RU197773U1 - FLOATING WAVE POWER PLANT - Google Patents

FLOATING WAVE POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU197773U1
RU197773U1 RU2020100776U RU2020100776U RU197773U1 RU 197773 U1 RU197773 U1 RU 197773U1 RU 2020100776 U RU2020100776 U RU 2020100776U RU 2020100776 U RU2020100776 U RU 2020100776U RU 197773 U1 RU197773 U1 RU 197773U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chain
floats
float
deck
wave power
Prior art date
Application number
RU2020100776U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Петрович Сеньков
Андрей Алексеевич Сеньков
Original Assignee
Алексей Петрович Сеньков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Петрович Сеньков filed Critical Алексей Петрович Сеньков
Priority to RU2020100776U priority Critical patent/RU197773U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU197773U1 publication Critical patent/RU197773U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/181—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
    • F03B13/1815—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with an up-and-down movement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к производству электроэнергии путем преобразования энергии волн. Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемые герметичные пары основных поплавков 1 и дополнительных поплавков 2. Пара основных поплавков 1 имеет длину, равную длине электростанции. Пара дополнительных поплавков 2 имеет примерно в два раза меньший объем, чем пара основных поплавков 1, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции. На палубе 3 установлен электрогенератор 4 на общей оси с барабанами 5 и 6. На носовой части палубы 3 установлена стойка 7 с неподвижными блоками полиспаста 8. Подвижные блоки полиспаста размещены в крюковой обойме 9. Через блоки 8 и блоки крюковой обоймы 9 переброшена цепь 10, один конец которой прикреплен к стойке 7, а второй намотан на барабан 5. К крюковой обойме 9 присоединена цепь 11, прикрепленная к якорю 12. На барабан 6 намотана цепь 13, переброшенная через блок 14 и прикрепленная к маятнику 15. Направление намотки цепи 10 на барабан 5 и цепи 13 на барабан 6 - противоположное. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса электростанции. 3 ил.The utility model relates to the production of electricity by converting wave energy. The float wave power plant contains streamlined airtight pairs of the main floats 1 and additional floats 2. A pair of main floats 1 has a length equal to the length of the power station. A pair of additional floats 2 has approximately two times less volume than a pair of main floats 1, and is located in the bow of the float wave power plant. On deck 3, an electric generator 4 is installed on a common axis with drums 5 and 6. On the bow of deck 3 there is a rack 7 with fixed pulley blocks 8. The movable pulley blocks are placed in the hook clip 9. Chain 10 is thrown through blocks 8 and blocks of the hook clip 9, one end of which is attached to the strut 7, and the other is wound on a drum 5. A chain 11 attached to the armature 12 is connected to the hook clip 9. A chain 13 is wound on the drum 6, thrown through the block 14 and attached to the pendulum 15. The winding direction of the chain 10 is the drum 5 and the chain 13 on the drum 6 is the opposite. The invention is aimed at improving the reliability and resource of a power plant. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к производству электроэнергии, в частности без отрицательного воздействия на окружающую среду, путем преобразования энергии волн.The utility model relates to the production of electricity, in particular without negative impact on the environment, by converting wave energy.

Аналогом является, например, поплавковая волновая электростанция (патент РФ №2567916, опубликованный 10.11.2015). Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок в виде катамарана. На палубе поплавка установлены два барабана и электрический генератор, имеющие общую ось. На барабаны намотаны цепи в противоположных направлениях. Одна из цепей переброшена через блок, установленный на корме, и прикреплена к маятнику. Вторая цепь проходит через блоки полиспаста, и конец этой цепи прикреплен к стойке полиспаста, установленной на носовой части поплавка. К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, конец которой прикреплен к якорю.An analogue is, for example, a float wave power plant (RF patent No. 2567916, published 10.11.2015). The float wave power station contains a streamlined sealed float in the form of a catamaran. Two drums and an electric generator with a common axis are installed on the deck of the float. Chains are wound on drums in opposite directions. One of the chains is thrown through a block mounted at the stern and attached to the pendulum. The second chain passes through the pulley blocks, and the end of this chain is attached to the pulley block mounted on the bow of the float. A third chain is attached to the hook clip of the chain hoist, the end of which is attached to the anchor.

Наиболее близка к предлагаемой поплавковой волновой электростанции поплавковая волновая электростанция (патент РФ №2692187, опубликованный 21.06.2019). В прототипе поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок, выполненный из двух пар поплавков разного объема, одна из этих пар поплавков является основанием носовой части, а вторая - основанием кормовой части поплавковой волновой электростанции. При этом пара поплавков, расположенных в носовой части, имеет объем в два раза больше, чем пара поплавков, расположенных в кормовой части поплавковой волновой электростанции. На корме поплавковой волновой электростанции установлен блок, через который переброшена цепь с закрепленным на конце маятником. Второй конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных на палубе поплавка в средней части. На второй барабан в противоположном направлении намотана другая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной на носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста. Конец этой цепи закреплен на стойке. К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю. Барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленного на палубе.Closest to the proposed float wave power plant is a float wave power station (RF patent No. 2692187, published June 21, 2019). In the prototype, the float wave power station contains a streamlined sealed float made of two pairs of floats of different volumes, one of these pairs of floats is the base of the bow, and the second is the base of the stern of the float wave power station. In this case, a pair of floats located in the bow has a volume twice as large as a pair of floats located in the aft of the float wave power station. A block is installed at the stern of the float wave power station, through which a circuit is thrown with a pendulum fixed at the end. The second end of this chain is wound on one of two drums located on the float deck in the middle. Another chain is wound on the second drum in the opposite direction, thrown through fixed blocks of the chain hoist, mounted on a stand mounted on the bow of the float, and through the moving blocks of the hook ring of the chain hoist. The end of this chain is mounted on a rack. A third chain is attached to the hook ring of the chain hoist, the second end of which is attached to the anchor. The drums have a common axis, which is connected to the rotor of an electric generator mounted on the deck.

При воздействии волн на поплавковую волновую электростанцию (патент РФ №2692187) возникают вертикальные колебания поплавка и маятника, закрепленного на тросе. Эти колебания вызывают попеременное натяжение и смещение тросов, прикрепленных к якорю и маятнику, в результате чего барабаны вместе с ротором электрического генератора при подъеме поплавка на волну вращаются в одну, а при спуске поплавка с волны вращаются в другую сторону. При вращении ротора электрический генератор преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. При этом при подъеме поплавка на гребень волны за счет подъемной силы поплавков, размещенных в носовой части, энергия волны преобразуется в электрическую энергию, а также в потенциальную энергия маятника, который перемещается вверх. При спуске с гребня волны носовая часть поплавковой волновой электростанции опускается, натяжение цепи, прикрепленной к якорю, слабеет, и маятник под действием своего веса опускается, вращая барабаны и ротор генератора. При этом механическая энергия, запасенная маятником, преобразуется в электрическую энергию, а ослабевшая цепь якоря наматывается на свой барабан. Вследствие этого в прототипе пара поплавков, расположенных в носовой части, имеет примерно в два раза большую подъемную силу (то есть объем), чем пара поплавков, расположенных в носовой части.When the waves act on the float wave power station (RF patent No. 2692187), vertical vibrations of the float and the pendulum mounted on the cable arise. These vibrations cause alternating tension and displacement of the cables attached to the armature and the pendulum, as a result of which the drums rotate in one direction when the float rises to the wave, and when the float descends from the wave, they rotate in the opposite direction. When the rotor rotates, an electric generator converts the mechanical energy of rotation of the rotor into electrical energy. In this case, when lifting the float to the crest of the wave due to the lifting force of the floats located in the bow, the wave energy is converted into electric energy, as well as the potential energy of the pendulum, which moves up. When descending from the crest of the wave, the bow of the float wave power plant drops, the tension of the chain attached to the anchor weakens, and the pendulum falls by the action of its weight, rotating the drums and rotor of the generator. In this case, the mechanical energy stored by the pendulum is converted into electrical energy, and the weakened chain of the armature is wound on its drum. As a result, in the prototype, a pair of floats located in the bow has approximately twice as much lift (i.e. volume) than a pair of floats located in the bow.

Основными недостатками прототипа являются низкая надежность и ресурс поплавковой волновой электростанции, обусловленная высокой механической нагрузкой на палубу и на элементы соединения поплавков с палубой (сварочные швы или болтовые соединения).The main disadvantages of the prototype are the low reliability and resource of the float wave power plant, due to the high mechanical load on the deck and on the elements connecting the floats to the deck (welds or bolted joints).

В прототипе палуба объединяет пары поплавков, расположенных в носовой и кормовой частях поплавковой волновой электростанции, в единую конструкцию, При расположении поплавковой волновой электростанции между гребнями волны подъемная сила пары поплавков, расположенных в носовой части, приложена к носовой части палубы, а подъемная сила пары поплавков, расположенных в кормовой части, приложена к кормовой части палубы. Под действием подъемных сил двух пар поплавков, направленных вверх, палуба будет деформироваться так, что ее выпуклая сторона будет расположена со стороны поверхности воды. При расположении поплавковой волновой электростанции на гребне волны вес пары поплавков, расположенных в носовой части, приложен к носовой части палубы, а вес пары поплавков, расположенных в кормовой части, приложен к кормовой части палубы. Под действием веса двух пар поплавков, направленных вниз, палуба прототипа будет деформироваться так, что выпуклая сторона палубы будет со стороны атмосферы. В результате под воздействием волнения палуба будет подвергаться знакопеременной деформации, которая может вызвать разрушение палубы и потерю работоспособности прототипа. При деформации палубы прототипа высокой механической нагрузке будут подвергаться также элементы соединения поплавков с палубой, и разрушение элементов соединения поплавков с палубой также вызовет потерю работоспособности прототипа.In the prototype, the deck combines the pairs of floats located in the fore and aft parts of the float wave power plant in a single design. When the float wave power station is located between the wave crests, the lifting force of the pair of floats located in the bow is applied to the bow of the deck, and the lifting force of the pair of floats located aft, attached to aft deck. Under the action of the lifting forces of two pairs of floats directed upward, the deck will be deformed so that its convex side is located on the side of the water surface. When the float wave power station is located on the wave crest, the weight of the pair of floats located in the bow is applied to the bow of the deck, and the weight of the pair of floats located in the stern is attached to the stern of the deck. Under the influence of the weight of two pairs of floats directed downward, the prototype deck will be deformed so that the convex side of the deck will be from the atmosphere. As a result, under the influence of excitement, the deck will undergo alternating deformation, which can cause destruction of the deck and loss of performance of the prototype. When the prototype deck deforms, the elements of the connection of the floats to the deck will also be subjected to high mechanical stress, and the destruction of the elements of the connection of the floats to the deck will also lead to a loss of operability of the prototype.

По оценкам гидрологов стабильность морского волнения во времени составляет 60%-70%. Следовательно, палуба и элементы соединения поплавков с палубой высокие механические нагрузки будут испытывать практически постоянно. Особенно большие механические нагрузки будут воздействовать на палубу и элементы соединения поплавков с палубой во время шторма. Большие механические нагрузки могут привести к деформациям и разрушению палубы и элементов соединения поплавков с палубой, сокращению ресурса и потере работоспособности поплавковой волновой электростанции.According to hydrologists, the stability of sea waves in time is 60% -70%. Consequently, the deck and the elements of the connection of the floats with the deck will experience high mechanical loads almost constantly. Particularly large mechanical loads will affect the deck and the elements connecting the floats to the deck during a storm. Large mechanical loads can lead to deformation and destruction of the deck and the elements connecting the floats to the deck, reducing the resource and loss of operability of the float wave power plant.

Предлагаемая полезная модель позволит создать поплавковую волновую электростанцию, обладающую более высокой надежностью и большим ресурсом при той же мощности и габаритах.The proposed utility model will allow you to create a float wave power plant with higher reliability and greater resource with the same power and size.

Это достигается тем, что в поплавковой волновой электростанции, содержащей обтекаемый герметичный поплавок, на корме закреплен блок через который переброшена цепь, на одном конце которой прикреплен маятник. Другой конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных в средней части палубы поплавка. На второй барабан в противоположном направлении намотана вторая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной на носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста. Конец второй цепи прикреплен к стойке полиспаста. К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю. Барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленным на палубе. Поплавок выполнен из двух пар поплавков, соединенных с палубой. При этом, в отличие от прототипа одна пара основных поплавков, расположенных вдоль продольной оси поплавковой волновой электростанции, имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции, а вторая пара дополнительных поплавков имеет примерно в два раза меньший объем и длину, чем пара основных поплавков, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции.This is achieved by the fact that in a float wave power plant containing a streamlined hermetic float, a block is fixed at the stern through which a chain is thrown, at one end of which a pendulum is attached. The other end of this chain is wound on one of two drums located in the middle of the float deck. A second chain is wound on the second drum in the opposite direction, thrown through the stationary blocks of the chain hoist, mounted on a stand mounted on the bow of the float, and through the mobile blocks of the hook ring of the chain hoist. The end of the second chain is attached to the tackle. A third chain is attached to the hook ring of the chain block, the second end of which is attached to the anchor. The drums have a common axis, which is connected to the rotor of an electric generator mounted on the deck. The float is made of two pairs of floats connected to the deck. In this case, unlike the prototype, one pair of main floats located along the longitudinal axis of the float wave power plant has a length equal to the length of the float wave power plant, and the second pair of additional floats has approximately two times less volume and length than the pair of main floats, and located in the bow of the float wave power plant.

Выполнение в предлагаемой поплавковой волновой электростанции одной пары основных поплавков, соединенных с палубой, длина которых равна длине поплавковой волновой электростанции, позволяет намного повысить прочность и жесткость конструкции поплавковой волновой электростанции в продольном направлении. Основные поплавки значительно повысят прочность поплавковой волновой электростанции и снизят механические нагрузки и деформацию палубы и элементов соединения поплавков с палубой. Поэтому предлагаемая поплавковая волновая электростанция обладает более высокой надежностью и большим ресурсом, чем прототип.The implementation in the proposed float wave power plant of one pair of main floats connected to the deck, the length of which is equal to the length of the float wave power plant, can significantly increase the strength and structural rigidity of the float wave power plant in the longitudinal direction. The main floats will significantly increase the strength of the float wave power plant and reduce the mechanical stresses and deformation of the deck and the elements connecting the floats to the deck. Therefore, the proposed float wave power plant has a higher reliability and a longer resource than the prototype.

Установка в носовой части предлагаемой поплавковой волновой электростанции пары дополнительных поплавков, у каждого из которых объем и длина будет примерно в два раза меньше, чем объем и длина одного из основных поплавков, позволяет получить подъемную силу носовой части поплавковой волновой электростанции примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части так же, как и в прототипе. За счет этого мощность и габариты предлагаемой поплавковой волновой электростанции сохраняются такими же, как у прототипа.The installation of a pair of additional floats in the bow of the proposed float wave power plant, each of which has a volume and length that is approximately two times less than the volume and length of one of the main floats, makes it possible to obtain a lift of the bow of the float wave power plant that is approximately two times larger. than the lifting force of the stern as well as in the prototype. Due to this, the power and dimensions of the proposed float wave power plant remain the same as that of the prototype.

Значит, предлагаемая поплавковая волновая электростанция имеет более высокую надежность и больший ресурс, чем прототип при той же мощности и габаритах.So, the proposed float wave power plant has higher reliability and a longer resource than the prototype with the same power and dimensions.

На фиг. 1 показан вид сверху на предлагаемую поплавковую волновую электростанцию. На фиг. 2 - сечение между поплавками поплавковой волновой электростанции. На фиг. 3 - вид сверху на предлагаемую поплавковую волновую электростанцию с составными поплавками, где: 1 - пара основных поплавков, 2 - пара дополнительных поплавков, 3 - палуба, объединяющая поплавки в единую конструкцию. На палубе 3 установлен электрический генератор 4, имеющий общую ось с барабанами 5 и 6. На носовой части палубы 3 установлена стойка 7, на которой закреплены неподвижные блоки 8 полиспаста, а подвижные блоки полиспаста размещены в крюковой обойме 9 полиспаста. Через неподвижные блоки 8 и блоки крюковой обоймы 9 переброшена цепь 10, один конец которой прикреплен к стойке 7, а второй конец намотан на барабан 5. К крюковой обойме 9 полиспаста присоединена цепь 11. Второй конец цепи 11 прикреплен к якорю 12. На второй барабан 6 намотана цепь 13. Направление намотки цепи 13 на барабан 6 противоположное по сравнению с направлением намотки цепи 10 на барабан 5. Цепь 13 переброшена через блок 14, установленный в кормовой части палубы 3, и на конце цепи 13 закреплен маятник 15.In FIG. 1 shows a top view of the proposed float wave power plant. In FIG. 2 - section between the floats of the float wave power plant. In FIG. 3 is a top view of the proposed float wave power plant with composite floats, where: 1 is a pair of main floats, 2 is a pair of additional floats, 3 is a deck integrating the floats into a single structure. An electric generator 4 is installed on deck 3, having a common axis with the drums 5 and 6. On the bow of the deck 3 there is a rack 7 on which the fixed pulley blocks 8 are fixed, and the movable pulley blocks are placed in the hook ring 9 of the pulley block. Chain 10 is thrown through the fixed blocks 8 and blocks of the hook clip 9, one end of which is attached to the rack 7 and the other end is wound on the drum 5. The chain 11 is attached to the hook clip 9 of the chain hoist 11. The second end of the chain 11 is attached to the armature 12. On the second drum 6, chain 13 is wound. The direction of winding the chain 13 onto the drum 6 is opposite to that of the winding of the chain 10 onto the drum 5. The chain 13 is thrown through a block 14 installed in the aft part of deck 3, and a pendulum 15 is fixed at the end of the chain 13.

При отсутствии волн маятник 15 под действием своего веса опускается, сматывая цепь 13 с барабана 6. При этом вращается также барабан 5, наматывая цепь 10. Крюковая обойма 9 полиспаста поднимается, натягивая цепь 11, и поплавковая волновая электростанция подтягивается к якорю 12. Спуск маятника 15 закончится, когда поплавковая волновая электростанция будет находиться над якорем 12, как показано на фиг. 2.In the absence of waves, the pendulum 15 falls under the influence of its weight, reeling the chain 13 from the drum 6. At the same time, the drum 5 also rotates, winding the chain 10. The hook clip 9 of the chain hoist rises, pulling the chain 11, and the float wave power station is pulled to the anchor 12. Lowering the pendulum 15 will end when the float wave power station is located above the armature 12, as shown in FIG. 2.

При возникновении волн на поверхности водоема, волны развернут поплавковую волновую электростанцию носом против движения волн. При подходе волны поплавки 1 и 2 будут поднимать носовую часть поплавковой волновой электростанции со стойкой 7 на гребень волны, и цепь 11, прикрепленная к якорю 12 и к крюковой обойме 9, будет натягиваться. При этом длина цепи 11 и расстояние крюковой обоймы 9 до якоря 12 не может измениться, поэтому при подъеме носовой части со стойкой 7 цепь 10 будет сматываться с барабана 5, и барабан 5 вместе с барабаном 6 и ротором генератора 4 будут вращаться. Скоростной полиспаст, состоящий из блоков 8, крюковой обоймы 9 и цепи 10, позволяет увеличить смещение цепи 10 при подъеме носовой части поплавковой волновой электростанции на гребень волны, и, следовательно, увеличить угол поворота и частоту вращения барабанов 5, 6 и ротора генератора 4. Генератор 4 преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. При вращении барабана 6 цепь 13 будет наматываться на барабан 6, поднимая маятник 15 и увеличивая его потенциальную энергию.When waves occur on the surface of the reservoir, the waves are deployed by the float wave power station with their nose against the movement of the waves. When approaching the waves, the floats 1 and 2 will lift the bow of the float wave power station with a stand 7 on the wave crest, and the chain 11 attached to the armature 12 and to the hook clip 9 will be tensioned. At the same time, the length of the chain 11 and the distance of the hook clip 9 to the anchor 12 cannot change, so when lifting the bow with the rack 7, the chain 10 will be wound from the drum 5, and the drum 5 together with the drum 6 and the rotor of the generator 4 will rotate. The high-speed pulley block consisting of blocks 8, a hook clip 9 and a chain 10 allows increasing the displacement of the chain 10 when lifting the bow of the float wave power station to the wave crest, and, therefore, increasing the rotation angle and frequency of rotation of the drums 5, 6 and the rotor of the generator 4. The generator 4 converts the mechanical energy of rotation of the rotor into electrical energy. When the drum 6 rotates, the chain 13 will be wound on the drum 6, raising the pendulum 15 and increasing its potential energy.

При спуске носовой части поплавковой волновой электростанции с гребня волны натяжение цепи 11, прикрепленной к якорю 12 и к крюковой обойме 9, уменьшается. Это вызывает уменьшение натяжения цепи 10. Под действием своего веса маятник 15 будет опускаться и сматывать цепь 13 с барабана 6, вращая барабаны 5, 6 и ротор генератора 4. При вращении барабана 5 ослабевшая цепь 10 будет наматываться на барабан 5, а механическую энергию вращения ротора электрический генератор 4 преобразует в электрическую энергию. При подходе следующей волны процесс повторяется.When lowering the bow of the float wave power station from the crest of the wave, the tension of the chain 11 attached to the armature 12 and to the hook clip 9 decreases. This causes a decrease in the tension of the chain 10. Under the influence of its weight, the pendulum 15 will lower and wind the chain 13 from the drum 6, rotating the drums 5, 6 and the rotor of the generator 4. When the drum 5 rotates, the weakened chain 10 will be wound on the drum 5, and the mechanical energy of rotation rotor electric generator 4 converts into electrical energy. As the next wave approaches, the process repeats.

В прототипе основанием поплавковой волновой электростанции являются две (или большее число) пары поплавков. Одна из пар поплавков расположена в носовой части, а другая пара поплавков расположена в кормовой части поплавковой волновой электростанции. В единую конструкцию поплавки объединяются палубой. При расположении поплавковой волновой электростанции между гребнями волн подъемные силы поплавков, приложенные к носовой и кормовой части палубы и направленные вверх, деформируют палубу так, что выпуклая сторона палубы будет располагаться со стороны воды. При расположении поплавковой волновой электростанции на гребне волны к носовой и кормовой части палубы будут приложены силы веса поплавков, направленные вниз. Выпуклая сторона деформированной палубы в этом случае будет расположена со стороны атмосферы. Значит, при волнении моря на палубу в носовой и кормовой части будут воздействовать знакопеременные силы, которые будут создавать знакопеременную механическую нагрузку на палубу и ее деформацию. При деформации палубы на элементы соединения палубы и поплавков будут также действовать знакопеременная механическая нагрузка. Механические нагрузки, действующие на палубу и элементы соединения палубы и поплавков, будут особенно высокими во время шторма. Высокие механические нагрузки могут вызвать разрушение палубы и элементов соединения поплавков и палубы и выходу из строя поплавковой волновой электростанции.In the prototype, the basis of the float wave power station are two (or more) pairs of floats. One of the pairs of floats is located in the bow, and the other pair of floats is located in the aft of the float wave power station. In a single design, the floats are combined deck. When the float wave power station is located between the wave crests, the lifting forces of the floats applied to the bow and stern of the deck and directed upward deform the deck so that the convex side of the deck will be located on the water side. When the float wave power station is located on the wave crest, downward weight forces will be applied to the bow and stern of the deck. The convex side of the deformed deck in this case will be located on the side of the atmosphere. This means that when the sea is rough, alternating forces will act on the deck in the bow and stern, which will create an alternating mechanical load on the deck and its deformation. When the deck is deformed, alternating mechanical load will also act on the elements of the connection between the deck and the floats. The mechanical loads acting on the deck and the joining elements of the deck and floats will be especially high during a storm. High mechanical loads can cause the destruction of the deck and the elements of the connection of the floats and the deck and the failure of the float wave power plant.

В предлагаемой поплавковой волновой электростанции пара основных поплавков 1, расположенных вдоль продольной оси поплавковой волновой электростанции, имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции. Палуба 3 по всей своей длине соединена с парой основных поплавков 1. Основные поплавки 1 значительно увеличивают жесткость и прочность поплавковой волновой электростанции в продольном направлении, уменьшают деформацию палубы 3 и снижают механические нагрузки на палубу 3 и элементы соединения палубы 3 с поплавками 1 и 2. Вследствие снижения механической нагрузки на палубу 3 и элементы соединения палубы 3 с поплавками 1 и 2 надежность и ресурс предлагаемой поплавковой волновой электростанции будут значительно выше, чем у прототипа.In the proposed float wave power plant, a pair of main floats 1 located along the longitudinal axis of the float wave power plant has a length equal to the length of the float wave power plant. Deck 3 along its entire length is connected to a pair of main floats 1. The main floats 1 significantly increase the rigidity and strength of the wave-float power station in the longitudinal direction, reduce the deformation of deck 3 and reduce the mechanical stresses on deck 3 and the connection elements of deck 3 with floats 1 and 2. Due to the reduction of the mechanical load on deck 3 and the connection elements of deck 3 with floats 1 and 2, the reliability and life of the proposed float wave power plant will be significantly higher than that of the prototype.

Пара дополнительных поплавков 2, имеющих объем и длину примерно в два раза меньше, чем объем и длина основных поплавков 1, и установленных в носовой части, позволяет получить подъемную силу носовой части поплавковой волновой электростанции примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части. При подъеме на гребень волны за счет подъемной силы носовой части поплавковой волновой электростанции генератор 4 вырабатывает электроэнергию, а также запасается потенциальная энергия маятника 15. При спуске с гребня волны за счет подъемной силы кормовой части запасенная потенциальная энергия маятника 15 преобразуется в электрическую энергию. Поэтому для нормальной работы подъемная сила носовой части поплавковой волновой электростанции должна быть примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части, что обеспечивается у предлагаемой поплавковой волновой электростанции.A pair of additional floats 2, having a volume and length of about two times less than the volume and length of the main floats 1, and installed in the bow, allows you to get the lifting force of the bow of the float wave power station about two times more than the lifting force of the stern. When the wave ascends to the crest due to the lifting force of the bow of the float wave power station, the generator 4 generates electricity and the potential energy of the pendulum 15 is stored as well. When the wave is descended from the wave crest, the stored potential energy of the pendulum 15 is converted into electric energy. Therefore, for normal operation, the lifting force of the bow of the float wave power plant should be approximately two times greater than the lifting force of the stern, which is provided by the proposed float wave power plant.

Таким образом, при повышении надежности и ресурса мощность и габариты предлагаемой поплавковой волновой электростанции сохраняются такими же, как у прототипа.Thus, with increasing reliability and resource, the power and dimensions of the proposed float wave power plant remain the same as that of the prototype.

Для повышения устойчивости предлагаемой поплавковой волновой электростанции в штормовых условиях, а также для унификации конструкции, пара основных поплавков 1 и пара дополнительных поплавков 2 могут быть выполнены из набора поплавков меньшего размера, как показано на фиг. 3, при сохранении суммарной подъемной силы основных 1 и дополнительных 2 пар поплавков.To increase the stability of the proposed float wave power plant in stormy conditions, as well as to unify the design, a pair of main floats 1 and a pair of additional floats 2 can be made of a set of smaller floats, as shown in FIG. 3, while maintaining the total lifting force of the main 1 and additional 2 pairs of floats.

Claims (1)

Поплавковая волновая электростанция, содержащая обтекаемый герметичный поплавок, состоящий из двух пар поплавков, соединенных общей палубой, блок, закрепленный на корме поплавка, через который переброшена цепь, на одном конце которой прикреплен маятник, а другой конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных в средней части палубы, а на второй барабан в противоположном направлении намотана другая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной в носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста, и к крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю, барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленным на палубе, отличающаяся тем, что одна пара поплавков является основной и имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции, а вторая пара дополнительных поплавков имеет объем и длину примерно в два раза меньше, чем пара основных поплавков, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции.A float wave power plant containing a streamlined sealed float, consisting of two pairs of floats connected by a common deck, a unit fixed to the stern of the float, through which a chain is thrown, at one end of which a pendulum is attached, and the other end of this chain is wound on one of two drums, located in the middle of the deck, and on the second drum in the opposite direction another chain is wound, thrown through fixed blocks of the chain hoist, mounted on a stand installed in the bow of the float, and through the mobile blocks of the hook ring of the chain block, and the third chain is attached to the hook ring of the chain block, the second end of which is attached to the anchor, the drums have a common axis, which is connected to the rotor of an electric generator mounted on the deck, characterized in that one pair of floats is the main one and has a length equal to the length of the float wave power station, and the second pair of additional floats has a volume and about twice as long thinner than a pair of main floats, and is located in the bow of the float wave power plant.
RU2020100776U 2020-01-09 2020-01-09 FLOATING WAVE POWER PLANT RU197773U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100776U RU197773U1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 FLOATING WAVE POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100776U RU197773U1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 FLOATING WAVE POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU197773U1 true RU197773U1 (en) 2020-05-28

Family

ID=71066875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100776U RU197773U1 (en) 2020-01-09 2020-01-09 FLOATING WAVE POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU197773U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642060A1 (en) * 1986-12-09 1988-06-16 Otto Hilker Floating energy station
WO2012169898A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Oevretveit Hans Aage Wave power plant comprising buoyancy regulating arrangement
CN103388549A (en) * 2012-05-08 2013-11-13 中汇明(厦门)海上发电研究院有限公司 Floating pipe ocean power generation device
RU2538989C1 (en) * 2013-08-19 2015-01-10 Сергей Михайлович Кастюкевич Float-type wave power plant
RU2567916C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Алексей Петрович Сеньков Float wave power plant (versions)
RU2692187C1 (en) * 2018-03-05 2019-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) Float wave power station

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642060A1 (en) * 1986-12-09 1988-06-16 Otto Hilker Floating energy station
WO2012169898A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Oevretveit Hans Aage Wave power plant comprising buoyancy regulating arrangement
CN103388549A (en) * 2012-05-08 2013-11-13 中汇明(厦门)海上发电研究院有限公司 Floating pipe ocean power generation device
RU2538989C1 (en) * 2013-08-19 2015-01-10 Сергей Михайлович Кастюкевич Float-type wave power plant
RU2567916C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Алексей Петрович Сеньков Float wave power plant (versions)
RU2692187C1 (en) * 2018-03-05 2019-06-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) Float wave power station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6979171B2 (en) Maritime energy generating device
EP2505484A1 (en) Vessel for transporting and hoisting offshore wind generating set and transporting and lifting method
CN103502636A (en) Hoist system and method of providing a hoist system
CA2756656C (en) Floating, anchored installation for energy production
US8937395B2 (en) Ocean floor mounting of wave energy converters
RU2727657C2 (en) Floating platform
KR20110125212A (en) Method and apparatus for converting ocean wave energy into electricity
US9902468B2 (en) Tension leg platform structure for a wind turbine
WO2013137744A1 (en) Floating wind turbine with wave energy converter
CN215486378U (en) Double-layer buffering and butting device for offshore integral installation of wind generating set
CN114455017B (en) Floating body, floating type offshore substation and installation method thereof
JP2004515711A (en) Power generation system from ocean waves
US20190211797A1 (en) Segmented Concrete Hull for Wave Energy Converters and Method of Constructing
CN113636019A (en) Mooring system
RU197773U1 (en) FLOATING WAVE POWER PLANT
CN215971973U (en) Mooring system
CN114408110A (en) Strong wind resistant fully-submersible wind power platform
CN109649596B (en) Wave capturing unit submergence device
RU2692187C1 (en) Float wave power station
CN215566361U (en) Offshore wind energy and wave energy coupling power generation system
CN115750200A (en) Large-scale typhoon-resistant vertical axis wind power generation device and typhoon defense method thereof
CN113137325B (en) Wave power generation device
CN214533359U (en) Storm coupling utilization device based on floating type platform
CN214092145U (en) Truss inhaul cable type floating offshore wind turbine structure
RU217351U1 (en) Float Wave Power Plant