusă de conversiune a energiei valurilor.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în creşterea eficienţei de conversiune şi a productivităţii instalaţiei.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include o carcasă, în interiorul căreia, pe partea de jos, sunt fixate cel puţin două perechi de cilindri pneumatici cu pistoane, care comunică cu nişte corpuri plutitoare prin intermediul unor tije cave, pe capătul de jos al cărora sunt instalate nişte supape, un acumulator de presiune, care comunică cu cilindrii prin intermediul unor conducte, totodată acumulatorul, printr-o conductă, comunică cu camera de aspiraţie a unui turbomotor cu ejecţie, arborele condus al căruia este unit cu arborele conducător al unui reductor planetar precesional, arborele condus al căruia este unit cu rotorul unui generator electric, care sunt fixate pe partea de sus a carcasei.

Realizarea sistemului de conversiune a energiei valurilor în formă de corpuri plutitoare unite cu pistoanele cilindrilor pneumatici asigură acumularea energiei valurilor în acumulatoare de aer comprimat.

Conectarea turbomoturului cu ejecţie la acumulatorul cu aer comprimat şi reducerea vitezei unghiulare a arborelui condus asigură majorarea momentului de torsiune la rotorul generatorului electric şi majorarea puterii generate.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-2, care reprezintă:

- fig. 1, vederea generală a instalaţiei de conversiune a energiei valurilor;

- fig. 2, vederea generală a instalaţiei de conversiune a energiei valurilor cu acumulatorul în afara carcasei.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor include o carcasă, în interiorul căreia, pe partea de jos, sunt fixate cel puţin două perechi de cilindri pneumatici 4 cu pistoane 3, care comunică cu nişte corpuri plutitoare 1 prin intermediul unor tije cave 2, pe capătul de jos al cărora sunt instalate nişte supape 5. De asemenea instalaţia conţine un acumulator de presiune 8, care comunică cu cilindrii 4 prin intermediul unor conducte 7, totodată acumulatorul 8, printr-o conductă, comunică cu camera de aspiraţie a unui turbomotor cu ejecţie 9, arborele condus 10 al căruia este unit cu arborele conducător 11 al unui reductor planetar precesional 12, arborele condus 13 al căruia este unit cu rotorul unui generator electric 14, care sunt fixate pe partea de sus a carcasei.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor funcţionează în modul următor.

Mişcarea de translaţie pe direcţia verticală a corpurilor plutitoare 1 (ridicate de valuri) prin intermediul tijelor 2 se transmite pistoanelor 3 care efectuează comprimarea aerului în camerele de presiune 6 ale cilindrilor 4, aspirând prin cavitatea tijei 2 şi supapele 5. Aerul comprimat din camerele de presiune 6 prin supapele 5 se transmite în acumulatorul de aer comprimat 8. În continuare aerul din acumulatorul de aer comprimat 8, după ce atinge o presiune stabilită, alimentează turbomotorul cu ejecţie 10, antrenând în mişcare de rotaţie cu frecvenţă înaltă (n10=20000÷100000 min-1) roata pneumatică unită cu arborele condus 10. Mişcarea de rotaţie a arborelui condus 10 al turbomotorului cu ejecţie 9 este transmisă arborelui conducător 11 al reductorului planetar precesional 12, în care este redusă cu un grad înalt de reducţie. De exemplu, pentru n10=20000 min-1, turaţia generatorului electric n14=1500 min-1, gradul de reducere va fi:

.

Momentul de torsiune la rotorul generatorului electric va fi:

unde ηr.p. - randamentul reductorului planetar precesional ( ).

Soluţia tehnică propusă permite majorarea eficienţei de conversie şi a productivităţii de producere a energiei electrice. Deosebit de important este că poate asigura acumularea energiei şi producerea energiei electrice în orele de vârf de consum.

1. RU 2146774 C1 2000.03.20

2. US 2016327013 A1 2016.11.10

Claims

Instalaţie de conversiune a energiei valurilor, care include o carcasă, în interiorul căreia, pe partea de jos, sunt fixate cel puţin două perechi de cilindri pneumatici (4) cu pistoane (3), care comunică cu nişte corpuri plutitoare (1) prin intermediul unor tije cave (2), pe capătul de jos al cărora sunt instalate nişte supape (5), un acumulator de presiune (8), care comunică cu cilindrii (4) prin intermediul unor conducte (7), totodată acumulatorul (8), printr-o conductă, comunică cu camera de aspiraţie a unui turbomotor cu ejecţie (9), arborele condus (10) al căruia este unit cu arborele conducător (11) al unui reductor planetar precesional (12), arborele condus (13) al căruia este unit cu rotorul unui generator electric (14), care sunt fixate pe partea de sus a carcasei.