MD778Z

MD778Z - Convertor de energie a valurilor

Info

Publication number: MD778Z
Application number: MDS20130182A
Authority: MD
Inventors: Мирча БОЛОГА; Фёдор ГРОСУ; Владимир ШКИЛЁВ; Олег МОТОРИН; Альберт ПОЛИКАРПОВ
Original assignee: Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2014-12-31
Also published as: MD778Y

Abstract

Invenţia se referă la hidroenergetică, în special la instalaţiile energetice de valuri.Convertorul de energie a valurilor include o pompă de valuri (1) cu supape de debitare (2) şi de evacuare (3), dotată cu nişte elemente cu arc (5) pentru fixare de fundul unui spaţiu acvatic, o manta (15), executată din material dielectric, în care sunt amplasate o conductă verticală de ridicare (4), fixată cu capătul de jos de pompă (1), iar capătul de sus al ei comunică cu un rezervor (6), executat din material dielectric, două conducte de scurgere (7), capetele de sus ale cărora comunică cu rezervorul (6), o conductă de evacuare (16), capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul (6) şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei (4), iar capătul de jos al ei comunică cu spaţiul acvatic. Convertorul include de asemenea două capacităţi cilindrice metalice (9), plasate în afara conductei (4), fiecare fiind dotată pe exterior cu un înveliş dielectric (10). În partea de sus capacităţile (9) comunică cu rezervorul (6) prin intermediul conductelor de scurgere (7), dotate cu nişte duze (11), iar partea de jos a capacităţilor (9) este dotată cu nişte conducte (19) pentru comunicare cu spaţiul acvatic, totodată conductele de scurgere (7) şi conductele (19) sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice (8). În interiorul capacităţilor (9), mai jos de duzele (11) este instalat câte un electrod de ionizare (12) şi câte un colector de sarcină (13), executat în formă de plasă şi conectat la corpul metalic al capacităţii (9), totodată fiecare electrod de ionizare (12) este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă (14) la corpul metalic al capacităţii opuse, iar corpurile metalice ale capacităţilor cilindrice (9) sunt conectate la nişte borne (17) pentru conectarea consumatorului.

Description

Invenţia se referă la hidroenergetică, în special la instalaţiile energetice de valuri.

Este cunoscută instalaţia, care include o pompă de valuri cu supape de debitare şi evacuare şi un suport [1].

Dezavantajele acestei instalaţii constau în capacitatea de a ridica apa numai până la un nivel anumit şi insuficienţa obţinerii energiei electrostatice.

Este cunoscută instalaţia, care include un tub în formă de U, un hidroagregat, amplasat în porţiunea lui orizontală, şi un generator electric [2].

Dezavantajul acestei instalaţii constă în posibilitatea de a obţine numai energie electromagnetică, dar nu şi energie electrostatică.

Este cunoscută instalaţia, care include un tub în formă de U, instalat pe o platformă dotată cu un mecanism de antrenare, şi un hidroagregat, amplasat în porţiunea orizontală a tubului [3].

Cea mai apropiată soluţie este instalaţia, care include o pompă de valuri cu supape de debitare şi evacuare şi o conductă verticală de ridicare, fixată cu capătul de jos de pompă [4].

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în posibilitatea obţinerii energiei electrostatice prin utilizarea energiei valurilor.

Convertorul de energie a valurilor, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include o pompă de valuri cu supape de debitare şi de evacuare, dotată cu nişte elemente cu arc pentru fixare de fundul unui spaţiu acvatic, o manta, executată din material dielectric, în care sunt amplasate o conductă verticală de ridicare, fixată cu capătul de jos de pompă, iar capătul de sus al ei comunică cu un rezervor, executat din material dielectric, două conducte de scurgere, capetele de sus ale cărora comunică cu rezervorul, o conductă de evacuare, capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei, iar capătul de jos al ei comunică cu spaţiul acvatic. Convertorul include de asemenea două capacităţi cilindrice metalice, plasate în afara conductei, fiecare fiind dotată pe exterior cu un înveliş dielectric. În partea de sus capacităţile comunică cu rezervorul prin intermediul conductelor de scurgere, dotate cu nişte duze, iar partea de jos a capacităţilor este dotată cu nişte conducte pentru comunicare cu spaţiul acvatic, totodată conductele de scurgere şi conductele sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice. În interiorul capacităţilor, mai jos de duze este instalat câte un electrod de ionizare şi câte un colector de sarcină, executat în formă de plasă şi conectat la corpul metalic al capacităţii, totodată fiecare electrod de ionizare este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă la corpul metalic al capacităţii opuse, iar corpurile metalice ale capacităţilor cilindrice sunt conectate la nişte borne pentru conectarea consumatorului.

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

- fig. 1, schema convertorului de energie a valurilor;

- fig. 2, schema convertorului de energie a valurilor cu consumatorul conectat la el.

Convertorul de energie a valurilor (fig. 1) include o pompă de valuri 1 cu supape de debitare 2 şi de evacuare 3, dotată cu nişte elemente cu arc 5 pentru fixare de fundul unui spaţiu acvatic, o manta 15, executată din material dielectric, în care sunt amplasate o conductă verticală de ridicare 4, fixată cu capătul de jos de pompa 1, iar capătul de sus al ei comunică cu un rezervor 6, executat din material dielectric, două conducte de scurgere 7, capetele de sus ale cărora comunică cu rezervorul 6, o conductă de evacuare 16, capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul 6 şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei 4, iar capătul de jos al ei comunică cu spaţiul acvatic. Convertorul include de asemenea două capacităţi cilindrice metalice 9, plasate în afara conductei 4, fiecare fiind dotată pe exterior cu un înveliş dielectric 10. În partea de sus capacităţile 9 comunică cu rezervorul 6 prin intermediul conductelor de scurgere 7, dotate cu nişte duze 11, iar partea de jos a capacităţilor 9 este dotată cu nişte conducte 19 pentru comunicare cu spaţiul acvatic, totodată conductele de scurgere 7 şi conductele 19 sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice 8. În interiorul capacităţilor 9, mai jos de duzele 11 este instalat câte un electrod de ionizare 12 şi câte un colector de sarcină 13, executat în formă de plasă şi conectat la corpul metalic al capacităţii 9, totodată fiecare electrod de ionizare 12 este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă 14 la corpul metalic al capacităţii opuse, iar corpurile metalice ale capacităţilor cilindrice 9 sunt conectate la nişte borne 17 pentru conectarea consumatorului, de exemplu LEDului 18 (fig. 2).

Convertorul de energie a valurilor funcţionează în felul următor.

În momentul mişcării valurilor de apă de mare peste pompa de valuri 1 se formează o cădere de presiune şi prin intermediul supapelor de debitare 2 şi de evacuare 3 şi al conductei verticale de ridicare 4 apa se ridică în rezervorul 6. Din rezervorul 6 apa se scurge prin intermediul conductelor de scurgere 7, iar surplusul de apă din rezervorul 6 este evacuat prin intermediul conductei de evacuare 16, capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul 6 şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei 4, iar capătul ei de jos comunică cu spaţiul acvatic. Mişcarea apei prin conducta de evacuare 16 nu este însoţită de generarea energiei electrostatice. Apa, care trece prin conductele de scurgere 7 şi duzele 11, se dispersează în picături, care, trecând prin electrozii de ionizare 12, se electrizează, şi după aceasta sunt captate de către colectorul de sarcină 13, care, la rândul său, este unit cu corpul metalic al capacităţii 9. Datorită faptului că electrozii de ionizare 12 în fiecare din capacităţile 9 sunt conectaţi prin intermediul bornelor de tensiune înaltă 14 la corpul metalic al capacităţii opuse, nu apar probleme de autopornire a convertorului. Orice exces neprevăzut de potenţial la unul din colectoarele 13, duce la creşterea rapidă şi acumularea energiei electrostatice la ambele capacităţi 9. Ultimele se ajută reciproc la funcţionare. În cazul în care admisia apei prin una din conductele de scurgere 7 se întrerupe, se întrerupe respectiv şi generarea energiei electrostatice. Un factor important la funcţionarea convertorului este respectarea regimului capilar de întoarcere a apei prin duzele 11. Surse suplimentare pentru alimentarea preventivă a electrozilor 12 nu sunt necesare. Acumularea potenţialelor se produce automat odată cu nimerirea picăturilor de apă concomitent în ambele capacităţi 9. Cu trecerea la jetul nedispersat este posibilă descărcarea electrică direct prin jetul de apă. Dimensiunea îngustării duzei 11 se selectează experimental. Când fiecare picătură este separată una de alta, străpungerea electrică este cu totul exclusă. Prezenţa învelişurilor dielectrice 10 permite de a acumula potenţial la capacităţile 9.

Datorită prezenţei de fapt a două capacităţi 9 este posibil de a produce cu o eficienţă mai mare energie electrică de ambele potenţiale. Fiecare picătură, indiferent de dimensiune, în una din capacităţile 9 se încarcă numai pozitiv, iar în cealaltă - negativ. Anume aceasta permite de a obţine diferenţe de potenţial la zeci de kilovolţi. Diferenţa de potenţial ce se creează, generată nemijlocit de către valurile de apă, poate fi folosită în diferite procese tehnologice.

Prezenţa conductei de evacuare 16, capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul 6 şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei 4, creează un nivel constant şi respectiv o admisie stabilă a apei pentru dispersare în duzele 11. Deoarece corpurile metalice ale capacităţilor cilindrice 9 sunt conectate la bornele 17 pentru conectarea consumatorului, se creează condiţii nu numai pentru obţinerea, dar şi pentru consumarea energiei electrostatice. Mantaua 15 serveşte ca protecţie în cazul formării valurilor mari şi permite de a evita pierderile de energie electrostatică.

1. SU 159402 A1 1963.01.01

2. SU 1401156 A1 1988.05.21

3. SU 1134768 A 1985.09.19

4. SU 1255735 A1 1986.09.07

Claims

1. Convertor de energie a valurilor, care include o pompă de valuri (1) cu supape de debitare (2) şi de evacuare (3), dotată cu nişte elemente cu arc (5) pentru fixare de fundul unui spaţiu acvatic; o manta (15), executată din material dielectric, în care sunt amplasate o conductă verticală de ridicare (4), fixată cu capătul de jos de pompă (1), iar capătul de sus al ei comunică cu un rezervor (6), executat din material dielectric; două conducte de scurgere (7), capetele de sus ale cărora comunică cu rezervorul (6); o conductă de evacuare (16), capătul de sus al căreia comunică cu rezervorul (6) şi este instalat mai sus decât capătul de sus al conductei (4), iar capătul de jos al ei comunică cu spaţiul acvatic; două capacităţi cilindrice metalice (9), plasate în afara conductei (4), fiecare fiind dotată pe exterior cu un înveliş dielectric (10); în partea de sus capacităţile (9) comunică cu rezervorul (6) prin intermediul conductelor de scurgere (7), dotate cu nişte duze (11), iar partea de jos a capacităţilor (9) este dotată cu nişte conducte (19) pentru comunicare cu spaţiul acvatic, totodată conductele de scurgere (7) şi conductele (19) sunt dotate cu nişte suporturi dielectrice (8); în interiorul capacităţilor (9), mai jos de duzele (11) este instalat câte un electrod de ionizare (12) şi câte un colector de sarcină (13), executat în formă de plasă şi conectat la corpul metalic al capacităţii (9), totodată fiecare electrod de ionizare (12) este conectat prin intermediul unor borne de tensiune înaltă (14) la corpul metalic al capacităţii opuse, iar corpurile metalice ale capacităţilor cilindrice (9) sunt conectate la nişte borne (17) pentru conectarea consumatorului.