RU2398130C2 - Method and device for energy generation - Google Patents
Method and device for energy generation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398130C2 RU2398130C2 RU2008145627/06A RU2008145627A RU2398130C2 RU 2398130 C2 RU2398130 C2 RU 2398130C2 RU 2008145627/06 A RU2008145627/06 A RU 2008145627/06A RU 2008145627 A RU2008145627 A RU 2008145627A RU 2398130 C2 RU2398130 C2 RU 2398130C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanical drive
- platform
- rotor
- energy
- electric generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики.The invention relates to the field of energy.
Известен способ получения энергии на основе преобразования кинетической энергии ветра в электроэнергию [Герман Хедер. Конструирование и расчеты. Москва: Госмашметиздат, 1934, (стр.499)]. Способ заключается в следующем. Воздушные массы, перемещаясь, вследствие своего давления на лопасти пропеллера, вращают их. Кинетическая энергия ветра преобразуется во вращательное движение пропеллера. Ось пропеллера соединена с электрогенератором, который преобразует вращательное движение в электроэнергию. Недостатками этого способа являются ограниченность мощности, зависимость получаемой энергии от природно-климатических условий, географических условий, непредсказуемость на длительный срок, необходимость занятия больших площадей.A known method of generating energy based on the conversion of kinetic wind energy into electricity [German Heder. Design and calculations. Moscow: Gosmashmetizdat, 1934, (p. 499)]. The method is as follows. Air masses, moving, due to their pressure on the propeller blades, rotate them. Kinetic wind energy is converted into rotational propeller motion. The propeller axis is connected to an electric generator that converts rotational motion into electricity. The disadvantages of this method are the limited power, the dependence of the energy received on the natural and climatic conditions, geographical conditions, unpredictability for a long time, the need to occupy large areas.
Также известен способ получения энергии на основе преобразования кинетической энергии воды в водопадах в электроэнергию [Герман Хедер. Конструирование и расчеты. Москва: Госмашметиздат, 1934, (стр.485)]. Способ заключается в следующем. Вода падает с определенной высоты на лопасти турбины. Турбина преобразует кинетическую энергию падающей воды во вращательное движение оси турбины, которая соединена с электрогенератором. Электрогенератор вырабатывает электроэнергию. Недостатками этого способа являются необходимость привязки к определенному месту, где есть перепад воды по высоте, или необходимость постройки плотин со сложными и дорогостоящими гидротехническими сооружениями, занятие водохранилищами больших площадей, возможности непредвиденных экологических последствий, ограниченность энергопотенциала и мощностей, зависимость от природно-климатических условий, возможности катастрофических последствий при разрушении гидротехнических сооружений.Also known is a method of generating energy based on the conversion of the kinetic energy of water in waterfalls into electricity [German Heder. Design and calculations. Moscow: Gosmashmetizdat, 1934, (p. 485)]. The method is as follows. Water falls from a certain height onto the turbine blades. The turbine converts the kinetic energy of the falling water into the rotational motion of the axis of the turbine, which is connected to an electric generator. An electric generator generates electricity. The disadvantages of this method are the need for binding to a specific place where there is a water drop in height, or the need to build dams with complex and expensive hydraulic structures, occupation of large areas by reservoirs, the possibility of unforeseen environmental consequences, limited energy potential and capacity, dependence on natural and climatic conditions, the possibility of catastrophic consequences in the destruction of hydraulic structures.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому способу является способ получения энергии на основе использования энергии морских волн, заключающийся в том, что колебания поплавка посредством двуплечного рычага через механический привод приводят в движение ротор электрогенератора, вырабатывающего электрический ток и находящегося в герметично закрытом внутреннем пространстве основания, которое крепится на дне в прибрежной зоне [СА 2 503 607 Al, 11.10.2006, E 02 B9/08, 17c. Canadian intellectual property office, Chiasson, M.Mario, "Appareil de production d'energie electrique a partir de la force des vagues, apparatus for generating electric power using wave force"]. Существо способа заключается в следующем. В прибрежной зоне, на небольшой глубине, строится установка, состоящая из модулей. Единичный модуль установки представляет собой укрепленную в донном грунте стойку, на которой шарнирно закреплен двуплечный рычаг, на одном конце которого находится поплавок, а другой связан посредством привода с ротором электрогенератора, находящегося в герметично закрытом внутреннем пространстве основания, которое крепится на дне в прибрежной зоне. Колебания поплавка вызывают движение двуплечного рычага и через привод вращение ротора электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the claimed method is a method of generating energy based on the use of the energy of sea waves, which consists in the fact that the oscillations of the float through a two-arm lever through a mechanical drive set in motion the rotor of an electric generator that generates an electric current and is in a hermetically closed the internal space of the base, which is attached at the bottom in the coastal zone [CA 2 503 607 Al, 10/11/2006, E 02 B9 / 08, 17c. Canadian intellectual property office, Chiasson, M. Mario, "Appareil de production d'energie electrique a partir de la force des vagues, apparatus for generating electric power using wave force"]. The essence of the method is as follows. In the coastal zone, at a shallow depth, an installation consisting of modules is being built. A single installation module is a rack reinforced in the bottom soil, on which a two-arm lever is pivotally mounted, at one end of which there is a float, and the other is connected by means of a drive to the rotor of an electric generator located in a hermetically sealed internal space of the base, which is mounted on the bottom in the coastal zone. Oscillations of the float cause the two-arm lever to move and, through the drive, rotate the rotor of the electric generator that generates electricity.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- модули могут подвергаться разрушительному воздействию штормов;- modules can be exposed to the destructive effects of storms;
- ограниченные принципиальные возможности по наращиванию мощностей;- limited principal opportunities for capacity building;
- в процессе получения энергии не в полной мере используется потенциальная энергия.- in the process of obtaining energy, potential energy is not fully used.
Общим недостатком вышеприведенных способов является то, что данные способы предназначены исключительно только на получение энергии и организационно в них не используется комплексирование с другими, практически полезными и важными потребностями. Системно полно не используется потенциальная энергия за счет организованного сложения энергии кинетической и гравитационной рабочего тела - воды. Недостатком прототипа является также то, что хотя и используется энергия гравитации (вес поплавка), но используется эта потенциальная энергия гравитации только частично, так как вес воды волн не используется.A common drawback of the above methods is that these methods are intended solely for energy and organizationally they do not use integration with other, practically useful and important needs. The potential energy is not fully utilized systematically due to the organized addition of the energy of the kinetic and gravitational working fluid - water. The disadvantage of the prototype is that although the energy of gravity is used (the weight of the float), but this potential energy of gravity is used only partially, since the weight of the water waves is not used.
Таким образом, основными недостатками прототипа являются: отсутствие комплексирования разнородных положительных, практически полезных и важных эффектов и потребностей, отсутствие системно полного использования потенциальной энергии за счет организованного сложения энергии кинетической и гравитационной поплавка и воды волн, не достаточно полное использование потенциальной энергии для получения и концентрации электроэнергии.Thus, the main disadvantages of the prototype are: the lack of aggregation of diverse positive, practically useful and important effects and needs, the lack of systematic full use of potential energy due to the organized addition of the energy of the kinetic and gravitational float and water waves, not enough full use of potential energy to obtain and concentration electricity.
Задачей изобретения является осуществление экологически чистого получения электроэнергии на основе использования энергии морских волн, в комплексном сочетании с защитой береговой линии от разрушительного действия штормов, а также более полное использование имеющейся потенциальной энергии и повышение мощности вырабатываемой энергии за счет сложения кинетической и гравитационной энергии воды волн.The objective of the invention is the implementation of environmentally friendly production of electricity based on the use of sea wave energy, in combination with the protection of the coastline from the destructive effects of storms, as well as a more complete use of available potential energy and increased power generated by adding the kinetic and gravitational energy of water waves.
Поставленная задача достигается тем, что способ получения энергии на основе использования энергии морских волн, заключающийся в том, что колебания поплавка посредством двуплечного рычага через механический привод приводят в движение ротор электрогенератора, вырабатывающего электрический ток и находящегося в герметично закрытом внутреннем пространстве основания, которое закрепляют на дне в прибрежной зоне, дополняют концентрацией фронта волны посредством направляющей платформы, закрепленной на бетонном основании, при этом начало платформы располагают на уровне поверхности воды для направления фронта волны на принимающую платформу, которая, отклоняясь под действием удара фронта волны и веса воды волны, через механический привод приводит во вращение ротор электрогенератора и по мере стекания с нее воды возвращается в исходное положение с помощью возвратно-демпфирующей пружины, которую одним концом связывают с приемной платформой, а другим концом закрепляют на бетонном основании.This object is achieved in that a method of generating energy based on the use of sea wave energy, which consists in the fact that the float vibrations through a two-arm lever through a mechanical drive set in motion the rotor of an electric generator that generates an electric current and is located in a hermetically sealed internal space of the base, which is fixed on bottom in the coastal zone, complemented by the concentration of the wave front through a guide platform mounted on a concrete base, with the beginning of the forms are located at the level of the water surface to direct the wave front to the receiving platform, which, deflecting under the influence of the wave front impact and the weight of the wave water, drives the rotor of the electric generator through a mechanical drive and returns to its original position as water drains from it by returning a damping spring, which at one end is connected to the receiving platform, and the other end is fixed to a concrete base.
Предлагаемый способ можно пояснить с помощью чертежа. На чертеже представлены составляющие элементы и их взаимосвязи для понимания существа предложенного. На чертеже обозначены: 1 - шарнирно закрепленный двуплечий рычаг; 2 - поплавок; 3 - второй шарнирно закрепленный рычаг; 4 - второй поплавок; 5 - направляющая платформа; 6 - принимающая платформа; 7 - гофрированный кожух; 8 - бетонное основание; 9 - рычаг принимающей платформы; 10 - возвратно-демпфирующая пружина; 11 - первый механический привод; 12 - коробка передач; 13 - второй механический привод; 14 - механический привод; 15 - электрогенератор с ротором; 16 -домкрат; 17 - платформа домкрата с грузом; 18 - часть механических приводов 13 и 14.The proposed method can be explained using the drawing. The drawing shows the constituent elements and their relationships for understanding the essence of the proposed. The drawing indicates: 1 - pivotally mounted two-arm lever; 2 - a float; 3 - second pivotally mounted lever; 4 - the second float; 5 - guide platform; 6 - receiving platform; 7 - corrugated casing; 8 - concrete base; 9 - the lever of the receiving platform; 10 - return-damping spring; 11 - the first mechanical drive; 12 - gearbox; 13 - the second mechanical drive; 14 - mechanical drive; 15 - electric generator with a rotor; 16 jack; 17 - platform jack with a load; 18 - part of the
Исходя из обозначений на данном чертеже, позиции, связанные с совокупностью действий в предлагаемом способе, можно представить следующим образом.Based on the notation in this drawing, the positions associated with the totality of actions in the proposed method can be represented as follows.
Позиция 1 - колебания поплавка 2 под действием перемещения волны. Позиция 2 -движение двуплечного рычага 1. Позиция 3 - движение механического привода 14. Позиция 4 - вращение ротора электрогенератора 15. Новым является: Позиция 5 - концентрация фронта волны направляющей платформой 5 при перемещении волны. Позиция 6 - отклонение принимающей платформы 6. Позиция 7 - вращение ротора электрогенератора 15 через механический привод, который включает: 9 - рычаг принимающей платформы, 11 - первый механический привод, 12 - коробку передач, 13 - второй механический привод. Позиция 8 - возвращение принимающей платформы 6 в исходное положение с помощью возвратно-демпфирующей пружины 10.Position 1 - oscillations of the
Предлагаемый способ получения энергии состоит в следующем. В прибрежной зоне на морском дне закрепляется основание, внутри которого в герметично закрытой полости располагается электрогенератор с механическим приводом к ротору электрогенератора. К основанию шарнирно крепится двуплечный рычаг, переднее плечо которого вынесено на поверхность воды. Это плечо рычага связано с поплавком. Второе плечо рычага связано с механическим приводом к ротору электрогенератора. Поплавок, качаясь на волнах (Поз. 1), через двуплечный рычаг (Поз.2) и механический привод (Поз.3) приводит во вращение ротор электрогенератора (Поз.4), и электрогенератор вырабатывает электроэнергию. Основание жестко связано с наклонной, под определенным углом к горизонтальной плоскости, направляющей платформой, при этом начало платформы располагают на уровне поверхности воды для направления фронта волны на принимающую платформу. Волна, двигаясь по направлению к берегу, попадает на направляющую платформу. Вследствие подъема направляющей платформы осуществляется аккумуляция переднего фронта волны (Поз. 5), за счет чего возрастает ее высота, а следовательно, осуществляется концентрация энергии фронта волны, и возрастает мгновенная мощность ее воздействия на принимающую платформу, поверхность которой перпендикулярна движению фронта волны и которая шарнирно крепится к основанию в конце направляющей платформы. Расположение принимающей платформы относительно направляющей платформы выбирается таким, чтобы мощность воздействия фронта волны была максимальной, с учетом возможности создания максимального рычага, действующего на механический привод к ротору электрогенератора. Аккумулированная, направляющей платформой, волна, ударно воздействует на принимающую платформу, которая отклоняется в вертикальной плоскости, к поверхности воды (Поз.6). При этом принимающая платформа, через механический привод, приводит во вращение ротор электрогенератора (Поз.7). Отклоняясь, принимающая платформа также растягивает возвратно-демпфирующую пружину. Принимающая платформа, отклонившись от удара волны, далее отклоняется под действием веса воды волны. Энергия этого воздействия также, посредством механического привода, передается ротору электрогенератора. Отклонение принимающей платформы на конечном этапе демпфируется возвратно-демпфирующей пружиной, которая по мере стекания воды, сжимаясь, возвращает принимающую платформу в исходное состояние (Поз. 8). В данном случае более полно и эффективно, по отношению к прототипу, используется потенциальная энергия гравитации, так как используется энергия гравитации не только поплавка, но и энергия гравитации воды волн. В данном случае, вследствие повышения мощности действия, ротор электрогенератора может быть массивным, вследствие чего имеется возможность инерционной аккумуляции энергии. Таким образом, для получения электрической энергии и повышения мощности используется комбинирование выталкивающей силы воды на поплавок, кинетической энергии движения волн и гравитационной энергии веса воды волны и поплавка. Направляющая и принимающая платформы выполняют также роль «гасителя» волны, так как кинетическая энергия волны за принимающей платформой существенно ослаблена. Если данные комплексы располагать вдоль берега, то также, вследствие отражения волн от них, за ними образуется зона взаимной компенсации волн, вследствие их рассинхронизации и создания разных векторов движения, то есть их дезорганизации.The proposed method of generating energy is as follows. In the coastal zone, a base is fixed on the seabed, inside of which a generator is located in a hermetically sealed cavity with a mechanical drive to the generator rotor. A two-arm lever is pivotally attached to the base, the front shoulder of which is brought to the surface of the water. This lever arm is connected to the float. The second lever arm is connected with a mechanical drive to the rotor of the electric generator. The float, swinging on the waves (Pos. 1), through the two-arm lever (Pos. 2) and the mechanical drive (Pos. 3) drives the rotor of the electric generator (Pos. 4), and the electric generator generates electricity. The base is rigidly connected to the inclined, at a certain angle to the horizontal plane, guide platform, while the beginning of the platform is placed at the level of the water surface to direct the wave front to the receiving platform. The wave, moving towards the shore, hits the guide platform. Due to the rise of the guide platform, the leading edge of the wave is accumulated (Pos. 5), due to which its height increases, and therefore, the energy of the wave front is concentrated, and the instantaneous power of its action on the receiving platform increases, the surface of which is perpendicular to the movement of the wave front and which is articulated attached to the base at the end of the guide platform. The location of the receiving platform relative to the guide platform is selected so that the power of the wave front is maximum, taking into account the possibility of creating the maximum lever acting on the mechanical drive to the rotor of the generator. The wave accumulated by the guiding platform impacts the receiving platform, which deviates in a vertical plane, to the surface of the water (Pos. 6). In this case, the receiving platform, through a mechanical drive, drives the rotor of the electric generator (Pos. 7). Deviating, the receiving platform also stretches the recoil-damping spring. The receiving platform, deviating from the impact of the wave, then deviates under the influence of the weight of the water wave. The energy of this effect is also transmitted through a mechanical drive to the rotor of the electric generator. Deviation of the receiving platform at the final stage is damped by a return-damping spring, which, as the water flows down, compressing, returns the receiving platform to its original state (Pos. 8). In this case, the potential energy of gravity is used more fully and efficiently with respect to the prototype, since the gravitational energy of not only the float, but also the gravitational energy of the water waves is used. In this case, due to an increase in the power of the action, the rotor of the generator can be massive, as a result of which there is the possibility of inertial energy storage. Thus, to obtain electric energy and increase power, a combination of the buoyancy force of water on the float, the kinetic energy of the waves and the gravitational energy of the water weight of the wave and the float is used. The guide and receiving platforms also play the role of a “quencher” of the wave, since the kinetic energy of the wave behind the receiving platform is significantly weakened. If these complexes are located along the coast, then also, due to the reflection of waves from them, a zone of mutual compensation of waves forms behind them, due to their desynchronization and the creation of different motion vectors, i.e., their disorganization.
Вышеприведенный предлагаемый «Способ получения энергии» рассчитан на непосредственно трансформацию энергии волн в электроэнергию. Если также требуется долговременная аккумуляция и высокая концентрация трансформации или передачи энергии, повышение эффективности трансформации энергии волн в электроэнергию, то предлагается «Способ получения энергии», отличающийся от вышеприведенного тем, что механическим приводом вращают домкрат, поднимают платформу домкрата с грузом вверх, опускают под действием веса груза вниз и через механический привод вращают ротор электрогенератора.The above proposed “Method of obtaining energy” is designed to directly transform the energy of the waves into electricity. If long-term accumulation and a high concentration of transformation or transfer of energy, increase in the efficiency of transformation of wave energy into electric energy is also required, then a “Method of obtaining energy” is proposed, which differs from the above in that the jack is rotated by a mechanical drive, the jack platform is lifted with the load up, and lowered by the weight of the load down and through the mechanical drive rotate the rotor of the generator.
Исходя из обозначений на вышеприведенном чертеже, позиции, связанные с совокупностью действий в данном предлагаемом способе, можно представить следующим образом.Based on the notation in the above drawing, the positions associated with the totality of actions in this proposed method can be represented as follows.
Позиция 1 - движение механического привода 13. Позиция 2 - вращение домкрата 16. Позиция 3 - подъем платформы домкрата с грузом 17. Позиция 4 - опускание платформы домкрата с грузом 17 под действием своего веса. Позиция 5 - вращение ротора электрогенератора 15 через механический привод 18 (13; 14).Position 1 - movement of the
Предлагаемый способ получения энергии состоит в следующем. Движение механического привода 13; 14 (Поз.1) под действием колебаний поплавка и отклонения принимающей платформы не вращает непосредственно ротор электрогенератора 15, а вращает домкрат 16 (Поз.2). Вследствие этого домкрат осуществляет подъем платформы домкрата с грузом 17 (Поз.3) и тем самым осуществляется аккумуляция потенциальной гравитационной энергии. Накопив определенную, заранее заданную потенциальную гравитационную энергию, осуществляется опускание платформы домкрата с грузом 17 под действием своего веса (Поз.4). Опускаясь, платформа домкрата с грузом 17 трансформирует потенциальную гравитационную энергию в энергию вращения ротора электрогенератора 15 через механический привод 18 (13; 14) (Поз. 5), вследствие чего электрогенератор 15 вырабатывает электроэнергию. В то время, когда платформа домкрата с грузом 17 опускается под действием груза вниз, колебания поплавка 2 и отклонения принимающей платформы 6 через механические приводы 13 и 14 вращают непосредственно ротор электрогенератора 15. Вследствие предварительной аккумуляции энергии гравитации уменьшаются переходные процессы, связанные с выходом на оптимальный режим электрогенератора, и повышается эффективность трансформации энергии.The proposed method of generating energy is as follows. The movement of the
В данном случае появляется возможность в любое время сохранять без потерь аккумулированную энергию, а в требуемый момент получать электроэнергию необходимой повышенной мощности, при этом мощность энергии, вырабатываемой электрогенератором, не уменьшается по мере опускания груза домкрата. Также в данном случае, как указывалось, уменьшаются переходные процессы, связанные с неравномерной скоростью вращения ротора электрогенератора относительно оптимального режима работы электрогенератора, обусловленные прерывистой, неравномерной работой привода ротора электрогенератора. Уменьшение переходных процессов примерно в 1,5-2 раза повышает коэффициент полезного действия преобразования энергии.In this case, it becomes possible at any time to save the accumulated energy without loss, and at the required moment to receive electricity of the required increased power, while the power of the energy generated by the electric generator does not decrease as the jack load is lowered. Also in this case, as indicated, the transients associated with the uneven speed of rotation of the rotor of the generator relative to the optimal operating mode of the generator, due to intermittent, uneven operation of the rotor drive of the generator, are reduced. A decrease in transients of about 1.5-2 times increases the efficiency of energy conversion.
Для реализации способа получения энергии предлагается «Устройство для получения энергии», которое отличается от устройства, используемого в «Способе получения энергии» - прототипе [СА 2 503 607 A1, 11.10.2006, E02B 9/08, 17c. Canadian intellectual property office, Chiasson, M.Mario, "Appareil de production d'energie electrique a partir de la force des vagues, apparatus for generating electric power using wave force"]. Устройство прототипа, содержащее шарнирно закрепленный двуплечный рычаг, один конец которого механически связан с поплавком, а второй конец связан с механическим приводом, выход которого связан с ротором электрогенератора, основание, внутри которого в герметичном закрытом объеме расположены механический привод и электрогенератор, не позволяет получать организованно интегрированную энергию, связанную с кинетической энергией движения волны, а также энергию, связанную с гравитационной энергией веса волны. Кроме этого устройство-прототип не может выполнять функцию защиты береговых коммуникаций во время штормов.To implement the method of generating energy, a "Device for producing energy" is proposed, which differs from the device used in the "Method for producing energy" - prototype [
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и реализация предлагаемого способа получения энергии. Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее поплавок, механический привод, электрогенератор с ротором, шарнирно закрепленный двуплечий рычаг, один конец которого механически связан с поплавком, а второй конец - с механическим приводом, второй конец которого связан с ротором электрогенератора, и основание, внутри которого в герметичном закрытом объеме расположены механический привод и электрогенератор, дополнительно введены второй шарнирно закрепленный рычаг, второй поплавок, направляющая платформа, принимающая платформа, гофрированный кожух, а также находящиеся в герметично закрытом объеме бетонного основания рычаг принимающей платформы, возвратно-демпфирующая пружина, первый механический привод, коробка передач, второй механический привод, при этом двуплечий рычаг и второй рычаг шарнирно закреплены к бетонному основанию, первый конец второго рычага соединен со вторым поплавком, а второй конец его механически связан с первым концом механического привода, к бетонному основанию закреплена направляющая платформа, в конце которой через закрытый гофрированный кожух шарнирно к бетонному основанию закреплена принимающая платформа, нижний конец которой связан с первым концом рычага приемной платформы, второй конец которого механически связан с первым концом первого механического привода, а также соединен с возвратно-демпфирующей пружиной, второй конец которой закреплен на бетонном основании, второй конец первого механического привода механически связан с входом коробки передач, выход которой связан с первым концом второго механического привода, второй конец которого связан с ротором электрогенератора.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and implement the proposed method for producing energy. The problem is achieved in that in a device containing a float, a mechanical drive, an electric generator with a rotor, a two-arm lever pivotally mounted, one end of which is mechanically connected to the float, and the second end - with a mechanical drive, the second end of which is connected with the rotor of the generator, and the base , inside of which a mechanical drive and an electric generator are located in a sealed enclosed space, a second articulated lever, a second float, a guide platform receiving a latform, a corrugated casing, as well as a lever of the receiving platform, a return-damping spring, a first mechanical drive, a gearbox, a second mechanical drive located in a hermetically sealed volume of the concrete base, the two-arm lever and the second lever are pivotally fixed to the concrete base, the first end of the second the lever is connected to the second float, and its second end is mechanically connected to the first end of the mechanical drive, a guide platform is fixed to the concrete base, at the end of which through a closed a corrugated casing hinged to a concrete base is a receiving platform, the lower end of which is connected to the first end of the arm of the receiving platform, the second end of which is mechanically connected to the first end of the first mechanical drive, and is also connected to a spring-damping spring, the second end of which is fixed to the concrete base, the second end of the first mechanical drive is mechanically connected to the input of the gearbox, the output of which is connected to the first end of the second mechanical drive, the second end of which is connected with this position the electric generator.
Исходя из представленного чертежа предлагаемое устройство для получения энергии содержит: поплавок 2, шарнирно закрепленный двуплечный рычаг 1, механический привод 14, электрогенератор с ротором 15, основание 8, второй 4 поплавок, второй 3 шарнирно закрепленный рычаг, направляющую платформу 5, принимающую платформу 6, гофрированный кожух 7, рычаг 9 принимающей платформы, возвратно-демпфирующую пружину 10, первый 11 механический привод, коробку передач 12, второй 13 механический привод.Based on the drawing, the proposed device for generating energy contains: a
Устройство работает следующим образом. Можно, как в прототипе, использовать один поплавок, но в данном случае исходя из задачи защиты береговой линии и повышения мощности рационально использовать два поплавка. Основание 8 предполагается выполнить прочным и массивным, например бетонным или железобетонным. По бокам основания шарнирно к нему крепятся два двуплечных рычага 1 и 3, передние плечи которых вынесены вперед основания 8, навстречу морским волнам. Каждое переднее плечо этих рычагов механически связано со своим поплавком 2 и 4. Вторые плечи двуплечных рычагов 1 и 3 механически связаны с механическим приводом 14 к ротору электрогенератора 15. Основание 8 закрепляется на морском дне в прибрежной зоне таким образом, чтобы начало направляющей платформы 5 находилось на уровне поверхности воды. Поплавки 2 и 4 вынесены вперед основания 8 навстречу морским волнам. Они поднимаются и опускаются под действием морских волн вследствие комбинирования сил гравитации и выталкивающей силы воды. Кроме этого волны, частично отражаясь от боковых поверхностей поплавков 2 и 4, сходятся к направляющей платформе 5. Поплавки 2 и 4 через шарнирно закрепленный двуплечный рычаг 1 и второй, шарнирно закрепленный рычаг 3, связанный с ними механический привод 14, передают энергию своего движения ротору электрогенератора 15. Прямая волна и частично отраженные от боковых поверхностей поплавков 2 и 4 волны сходятся к основанию направляющей платформы 5. На направляющей платформе 5 волны сливаются в одну и, вследствие наклона платформы, осуществляется концентрация переднего фронта волны и соответственно возрастает ее высота. Это увеличивает мгновенную мощность действия волны на принимающую платформу 6. Под действием фронта волны принимающая платформа 6 отклоняется назад в горизонтальное положение и далее принимающая платформа 6 отклоняется уже под действием веса воды волны. При этом через рычаг 9 принимающей платформы 6, первый 11 механический привод, коробку передач 12, второй 13 механический привод энергия действия волны передается ротору электрогенератора 15, трансформируясь в его вращение. Отклоняясь, принимающая платформа 6 через рычаг 9 принимающей платформы также растягивает возвратно-демпфирующую пружину 10. По мере ухода воды с принимающей платформы 6 принимающая платформа 6 возвращается в исходное состояние возвратно-демпфирующей пружиной 10 вследствие ее сжимания под действием энергии и сил упругости. Гофрированный кожух 7 обеспечивает герметичность закрытого внутреннего объема основания 8. Таким образом, энергия волн используется комплексно в максимально возможной степени, при этом также решается задача устранения разрушительного действия волн во время штормов.The device operates as follows. It is possible, as in the prototype, to use one float, but in this case, based on the task of protecting the coastline and increasing power, it is rational to use two floats. The
Примерный расчет трансформации кинетической энергии волны устройством на основе предлагаемого способа следующий.An approximate calculation of the transformation of the kinetic energy of a wave by a device based on the proposed method is as follows.
Пусть высота аккумулированной, направляющей платформой, волны равна 3 м, а средняя ширина фронта волны равна 2 м. Тогда при размахе (протяженности) принимающей платформы 6 м, высоте 3 м (площадь 18 м2), кинетическая энергия набегающей со скоростью 2,8 м/с (10 км/час) волны будет равна (3600 кг * (2,8)2 м2/с2)/2=14112 Дж. Если в электроэнергию трансформируется примерно 70% кинетической энергии фронта волны, то получаемая энергия составит 9878 Дж. Если волны воздействуют в среднем 1 раз в 4 секунды, то средняя мощность одного устройства примерно равна 2,5 кВт. Эта мощность определена без учета энергии, передаваемой поплавками, и гравитационной энергии действия веса воды (фронта волны). Исходя из этого, в зависимости от конструктивных параметров устройства, данная мощность может быть больше. Как указывалось выше, в данном случае суммарная мощность волны позволяет использовать массивный ротор электрогенератора, вследствие чего имеется возможность инерционной аккумуляции энергии. С целью обозначения береговой линии в ночное время или во время штормов вертикальное окончание принимающей платформы может быть оснащено герметичной лампой вспышкой, получающей энергию от электрогенератора или аккумулятора. Устройство может иметь конструктивные вариации, в зависимости от конкретного места применения. Например, вместо электрогенератора, энергию можно получать на основе пьезоэффекта, а также, как приведено выше, дополнять комплекс приводом гравитационно-динамической трансформации энергии и осуществлять комплексирование с системой гравитационно-динамической аккумуляции и концентрации энергии непосредственно на морском дне, что позволит сохранять без потерь аккумулированную энергию, увеличить генерируемую мощность электроэнергии, повысить коэффициент полезного действия электрогенератора. Электроэнергия ряда устройств может интегрироваться и с помощью кабеля выводиться на берег.Let the height of the accumulated, guiding platform, the wave is 3 m, and the average width of the wave front is 2 m. Then, with the range (length) of the receiving platform 6 m, height 3 m (area 18 m 2 ), the kinetic energy is incident at a speed of 2.8 m / s (10 km / h) of the wave will be equal to (3600 kg * (2.8) 2 m 2 / s 2 ) / 2 = 14112 J. If approximately 70% of the kinetic energy of the wave front is transformed into electricity, then the resulting energy will be 9878 J. If the waves act on average 1 time in 4 seconds, then the average power of one device is approximately equal to 2.5 kW. This power is determined without taking into account the energy transmitted by the floats, and the gravitational energy of the action of the weight of water (wave front). Based on this, depending on the design parameters of the device, this power may be greater. As indicated above, in this case, the total wave power allows the use of a massive rotor of an electric generator, as a result of which there is the possibility of inertial energy storage. In order to indicate the coastline at night or during storms, the vertical end of the receiving platform can be equipped with a sealed flash lamp that receives energy from an electric generator or battery. The device may have design variations, depending on the specific application. For example, instead of an electric generator, energy can be obtained on the basis of the piezoelectric effect, and also, as described above, to supplement the complex with a drive of gravitational-dynamic energy transformation and carry out complexing with a system of gravitational-dynamic accumulation and energy concentration directly on the seabed, which will allow to store the accumulated energy without loss energy, increase the generated power of electricity, increase the efficiency of the generator. The power of a number of devices can be integrated and brought to shore using a cable.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145627/06A RU2398130C2 (en) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | Method and device for energy generation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008145627/06A RU2398130C2 (en) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | Method and device for energy generation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008145627A RU2008145627A (en) | 2010-05-27 |
| RU2398130C2 true RU2398130C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42679950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008145627/06A RU2398130C2 (en) | 2008-11-20 | 2008-11-20 | Method and device for energy generation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2398130C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493430C1 (en) * | 2012-04-06 | 2013-09-20 | Георгий Михайлович Межлумов | Method of and device for energy generation |
-
2008
- 2008-11-20 RU RU2008145627/06A patent/RU2398130C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008145627A (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Falcão | Wave energy utilization: A review of the technologies | |
| Polinder et al. | Wave energy converters and their impact on power systems | |
| AU2011269845B2 (en) | System and method for renewable electrical power production using wave energy | |
| Prakash et al. | Wave energy converter: a review of wave energy conversion technology | |
| Folley et al. | The oscillating wave surge converter | |
| KR20090013820A (en) | Production of electric energy from sea waves | |
| CN108867545A (en) | A kind of breakwater system of integrated oscillating water column and float power generation | |
| RU2525986C2 (en) | Device for outfeed of energy of sea waves | |
| CN109137820A (en) | Floating breakwater system and its anti-method for wave | |
| RU2398130C2 (en) | Method and device for energy generation | |
| CN103925143A (en) | Seaborne electricity generation platform capable of synchronously coupling energy of sea wind, sea waves and sea currents | |
| WO2012131705A2 (en) | A device for generating electrical energy using ocean waves | |
| CN208884467U (en) | Floating breakwater system | |
| WO2013007265A1 (en) | Off-shore platform for safe transfer of personnel and goods | |
| Vosough | Wave energy | |
| EP2732151B1 (en) | Wave energy absorption unit | |
| Falcão | The development of wave energy utilisation | |
| KR20120074461A (en) | Wave generator system | |
| Xiros et al. | Ocean Wave Energy Conversion Concepts | |
| RU2435071C1 (en) | Power generation method and device | |
| Bozzetto | Modelling, control and performance assessment of a wave energy converter equipped with an all-electric power take-off | |
| EP2732152B1 (en) | Wave energy absorber unit | |
| Prakash et al. | Wave Energy Converter | |
| Marsh | Unbridled power | |
| CN113339182A (en) | Waterwheel type wave power generation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101121 |