RU21577U1 - Водный энергетический комплекс - Google Patents

Abstract

1. Водный энергетический комплекс, содержащий плавучее судно, водный движитель и электрогенератор, отличающийся тем, что он дополнен двумя аутригерами, жестко соединенными с корпусом судна посредством перемычек, и платформой, боковые опоры которой закреплены на аутригерах, на платформе установлены поворотные столы, на которых смонтированы жесткие паруса, водяной движитель выполнен в виде гидротурбины, которая вместе с генератором установлена внутри аутригеров, на носовой части которых закреплены лопасти турбин, в нижней производственной части судна смонтированы установки для очистки воды, для ее электролиза и компрессорная станция для сжижения газа, цистерны для которого размещены в грузовом отсеке платформы, а все энергопотребляющие механизмы комплекса соединены с электрогенератором.2. Водный энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что паруса имеют телескопическую конструкцию.3. Водный энергетический комплекс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на торце каждого паруса закреплен анемометр, который соединен с системой управления движением судна.4. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что корпус нижней производственной части судна снабжен клапанами-фильтрами с возможностью регулирования поступления объема воды в производственный корпус.5. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что носовая часть аутригеров снабжена шумовыми генераторами для отпугивания морских обитателей.6. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что цистерны со сжиженным газом закреплены в грузовом отсеке платформы посредством кронштейно�

Description

t t у i

водный ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Полезная модель относится к области океанской энергетики, в частности, к энергетическим комплексам, работающим на плаву. Загрязнение окружающей среды СОг и опустошение недр вот две проблемы, которые стоят перед человечеством. Предлагаемое решение позволяет использовать энергетические возможности бескрайних просторов мирового океана. Основная идея заключается в том, что парусные танкер, подгоняемый ветром обеспечивает вращение гидротурбинам, которые передают свое вращение электрогенераторам, вырабатывающим электрический ток, используемый для электролиза воды. Образовавшийся в результате этого процесса газ поступает в специальные емкости, откуда его перекачивают на береговые установки или перевозят другим судном. Реализация подобного проекта позволит получить экологически чистые источники энергии, а также избавит человека и природу от нерационального сжигания сокращающихся запасов недр и вредных отходов топливного производства. Поиск альтернативных экологически чистых источников энергии интересовал человека много веков. Разработано огромное количество установок, использующих энергию естественных природных сил - ветра и воды. На суше широко используются ветровые движители, а также волновые движитеМПК: ВбЗН,13/00 В63НЛ9/00 В63Н,21/00 ли/ использующие энергию приливов. Например, в книге «Приливные электростанции, М: АО «Институт Гидропроект, 1994 г., стр. 34-43, 150-221, приводятся сравнительные характеристики различных конструкций приливных мельниц и электростанций (копии прилагаются). А в книге Коробкова В.А. «Преобразование энергии океана. (Техника освоения океана). Л.: Судостроение, 1986г. на стр. 104 описаны ветроэнергетические установки ряда приморских городов на берегу Северного моря. Движители с использованием энергии ветра и воды уже давно используются на морских судах (см. например, «Морской энциклопедический словарь под ред. В.В.Дмитриева, СПб: Судостроение,1993г, стр. 218 : «ветродвигатель, «ветродвижитель, стр.458 «парус-крьшо). Но большинство из них предназначено только для обеспечения движения и жизнедеятельности самого судна. В последние годы большой интерес получили установки океанской энергетики, работающие на плаву. Подобные установки являются поставщиками энергии или энергетического топлива для промыщленного и энергетического производства на суще и других плавучих установках. Один из первых проектов такого рода - предложение проф. Массачусетского университета У.Хероннимаса установить на плавучих основаниях ветроэнергетические установки с диаметром колеса 4бм и использовать их энергию для получения водорода и кислорода, (см. указанную выше книгу «Преобразование энергии океана, стр. 104). Из-за сложности проект не имел широкого распространения. Наибольщих успехов в создании плавучих ВЭУ достигла к настоящему времени ФРГ. В 1981г. вблизи Гамбурга демонстрировалась опытная плавучая ВЭС. Турбина и генератор электростанции смонтированы прямо на палубе плавучего судна, установленного у берега на якорях. Лопасти турбины приводится в движение ветром. Ориентация установки по ч ветру осуществляется поворотом судна. Судовая электростанция связана с потребителями кабелем, проложенным по дну моря {см. там же). Однако анализ эффективности подобных установок показал, что они нестабильны, так как подвержены воздействию атмосферы, и для их широкого использования пока требуются значительные затраты. В 1976 Г. Стилмен предложил установить на судне генератор, соединенный с водяным движителем (колесом), который приводился в движение течением. Испытания установки дали хорошие результаты. Однако промышленное использование подобных установок не получило дальнейшего развития, т.к. оказалось сложным установить такое судно в открытом море на течении (там же, стр. 115) . В последнее время в технической и популярной литературе много пишется о целесообразности возвращения к парусу - «ветровому двигателю. Предложения обусловлены тем, что на современном уровне техники можно создать «автоматизированные паруса (см. Носрубаева А.А. «СудостроениеXXIвек Л.: Судостроение , 1988г., стр. 35). По этому принципу построен, например, ветроход Ж.И.Кусто. Он имеет автоматизированные жесткие паруса, соединенные с генератором. Движение парусов под действием ветра позволяет генератору вырабатывать электрическую энергию, достаточную для обеспечения жизнедеятельности судна. Однако ветровой движитель имеет слишком малый выход полезной энергии, поэтому подобные установки не получили промышленного применения. Наиболее близким решением к предлагаемому комплексу можно считать судно с водяной турбиной, описанное выше (см. Преобразование энергии океана, стр. 115). Задача предлагаемого решения - повышение эффективности плавучих энергетических установок. Для решения поставленной задачи водный энергетический комплекс, содержащий плавучее судно, водный движитель и электрогенератор, дополнен новыми узлами. К ним относятся два аутригерами, жестко соединенные с корпусом судна посредством перемычек, и платформа, боковые опоры которой закреплены на аутригерах, на платформе установлены поворотные столы, на которых смонтированы жесткие паруса, водяной движитель выполнен в виде гидротурбины, которая вместе с генератором установлена внутри аутригеров, на носовой части которых закреплены лопасти турбин, в нижней производственной части судна смонтированы установки для очистки воды, для ее электролиза и компрессорная станция для сжижения газа, цистерны для которого размещены в грузовом отсеке платформы, а все знергопотребляющие механизмы комплекса соединены с электрогенератором. Паруса комплекса могут иметь телескопическую конструкцию, а на торце каждого паруса может быть закреплен анемометр, который соединен с системой управления движением судна. Корпус нижней производственной части судна снабжен клапанами-фильтрами с возможностью регулирования поступления объема воды в производственный корпус. Носовая часть аутригеров снабжена шумовыми генераторами для отпугивания морских обитателей. Для крепления цистерн со сжиженным газом в грузовом отсеке платформы предусмотрены кронштейны с отверстиями по диаметру цистерн. Руль направления движения судна закреплен на перемычке, соединяющей аутригеры с корпусом судна. Корпус аутригеров имеет вытянутую обтекаемую форму, а корпус производственной части судна выполнен в форме овала. Введение новых узлов позволяет создать энергетическую установку, которая не только обеспечивает движение судна в море и производство на его борту, но и заготовку источников энергии для других потребителей. Энергетический комплекс поясняется чертежами, где показаны: Фиг. 1 - общий вид комплекса. Фиг. 2 - взрыв-схема комплекса. Предлагаемый комплекс содержит плавучее судно 1, два аутригера 2, которые установлены по бокам судна 1 и жестко скреплены с ним перемычками 3 и 4. Аутригеры 2 имеют вытянутую округлую форму. На переднем конце аутригеров 2 установлен водяной движитель в виде лопастей турбины 5. На валу б турбины 5 закреплен электрогенератор 7. С другой стороны вала б, между лопастями турбины, закреплен источник шумового сигнала 8, который служит для отпугивания морских обитателей, чтобы они не попали под лопасти турбины 5. Над судном 1 смонтирована платформа 9, боковые опоры 10 которой закреплены на аутригерах 2. На поверхности платформы 9 выполнены поворотные столы 11, на которых установлены жесткие паруса 12. Поворотные столы приводятся в движение электромоторами 13, которые работают от электрогенератора 7. Паруса 12 имеют телескопическую конструкцию и снабжены закрепленными на их торцах анемометрами 14. Нижняя часть судна 1 - производственная, представляет собой электролизный завод для получения кислорода и водорода. Она имеет форму овала и находится в погруженном в воду положении. По контуру овала установлены клапаны фильтры 15, через которые в специальные цистерны 16 поступает вода. В них вода очищается до состояния дистиллированной и поступает на участок электролиза 17. В результате этой технологической операции получают кислород и. водород. Кислород может уходить в атмосферу, снижая процент постоянно поступающего туда углекислого газа. А одород попадает на компрессорную станцию 18, где проходит стадию сжижения, после которой загружается в цистерны 19. Цистерны крепятся посредством кронштейнов 20 в грузовом отсеке платформы 9. Затем они специальным транспортным судном доставляются потребителям, которые используют кислород в качестве топливной составляющей энергетических установок. Над производственной частью судна находятся различные судовые службы 21 - жилые каюты мостик, палуба парусного обслуживания и прочее. Руль 22, с помощью которого регулируется направление движения судна, закреплен на одной из перемычек 4. Судно-завод работает следующим образом. Волны и течение приводят в движение лопасти турбины 5. Движение через вал б передается генератору 7, который вырабатывает электроэнергию. По кабелям электричество подается на механизмы электролизного завода, а также к электромоторам поворотных столов 11 парусов 12. Все системы управления парусами соединены с анемометрами 14, которые определяют направление ветра. В соответствии с показаниями анемометров 14 моторы автоматически разворачивают паруса 12 так, чтобы усилить эффективность воздействия ветра. Руль 22 обеспечивает движение судна в заданном направлении. Движение судна обеспечивает встречное движение волн и их воздействие на лопасти турбины. В случае необходимости действие ветра может быть снижено за счет уменьшения площади парусов, что возможно благодаря их телескопической конструкции. Конструкция комплекса обеспечивает его устойчивость в условиях движения по морским просторам Таким образом, предлагаемый комплекс является экологически чистой энергетической установкой, он вырабатывает энергию, которой хватает на обеспечение собственной жизнедеятельности и работу завода по производству топлива в виде сжиженного т-еодорода. Причем в результате производственной деятельности предлагаемого комплекса не происходно загрязнения окружающей среды земли. и опуса ошения недр

Claims (8)

1. Водный энергетический комплекс, содержащий плавучее судно, водный движитель и электрогенератор, отличающийся тем, что он дополнен двумя аутригерами, жестко соединенными с корпусом судна посредством перемычек, и платформой, боковые опоры которой закреплены на аутригерах, на платформе установлены поворотные столы, на которых смонтированы жесткие паруса, водяной движитель выполнен в виде гидротурбины, которая вместе с генератором установлена внутри аутригеров, на носовой части которых закреплены лопасти турбин, в нижней производственной части судна смонтированы установки для очистки воды, для ее электролиза и компрессорная станция для сжижения газа, цистерны для которого размещены в грузовом отсеке платформы, а все энергопотребляющие механизмы комплекса соединены с электрогенератором.

2. Водный энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что паруса имеют телескопическую конструкцию.

3. Водный энергетический комплекс по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на торце каждого паруса закреплен анемометр, который соединен с системой управления движением судна.

4. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что корпус нижней производственной части судна снабжен клапанами-фильтрами с возможностью регулирования поступления объема воды в производственный корпус.

5. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что носовая часть аутригеров снабжена шумовыми генераторами для отпугивания морских обитателей.

6. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что цистерны со сжиженным газом закреплены в грузовом отсеке платформы посредством кронштейнов с отверстиями по диаметру цистерн.

7. Водный энергетический комплекс по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что руль направления движения судна закреплен на перемычке, соединяющей аутригеры с корпусом судна.

8. Водный энергетический комплекс по п.1-7, отличающийся тем, что корпус аутригеров имеет вытянутую обтекаемую форму, а корпус производственной части судна выполнен в форме овала.