RU159534U1

RU159534U1 - WAVE PNEUMO POWER INSTALLATION

Info

Publication number: RU159534U1
Application number: RU2015127075/06U
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Кончаков
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-02-10

Abstract

1. Волновая пневмоэнергетическая установка, содержащая пару резервуаров, выполненных с возможностью заполнения их полости водой, причем каждый из резервуаров снабжен всасывающим клапаном и сообщен через невозвратный клапан с общим воздухосборником, который сообщен с генератором энергии, отличающаяся тем, что каждый из резервуаров снабжен донным окном и жестко закреплен на днище судна, в полости корпуса с возможностью заполнения его полости водой через донное окно, кроме того, используют как минимум две пары резервуаров, размещенные вдоль бортов судна.2. Волновая пневмоэнергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что высота резервуаров понижается по направлению от носовой части к кормовой части судна параллельно высоте борта.1. A wave pneumatic energy installation containing a pair of reservoirs configured to fill their cavity with water, each reservoir having a suction valve and communicating via a non-return valve with a common air collector, which is in communication with the energy generator, characterized in that each reservoir is provided with a bottom window and is rigidly fixed on the bottom of the vessel, in the cavity of the hull with the possibility of filling its cavity with water through the bottom window, in addition, use at least two pairs of tanks placed in The sides of the ship. 2. The wave pneumatic energy installation according to claim 1, characterized in that the height of the tanks decreases in the direction from the bow to the stern of the vessel parallel to the height of the side.

Description

Полезная модель относится к волновым энергетическим установкам и может быть использована в качестве экологически чистого источника энергии на судах.The utility model relates to wave power plants and can be used as an environmentally friendly source of energy on ships.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая корпус с отсеками плавучести и открытыми снизу волноприемными камерами, подключенными посредством ресивера и клапанов к турбине (см. Коробков В.А. Преобразование энергии океана. Л.: Судостроение, 1986, с. 150-151, рис. 6, 12).A wave power plant is known that contains a housing with buoyancy compartments and wave reception chambers open from below, connected by a receiver and valves to a turbine (see V.A. Korobkov, Ocean Energy Transformation. L .: Sudostroenie, 1986, pp. 150-151, Fig. 6, 12).

Недостатком известного технического решения является неизменное расположение к фронту волны по ее амплитуде открытых снизу волноприемных камер, что приводит к необходимости огибания волной стенок указанных камер, а следовательно либо к потере части амплитуды этой волны на вершинах волн, либо к раскрытию и потере части фазы волны на преобразование в энергию сжатия или разряжения на подошве волны. Постоянство расположения передней входной (боковой) стенки к фронту волны приводит к значительному ударному воздействию волны на эту стенку, а значит и к потере энергии в части преобразования ее в полезную.A disadvantage of the known technical solution is the constant location to the wave front in terms of its amplitude of the wave-receiving chambers open from below, which leads to the need for the wave to bend around the walls of these chambers, and therefore either to the loss of a part of the amplitude of this wave at the tops of the waves, or to the opening and loss of part of the wave phase by conversion to compression energy or vacuum at the sole of the wave. The constancy of the location of the front entrance (side) wall to the front of the wave leads to a significant shock effect of the wave on this wall, and therefore to a loss of energy in terms of converting it into usable.

В качестве ближайшего аналога принята волновая пневмоэнергетическая установка, содержащая пару резервуаров, выполненных с возможностью заполнения их полости водой, причем каждый из резервуаров снабжен всасывающим клапаном и сообщен через невозвратный клапан с общим воздухосборником, который сообщен с генератором энергии (см. патент РФ №2010996, МПК F03B 13/12, F03B 13/24, дата публикации 15.04.1994).As the closest analogue, a wave pneumatic energy installation was adopted, containing a pair of reservoirs configured to fill their cavity with water, each reservoir equipped with a suction valve and communicated through a non-return valve with a common air collector that communicates with the energy generator (see RF patent No. 2010996, IPC F03B 13/12, F03B 13/24, publication date 04/15/1994).

Недостатком ближайшего аналога является низкая эффективность преобразования энергии волн в электрическую в силу следующих факторов:The disadvantage of the closest analogue is the low efficiency of the conversion of wave energy into electrical energy due to the following factors:

- конечный объем воды, распределенный между резервуарами замкнутой конструкции и водяным трубопроводом между ними;- the final volume of water distributed between reservoirs of a closed structure and a water pipe between them;

- волновая пневмоэнергетическая установка преобразует только энергию волн, направленных параллельно общей плоскости резервуаров.- a wave pneumatic energy plant converts only the energy of waves directed parallel to the common plane of the tanks.

Кроме того указанная установка не может использоваться в качестве экологически чистого источника энергии на судах и соединение резервуаров между собой посредством телескопического водяного трубопровода усложняет конструкцию установки, а также снижает ее надежность и безопасность.In addition, this installation can not be used as an environmentally friendly source of energy on ships and the connection of the tanks with each other through a telescopic water pipeline complicates the design of the installation, and also reduces its reliability and safety.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является разработка простой и надежной конструкции волновой пневмоэнергетической установки с высокой эффективностью преобразования энергии волн в полезную, например электрическую.The task to which the proposed utility model is directed is to develop a simple and reliable design of a wave pneumatic energy installation with high efficiency of converting wave energy into useful, for example, electric.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении эффективности преобразования энергии волн в полезную, например электрическую.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in increasing the efficiency of the conversion of wave energy into useful, for example, electrical.

Поставленная задача решается тем, что в волновой пневмоэнергетической установке, содержащей пару резервуаров, выполненных с возможностью заполнения их полости водой, причем каждый из резервуаров снабжен всасывающим клапаном и сообщен через невозвратный клапан с общим воздухосборником, который сообщен с генератором энергии, каждый из резервуаров снабжен донным окном и жестко закреплен на днище судна, в полости корпуса с возможностью заполнения его полости водой через донное окно, кроме того используют как минимум две пары резервуаров, размещенные вдоль бортов судна.The problem is solved in that in a wave pneumatic energy installation containing a pair of reservoirs configured to fill their cavities with water, each reservoir equipped with a suction valve and communicated through a non-return valve with a common air collector that is in communication with the energy generator, each reservoir equipped with a bottom the window and is rigidly fixed on the bottom of the vessel, in the cavity of the hull with the possibility of filling its cavity with water through the bottom window, in addition use at least two pairs of tanks, placed along the sides of the ship.

Кроме того высота резервуаров понижается по направлению от носовой части к кормовой части судна параллельно высоте борта.In addition, the height of the tanks decreases in the direction from the bow to the stern of the vessel parallel to the height of the side.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

При этом все элементы заявляемого устройства находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи друг с другом и направлены на достижение одного технического результата, а именно повышение эффективности преобразования энергии волн в электрическую.Moreover, all the elements of the claimed device are in constructive unity and functional relationship with each other and are aimed at achieving one technical result, namely increasing the efficiency of converting wave energy into electrical energy.

При этом отличительные признаки формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи.At the same time, the distinguishing features of the utility model formula solve the following functional problems.

Признаки «каждый из резервуаров снабжен донным окном и жестко закреплен… с возможностью заполнения его полости водой» обеспечивает возможность заполнения полости каждого резервуара водой независимо друг от друга.The signs "each of the tanks is equipped with a bottom window and is rigidly fixed ... with the possibility of filling its cavity with water" provides the ability to fill the cavity of each tank with water independently of each other.

Признаки «каждый из резервуаров… жестко закреплен на днище судна, в полости его корпуса» обеспечивает возможность использования заявляемой установки на судах.The signs "each of the tanks ... is rigidly fixed on the bottom of the vessel, in the cavity of its hull" provides the possibility of using the inventive installation on ships.

Признаки «используют как минимум две пары резервуаров, размещенные вдоль бортов судна» обеспечивает возможность использования не только энергии волн, но и энергии от качаний судна с борта на борт, а также повышает мощность заявляемой установки вдвое.The signs “use at least two pairs of tanks located along the sides of the vessel” provides the possibility of using not only the energy of the waves, but also the energy from the ship’s rocking from side to side, and also doubles the capacity of the inventive installation.

Признаки зависимого пункта формулы позволяют повысить эффективность преобразования энергии волн в электрическую, поскольку при движении судна высота волны больше из-за взаимодействия ее с носовой частью судна, а при малой высоте волны более эффективны резервуары, имеющие меньшую высоту (они расположены ближе к кормовой части), т.к. обеспечивают большее сжатие воздуха.The signs of the dependent claim make it possible to increase the efficiency of converting wave energy into electrical energy, since when the vessel is moving, the wave height is greater due to its interaction with the bow of the vessel, and at a low wave height, tanks having a lower height are more effective (they are located closer to the stern) because provide greater air compression.

На чертеже изображен общий вид волновой пневмоэнергетической установки.The drawing shows a General view of a wave pneumatic energy installation.

На чертеже показаны резервуары 1, всасывающие клапаны 2 резервуаров 1, невозвратные клапаны 3, общий воздухосборник 4, генератор энергии 5, донные окна 6 резервуаров 1, днище 7, корпус 8, борта 9, носовая 10 и кормовая 11 части судна, волна 12.The drawing shows the tanks 1, the suction valves 2 of the tanks 1, non-return valves 3, a common air collector 4, an energy generator 5, the bottom windows 6 of the tanks 1, the bottom 7, hull 8, sides 9, bow 10 and stern 11 of the vessel, wave 12.

Каждый из резервуаров 1 снабжен всасывающим клапаном 2 и донным окном 6 и жестко закреплен на днище 7 судна, в полости корпуса 8 с возможностью заполнения его полости водой.Each of the tanks 1 is equipped with a suction valve 2 and a bottom window 6 and is rigidly fixed to the bottom of the vessel 7, in the cavity of the hull 8 with the possibility of filling its cavity with water.

Для этого в качестве донной части резервуаров 1 используют часть днища 7 судна, ограниченную корпусом резервуаров 1, и донные окна 6 выполнены в виде сквозных отверстий днища 7 судна.To do this, as the bottom of the tanks 1 use the bottom part 7 of the vessel, limited by the hull of the tanks 1, and the bottom windows 6 are made in the form of through holes of the bottom 7 of the vessel.

Либо в днище 7 судна выполняют сквозные отверстия (на чертежах не показаны), совмещенные с донными окнами 6 резервуаров 1.Or, in the bottom of the vessel 7, through holes are made (not shown in the drawings), combined with the bottom windows of 6 tanks 1.

Используют как минимум две пары резервуаров 4, размещенные вдоль бортов 9 судна, причем высота резервуаров 1 понижается по направлению от носовой части 10 к кормовой части 11 судна параллельно высоте борта 9.Use at least two pairs of tanks 4, placed along the sides 9 of the vessel, and the height of the tanks 1 decreases in the direction from the bow 10 to the stern 11 of the vessel parallel to the height of the side 9.

Кроме того каждый из резервуаров 1 сообщен через невозвратный клапан 3 с общим воздухосборником 4, который сообщен с генератором энергии 5.In addition, each of the tanks 1 is communicated through a non-return valve 3 with a common air collector 4, which is in communication with the energy generator 5.

Генератор энергии 5 преобразует механическую энергию в полезную, например электрическую, и таким образом обеспечивает движение судна (за счет сопряжения с гребным винтом) и выполняет функции жизнеобеспечения (выработку электроэнергии и т.д.).An energy generator 5 converts mechanical energy into useful energy, for example, electrical energy, and thus ensures the movement of the vessel (due to coupling with the propeller) and performs life support functions (power generation, etc.).

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

При наличии волны 12 или качке судна полости резервуаров 1 через донные окна 6 заполняются водой независимо друг от друга. В результате в резервуарах 1 повышается уровень воды и давление воздуха в их полостях растет.If there is a wave 12 or the ship is rolling, the cavities of the tanks 1 through the bottom windows 6 are filled with water independently of each other. As a result, the water level in the tanks 1 rises and the air pressure in their cavities rises.

Сжатый воздух через невозвратные клапаны 3 поступает в общий воздухосборник 4, а затем в генератор энергии 5, который преобразует механическую энергию в полезную, например электрическую.Compressed air through non-return valves 3 enters a common air intake 4, and then into an energy generator 5, which converts mechanical energy into usable, for example, electric.

Когда уровень воды в полостях резервуаров 1 падает, она выводится из резервуаров 1 через донные окна 6, в результате давление воздуха в полостях резервуаров 1 падает, и при разряжении через всасывающие клапаны 2 воздух поступает в резервуары 1. Далее цикл повторяется.When the water level in the cavities of the tanks 1 drops, it is discharged from the tanks 1 through the bottom windows 6, as a result, the air pressure in the cavities of the tanks 1 drops, and when discharged through the suction valves 2, the air enters the tanks 1. Then the cycle repeats.

Заявляемое устройство может использоваться в качестве активного успокоителя качки, который не требует дополнительных затрат энергии, а напротив, вырабатывает энергию.The inventive device can be used as an active rocking damper, which does not require additional energy costs, but rather produces energy.

Claims

1. A wave pneumatic energy installation containing a pair of reservoirs configured to fill their cavity with water, each reservoir having a suction valve and communicating via a non-return valve with a common air collector, which is in communication with the energy generator, characterized in that each reservoir is provided with a bottom window and is rigidly fixed on the bottom of the vessel, in the cavity of the hull with the possibility of filling its cavity with water through the bottom window, in addition, use at least two pairs of tanks placed in The sides of the ship.

2. The wave pneumatic energy installation according to claim 1, characterized in that the height of the tanks decreases in the direction from the bow to the stern of the vessel parallel to the height of the side.