RU2136956C1 - Волно-ветровая электростанция - Google Patents
Волно-ветровая электростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136956C1 RU2136956C1 RU96118535A RU96118535A RU2136956C1 RU 2136956 C1 RU2136956 C1 RU 2136956C1 RU 96118535 A RU96118535 A RU 96118535A RU 96118535 A RU96118535 A RU 96118535A RU 2136956 C1 RU2136956 C1 RU 2136956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- vertical
- wave
- weight
- hinged
- Prior art date
Links
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
- Wind Motors (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Электростанция предназначена для преобразования энергии волн и ветра в электрическую энергию. Устройство содержит надводную платформу, вертикальные несущие стойки, поплавки и коромысла. Каждое коромысло внутренним концом шарнирно соединено с днищем платформы и в узле сочленения снабжено амортизирующими пружинами, а в невыступающей за пределы платформы части шарнирно соединено с вертикальной зубчатой рейкой. Последняя контактирует с шестерней, посаженной на внешнюю обойму реверсивной обгонной муфты, выходной вал которой сочленен с инерционным шкивом и имеет однонаправленное вращение. Под платформой в центре вертикально установлен частично выступающий над уровнем волн герметичный полый цилиндр, жестко соединенный с заглубленным балластным грузом посредством штанги, связанной через обруч и якорный трос с донным грузом. Каждый поплавок шарнирно соединен с коромыслом и снабжен снизу диском с притапливающим грузом, под которым ниже уровня волн горизонтально закреплена успокоительная пластина, жестко связанная с ближайшей к ней опорной стойкой. Над платформой размещена удерживаемая на штангах ветроустановка с вертикально расположенными осями двух ветроколес, имеющих противоположное направление вращения, конструкция электростанции позволяет повысить КПД преобразования. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании автономных надводных экологически чистых источников электрической энергии, использующих энергию ветра и ветровых волн.
Известна также волновая электростанция /1/ с надводной платформой, поддерживаемой четырьмя трубчатыми пустотелыми стойками и связанной с поплавками с помощью поворотных кронштейнов, соединенных посредством тросов с барабанами лебедок, передающих крутящий момент на генераторы. Однако, лебедочно-тросовые механизмы повышают металлоемкость, усложняют кинематику в целом и не обеспечивают высокого КПД. При этом, все упомянутые выше аналоги дополнительно не содержат ветровой установки, соизмеримой по вырабатываемой мощности с волновой.
Задачей изобретения является повышение КПД путем достижения максимальной вырабатываемой мощности с занимаемой площади.
Указанная задача достигается за счет того, что волно-ветровая электростанция содержит надводную платформу, вертикальные несущие стойки, поплавки и коромысла. Каждое коромысло внутренним концом шарнирно соединено с днищем платформы и в узле сочленения снабжено амортизирующими пружинами, а в невыступающей за пределы платформы части шарнирно соединено с вертикальной зубчатой рейкой, зацепленной с шестерней, посаженной на внешнюю обойму реверсивной обгонной муфты, выходной вал которой сочленен с инерционным шкивом и имеет однонаправленное вращение. Под платформой в центре вертикально установлен частично выступающий над уровнем волн герметичный полый цилиндр, жестко соединенный с заглубленным балластным грузом посредством штанги, связанной через обруч и якорный трос с донным грузом. При этом каждый поплавок шарнирно соединен с коромыслом и снабжен снизу диском с притапливающим грузом, под которым ниже уровня волн горизонтально закреплена успокоительная пластина, жестко связанная с ближайшей к ней несущей стойкой. Над платформой размещена удерживаемая на штангах ветроустановка с вертикально расположенными осями двух ветроколес, имеющих противоположное направление вращения. При этом снизу по краю платформы над каждым коромыслом закреплен ограничительный буфер, а при малой глубине или у берега несущие стойки могут быть удлинены, выполнены опорными и размечены непосредственно на донном грунте.
На чертеже изображен вид сбоку на электростанцию.
Электростанция содержит надводную платформу 1, вертикальные несущие стойки 2, поплавки 3 и коромысла 4. Электростанция дополнительно содержит зубчатые рейки 5, шестерни 6, реверсивные муфты 7, поплавковые диски 8 с забортовками 9 и притапливающими грузами 10, герметичный полый цилиндр 11, центральный неподвижный поплавок 12, штангу 13, нижний балластный груз 14, успокоительные пластины 15 с закрылками 16, обруч 17, соединенный тросом 18 с донным грузом или якорем 19. Надпалубные штанги 20 жестко связаны о корпусом 21 гондолы сдвоенной ветроустановки, содержащей на неподвижных конусообразных стойках 22, 23 верхнее 24 и нижнее 25 ветроколеса. Под платформой 1 над каждым из коромысел 4 расположены ограничительные буферы 26, а узлы сочленения коромысел 4 с платформой 1 снабжены амортизирующими пружинами 27. Выходные валы отбора мощности обгонных муфт 7 снабжены инерционными шкивами 28. Внутри корпуса 21 гондолы размещены: повышающий редуктор, генератор, устройство самоориентации лопастей на ветер и разворота их плоскостей во "Флюгер" во время штормового ветра, а также системы стабилизации оборотов и вырабатываемой мощности не показаны.
Электростанция работает следующим образом.
Качающийся на волнах каждый из поплавков 3 приводит в движение коромысло 4, которое перемещает вверх-вниз зубчатую рейку 5, при этом шестерня 6 циклически делает по несколько оборотов в прямом и обратном направлениях, а выходной вал реверсивной обгонной муфты 7 имеет только одно направление вращения, что необходимо для сочленения его о инерционным шкивом 28, поддерживающим скорость вращения вала отбора мощности постоянной в моменты изменения направления поступательного движения зубчатой рейки 5 на обратное, т.е. в ее крайних верхнем и нижнем положениях. Каждый полупогруженный в воду поплавок 8 при качании на волнах сохраняет вертикальное положение с помощью груза 10, а с помощью диска 8 с забортовкой 9 препятствует поплавку 3 нырять под воду или зависать в воздухе, т.е. способствует полному повторению амплитуды колебания волн и передаче большего момента сил через коромысло 4 на зубчатую рейку 5. Т.к. при этом образуются большие раскачивающие платформу усилия, то, во- первых, распложенная под поплавком 3 ниже уровня волн, успокоительная пластина 15 достаточно большой площади гасит эти циклически меняющие направление силы, во-вторых, с противоположной стороны симметрично расположен аналогичный узел с поплавком 3. Т.к. вероятность одновременного и постоянного приложения противоположно направленных опрокидывающих сил максимальной величины ничтожно мала, то наличие четырех попарно расположенных вокруг платформы 1 поплавков 3 является достаточным для обеспечения наибольшей устойчивости платформы 1 от раскачивания.
Из-за максимального смещения вниз общего центра тяжести, создаваемого балластным грузом 14, и выступающего над уровнем волн герметичного полого цилиндра 11, даже постоянно действующий сильный ветер на плоскости ветроустановки не в состоянии существенно отклонить центральную ось от ее вертикального положения, причем отклонение в пределах 10% для ветроустановки является несущественным.
При резких шквальных порывах ветра успокоительные пластины 15 одновременно выполняют ту же стабилизирующую функцию. Закрылки 16 предотвращают от "закручивания" платформы при возникающем разбалансе взаимно компенсирующих друг друга разворачивающих сил, создаваемых вращающимися на разной высоте в противоположных направлениях ветроколесами 24 и 25, что заранее может быть учтено конструктивно.
Во время ураганного ветра платформа сохраняет практически горизонтальное положение, т.к. выше максимальной рабочей скорости ветра, например более 30 м/с, лопасти обоих ветроколес развернуты плоскостями во "флюгер", т.е. по потоку, не оказывая ветру сопротивления. Парусность круглых штанг 20, корпуса 21 тарельчатой формы, конусообразных стоек 22, 23 - в целом незначительна. Соответственно, при снижении скорости ветра до рабочего значения ниже 30 м/с все лопасти самопроизвольно восстанавливают работоспособность. Предотвращение от повреждений и поломок коромысел 4 при чрезмерно высоких гребнях штормовых волн осуществляется ограничительными буферами 26 и работающими на сжатие амортизирующими пружинами 27. При этом дополнительное усилие на шток 5 не передается.
В изобретении использованы в общем-то стандартные технические средства объединения всех генераторов электростанции в общую согласованную по напряжению и частоте электрическую цепь, а также способ передачи данным кабелем вырабатываемой электроэнергии на береговую автономную распределительную станцию.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Авт.свид. СССР N 1818483, МПК F 03 В 13/12 "Волновая электростанция", авторы С.Г.Кузнецов и др., 1990 г., прототип.
1. Авт.свид. СССР N 1818483, МПК F 03 В 13/12 "Волновая электростанция", авторы С.Г.Кузнецов и др., 1990 г., прототип.
2. Пат. США. 4931662, Кл. НКИ 290-42, 1990 г.
3. Авт.свид. СССР N 1469202, МПК F 03 В 13/12, 1989 г.
4. Пат. Великобритании N 2020756, МПК F 03 В 13/12, 1979 г.
Claims (3)
1. Волно-ветровая электростанция, содержащая надводную платформу, вертикальные несущие стойки, поплавки и коромысла, отличающаяся тем, что каждое коромысло внутренним концом шарнирно соединено с днищем платформы и в узле сочленения снабжено амортизирующими пружинами, а в невыступающей за пределы платформы части шарнирно соединено с вертикальной зубчатой рейкой, зацепленной с шестерней, посаженной на внешнюю обойму реверсивной обгонной муфты, выходной вал которой сочленен с инерционным шкивом и имеет однонаправленное вращение, а под платформой в центре вертикально установлен частично выступающий над уровнем волн герметичный полый цилиндр, жестко соединенный с заглубленным балластным грузом посредством штанги, связанной через обруч и якорный трос с донным грузом, при этом каждый поплавок шарнирно соединен с коромыслом и снабжен снизу диском с притапливающим грузом, под которым ниже уровня волн горизонтально закреплена успокоительная пластина, жестко связанная с ближайшей к ней несущей стойкой, а над платформой размещена удерживаемая на штангах ветроустановка с вертикально расположенными осями двух ветроколес, имеющих противоположное направление вращения.
2. Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что снизу по краю платформы над каждым коромыслом закреплен ограничительный буфер.
3. Электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что несущие стойки могут быть удлинены, выполнены опорными и размещены непосредственно на донном грунте.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118535A RU2136956C1 (ru) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Волно-ветровая электростанция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96118535A RU2136956C1 (ru) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Волно-ветровая электростанция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96118535A RU96118535A (ru) | 1998-12-27 |
RU2136956C1 true RU2136956C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20185500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96118535A RU2136956C1 (ru) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Волно-ветровая электростанция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136956C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030899A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Plamen Georgiev Botev | A device for doing work by convertion of surface water energy |
WO2009023000A1 (fr) * | 2007-07-27 | 2009-02-19 | Vyacheslav Viktorovich Ovsyankin | Centrale électrique houlomotrice |
RU2446579C1 (ru) * | 2010-09-03 | 2012-03-27 | Александр Александрович Новиков | Устройство для передачи информации и система для передачи информации над водной поверхностью морей и океанов |
CN102628419A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-08 | 天津大学 | 随潮位自动升降的跃浪叶轮式波能发电装置 |
RU2545263C2 (ru) * | 2008-10-24 | 2015-03-27 | Витторио ПЕРРЕГРИНИ | Устройство интегрированного генератора для генерирования энергии из возобновляемых альтернативных источников без вредных выбросов, сберегающего и сохраняющего окружающую среду |
CN104819100A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-08-05 | 东南大学 | 一种风能和波浪能发电装置 |
CN108626061A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 江苏大学 | 一种新型风、浪和水流发电系统 |
RU214119U1 (ru) * | 2022-08-12 | 2022-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Волновая энергетическая установка |
-
1996
- 1996-09-17 RU RU96118535A patent/RU2136956C1/ru active
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007030899A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Plamen Georgiev Botev | A device for doing work by convertion of surface water energy |
GB2441916A (en) * | 2005-09-16 | 2008-03-19 | Plamen Georgiev Botev | A device for doing work by convertion of surface water energy |
GB2441916B (en) * | 2005-09-16 | 2010-11-10 | Plamen Georgiev Botev | A device for doing work by convertion of surface water energy |
WO2009023000A1 (fr) * | 2007-07-27 | 2009-02-19 | Vyacheslav Viktorovich Ovsyankin | Centrale électrique houlomotrice |
RU2545263C2 (ru) * | 2008-10-24 | 2015-03-27 | Витторио ПЕРРЕГРИНИ | Устройство интегрированного генератора для генерирования энергии из возобновляемых альтернативных источников без вредных выбросов, сберегающего и сохраняющего окружающую среду |
RU2446579C1 (ru) * | 2010-09-03 | 2012-03-27 | Александр Александрович Новиков | Устройство для передачи информации и система для передачи информации над водной поверхностью морей и океанов |
CN102628419B (zh) * | 2012-04-18 | 2014-02-26 | 天津大学 | 随潮位自动升降的跃浪叶轮式波能发电装置 |
CN102628419A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-08 | 天津大学 | 随潮位自动升降的跃浪叶轮式波能发电装置 |
CN104819100A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-08-05 | 东南大学 | 一种风能和波浪能发电装置 |
CN104819100B (zh) * | 2015-03-06 | 2017-10-10 | 东南大学 | 一种风能和波浪能发电装置 |
CN108626061A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-10-09 | 江苏大学 | 一种新型风、浪和水流发电系统 |
CN108626061B (zh) * | 2018-05-10 | 2019-11-05 | 江苏大学 | 一种新型风、浪和水流发电系统 |
RU214119U1 (ru) * | 2022-08-12 | 2022-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Волновая энергетическая установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3897170A (en) | Wind motor | |
AU2003241229B2 (en) | A device for a wind power station placed in deep water | |
JP5186383B2 (ja) | エオールコンバータ | |
US4462211A (en) | Apparatus for harvesting wave energy | |
US6731018B1 (en) | Water generator oscillating due to rapid flow of fluid | |
US7129596B2 (en) | Hovering wind turbine | |
JP2013516564A (ja) | 風力発電機 | |
EA014378B1 (ru) | Преобразователь энергии волн | |
EP2080899A1 (en) | An offshore wind turbine with a rotor integrated with a floating and rotating foundation | |
US20090224551A1 (en) | Oscillating Windmill | |
RU2136956C1 (ru) | Волно-ветровая электростанция | |
JP2016148320A (ja) | 浮体式洋上風力発電設備 | |
CN114738175A (zh) | 海上波浪能发电装置、风浪集成发电系统和方法 | |
AU2011205330B2 (en) | Wind turbine generator and motor | |
CN117404253A (zh) | 一种垂直轴漂浮式的海上风力发电设备及其工作控制方法 | |
AU2013231222A1 (en) | Dynamic Tuning for Wave Energy Conversion | |
CN215444290U (zh) | 海上漂浮式风能-波浪能耦合发电系统 | |
RU2313690C9 (ru) | Волновая электростанция | |
RU96118535A (ru) | Волно-ветровая электростанция | |
KR20110031516A (ko) | 진동추를 이용한 진동식 파력발전장치 | |
KR101038953B1 (ko) | 풍력발전 해양구조물 | |
GB2129060A (en) | Vertical axis windmills | |
CN112682261A (zh) | 一种新型流体发电装置 | |
CN221585702U (zh) | 一种抗风浪的海上发电装置 | |
RU2052658C1 (ru) | Ветроагрегат и гидроагрегат |