RU2187692C1 - Wave energy plant - Google Patents
Wave energy plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187692C1 RU2187692C1 RU2001110028/06A RU2001110028A RU2187692C1 RU 2187692 C1 RU2187692 C1 RU 2187692C1 RU 2001110028/06 A RU2001110028/06 A RU 2001110028/06A RU 2001110028 A RU2001110028 A RU 2001110028A RU 2187692 C1 RU2187692 C1 RU 2187692C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- float
- buoyancy
- housing
- Prior art date
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
Description
Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к установкам, преобразующим энергию волн в полезный вид энергии, улучшая при этом экологию водоема и побережья, предохраняя от разрушающего воздействия прибойных волн. The invention relates to the field of hydropower, in particular to installations that convert wave energy into a useful form of energy, while improving the ecology of the reservoir and the coast, protecting against the damaging effects of breaking waves.
Известна волновая энергетическая установка, содержащая опору с закрепленным на ней и частично погруженным под уровень воды цилиндром и расположенным внутри него поршнем, кинематически связанным посредством рычага с поплавком, при этом цилиндр выполнен с открытым дном, а в его крышке и в поршне выполнены обратные клапаны, причем первый подключен посредством трубопровода к потребителю, в данном случае к поднятому наверх резервуару, в который при работе установки закачивается морская вода (см. патент США 2436517, МПК 7 F 03 В 13/12, 24.02.1948). Known wave power plant containing a support mounted on it and partially immersed under the water level of the cylinder and a piston located inside it, kinematically connected by means of a lever with a float, while the cylinder is made with an open bottom, and check valves are made in its cover and in the piston, moreover, the first is connected via a pipeline to a consumer, in this case, to a tank raised upwards, into which seawater is pumped during operation of the installation (see US patent 2436517, IPC 7 F 03 B 13/12, 02.24.1948).
Однако конструкция данной установки не может обеспечить ее надежную работу, так как цилиндр и поршень, то есть ее наиболее важные элементы, находятся в зоне непосредственного воздействия ветровых волн, что особенно опасно во время шторма, причем, если выполнить установку с учетом штормовых нагрузок, то она получится настолько массивной, что не сможет воспринимать энергию волн, наиболее характерных для данной акватории. However, the design of this installation cannot ensure its reliable operation, since the cylinder and piston, that is, its most important elements, are located in the zone of direct influence of wind waves, which is especially dangerous during a storm, and if the installation is carried out taking into account storm loads, then it will turn out so massive that it will not be able to perceive the energy of the waves most characteristic of a given water area.
Известна также волновая энергетическая установка, содержащая поплавок и полностью погруженный под уровень воды цилиндр с поршнем, при этом цилиндр заякорен у дна водоема и снабжен клапанами и линией нагнетания, подключенной к потребителю энергии, например гидромотору (см. заявку Франции 678551, МПК 7 F 03 В 13/12, 02.04.1930). A wave power plant is also known, which contains a float and a cylinder with a piston completely submerged under the water level, while the cylinder is anchored at the bottom of the reservoir and equipped with valves and a discharge line connected to an energy consumer, such as a hydraulic motor (see French application 678551, IPC 7 F 03 On 13/12, 04/02/1930).
Данная установка может работать при более сильных нагрузках волн, но имеет сложную конструкцию, требует установки уплотнений и фильтра, что также снижает надежность ее работы. This installation can work at stronger wave loads, but has a complex structure, requires the installation of seals and a filter, which also reduces the reliability of its operation.
Задачей изобретения является создание простой и надежной в работе волновой энергетической установки, способной сохранять свою работоспособность и при штормовых нагрузках без заклинивания поршня в цилиндре. The objective of the invention is to create a simple and reliable wave power plant, able to maintain its operability under storm loads without jamming the piston in the cylinder.
Указанный технический результат достигается за счет того, что волновая энергетическая установка содержит поплавок и погруженный под уровень воды цилиндр с расположенным внутри него поршнем, выполненными с отрицательной плавучестью, причем поршень снабжен, по меньшей мере, одним обратным клапаном и направляющим периферийным ободом, поплавок связан с поршнем посредством тросовой или жесткой связи, а цилиндр выполнен с открытым дном и крышкой, выступающей по его периметру, в которой выполнено выпускное отверстие с обратным клапаном, подключенным посредством гибкого трубопровода к потребителю, при этом цилиндр размещен с возможностью вертикального перемещения в заякоренном и охватывающем его стержневом корпусе с положительной плавучестью, обеспеченной посредством поплавковой камеры, расположенной в его верхней части, и с обечайкой, прикрепленной к нижним концам стрежней, цилиндр в нижней части снабжен выступами, размещенными над обечайкой между стрежнями корпуса, для предотвращения их относительного вращения, причем положительная плавучесть стрежневого корпуса превышает отрицательную плавучесть цилиндра. The specified technical result is achieved due to the fact that the wave power plant contains a float and a cylinder submerged under the water level with a piston located inside it and made with negative buoyancy, the piston being provided with at least one non-return valve and a peripheral rim guiding the float the piston through a cable or rigid connection, and the cylinder is made with an open bottom and a cover protruding along its perimeter, in which an outlet is made with a check valve, under closed by means of a flexible conduit to the consumer, while the cylinder is placed with the possibility of vertical movement in the anchored and encircling rod body with positive buoyancy provided by a float chamber located in its upper part and with a shell attached to the lower ends of the rods, the cylinder in the lower the parts are provided with protrusions located above the shell between the rods of the housing, to prevent their relative rotation, and the positive buoyancy of the rod housing pre negative cylinder buoyancy.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображена волновая энергетическая установка при расчетном волнении и ходе поршня вниз, на фиг.2 - положение установки при волнении больше расчетного и ходе поршня вверх, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows a wave power plant with a design wave and a piston stroke down, in Fig. 2 - the installation position when a wave is greater than the design wave and a piston stroke up, in Fig. 3 - section AA in Fig. 2.
Волновая энергетическая установка содержит поплавок 1 и погруженный под уровень воды цилиндр 3 с расположенным внутри него поршнем 4, выполненными с отрицательной плавучестью, причем поршень 4 снабжен, по меньшей мере, одним обратным клапаном 5 и направляющим периферийным ободом 6, поплавок 1 связан с поршнем 4 посредством тросовой или жесткой связи 7, а цилиндр 3 выполнен с открытым дном 8 и крышкой 9, выступающей по его периметру, в которой выполнено выпускное отверстие с обратным клапаном 10, подключенным посредством гибкого трубопровода 11 к потребителю, а также в крышке 9 выполнено центральное отверстие с уплотнением для прохода связи 7 (не показано). Цилиндр 3 размещен с возможностью вертикального перемещения в заякоренном и охватывающем его стержневом корпусе 12 с положительной плавучестью, обеспеченной посредством поплавковой камеры 13, расположенной в его верхней части, и с обечайкой 14, прикрепленной к нижним концам стрежней 15, цилиндр 3 в нижней части снабжен выступами 16, размещенными над обечайкой 14 между стрежнями 15 корпуса 12, для предотвращения их относительного вращения, причем положительная плавучесть стрежневого корпуса 12 превышает отрицательную плавучесть цилиндра 3, что не позволяет цилиндру 3 погрузиться на дно вместе с корпусом 12. Поплавок 1 и цилиндр 3 могут быть изготовлены из не подверженного коррозии металла (нержавеющая сталь, алюминиевые или титановые сплавы), а также из пластмассы, керамического материала или стекла, причем поплавок 1 может быть выполнен из пористого материала со сплошным наружным слоем. В верхней части обода 6 поршня 4 выполнен выступающий вовнутрь кольцевой уступ 17, а напротив него к внутренней поверхности крышки 9 цилиндра 3 прикреплен, по меньшей мере, один амортизирующий упругий элемент 18. В нижней части цилиндра 3 выполнена внутренняя заходная фаска 19. Якорная связь стержневого корпуса 12 выполнена посредством, по меньшей мере, трех гибких связей 20, равномерно по окружности прикрепленных к обечайке 14 или непосредственно к стержням 15 и соединенных с единой гибкой связью 21, соединенной с якорем 22, лежащим на дне водоема. Высота цилиндра 3 выбирается равной высоте волн, наиболее характерных для водоема использования (с небольшим запасом), а высота стержневого корпуса 12 выбирается с учетом возможного штормового волнения. Причем цилиндр 3 и корпус 12 при необходимости могут быть связаны между собой посредством телеуправляемых замковых соединений (не показаны), которые при повышении волнения выше расчетного эксплуатационного могут быть разъединены. The wave power plant comprises a float 1 and a
Волновая энергетическая установка работает следующим образом. Wave power plant operates as follows.
При отсутствии волнения длиной связи 7 обеспечивается расположение поршня 4 в средней части цилиндра 3. При волнении поплавок 1 приводит в движение поршень 4, который при подъеме поплавка 1 на гребень волны движется вверх и нагнетает воду из надпоршневой полости цилиндра 3 через обратный клапан 10 и гибкий трубопровод 11 к потребителю, в качестве которого может служить любая расположенная наверху емкость, из которой вода может использоваться для непосредственного потребления или поступать на турбину гидроагрегата, вырабатывая электрическую энергию. При движении поплавка 1 и поршня 4 вниз открывается, по меньшей мере, один обратный клапан 5 и вода вновь поступает в надпоршевую полость цилиндра 4, при этом обратный клапан 10 закрыт. Величина отрицательной плавучести поршня 4 и пропускная способность клапана 5 должны обеспечить возврат поршня 4 в нижнее положение в соответствии с характеристикой волны, при этом добиться этого можно, используя жесткую связь 7, что позволит участвовать в данном процессе и силе веса поплавка 1, причем выполнение дна 8 цилиндра 3 открытым способствует скорейшему движению вниз поршня 4, а следовательно, и готовности всей установки к последующему рабочему ходу поршня 4 для нагнетания воды. Выполнение крышки 9, выступающей за периметр цилиндра 3, позволяет увеличить ее гидродинамическое сопротивление, что вместе с отрицательной плавучестью обеспечивает ее неподвижное положение несмотря на увеличение давления в надпоршневой полости цилиндра 3. In the absence of excitement, the
При волнении выше расчетного и даже при шторме поршень 4 может воздействовать уступом 17 своего направляющего обода 6 на амортизирующий упругий элемент 18, выполненный, например, в виде резинового кольца, прикрепленного к внутренней поверхности крышки 9, при этом крышка 9 вместе с цилиндром 3 приподнимутся несколько вверх, а стержневой корпус 12 с якорем 22 останутся на своем месте, что исключит аварийную ситуацию. Наличие у цилиндра 3 выступов 16 не позволит ему выйти из внутренней полости стержневого корпуса 12, выполненного по типу "беличьей клетки", так как выступы 16 упрутся в поплавковую камеру 13, которая в месте контакта может быть снабжена дополнительными силовыми элементами. Гибкие связи 20 исключат потерю поршня 4 даже при обрыве связи 7, а наличие у цилиндра 3 заходной фаски 19 обеспечит вхождение без заклинивания поршня 4 внутрь в любой экстремальной ситуации. When the excitement is higher than the calculated one and even during a storm, the
Данные волновые энергетические установки можно расположить в шахматном порядке вдоль побережья любого водоема, при этом они помимо выработки полезной энергии предотвратят разрушающее воздействие прибойных волн и обеспечат подъем воды из нижних слоев, куда переместятся более обогащенные кислородом верхние слои, что безусловно скажется на экологии всего побережья. These wave power plants can be staggered along the coast of any reservoir, and in addition to generating useful energy, they will prevent the destructive effect of breaking waves and will ensure the rise of water from the lower layers, where the upper layers enriched with oxygen will move, which will certainly affect the ecology of the entire coast.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110028/06A RU2187692C1 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Wave energy plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110028/06A RU2187692C1 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Wave energy plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2187692C1 true RU2187692C1 (en) | 2002-08-20 |
Family
ID=20248421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001110028/06A RU2187692C1 (en) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | Wave energy plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2187692C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466294C1 (en) * | 2008-08-26 | 2012-11-10 | Сибэйсд Аб | Wave power device |
WO2013006088A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Kolevatov Mikhail Nikolaevich | Wave and tidal energy device |
RU2472030C2 (en) * | 2007-01-25 | 2013-01-10 | Дартмаут Уэйв Энерджи Лимитед | Wave energy converter |
RU2545112C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-03-27 | Михаил Николаевич Колеватов | Wave and tidal power plant |
-
2001
- 2001-04-16 RU RU2001110028/06A patent/RU2187692C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472030C2 (en) * | 2007-01-25 | 2013-01-10 | Дартмаут Уэйв Энерджи Лимитед | Wave energy converter |
RU2466294C1 (en) * | 2008-08-26 | 2012-11-10 | Сибэйсд Аб | Wave power device |
WO2013006088A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Kolevatov Mikhail Nikolaevich | Wave and tidal energy device |
RU2545112C2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-03-27 | Михаил Николаевич Колеватов | Wave and tidal power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101395962B1 (en) | Hydro column | |
US8105052B1 (en) | Wave and tide actuated renewable energy pump | |
US6388342B1 (en) | Hydro electric plant | |
EA020705B1 (en) | Wave energy plant | |
AU2014403443B2 (en) | A tidal wave powered device and a method thereof for producing potential energy | |
US20080206077A1 (en) | Wave Pump Device | |
WO2011067124A2 (en) | Wave powered buoyancy control system for floating wave power plants | |
US9175664B2 (en) | Wave energy conversion | |
US3030893A (en) | Wave motion actuated hydraulic pump | |
KR101046317B1 (en) | Tidal power generation method and apparatus | |
GB2068469A (en) | Electrical power station driven by wave energy | |
RU2187692C1 (en) | Wave energy plant | |
CN1069119C (en) | Sea wave power generator | |
KR101930397B1 (en) | Pumping Apparatus for Tidal Power Generation, Tidal Power Generation System Using the Same and Pumping Method thereof | |
JPH08312519A (en) | Buoy for wave power pumping device and wave power pumping device | |
CN211543820U (en) | Overwater floating body anchoring system suitable for large wind power | |
JPH0617742A (en) | Automatic pumping device utilizing wave motion | |
JPH0672594B2 (en) | Pumping equipment for seawater, etc. | |
JPH0329583Y2 (en) | ||
CN1065321C (en) | Tidal power generating equipment | |
AU2013203488B2 (en) | Wave Energy Conversion | |
KR100564330B1 (en) | Tidal tank power system | |
KR20110015484A (en) | Small hydroelectric complex powergeneration ship system for ocean stand-floating type | |
JPS6131310B2 (en) | ||
KR100432684B1 (en) | A floating hydro-electric power plant by buoyancy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040417 |