RU120722U1

RU120722U1 - WAVE POWER PLANT WITH HYDROTURBINE

Info

Publication number: RU120722U1
Application number: RU2010149588/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Савин; Анатолий Иванович Таскаев; Иван Федорович Чадин
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-09-27

Abstract

1. Волновая электростанция, включающая гидротурбину с генератором, преобразователи энергии волн, установленные на дне, систему трубопроводов, отличающаяся тем, что преобразователи энергии волн выполнены в виде системы водяных насосов, каждый из которых состоит из длинного цилиндра со штоком и поршнем, в верхней части цилиндра выполнены впускной и выпускной клапаны, на штоке закреплен поплавок с возможностью регулирования высоты установки по уровню поверхности воды, дополнительно электростанция содержит резервуар, установленный над гидротурбиной. ! 2. Волновая электростанция по п.1, отличающаяся тем, что насос снабжен гибким креплением к основанию, установленному на дне. ! 3. Волновая электростанция по п.1, отличающаяся тем, что поплавок снабжен фиксатором для регулирования высоты установки поплавка по уровню поверхности воды. ! 4. Волновая электростанция по п.1, отличающаяся тем, что цилиндр снабжен верхним и нижним ограничителями движения поршня. ! 5. Волновая электростанция по п.1, отличающаяся тем, что цилиндр имеет длину, соответствующую глубине в точке погружения. 1. A wave power plant, including a hydro turbine with a generator, wave energy converters installed at the bottom, a pipeline system, characterized in that the wave energy converters are made in the form of a system of water pumps, each of which consists of a long cylinder with a rod and a piston in the upper part the cylinder has inlet and outlet valves, a float is fixed on the rod with the possibility of adjusting the height of the installation according to the level of the water surface, in addition, the power plant contains a reservoir installed above the hydro turbine. ! 2. The wave power plant according to claim 1, characterized in that the pump is provided with a flexible attachment to a base mounted on the bottom. ! 3. Wave power plant according to claim 1, characterized in that the float is provided with a lock for adjusting the height of the float installation along the water surface level. ! 4. Wave power plant according to claim 1, characterized in that the cylinder is equipped with upper and lower piston movement stops. ! 5. Wave power plant according to claim 1, characterized in that the cylinder has a length corresponding to the depth at the point of immersion.

Description

Полезная модель относится к энергетике, в частности для выработки электроэнергии путем использования энергии морских волн за счет образующихся вертикальных подъемов и спадов волн.The utility model relates to energy, in particular for generating electricity by using the energy of sea waves due to the resulting vertical rises and decays of waves.

Известна волновая электростанция, выбранная за прототип (RU патент 2390652, МПК F03B 13/22; опубл. 16.12.2008г.), содержащая гидротурбину с генератором, преобразователи энергии волн, рабочее тело которых посредством трубопроводов воздействует на лопатки гидротурбины, при этом преобразователи погружены на дно и выполнены в виде усеченного конуса или пирамиды с вырезами, обеспечивающими поступление воды для создания избыточного давления рабочего тела, находящегося в верхней более узкой части преобразователей.Known wave power plant selected for the prototype (RU patent 2390652, IPC F03B 13/22; publ. December 16, 2008), containing a turbine with a generator, wave energy converters, the working fluid of which through pipelines acts on the blades of the turbine, while the converters are immersed on the bottom is made in the form of a truncated cone or pyramid with cutouts that ensure the flow of water to create excess pressure of the working fluid located in the upper narrower part of the transducers.

Недостатком конструкции является сложность конструкции преобразователей энергии волн, низкая эффективность.The design disadvantage is the design complexity of the wave energy converters, low efficiency.

Технический результат состоит в получении наиболее простой и эффективной установки, которая позволяет снабжать дешевой электроэнергией потребителей недалеко от берега. Конструкция позволяет осуществлять подачу воды на гидротурбину за счет энергии волн.The technical result consists in obtaining the most simple and efficient installation, which allows you to supply cheap electricity to consumers near the coast. The design allows the supply of water to the turbine due to the energy of the waves.

Технический результат достигается тем, что волновая электростанция, включающая гидротурбину с генератором, преобразователи энергии волн, установленные на дне, систему трубопроводов, согласно изобретения, преобразователи энергии волн выполнены в виде системы водяных насосов, каждый из которых состоит из длинного цилиндра со штоком и поршнем, в верхней части цилиндра выполнены впускной и выпускной клапаны, на штоке закреплен поплавок с возможностью регулирования высоты установки по уровню поверхности воды, дополнительно электростанция содержит резервуар, установленный над гидротурбиной.The technical result is achieved by the fact that the wave power plant, including a turbine with a generator, wave energy converters installed on the bottom, a piping system, according to the invention, wave energy converters are made in the form of a system of water pumps, each of which consists of a long cylinder with a rod and piston, inlet and outlet valves are made in the upper part of the cylinder, a float is fixed on the rod with the possibility of adjusting the installation height according to the surface of the water, additionally a power plant It comprises a reservoir mounted above the water turbine.

Насос снабжен гибким креплением к основанию, установленному на дне.The pump is equipped with a flexible mount to the base mounted on the bottom.

Поплавок снабжен фиксатором для регулирования высоты установки поплавка по уровню поверхности воды.The float is equipped with a latch for adjusting the height of the installation of the float on the surface of the water.

Цилиндр снабжен верхним и нижним ограничителями движения поршня, расстояние между которыми определяется максимальным размахом волны в данной местности. Цилиндр имеет длину, соответствующую глубине в точке погружения. Волновая электростанция состоит системы трех устройств:The cylinder is equipped with upper and lower piston movement stops, the distance between which is determined by the maximum wavelength in a given area. The cylinder has a length corresponding to the depth at the dive point. The wave power plant consists of a system of three devices:

1. система водяных насосов, установленных в море недалеко от берега;1. a system of water pumps installed in the sea off the coast;

2. резервуар на берегу для накопления потенциальной водяной энергии;2. a shore tank for the storage of potential water energy;

3. гидротурбина, установленная внизу резервуара.3. a hydraulic turbine mounted at the bottom of the tank.

На фиг. 1 представлена конструкция насоса. На фиг. 2 представлен рисунок волновой электростанции.In FIG. 1 shows the design of the pump. In FIG. 2 is a drawing of a wave power plant.

Отдельный насос состоит из основания 1, закрепленного на дне, длинного цилиндра 2 с впускным 7 и выпускным 6 клапанами, расположенными в верхней части цилиндра 2. Длина цилиндра соответствует глубине в точке погружения. Внутри цилиндра 2 находится длинный шток 4 с поршнем 3 на конце. Крайние позиции поршня 3 имеют ограничители 10, 11, установленные в цилиндре 2, расстояние между которыми определяется максимальным размахом волны в данной местности. Нижняя часть цилиндра 2 до нижнего ограничителя 11 открыта для циркуляции воды. На верхнем конце штока 4 закреплен поплавок 8, высота установки которого может легко регулироваться и переустанавливаться на любую высоту с помощью фиксатора 9. Поплавок 8 устанавливают по среднему уровню поверхности воды. Дополнительно, цилиндр 2 снабжен направляющим кольцом 13. В верхней части цилиндра 2 шток 4 находится внутри направляющего кольца 13. Насос закрепляют на основании 1 с помощью крепления 14, предпочтительно, выполненного из гибкого материала. Конструкция насоса выполняется из материала, не подвергающегося коррозии.A separate pump consists of a base 1, fixed at the bottom, a long cylinder 2 with an inlet 7 and an outlet 6 valves located in the upper part of the cylinder 2. The length of the cylinder corresponds to the depth at the immersion point. Inside the cylinder 2 is a long rod 4 with a piston 3 at the end. The extreme positions of the piston 3 have limiters 10, 11 installed in the cylinder 2, the distance between which is determined by the maximum wavelength in a given area. The lower part of the cylinder 2 to the lower limiter 11 is open for water circulation. At the upper end of the rod 4, a float 8 is fixed, the installation height of which can be easily adjusted and reinstalled to any height using the latch 9. The float 8 is installed at the average level of the water surface. Additionally, the cylinder 2 is provided with a guide ring 13. In the upper part of the cylinder 2, the stem 4 is located inside the guide ring 13. The pump is fixed to the base 1 by means of a fastener 14, preferably made of flexible material. The design of the pump is made of non-corrosive material.

Насос работает следующим образом. После прохождения волны поршень 3 под собственным весом и весом поплавка 8 опускается вниз и через впускной клапан 7 легко засасывает воду в цилиндр 2. Когда подходит следующая волна, поплавок 8 с цилиндром 2 начинают подниматься, внутреннее давление цилиндра 2 закрывает впускной клапан 7 и открывает выпускной клапан 6 через который вода под давлением через гибкий шланг 5 поступает в главную трубу 12 и далее в резервуар (на чертеже не показано). Клапан 6 может быть расположен в стенке главной трубы. Следующая волна повторяет цикл. Давление в главной трубе 12 (высота подъема воды) зависит от диаметра цилиндра 2 и объема поплавка 8.The pump operates as follows. After the wave has passed, the piston 3, under its own weight and the weight of the float 8, goes down and easily sucks water into the cylinder 2 through the inlet valve 7. When the next wave approaches, the float 8 with cylinder 2 starts to rise, the internal pressure of cylinder 2 closes the inlet valve 7 and opens the exhaust valve 6 through which water under pressure through a flexible hose 5 enters the main pipe 12 and then into the tank (not shown). Valve 6 may be located in the wall of the main pipe. The next wave repeats the cycle. The pressure in the main pipe 12 (the height of the water) depends on the diameter of the cylinder 2 and the volume of the float 8.

Устройство насоса с рабочим ходом, когда выпускной клапан расположен внизу и давление создаётся весом поршня, авторами отвергнуто, т.к., в связи с необходимым большим весом поршня, насос становиться инерционным и не сможет выполнять свои функции.The device of the pump with a stroke, when the exhaust valve is located below and the pressure is created by the weight of the piston, the authors rejected, because, due to the necessary large weight of the piston, the pump becomes inertial and will not be able to perform its functions.

Работа системы осуществляется следующим образом. Система водяных насосов постоянно накачивает воду в резервуар через одну или несколько главных труб 12. Для уменьшения высоты подъема воды основание резервуара должно находиться возможно ближе к поверхности воды или на платформе в воде. Вода внизу резервуара постоянно оказывает давление на гидротурбину, которая в свою очередь вырабатывает электроэнергию.The system is as follows. The water pump system constantly pumps water into the tank through one or more main pipes 12. To reduce the height of the water, the base of the tank should be as close as possible to the surface of the water or on the platform in the water. Water at the bottom of the tank constantly exerts pressure on the hydraulic turbine, which in turn generates electricity.

Таким образом, основные преимущества электростанции состоят в том, что конструкция насоса при массовом производстве дешевая, не содержит металл и не подвержен коррозии; система водяных насосов легко собирается и присоединяется к главной трубе, потери электроэнергии минимальны, выход одного или нескольких насосов из строя практически не влияет на работоспособность системы.Thus, the main advantages of the power plant are that the design of the pump during mass production is cheap, does not contain metal and is not subject to corrosion; the water pump system is easily assembled and connected to the main pipe, energy losses are minimal, the failure of one or more pumps practically does not affect the performance of the system.

Claims

1. A wave power plant, including a hydraulic turbine with a generator, wave energy converters installed at the bottom, a piping system, characterized in that the wave energy converters are made in the form of a system of water pumps, each of which consists of a long cylinder with a rod and a piston, in the upper part the inlet and exhaust valves are made of the cylinder, a float is fixed on the rod with the possibility of adjusting the installation height according to the level of the water surface, in addition, the power plant contains a tank mounted above the gy roturbinoy.

2. The wave power plant according to claim 1, characterized in that the pump is equipped with a flexible mount to the base mounted on the bottom.

3. The wave power station according to claim 1, characterized in that the float is equipped with a latch for adjusting the height of the installation of the float on the surface of the water.

4. The wave power plant according to claim 1, characterized in that the cylinder is equipped with upper and lower piston movement stops.

5. The wave power plant according to claim 1, characterized in that the cylinder has a length corresponding to the depth at the immersion point.