RU2518011C1 - Generator of hydroelectric power - Google Patents
Generator of hydroelectric power Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518011C1 RU2518011C1 RU2013103382/13A RU2013103382A RU2518011C1 RU 2518011 C1 RU2518011 C1 RU 2518011C1 RU 2013103382/13 A RU2013103382/13 A RU 2013103382/13A RU 2013103382 A RU2013103382 A RU 2013103382A RU 2518011 C1 RU2518011 C1 RU 2518011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power plants
- wave power
- wheel
- star
- ball
- 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
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии в различных водных акваториях.The invention relates to hydropower and, in particular, can be used to obtain additional electricity in various water areas.
Известна проблема растущего дефицита энергетических ресурсов в связи с ростом ее потребления.There is a known problem of the growing shortage of energy resources in connection with the growth of its consumption.
Известно устройство для получения дополнительной гидроэлектроэнергии, содержащее гидроэлектростанцию, в акватории нижнего бьефа которой расположены многоступенчатые бетонные тумбы, установленные в два и более рядов и в промежутках между предшествующими рядами, на ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах, см. патент РФ №2394960, Е02В 9/08 от 21.01.2009.A device for producing additional hydroelectric power is known, which contains a hydroelectric power station, in the waters of the lower pool of which there are multistage concrete pedestals installed in two or more rows and in between the previous rows, on the steps of the pedestals there are installed wave power plants connected to a single energy system, the floats of which float on waves see RF patent No. 2394960, ЕОВВ 9/08 dated January 21, 2009.
Однако известное устройство имеет ограниченное применение, т.е. может быть использовано в регионе, прилегающем к гидроэлектростанции.However, the known device has limited use, i.e. can be used in the region adjacent to the hydroelectric power station.
Целью настоящего изобретения является достижение технического результата по расширению возможностей использования различных природных водоемов, озер, прудов, рек и и других водных акваторий для получения гидроэлектроэнергии и по повышению эффективности их использования.The aim of the present invention is to achieve a technical result in expanding the possibilities of using various natural reservoirs, lakes, ponds, rivers and other water bodies to produce hydroelectric power and to increase the efficiency of their use.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном устройстве, содержащем соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, установленные на многоступенчатых бетонных тумбах, расположенные в два и более рядов, причем волновые электростанции второго и последующих рядов располагаются в промежутках между волновыми электростанциями предшествующих рядов; предлагается волновые электростанции разместить на многогранных и многоярусных призмах вокруг генератора волн, который выполнен в виде установленного на бетонной многоугольной призме столба, на котором над поверхностью воды установить в магнитном подшипнике вращающееся звездное, например четырехлучевое, колесо, к внешнему концу каждого луча колеса прикрепить посредством соединительного элемента каменный или чугунный полированный шар; на внутренних боковых поверхностях звездного колеса предлагается выполнить желобы, расстояние между кромками которых больше диаметра шара, при этом длина соединительного элемента больше расстояния от основания горизонтально расположенного желоба звездного колеса до водной поверхности, но меньше глубины водоема; грани многоугольной бетонной тумбы и многогранных призм, контактирующие с волнами, предлагается выполнить по форме параболы, соединить с валом двигателя, который подключить к выходу блока обработки и аккумулирования электроэнергии, соединенного с группой волновых электростанций; в речном водоеме звездное колесо предлагается установить так, чтобы шар в воде перемещался по течению реки, соединительный элемент выполнить в виде каната, или троса, или веревки; кроме того, на водной поверхности предлагается в зоне затухающих волн расположить аналогичные группы волновых электростанций.The specified technical result is ensured by the fact that in the known device comprising wave power plants connected to a single energy system installed on multi-stage concrete pedestals located in two or more rows, the wave power plants of the second and subsequent rows being located in between the wave power plants of the previous rows; It is proposed that wave power plants be placed on multifaceted and multi-tiered prisms around a wave generator, which is made in the form of a column mounted on a concrete polygonal prism, on which a rotating star, such as a four-beam, wheel is mounted in a magnetic bearing above the water surface, attached to the outer end of each wheel beam by means of a connecting element stone or cast-iron polished ball; on the inner side surfaces of the star wheel, it is proposed to make gutters with a distance between the edges of which is greater than the diameter of the ball, while the length of the connecting element is greater than the distance from the base of the horizontally located channel of the star wheel to the water surface, but less than the depth of the reservoir; It is proposed that the faces of the polygonal concrete pedestal and the multifaceted prisms in contact with the waves be made in the shape of a parabola, connected to the motor shaft, which is connected to the output of the processing and accumulation unit of electricity connected to a group of wave power plants; in a river reservoir, it is proposed to install the star wheel so that the ball in the water moves along the river, the connecting element is made in the form of a rope, or cable, or rope; in addition, it is proposed to arrange similar groups of wave power plants in the zone of damped waves on the water surface.
Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг.1 представлена конструкция генератора волн для речной акватории, на Фиг.2 изображена шестиугольная многоярусная призма с расположенными на ней волновыми электростанциями, на Фиг.3 показано расположение групп волновых электростанций в водоеме и схема их соединения с блоком выпрямления и аккумулирования.The invention is illustrated in graphic materials. Figure 1 shows the design of the wave generator for the river water area, Figure 2 shows a hexagonal multi-tiered prism with wave power plants located on it, Figure 3 shows the location of the groups of wave power plants in the reservoir and their connection with the rectification and accumulation unit.
Механический генератор гидроэлектроэнергии на Фиг.1, 2, 3 включает:Mechanical generator of hydroelectric power in figure 1, 2, 3 includes:
1) волновые электростанции;1) wave power plants;
2) бетонную многогранную призму;2) concrete multifaceted prism;
3) столб;3) pillar;
4) лучевое звездное колесо;4) radial star wheel;
5) каменный или чугунный полированный шар;5) a stone or cast-iron polished ball;
6) соединительный элемент;6) connecting element;
7) внутренние желобы на звездном колесе 4;7) inner grooves on the
8) многогранные и многоярусные призмы;8) multifaceted and multi-tiered prisms;
9) вал звездного колеса;9) the shaft of the star wheel;
10) магнитные подшипники;10) magnetic bearings;
11) электродвигатель;11) an electric motor;
12) опорную площадку;12) a supporting platform;
13) рукоятку ручного вращения звездного колеса;13) handle for manual rotation of the star wheel;
14) блок обработки и аккумулирования электроэнергии.14) power processing and storage unit.
Механический генератор состоит из волновых электростанций 1, установленных вокруг генератора волн, который представляет бетонную многоугольную призму 2 с установленным на ней столбом 3 с звездообразным колесом 4 (в данном примере, с четырьмя лучами). К внешнему концу каждого луча звездного колеса 4 прикреплен посредством соединительного элемента 6 каменный или чугунный полированный шар 5.A mechanical generator consists of
Боковые поверхности звездного колеса 4 имеют желобы 7, расстояние между кромками которых больше диаметра шара 5.The lateral surfaces of the
Длина соединительного элемента 6 больше расстояния от расположенного горизонтально желоба 7 до поверхности воды и меньше глубины водоема.The length of the connecting element 6 is greater than the distance from the horizontal groove 7 to the surface of the water and less than the depth of the reservoir.
Вокруг генератора волн расположены многогранные и многоярусные призмы 8, на каждом ярусе которых установлены волновые электростанции 2 с поплавками на воде.Around the wave generator are multifaceted and multi-tiered prisms 8, on each tier of which wave power plants 2 with floats on water are installed.
Передние грани многогранных призм 8 и многоугольной бетонной призмы 2, контактирующие с волнами, имеют форму параболы. Это требование обусловлено тем, чтобы поднять набегающую волну на двойную высоту (1).The front faces of the polyhedral prisms 8 and the polygonal concrete prism 2 in contact with the waves are in the form of a parabola. This requirement is due to raising the incident wave to a double height (1).
Волновые электростанции 1 установлены вокруг центрального столба 3 со звездным колесом 4 по окружности в несколько рядов так, что электростанции 1 второго ряда располагаются в промежутках между первыми, волновые электростанции 1 третьего ряда установлены в промежутках между волновыми электростанциями 1 второго ряда и т.д.
На водной поверхности за группой волновых электростанций 1, где волны затухают, размещается вторая группа волновых электростанций 1 со столбом 3 и звездным колесом 4 в центре и т.д.On the water surface behind the group of
Столб 3 со звездным колесом 4 устанавливается так, чтобы соединительный элемент 6 был длиннее расстояния от горизонтально расположенного желоба до водной поверхности и короче глубины водоема. Последнее исключает контакты шара 5 с дном водоема и облегчает его перемещение в воде.The
Кроме того, для речного водоема столб 3 с вращающимся звездным колесом 4 устанавливается так, чтобы шар 5 в воде перемещался по течению реки.In addition, for a river reservoir, a
Это требование обусловлено тем, чтобы течение реки помогало перемещению шара 5 в воде, не задевая дна. Электродвигатель 11 подключен к выходу блока обработки и аккумулирования 14 электроэнергии, получаемой от группы волновых электростанций 1, размещенных в акватории водоема.This requirement is due to the fact that the flow of the river helps to move the ball 5 in the water without touching the bottom. The
Вал 9 звездного колеса 4 закреплен в магнитных подшипниках 10 на столбе 3 и соединен с валом электродвигателя 11, установленного на опорной площадке 12 центрального столба 3. Соединительный элемент 6 выполнен в виде каната, или гибкого троса, или веревки. Вал 9 звездного колеса 4 за столбом 3 имеет рукоятку ручного вращения 13.The shaft 9 of the
Генератор гидроэлектроэнергии работает следующим образом.Hydroelectric power generator operates as follows.
Для создания на водной поверхности волнового процесса возможно использовать любой физический агент, например дождь, проход любого судна, сброс в воду тяжелого предмета, поворот звездного колеса 4 посредством рукоятки вращения 13 для сброса шара 5 в воду или внешний запуск электродвигателя 11 и т.д.To create a wave process on the water surface, it is possible to use any physical agent, for example, rain, the passage of any vessel, the discharge of a heavy object into the water, the rotation of the
Возникающие при этом волны набегают на передние грани бетонной многогранной призмы 2 и многогранных многоярусных призм 8 и, отражаясь от них, увеличивают свою высоту вследствие параболической формы призм 2, 8, распространяются в разные стороны, сталкиваясь с подобными гранями соседних призм 2 и 8.The waves that arise in this case run onto the front faces of the concrete polyhedral prism 2 and polyhedral multilevel prisms 8 and, reflected from them, increase their height due to the parabolic shape of prisms 2, 8, propagate in different directions, colliding with similar faces of adjacent prisms 2 and 8.
Таким образом действенный волновой процесс охватывает расположенные по окружности вокруг столба 3 волновые электростанции 1 трех-четырех рядов.Thus, an effective wave process covers the circumferential around a
Электроэнергия со всех волновых электростанций 1 поступает на блок обработки и аккумулирования 14 и часть этой электроэнергии поступает на электродвигатель 11, который приводит во вращение звездное колесо 4. При этом каменный или чугунный полированный шар 5, расположенный в следующем желобе 7, скатывается и падает в воду, генерируя волны, распространяющиеся в разные стороны. Волны снова отражаются от параболических граней многогранной призмы 2 и многогранных многоярусных призм 8, увеличивая свою высоту вследствие их параболической формы.Electricity from all
Вращающееся звездное колесо 4 посредством соединительного элемента 6 протягивает шар 5 в воде и, поднимая его, укладывает в желобе 7.The rotating
При повороте звездного колеса 4 на 90° в воду падает следующий шар 5, генерируя новые волны. Процесс повторяется.When the
Однако процесс генерации волн не будет бесконечным. При столкновении и наложении волн друг на друга процесс генерации волн за рядами волновых электростанций 1 затухает. В этой зоне водного пространства размещается следующая группа волновых электростанций 1 со своим генератором волн. Электроэнергия с волновых электростанций поступает на блок обработки и аккумулирования 14. Часть электроэнергии с него поступает на двигатель 11, который приводит во вращение звездное колесо 4.However, the wave generation process will not be infinite. In the collision and superposition of waves on each other, the process of wave generation behind the rows of
Выполнение шара 5 полированным, использование магнитных подшипников 10 и выполнение длины соединительного элемента меньше глубины реки позволяет существенно снизить силы трения, что снижает потребление электроэнергии двигателя 11.The implementation of the ball 5 polished, the use of magnetic bearings 10 and the execution of the length of the connecting element is less than the depth of the river can significantly reduce the friction forces, which reduces the energy consumption of the
Заявленное изобретение может работать круглогодично на всех незамерзающих водных акваториях во всех регионах мира.The claimed invention can work year-round in all non-freezing water areas in all regions of the world.
В России настоящее изобретение может работать круглогодично на выгороженных и защищенных от штормовых волн участках морской акватории Черного, Балтийского, Каспийского, юго-западной части Баренцева моря, а также в нижних бьефах всех гидроэлектростанций России. Во всех остальных регионах России данное изобретение может работать сезонно, с апреля по октябрь.In Russia, the present invention can work year-round in the fenced off and sheltered from storm waves areas of the marine area of the Black, Baltic, Caspian, southwestern parts of the Barents Sea, as well as in the downstream areas of all hydropower plants in Russia. In all other regions of Russia, this invention may work seasonally, from April to October.
Настоящее изобретение является новым, ранее неизвестным, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.The present invention is new, previously unknown, which indicates its compliance with the patentability criterion - novelty.
Заявленный генератор гидроэлектроэнергии может быть изготовлен на любом приборостроительном заводе средней степени технологической оснащенности, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.The claimed hydroelectric power generator can be manufactured at any instrument-making plant of medium technological equipment, which indicates its compliance with the patentability criterion - industrial applicability.
БиблиографияBibliography
1. New Scientist, 1997, №2106, с.6, журнал Изобретатель и рационализатор №4, 1998 г, с.24.1. New Scientist, 1997, No. 2106, p.6, magazine Inventor and rationalizer No. 4, 1998, p.24.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103382/13A RU2518011C1 (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Generator of hydroelectric power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103382/13A RU2518011C1 (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Generator of hydroelectric power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2518011C1 true RU2518011C1 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=51216260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103382/13A RU2518011C1 (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Generator of hydroelectric power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518011C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628942C2 (en) * | 2015-11-23 | 2017-08-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Hydroelectric power generator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3980894A (en) * | 1974-07-02 | 1976-09-14 | Philip Vary | Flow tubes for producing electric energy |
US4363564A (en) * | 1980-09-09 | 1982-12-14 | Hydrodynamic Energy Systems Corporation | Water power generator |
SU1095880A3 (en) * | 1977-09-13 | 1984-05-30 | Сентралинститутт Фор Индустриэлл Форскнинг (Фирма) | System for concentrating open sea wave energy |
WO1988009414A1 (en) * | 1987-05-21 | 1988-12-01 | Stig Arvid Henrikson | Apparatus for recovering the inherent kinetic energy from waves |
RU49135U1 (en) * | 2005-05-03 | 2005-11-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет | WAVE POWER PLANT |
RU2394960C1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-20 | Анатолий Павлович Ефимочкин | Device for generating supplementary hydropower |
-
2013
- 2013-01-25 RU RU2013103382/13A patent/RU2518011C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3980894A (en) * | 1974-07-02 | 1976-09-14 | Philip Vary | Flow tubes for producing electric energy |
SU1095880A3 (en) * | 1977-09-13 | 1984-05-30 | Сентралинститутт Фор Индустриэлл Форскнинг (Фирма) | System for concentrating open sea wave energy |
US4363564A (en) * | 1980-09-09 | 1982-12-14 | Hydrodynamic Energy Systems Corporation | Water power generator |
WO1988009414A1 (en) * | 1987-05-21 | 1988-12-01 | Stig Arvid Henrikson | Apparatus for recovering the inherent kinetic energy from waves |
RU49135U1 (en) * | 2005-05-03 | 2005-11-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет | WAVE POWER PLANT |
RU2394960C1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-20 | Анатолий Павлович Ефимочкин | Device for generating supplementary hydropower |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628942C2 (en) * | 2015-11-23 | 2017-08-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Hydroelectric power generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2834433C (en) | Multipurpose rotary device and generating system including same | |
EP1825081B1 (en) | Wave generating apparatus | |
US8823195B2 (en) | Hydro electric energy generation and storage structure | |
US20180015989A1 (en) | Water floating-type solar photovoltaic power generator | |
US9593665B2 (en) | Hydro-kinetic transport wheel | |
US20200063706A1 (en) | Hydroelectric power generation device using multistage cascade structure | |
Damota et al. | Vertical axis wind turbines: Current technologies and future trends | |
JP6119041B2 (en) | Hydroelectric generator | |
RU2518011C1 (en) | Generator of hydroelectric power | |
US10851758B2 (en) | Hydrokinetic transport wheel mount | |
US11028830B2 (en) | Multimodal renewable energy generation system | |
KR101691933B1 (en) | Tidal Current Generator | |
CN103088797A (en) | Device and method for generating electricity by using river water | |
JP2022538887A (en) | modular floating area | |
KR101212768B1 (en) | Generator using wave energy | |
CN110848077A (en) | Power generation device using tide and power generation method using same | |
JP2019500544A (en) | Tidal power generation system | |
RU2519842C1 (en) | Electrohydraulic system | |
JP6089314B2 (en) | Hydroelectric generator | |
KR20110093308A (en) | A tidal current generator device using impact preventive structure of pier and thereof construction method | |
JP2020023956A (en) | Natural fluid power generator | |
RU2394960C1 (en) | Device for generating supplementary hydropower | |
KR101846235B1 (en) | Revolution type water circulation device | |
RU162604U1 (en) | HYDRO POWER PLANT | |
CN103850880B (en) | Oversea wind power generation and algal culture shared device |