RU2010995C1 - Wave power plant - Google Patents

Wave power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2010995C1
RU2010995C1 SU904845345A SU4845345A RU2010995C1 RU 2010995 C1 RU2010995 C1 RU 2010995C1 SU 904845345 A SU904845345 A SU 904845345A SU 4845345 A SU4845345 A SU 4845345A RU 2010995 C1 RU2010995 C1 RU 2010995C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air collector
air
partition
compression chambers
consumer
Prior art date
Application number
SU904845345A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Линючев
Original Assignee
Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект"
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 Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" filed Critical Государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект"
Priority to SU904845345A priority Critical patent/RU2010995C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010995C1 publication Critical patent/RU2010995C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: electrical power engineering. SUBSTANCE: floating body partially filled with working fluid has bottom with convex surface divided with hollow vertical partition into two compression chambers intercommunicating in lower parts with suction valves. Air collection of user is connected to chamber with the help of check valves. Lower surface of partition is manufactured curvilinear, streamline form. Air collector is formed by means of inner space of partition. Configuration of bottom of body has shape of two conjugate cylindrical surfaces with different curvature radii which are bigger close to surface located on sea side. User is manufactured in the form of turbo-generator and is mounted on air collector. EFFECT: increased efficiency and reliability. 3 cl, 6 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к энергетическим установкам, использующим энергию волн. The present invention relates to hydropower, in particular to power plants using wave energy.

Известна волновая энергетическая установка, так называемая "утка Салтера", представляющая собой качающееся на волне судно, передающее качания своего корпуса валу, связанному с преобразователем энергии (см. книгу Д. Росс Энергия волн, М. , 1981, с. 78-80). There is a well-known wave power plant, the so-called "Salter duck", which is a ship swinging on a wave, transmitting the swing of its hull to a shaft connected to an energy converter (see D. Ross, Wave Energy, M., 1981, p. 78-80) .

Недостатком этой установки является то, что она должна иметь мощный вал, необходимый для передачи движения "утки" на привод преобразователя энергии, в условиях, когда на этом валу закреплена гирлянда "уток" колеблющихся несинхронно. The disadvantage of this installation is that it must have a powerful shaft necessary for transmitting the movement of the "duck" to the drive of the energy converter, in conditions when a garland of "ducks" oscillating non-synchronously is fixed to this shaft.

Известна также волновая энергетическая установка, содержащая плавучий частично заполненный рабочей жидкостью корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный посредством пустотелой вертикальной перегородки на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов (см. патент США N 4364715, кл. 417-100, 1982). A wave power plant is also known, which contains a floating body partially filled with working fluid with a convex bottom surface, divided by means of a vertical hollow partition into two communicated in the lower part of the compression chamber with suction valves, and a consumer air intake connected to the compression chambers using check valves ( see U.S. Patent No. 4,364,715, CL 417-100, 1982).

Недостатком данного технического решения является некоторая сложность конструкции, заключающаяся в том, что две ее перегородки являются элементом емкости, создающей плавучесть установки, а также соединение камер сжатия с воздухосборником посредством гибкого шланга. The disadvantage of this technical solution is some design complexity, consisting in the fact that its two partitions are an element of the tank, which creates the buoyancy of the installation, as well as the connection of the compression chambers with the air collector by means of a flexible hose.

Кроме того, данная конструкция из-за неблагоприятных гидравлических очертаний обладает большими потерями энергии. In addition, this design has large energy losses due to unfavorable hydraulic outlines.

Цель изобретения - повышение КПД и упрощение конструкции. The purpose of the invention is improving efficiency and simplifying the design.

Достигается указанная цель тем, что в предлагаемой волновой энергетической установке, содержащей плавучий частично заполненный рабочей жидкостью корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный посредством пустотелой вертикальной перегородки на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов, нижняя поверхность перегородки выполнена криволинейной обтекаемой формы, воздухосборник образован всей ее внутренней полостью, а конфигурация днища корпуса имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны, с большим у поверхности, расположенной со стороны моря, при этом потребитель выполнен в виде турбогенератора и установлен на воздухосборнике. В днище корпуса может быть установлен клапан для заполнения водой внутренней полости корпуса, что позволяет повысить надежность работы установки путем погружения под уровень воды. This goal is achieved by the fact that in the proposed wave power plant containing a floating body partially filled with working fluid with a convex bottom surface, divided by a vertical hollow partition into two communicated at the bottom of the compression chamber with suction valves, and a consumer air intake connected to the chambers compression by check valves, the lower surface of the partition is made in a curved streamlined shape, the air collector is formed throughout its internal th cavity, and the configuration of the bottom of the body has the form of two mating cylindrical surfaces with different radii of curvature, with a large one at the surface located on the sea side, while the consumer is made in the form of a turbogenerator and mounted on the air collector. A valve can be installed in the bottom of the body to fill the internal cavity of the body with water, which improves the reliability of the installation by immersion under the water level.

Как вариант, в волновой энергетической установке воздухосборник может быть непосредственно подключен к камерам сжатия, потребитель выполнен в виде турбогенератора с турбиной одностороннего вращения и установлен внутри воздухосборника, а поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла. Alternatively, in a wave power plant, the air collector can be directly connected to the compression chambers, the consumer is made in the form of a turbogenerator with a single-rotation turbine and installed inside the air collector, and the surface of the working fluid is covered with a layer of mineral oil.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - установка в плане; на фиг. 3 - установка, фиксированная к дну 4-мя сваями; на фиг. 4 - установка в рабочем положении; на фиг. 5 и 6 - варианты выполнения установки. In FIG. 1 shows the installation, a General view; in FIG. 2 - installation in plan; in FIG. 3 - installation, fixed to the bottom by 4 piles; in FIG. 4 - installation in the working position; in FIG. 5 and 6 - installation options.

Волновая энергетическая установка состоит из водонепроницаемого плавучего корпуса 1 с выпуклой поверхностью днища 2, конфигурация которого имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны R1 и R2, причем со стороны моря радиус окружности R2 больше R1. Корпус 1 частично заполнен рабочей жидкостью 3. Внутри корпуса 1 выполнена полая вертикальная перегородка 4, являющаяся воздухосборником. В нижней части 5 перегородка-воздухосборник 4 выполнена криволинейной обтекаемой формы.The wave power plant consists of a waterproof floating body 1 with a convex surface of the bottom 2, the configuration of which has the form of two conjugate cylindrical surfaces with different radii of curvature R 1 and R 2 , and from the sea side the radius of the circle R 2 is greater than R 1 . The housing 1 is partially filled with a working fluid 3. Inside the housing 1, a hollow vertical partition 4 is made, which is an air collector. In the lower part 5, the partition-air collector 4 is made of a curved streamlined shape.

Перегородка 4 делит корпус 1 на камеры сжатия 6 и 7, гидравлически сообщающиеся между собой и имеющие всасывающие воздушные клапаны 8 и 9. Перегородка-воздухосборник имеет впускные клапаны 10 и 11 для сжатого воздуха. The baffle 4 divides the housing 1 into compression chambers 6 and 7, hydraulically interconnected and having suction air valves 8 and 9. The baffle-air collector has inlet valves 10 and 11 for compressed air.

Установка под действием волн поворачивается относительно шарнира 12, расположенного по центру корпуса 1. Installation under the action of waves rotates relative to the hinge 12, located in the center of the housing 1.

Установка крепится к дну с помощью якорных устройств 13, либо фиксируется с помощью забитых в дно четырех свай 14 (являющихся направляющими для шарниров 12 при приливах-отливах). The installation is attached to the bottom using anchor devices 13, or is fixed using four piles 14 driven into the bottom (which are guides for hinges 12 during tides).

В днище 2 корпуса 1 вмонтирован клапан 15 для затопления корпуса морской водой при значительном превышении расчетной волны. На воздухосборнике монтируется турбогенератор, состоящий из воздушной турбины 16 и электрогенератора 17. A valve 15 is mounted in the bottom 2 of the housing 1 for flooding the housing with sea water when the calculated wave is significantly exceeded. A turbogenerator consisting of an air turbine 16 and an electric generator 17 is mounted on the air collector.

Работа установки осуществляется следующим образом. The installation is as follows.

Установка устанавливается в море так, что днище корпуса с частью имеющей больший радиус окружности ориентировано навстречу волне. При подходе гребня волны корпус 1 установки под ее воздействием поворачивается на шарнире 12 и рабочая жидкость 3 начинает перетекать из камеры 6 в камеру 7, сжимая находящийся в этой камере воздух до давления Н, всасывающий клапан 8 камеры 6 в это время открывается под действием вакуума и впускает воздух в камеру. Клапан 11 камеры 7 под действием сжатого воздуха открывается и выпускает сжатый воздух в воздухосборник 4. Сжатый воздух из воздухосборника через турбину 16 выпускается в атмосферу. The installation is installed in the sea so that the bottom of the hull with a part having a larger radius of the circle is oriented towards the wave. When the wave crest approaches, the installation case 1 under its influence rotates on the hinge 12 and the working fluid 3 begins to flow from the chamber 6 into the chamber 7, compressing the air in this chamber to pressure Н, the suction valve 8 of the chamber 6 at this time opens under the action of vacuum and lets air into the chamber. The valve 11 of the chamber 7 under the action of compressed air opens and releases compressed air into the air collector 4. Compressed air from the air collector through the turbine 16 is discharged into the atmosphere.

При прохождении впадины волны происходит аналогичная операция, но в этом случае камера 6 становится камерой сжатия, а камера 7 камерой всасывания воздуха. Воздухосборник 4 обеспечивает сглаживание пульсаций давления перед воздушной турбиной турбогенератора при изменении циклов работы камер 6 и 7. With the passage of the wave cavity, a similar operation occurs, but in this case, the chamber 6 becomes a compression chamber, and the chamber 7 is an air suction chamber. The air collector 4 provides smoothing of pressure pulsations in front of the air turbine of the turbogenerator when changing the operating cycles of chambers 6 and 7.

При приближении волн, превышающих расчетные, установка затапливается путем впуска морской воды через клапан 15 (или дистанционно с пульта управления). Ориентация по фронту волны установок может производиться путем регулирования длин 4-х гибких креплений 13 автоматически или вручную. When approaching waves that exceed the calculated, the installation is flooded by the inlet of sea water through valve 15 (or remotely from the control panel). Orientation by the wavefront of the installations can be done by adjusting the lengths of 4 flexible mounts 13 automatically or manually.

С целью дальнейшего упрощения конструкции волновая установка может быть выполнена по варианту, показанному на фиг. 5 и 6. В этом случае установка предназначена только для получения электроэнергии. Здесь полностью отсутствуют клапана для впуска и выпуска воздуха. Воздух или какой-либо газ, заполняющий камеры 6 и 7 перегоняется из камеры в камеру, через воздухосборник 4, для чего в его стенках выполняются отверстия 18, соединенные патрубками с воздушными камерами 6 и 7. Внутри воздухосборника 4 устанавливается турбогенератор с турбиной одностороннего вращения. In order to further simplify the design, the wave installation can be performed according to the embodiment shown in FIG. 5 and 6. In this case, the installation is intended only for generating electricity. There are completely no valves for air inlet and outlet. Air or any gas filling the chambers 6 and 7 is distilled from the chamber to the chamber through the air collector 4, for which holes 18 are made in its walls, connected by nozzles to the air chambers 6 and 7. Inside the air collector 4, a turbogenerator with a one-way turbine is installed.

В целях снижения увлажнения постоянного объема газа в камерах сжатия поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла. In order to reduce humidification of a constant volume of gas in the compression chambers, the surface of the working fluid is covered with a layer of mineral oil.

Волновая установка может быть собрана в объединенные гирлянды с простым механическим объединением и объединением воздухосборников трубопроводами сжатого воздуха для использования единой турбины и генератора или подачи сжатого воздуха на берег для применения в энергетических или холодильных установках. The wave installation can be assembled into combined garlands with simple mechanical combination and the combination of air collectors with compressed air pipelines to use a single turbine and generator or to supply compressed air to the shore for use in power or refrigeration units.

При приближении шторма установка затапливается путем ручного или дистанционного (с пульта управления на берегу) подъема клапана 15. После прохождения шторма установка возвращается в рабочее положение путем подачи сжатого воздуха в корпус 1 (например с катера). (56) Патент США N 4664715, кл. F 03 B 13/12, опубл. 1982. When a storm approaches, the installation is flooded by manual or remote (from the shore control) lifting of the valve 15. After the storm has passed, the installation returns to its working position by supplying compressed air to the hull 1 (for example, from a boat). (56) U.S. Patent No. 4,664,715, cl. F 03 B 13/12, publ. 1982.

Claims (3)

1. ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая частично заполненный рабочей жидкостью плавучий корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный пустотелой вертикальной перегородкой на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия со всасывающими клапанами, и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия при помощи обратных клапанов, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, нижняя поверхность перегородки выполнена криволинейной обтекаемой формы, воздухосборник образован всей ее внутренней полостью, а конфигурация днища корпуса имеет форму двух сопряженных цилиндрических поверхностей с различными радиусами кривизны, с большим у поверхности, расположенной со стороны моря, при этом потребитель выполнен в виде турбогенератора и установлен на воздухосборнике. 1. A WAVE POWER INSTALLATION, comprising a partially filled floating body with a convex bottom surface, divided by a vertical hollow partition into two communicated at the bottom of the compression chamber with suction valves, and a consumer air intake connected to the compression chambers using check valves, characterized the fact that, in order to increase efficiency and simplify the design, the lower surface of the partition is made in a curved streamlined shape, the air collector is formed throughout morning cavity and hull bottom configuration is in the form of two conjugate cylindrical surfaces with different radii of curvature, have a large surface located by the sea, while the consumer is designed as a turbine generator and is mounted on the air collector. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем погружения под уровень воды, в днище корпуса установлен клапан для заполнения водой внутренней полости корпуса. 2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability in operation by immersion under a water level, a valve is installed in the bottom of the body to fill the internal cavity of the body with water. 3. Волновая энергетическая установка, содержащая частично заполненный рабочей жидкостью плавучий корпус с выпуклой поверхностью днища, разделенный пустотелой вертикальной перегородкой на две сообщенные между собой в нижней части камеры сжатия и воздухосборник потребителя, подключенный к камерам сжатия, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, воздухосборник непосредственно подключен к камерам сжатия, потребитель выполнен в виде турбогенератора с турбиной одностороннего вращения и установлен внутри воздухосборника, а поверхность рабочей жидкости покрыта слоем минерального масла. 3. A wave power plant, comprising a partially filled floating body with a convex bottom surface, divided by a vertical hollow partition into two compression chambers communicated to each other at the bottom of the compression chamber and connected to the compression chambers, characterized in that, in order to increase reliability in operation, the air collector is directly connected to the compression chambers, the consumer is made in the form of a turbogenerator with a one-way rotation turbine and installed inside the air collector ka, and the working fluid surface coated with a layer of mineral oil.
SU904845345A 1990-07-02 1990-07-02 Wave power plant RU2010995C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904845345A RU2010995C1 (en) 1990-07-02 1990-07-02 Wave power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904845345A RU2010995C1 (en) 1990-07-02 1990-07-02 Wave power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010995C1 true RU2010995C1 (en) 1994-04-15

Family

ID=21524309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904845345A RU2010995C1 (en) 1990-07-02 1990-07-02 Wave power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010995C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015337A1 (en) * 2010-07-26 2012-02-02 Yegurnov Vladimir Eduardovich Floating element of a wave station
RU2482169C1 (en) * 2012-02-09 2013-05-20 Евгений Михайлович Родимин Amur grape liqueur preparation method
CN115013231A (en) * 2022-05-18 2022-09-06 中国科学院广州能源研究所 Pneumatic wave energy power supply submerged buoy
RU221994U1 (en) * 2023-07-24 2023-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Wave power plant

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015337A1 (en) * 2010-07-26 2012-02-02 Yegurnov Vladimir Eduardovich Floating element of a wave station
RU2482169C1 (en) * 2012-02-09 2013-05-20 Евгений Михайлович Родимин Amur grape liqueur preparation method
CN115013231A (en) * 2022-05-18 2022-09-06 中国科学院广州能源研究所 Pneumatic wave energy power supply submerged buoy
WO2023169602A1 (en) * 2022-05-18 2023-09-14 中国科学院广州能源研究所 Gas powered-type wave energy power supply subsurface buoy
RU221994U1 (en) * 2023-07-24 2023-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Wave power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3970415A (en) One way valve pressure pump turbine generator station
US8525365B2 (en) Device for generating electric energy from a renewable source
EP1280994B1 (en) Apparatus for storage of potential energy
CN110671257B (en) Offshore power generation device
US20040163387A1 (en) Wave power generator
RU2010995C1 (en) Wave power plant
SU1009283A3 (en) Device for converting ocean stream energy into other kind of energy
RU2010996C1 (en) Wave pneumatic power plant
ES2148105A1 (en) Plant for exploiting the tidal energy
RU2347939C2 (en) Universal sea power generation plant
RU2025573C1 (en) Wave power plant
RU2817577C1 (en) Bellows pump-compressor
CN111456885A (en) External gas-liquid tank and wave energy power generation device
RU2198317C2 (en) Marine power plant
RU221994U1 (en) Wave power plant
JPH0219306B2 (en)
SU1756602A1 (en) Wave power plant
RU2291985C1 (en) Surf hydraulic power station
CN217841885U (en) Wave energy power generation device based on hose type hydraulic conversion system
RU2009367C1 (en) Tidal power station
RU2005202C1 (en) Wave power plant
KR890000503B1 (en) Method of obtaining energy by wave force
RU1777632C (en) Wave-electric power plant
RU2020263C1 (en) Uniflow hydraulic unit
CN2377367Y (en) Apparatus using sea current or rivers energy to generate electricity