MD4855C1 - Instalaţie de conversiune a energiei valurilor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la domeniul surselor regenerabile de energie, şi anume la instalaţii de conversiune a energiei valurilor. Instalaţia, conform invenţiei, conţine o multitudine de elemente flotabile cave (1) identice, unite între ele articulat, şi o multitudine de corpuri submersibile cave (2) identice, aranjate cel puţin în două rânduri paralele de ambele părţi ale elementelor flotabile (1), montate cu acestea şi unite între ele articulat. Instalaţia mai conţine o multitudine de corpuri submersibile cave (3) identice, unite între ele articulat, aranjate cel puţin într-un rând sub elementele flotabile (1), unite articulat paralel cu acestea prin montanţi (4); nişte tije de acţionare (5) interconectate cu motoare hidraulice rotative (6) şi cu pompe bidirecţionale (7), care sunt montate pe elementele flotabile (1) şi conectate la un sistem de comandă programat cu un soft. Instalaţia este dotată cu plute (8), un cablu (9) şi o ancoră (10).

Description

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

Este cunoscută o instalaţie de conversiune a energiei valurilor, care conţine nişte secţii cilindrice unite articulat cu hidrocilindri, care sunt unite cu motoare hidraulice rotative, totodată motoarele hidraulice acţionează nişte generatoare electrice pentru a produce electricitate [1].

Dezavantajele instalaţiei cunoscute constau în posibilitatea funcţionării efective numai în intervalul de lungimi ale valurilor, comparabile cu lungimea unei secţii, precum şi în eficienţa scăzută din cauza acţiunii valurilor asupra instalaţiei date, numai din partea de jos.

Mai este cunoscută o instalaţie de conversiune a energiei valurilor, care conţine cel puţin două palete amplasate paralel, fiecare fiind executată dintr-un şir de secţiuni identice unite articulat între ele, care, fiind montată pe suprafaţa apei, repetă amplitudinea valurilor prin oscilaţiile sale, şi transformă aceste mişcări în mişcarea rotativă a rotorului generatorului electric [2].

Dezavantajul instalaţiei cunoscute constă în randamentul scăzut de conversiune a energiei la o gamă largă de amplitudine şi perioadă a valurilor.

De asemenea, este cunoscută o instalaţie de conversiune a energiei valurilor, care conţine o multitudine de elemente flotabile, care sunt interconectate între ele articulat, fiecare element flotabil fiind prevăzut cu o placă sau un element asemănător unei plăci, care este susţinută de elementul flotabil şi poziţionată astfel încât, în timpul utilizării instalaţiei, aceasta să fie scufundată sub nivelul apei, totodată instalaţia mai conţine mijloace pentru conversia mişcării relative a elementelor flotabile în energie utilă, cum ar fi electricitate [3].

Dezavantajul instalaţiei cunoscute constă în eficienţa scăzută din cauza utilizării parţiale a energiei valurilor, şi anume numai a celei care acţionează la suprafaţă.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenţia dată, constă în eliminarea dezavantajelor menţionate prin realizarea unei instalaţii, care asigură o eficienţă înaltă a utilizării energiei valurilor de diferite mărimi de amplitudine şi perioadă, precum şi extinderea intervalului de conversiune a energiei valurilor.

Problema se soluţionează prin aceea, că este utilizată o instalaţie cu o construcţie flexibilă, care, sub acţiunea mişcării valurilor, se auto-aliniază în direcţia răspândirii valurilor şi efectuează mişcări ondulatorii, care sunt transformate în mişcări de rotaţie a rotoarelor motoarelor hidraulice rotative.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor, conform invenţiei propuse, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că conţine o multitudine de elemente flotabile cave identice, unite între ele articulat prin axuri, şi o multitudine de corpuri submersibile cave identice, aranjate cel puţin în două rânduri paralele de ambele părţi ale elementelor flotabile, montate cu acestea şi unite între ele articulat prin axurile menţionate; totodată, instalaţia mai conţine o multitudine de corpuri submersibile cave identice, unite între ele articulat, aranjate cel puţin într-un rând, amplasate cel puţin într-un nivel sub elementele flotabile, unite articulat paralel cu acestea prin montanţi; nişte tije de acţionare interconectate cu motoare hidraulice rotative şi cu pompe bidirecţionale, care sunt montate pe elementele flotabile şi conectate la un sistem de comandă programat cu un soft. Instalaţia este dotată cu plute, un cablu şi o ancoră.

Rezultatul tehnic al invenţiei propuse constă în posibilitatea modificării masei instalaţiei de conversiune a energiei în dependenţă de amplitudinea şi perioada valurilor pentru obţinerea unui randament major de conversiune a energiei valurilor.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, schema instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, în stare de repaos;

- fig. 2, schema instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, vederea frontală;

- fig. 3, schema instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, în stare de lucru.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor conţine o multitudine de elemente flotabile cave 1 identice, unite între ele articulat prin axuri, astfel încât acestea să fie mobile unul faţă de celălalt, şi o multitudine de corpuri submersibile cave 2 identice, aranjate cel puţin în două rânduri paralele de ambele părţi ale elementelor flotabile 1, montate cu acestea şi unite între ele articulat prin axurile menţionate. Instalaţia mai conţine o multitudine de corpuri submersibile cave 3 identice, unite între ele articulat, aranjate cel puţin într-un rând, amplasate cel puţin într-un nivel sub elementele flotabile 1, unite articulat paralel cu acestea prin montanţii 4, nişte tije de acţionare 5 interconectate cu motoare hidraulice rotative 6 şi cu pompele bidirecţionale 7, montate pe elementele flotabile cave 1 şi conectate la un sistem de comandă programat cu un soft. Instalaţia este dotată cu plutele 8, cablul 9, şi ancora 10.

Instalaţia de conversiune a energiei valurilor funcţionează în felul următor.

Înainte de punerea în funcţiune a instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, se instalează ancora 10, de care prin cablul 9 este fixată instalaţia. Eelementele flotante 1 şi corpurile submersibile cave 2 şi 3, rând pe rând se umplu parţial cu apă şi se închid ermetic, după care instalaţia se montează pe apă, orientată în direcţia răspândirii valurilor, plutele 8, indicând locul amplasării instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, precum şi poziţionarea acesteia. Sub acţiunea valurilor, instalaţia se pune în funcţiune şi începe să efectueze mişcări ondulatorii simultan şi împreună cu valurile, configurând profilul lor, astfel, la o deplasare liniară a fiecărui val, instalaţia trece dintr-o poziţie în alta şi revine în poziţia iniţială, efectuând un ciclu de lucru, în care se produce o schimbare ciclică a unghiurilor dintre elementele flotabile 1, corpurile submersibile 3 şi montanţii 4, precum şi o deplasare reciprocă dintre elementele flotabile 1 şi corpurile submersibile 3, în rezultatul căreia se produce o deplasare liniară a tijelor de acţionare 5, care rotesc rotoarele motoarelor hidraulice rotative 6. Prin intermediul pompelor bidirecţionale 7, dirijate automat de un sistem de comandă programat cu un soft preinstalat (în figuri nu este arătat), elementele flotabile 1, pot fi umplute parţial cu un volum de apă, calculat de softul preinstalat, în dependenţă de parametrii valurilor, respectând astfel o anumită corelaţie dintre masa instalaţiei, amplitudinea şi perioada acţiunii valurilor create, pentru asigurarea unui randament înalt al funcţionării instalaţiei pentru o conversiune maximă a energiei valurilor şi ca rezultat, obţinerea unei eficienţe înalte de conversiune a energiei pe tot intervalul de lucru al valurilor. În timpul funcţionării instalaţiei de conversiune a energiei valurilor, în dependenţă de amplitudinea şi perioada valurilor, sistemul de comandă programat, în baza softului preinstalat, pune în funcţiune pompele bidirecţionale 7, montate pe elementele flotabile 1, pentru umplerea parţială a acestora cu apă sau evacuarea apei din cavitatea lor, astfel mărind sau micşorând masa elementelor flotabile 1, conform parametrilor stabiliţi de softul preinstalat, având scopul menţinerii unei corelaţii calculate dintre masa instalaţiei, amplitudinea şi perioada valurilor create, pentru obţinerea unui regim eficient de conversiune maximă a energiei valurilor formate. Corpurile submersibile 2 identice, unite între ele articulat, aranjate cel puţin în două rânduri paralele de ambele părţi ale elementelor flotabile 1, montate cu acestea, pe aceleaşi axuri ale elementelor flotabile 1, asigură stabilitatea instalaţiei de conversiune a energiei valurilor în timpul funcţionării, prevenind o înclinare laterală periculoasă a instalaţiei, menţinând-o astfel în poziţia de lucru.

Umplerea elementelor flotabile cave 1, precum şi a corpurilor submersibile cave 2 şi 3 cu apă, este o soluţie tehnică de modificare a masei instalaţiei de conversiune a energiei valurilor în dependenţă de energia valurilor formate, fapt de care depinde funcţionarea eficientă a acesteia pentru obţinerea unui randament major de captare şi conversiune a energiei valurilor, având, în acelaşi timp, şi un efect economic ce ţine de reducerea masei metalului folosit la fabricarea instalaţiei, precum şi la transportarea şi deservirea acesteia.

1. Pelamis Wave Energy Converter, Wikipedia, the three encyclopedia, 2007 (regăsit în Internet la 2015.12.09, url: <https://en.Wikipedia.org/wiki/Pelamis_Wave_Energy_Converter>)

2. EP 3350437 A1 2018.07.25

3. US 4098084 A 1978.07.04

Claims (1)

1. Instalaţie de conversiune a energiei valurilor, care conţine o multitudine de elemente flotabile cave identice, unite între ele articulat prin axuri, şi o multitudine de corpuri submersibile cave identice, aranjate cel puţin în două rânduri paralele de ambele părţi ale elementelor flotabile, montate cu acestea şi unite între ele articulat prin axurile menţionate, totodată instalaţia mai conţine o multitudine de corpuri submersibile cave identice, unite între ele articulat, aranjate cel puţin într-un rând, amplasate cel puţin într-un nivel sub elementele flotabile, unite articulat paralel cu acestea prin montanţi; nişte tije de acţionare interconectate cu motoare hidraulice rotative şi cu pompe bidirecţionale, care sunt montate pe elementele flotabile şi conectate la un sistem de comandă programat cu un soft; instalaţia este dotată cu plute, un cablu şi o ancoră.