RU2545112C2 - Wave and tidal power plant - Google Patents

Wave and tidal power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2545112C2
RU2545112C2 RU2013109182/06A RU2013109182A RU2545112C2 RU 2545112 C2 RU2545112 C2 RU 2545112C2 RU 2013109182/06 A RU2013109182/06 A RU 2013109182/06A RU 2013109182 A RU2013109182 A RU 2013109182A RU 2545112 C2 RU2545112 C2 RU 2545112C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
floating pontoon
piston
pulley
wave
Prior art date
Application number
RU2013109182/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013109182A (en
Inventor
Михаил Николаевич Колеватов
Original Assignee
Михаил Николаевич Колеватов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Николаевич Колеватов filed Critical Михаил Николаевич Колеватов
Priority to RU2013109182/06A priority Critical patent/RU2545112C2/en
Publication of RU2013109182A publication Critical patent/RU2013109182A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2545112C2 publication Critical patent/RU2545112C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: invention refers to hydraulic power industry, particularly to wave and tidal power plants. Wave and tidal power plant includes buoyant tank 1 with at least one pulley 2 attached to it, at least one vertical underwater cylinder 3 connected by a flexible link 4 with anchor 5 set at the sea bottom, plunger 6 featuring at least one stem 8 and positioned inside the cylinder 3 with a possibility of reciprocal movement down under its own weight or spring or up along with buoyant tank 1 upheaval with a wave or tide, resulting in work medium suction and displacement from the cylinder 3 and transfer to an electric power generator or to the land. Cylinder 3 is buoyant and is located under water completely or partially, or is non-buoyant and is attached to levelled sea bottom. The cylinder 3 is connected to the plunger stem by flexible link 7 passing through the pulley 2 of buoyant tank 1, and thus the rising travel distance of the plunger 6 is approximately equal to two rising travel distances of the buoyant tank 1.
EFFECT: enhanced efficiency of the plant due to increased plunger travel amplitude.
8 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к волновым и приливным энергетическим установкам.The invention relates to hydropower, in particular to wave and tidal power plants.

Уровень техникиState of the art

Известна поплавковая волновая электростанция, в вертикально расположенном герметичном цилиндрическом корпусе которой, размещен преобразователь энергии, выполненный в виде линейного электрогенератора. Обмотки якоря расположены вдоль корпуса. Индуктор выполнен в виде инерционный массы с постоянными магнитами, установленными с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством упругих элементов. Обмотки якоря закреплены на внутренней стенке корпуса. Магниты объединены в кольцевые секции и размещены внутри обмотки якоря. В нижней сферической части корпуса установлен динамический инерционный накопитель энергии с электромеханическим приводом двустороннего действия. Частота собственных колебаний индуктора соизмерима с характерной частотой колебаний в воде [1] (документ RU 2037642 С1, кл. F03B 13/16, дата публикации 19.06.1995). К недостаткам указанной установки относится ее низкий КПД из-за незначительной амплитуды колебаний поршня.Known float wave power plant, in a vertically located sealed cylindrical housing which is placed an energy Converter, made in the form of a linear electric generator. The armature windings are located along the hull. The inductor is made in the form of an inertial mass with permanent magnets mounted with the possibility of vertical reciprocating movement by means of elastic elements. The armature windings are fixed to the inner wall of the housing. Magnets are combined in annular sections and placed inside the armature winding. In the lower spherical part of the casing there is a dynamic inertial energy storage unit with an electromechanical drive of double-acting. The frequency of natural oscillations of the inductor is commensurate with the characteristic frequency of oscillations in water [1] (document RU 2037642 C1, cl. F03B 13/16, publication date 06/19/1995). The disadvantages of this installation include its low efficiency due to the small amplitude of the oscillations of the piston.

Известна приливная энергетическая установка, которая содержит вертикальный полый цилиндр, резервуар для сжатого воздуха, турбину, поршень, соединенный с поплавком. Поршень образует внутри цилиндра воздушные камеры повышенного давления. Причем к ним присоединены буферные камеры с подпружиненными поршнями. Камеры соединены с атмосферой через воздухозабор, при помощи трубопроводов, снабженных клапанами. Поршни подпружинены пружинами. Воздушные камеры повышенного давления соединены с резервуаром сжатого воздуха посредством трубопроводов, снабженных клапанами. Каждая буферная камера снабжена устройством для регулирования натяжения пружины. Цилиндр приливной энергетической установки размещен на грунте [2] (документ RU 2099587 C1, кл. F03B 13/18, F03B 13/26, дата публикации 20.12.1997 г.). К недостаткам указанной установки относится ее низкий КПД из-за незначительной амплитуды колебаний поршня.Known tidal power plant, which contains a vertical hollow cylinder, a reservoir for compressed air, a turbine, a piston connected to the float. The piston forms pressurized air chambers inside the cylinder. Moreover, buffer chambers with spring-loaded pistons are attached to them. The chambers are connected to the atmosphere through an air intake, using pipelines equipped with valves. Pistons are spring-loaded. High pressure chambers are connected to the compressed air reservoir through pipelines equipped with valves. Each buffer chamber is equipped with a device for adjusting the spring tension. The cylinder of the tidal power plant is located on the ground [2] (document RU 2099587 C1, class F03B 13/18, F03B 13/26, publication date 12/20/1997). The disadvantages of this installation include its low efficiency due to the small amplitude of the oscillations of the piston.

Известна энергетическая система на базе поплавкового насоса, который содержит поплавок, имеющий регулируемый объем, выполненный с возможностью возвратного перемещения под воздействием волн, поршень, размещенный с возможностью скольжения внутри поршневого цилиндра и присоединенный к поплавку. Поршень выполнен с возможностью возвратного перемещения в первом направлении и втором направлении под воздействием перемещения поплавка. Поршень перемещается во втором направлении для всасывания рабочей текучей среды в поршневой цилиндр и перемещается в первом направлении для удаления рабочей среды из поршневого цилиндра [3] (документ RU 2353797 С2, кл. F03B 13/18, дата публикации 27.04.2009 г.). К недостаткам указанной установки относится ее низкий КПД из-за незначительной амплитуды колебаний поршня.Known energy system based on a float pump, which contains a float having an adjustable volume, made with the possibility of return movement under the influence of waves, a piston placed with the possibility of sliding inside the piston cylinder and attached to the float. The piston is made with the possibility of return movement in the first direction and the second direction under the influence of movement of the float. The piston moves in the second direction to suction the working fluid into the piston cylinder and moves in the first direction to remove the working fluid from the piston cylinder [3] (document RU 2353797 C2, class F03B 13/18, publication date 04/27/2009). The disadvantages of this installation include its low efficiency due to the small amplitude of the oscillations of the piston.

Известен наиболее близкий к изобретению аналог (прототип) - волновая и приливная энергетическая установка, содержащая плавучий понтон, шкив и расположенный под водой вертикальный цилиндр с положительной плавучестью, соединенный гибкой связью с якорем, установленным на дно, поршень, размещенный внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного перемещения вниз под действием пружины и вверх под воздействием перемещения плавучего понтона, что обеспечивает всасывание и удаление рабочей текучей среды из цилиндра и подачи ее на электрогенератор на берег, при этом цилиндр соединен с плавучим понтоном гибкой связью, перекинутой через шкив, закрепленный на штоке поршня [4] (документ US 2009/0081055 А1, кл. F04B 17/00, дата публикации 26.03.2009 г.). К недостаткам указанной установки относится ее низкий КПД из-за незначительной амплитуды колебаний поршня. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится расположение гибкой связи в установке таким образом, что расстояние восходящего движения поршня составляет приблизительно одну половину расстояния восходящего движения плавучего понтона и даже приблизительно одну четверть расстояния восходящего движения плавучего понтона.Known closest to the invention is an analogue (prototype) - a wave and tidal power plant containing a floating pontoon, a pulley and a vertical cylinder with positive buoyancy located under water, connected by a flexible connection with an anchor mounted on the bottom, a piston placed inside the cylinder with the possibility of a return progressive downward movement under the action of the spring and upward under the influence of the movement of the floating pontoon, which ensures the suction and removal of the working fluid from the cylinder and its supply to the electric a shore generator, while the cylinder is connected to the floating pontoon by a flexible link thrown over a pulley mounted on the piston rod [4] (document US 2009/0081055 A1, class F04B 17/00, publication date 03/26/2009). The disadvantages of this installation include its low efficiency due to the small amplitude of the oscillations of the piston. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below include the location of the flexible connection in the installation in such a way that the upward distance of the piston is approximately one half of the distance of the upward movement of the floating pontoon and even approximately one quarter of the distance of the upward movement of the floating pontoon.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении КПД волновой и приливной энергетической установки. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение амплитуды колебаний поршня.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the wave and tidal power plant. The technical result of the present invention is to increase the amplitude of the oscillations of the piston.

Поставленный технический результат достигается тем, что в волновой и приливной энергетической установке, содержащей плавучий понтон с закрепленным на нем хотя бы одним шкивом, хотя бы один вертикальный цилиндр, расположенный под водой и соединенный гибкой связью с якорем, установленным на дно, поршень, оснащенный хотя бы одним штоком, размещенный внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного перемещения вниз под действием собственного веса или пружины и вверх под воздействием перемещения плавучего понтона, поднимаемого волной или приливом, что обеспечивает всасывание и удаление рабочей текучей среды из цилиндра и подачу ее на электрогенератор или на берег, согласно изобретению вертикальный цилиндр выполнен с положительной плавучестью, расположен под водой полностью или частично либо выполнен с отрицательной плавучестью и установлен с закреплением на выровненное дно, при этом цилиндр соединен со штоком поршня гибкой связью, перекинутой через шкив плавучего понтона, в результате чего расстояние восходящего движения поршня составляет приблизительно два расстояния восходящего движения плавучего понтона.The technical result is achieved by the fact that in a wave and tidal power plant containing a floating pontoon with at least one pulley fixed on it, at least one vertical cylinder located under water and connected by a flexible connection with an anchor mounted on the bottom, a piston equipped with would be one rod placed inside the cylinder with the possibility of reciprocating movement down under the action of its own weight or spring and up under the influence of the movement of the floating pontoon, lifted by tide, which ensures the suction and removal of the working fluid from the cylinder and its supply to the electric generator or ashore, according to the invention, the vertical cylinder is made with positive buoyancy, is located under water in full or in part, or is made with negative buoyancy and is mounted with fixing on a level bottom while the cylinder is connected to the piston rod by a flexible connection thrown over the pulley of the floating pontoon, as a result of which the distance of the upward movement of the piston is approximately two The distance of the upward movement of the floating pontoon.

Возможен вариант оснащения энергетической установки несколькими подводными цилиндрами, при этом плавучий понтон оснащен несколькими шкивами, расположенными по периметру плавучего понтона и/или по периметру выреза или окна плавучего понтона, и/или в средней части плавучего понтона, выполненного с вертикальными отверстиями для прохождения в них гибких связей.It is possible to equip the power plant with several submarine cylinders, while the floating pontoon is equipped with several pulleys located around the perimeter of the floating pontoon and / or along the perimeter of the cutout or window of the floating pontoon, and / or in the middle part of the floating pontoon made with vertical openings for passage through them flexible connections.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки, предназначенной для размещения в закрытой акватории, в котором плавучий понтон и подводный цилиндр выполнены с горизонтальными размерами, превышающими вертикальные, кроме того, цилиндр выполнен двойного действия и содержит рабочие камеры над поршнем и под поршнем, поршень выполнен утяжеленным, например железобетонным, и оснащен хотя бы тремя штоками, соединенными с цилиндром гибкими связями, огибающими одинаковые шкивы, закрепленные на плавучем понтоне, вертикальность оси цилиндра обеспечивается дополнительными якорями, либо цилиндр выполнен отрицательной плавучести, из металла или железобетона, и установлен с закреплением на дно, при этом на верхней палубе плавучего понтона возможно размещение жилых или культурно-бытовых объектов.A variant of the wave and tidal power plant is intended for placement in a closed water area in which the floating pontoon and the underwater cylinder are made with horizontal dimensions exceeding the vertical ones, in addition, the cylinder is double-acting and contains working chambers above the piston and under the piston, the piston is made heavier , for example, reinforced concrete, and is equipped with at least three rods connected to the cylinder by flexible connections that envelope identical pulleys mounted on a floating pontoon, the verticality of and the cylinder is provided with additional anchors or negative buoyancy cylinder made of metal or concrete, and installed with fixing to the bottom, while on top of a floating pontoon deck accommodates residential or cultural facilities.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки, в котором плавучий понтон выполнен с цилиндрическим вырезом в средней его части, вертикальный цилиндр, выполненный с положительной плавучестью, частично расположен под водой таким образом, что верхняя его часть расположена с возвышением над водой внутри цилиндрического выреза плавучего понтона и с возможностью плавучего понтона совершать вертикальные возвратно-поступательные перемещения относительно цилиндра, а шкив закреплен на дополнительных стойках плавучего понтона.A variant of the wave and tidal power plant is possible, in which the floating pontoon is made with a cylindrical cutout in its middle part, the vertical cylinder, made with positive buoyancy, is partially located under water so that its upper part is elevated above the water inside the cylindrical cutout of the floating pontoon and with the possibility of a floating pontoon to make vertical reciprocating movements relative to the cylinder, and the pulley is mounted on additional racks of the floating pontoon on.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки с надводным расположением верхней части цилиндра, в котором цилиндр и поршень выполнены в виде линейного электрогенератора на постоянных магнитах, обмотки статора расположены вдоль корпуса цилиндра, поршень выполнен в виде соосного цилиндра меньшего диаметра с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри обмотки статора и оснащен магнитами, при этом на дополнительных стойках плавучего понтона закреплена укрывающая шкив и генератор конструкция с сигнальной окраской и световым маячком.A variant of the wave and tidal power plant with a surface arrangement of the upper part of the cylinder, in which the cylinder and the piston are made in the form of a linear generator with permanent magnets, the stator windings are located along the cylinder body, the piston is made in the form of a coaxial cylinder of smaller diameter with the possibility of reciprocating movement inside the stator windings and is equipped with magnets, while on the additional racks of the floating pontoon a covering pulley and generator are fixed with a signal color and light beacon.

Возможен вариант оснащения цилиндра с положительной плавучестью в нижней его части дополнительным отягощением для сохранения вертикального положения цилиндра, и дополнительным, установленным в подводном положении грузом натяжения гибкой связи, обладающим отрицательной плавучестью, меньшей, чем у якоря, и соединенным с якорем через гибкую связь, огибающую дополнительный шкив, закрепленный на нижней стороне цилиндра.It is possible to equip a cylinder with positive buoyancy in its lower part with an additional burden to maintain the vertical position of the cylinder, and an additional flexible coupling tension load installed in the underwater position, with negative buoyancy less than that of the anchor and connected to the anchor through a flexible envelope an additional pulley mounted on the underside of the cylinder.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки, в котором несколько цилиндров закреплены на надводной и/или подводной дополнительной площадке, в виде единой плавучей или гравитационной платформы.A variant of the wave and tidal power plant is possible, in which several cylinders are mounted on the surface and / or underwater additional platform, in the form of a single floating or gravity platform.

Возможен вариант выполнения шкива из двух соединенных между собой на одной оси шкивов разного диаметра, при этом гибкая связь состоит из двух ветвей гибкой связи: первая ветвь гибкой связи одним концом соединена с цилиндром, другим концом навита на шкив меньшего диаметра, вторая ветвь гибкой связи одним концом соединена со штоком поршня, другим концом навита на шкив большего диаметра.A possible embodiment of a pulley from two pulleys of different diameters connected to each other on the same axis, while the flexible coupling consists of two branches of flexible coupling: the first branch of flexible coupling is connected to the cylinder by one end, the other end is wound onto a pulley of a smaller diameter, the second branch of flexible communication by one the end is connected to the piston rod, the other end is wound on a pulley of a larger diameter.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить КПД волновой и приливной энергетической установки увеличением амплитуды колебаний поршня, за счет того, что гибкая связь, соединенная одним концом с цилиндром, а другим со штоком поршня, перекинута через шкив плавучего понтона, таким образом, расстояние восходящего движения поршня составляет приблизительно два расстояния восходящего движения плавучего понтона, что особенно важно для незначительных высотных колебаний приливов и отливов.The proposed constructive solution allows to increase the efficiency of the wave and tidal power plant by increasing the amplitude of the oscillations of the piston, due to the fact that the flexible connection connected at one end to the cylinder and the other to the piston rod is thrown over the pulley of the floating pontoon, thus, the distance of the upward movement of the piston is approximately two distances of the upward movement of the floating pontoon, which is especially important for insignificant altitude fluctuations of the tides.

Перечень фигур List of figures

На фиг.1 схематически изображена волновая и приливная энергетическая установка с подводным расположением цилиндра. На фиг.2 изображена схема волновой и приливной энергетической установки с горизонтальными размерами цилиндра, превышающими вертикальные. На фиг.3 схематически изображен вариант волновой и приливной энергетической установки с надводным расположением верхней части цилиндра, в котором цилиндр и поршень выполнены в виде линейного электрогенератора.Figure 1 schematically shows a wave and tidal power plant with an underwater arrangement of the cylinder. Figure 2 shows a diagram of a wave and tidal power plant with horizontal cylinder sizes greater than vertical. Figure 3 schematically depicts a variant of the wave and tidal power plant with a surface arrangement of the upper part of the cylinder, in which the cylinder and piston are made in the form of a linear electric generator.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Волновая и приливная энергетическая установка содержит плавучий понтон 1 с закрепленным на нем шкивом 2 и расположенный под водой вертикальный цилиндр 3 с положительной плавучестью, соединенный гибкой связью 4 с якорем 5, установленным на дно, поршень 6, размещенный внутри цилиндра 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вниз под действием собственного веса, пружины или другого возвратного механизма и вверх под воздействием перемещения плавучего понтона 1, поднимаемого волной или приливом, что обеспечивает всасывание и удаление рабочей текучей среды из цилиндра 3 и подачу ее на электрогенератор или на берег. Новым является то, что через шкив 2 плавучего понтона 1 перекинута гибкая связь 7, соединенная одним концом с цилиндром 3, а другим со штоком 8 поршня 6.The wave and tidal power plant contains a floating pontoon 1 with a pulley 2 fixed on it and a vertical cylinder 3 with positive buoyancy located under water, connected by a flexible connection 4 with an anchor 5 mounted on the bottom, a piston 6 placed inside the cylinder 3 with a reciprocating moving down under the action of its own weight, spring or other return mechanism and up under the influence of moving the floating pontoon 1, lifted by a wave or tide, which ensures suction and shock ix working fluid from the cylinder 3 and feeding it to the generator or to shore. New is that through the pulley 2 of the floating pontoon 1 a flexible connection 7 is thrown, connected at one end to the cylinder 3, and the other to the rod 8 of the piston 6.

Возможен вариант оснащения энергетической установки несколькими подводными цилиндрами 6, при этом плавучий понтон 1 оснащен несколькими шкивами 2, расположенными по периметру плавучего понтона 1, и/или по периметру выреза (окна) 9 плавучего понтона 1, и/или в средней части плавучего понтона 1, выполненного с вертикальными отверстиями 10 для прохождения в них гибких связей 7.It is possible to equip the power plant with several submarine cylinders 6, while the floating pontoon 1 is equipped with several pulleys 2 located along the perimeter of the floating pontoon 1, and / or along the perimeter of the cutout (window) 9 of the floating pontoon 1, and / or in the middle part of the floating pontoon 1 made with vertical holes 10 for passage in them flexible connections 7.

Возможен вариант предназначенной для размещения в закрытой акватории волновой и приливной энергетической установки, в котором плавучий понтон 1 и подводный цилиндр 3 выполнены с горизонтальными размерами, превышающими вертикальные, кроме того, цилиндр 3 выполнен двойного действия и содержит рабочие камеры 11 над поршнем 6 и под поршнем 6, при этом поршень 6 выполнен утяжеленным, например железобетонным, и для сохранения вертикальности его оси оснащен хотя бы тремя штоками 8, соединенными с цилиндром 3 гибкими связями 7, огибающими одинаковые шкивы 2 на плавучем понтоне 1, при этом вертикальность оси цилиндра 3 обеспечивается несколькими якорями 5, либо цилиндр 3 выполнен отрицательной плавучести, из металла или железобетона, и установлен на выровненное дно. На верхней палубе такого плавучего понтона 1 возможно размещение жилых и культурно-бытовых объектов.A variant of the wave and tidal power plant intended for placement in a closed water area is possible, in which the floating pontoon 1 and the underwater cylinder 3 are made with horizontal dimensions exceeding the vertical ones, in addition, the cylinder 3 is double acting and contains working chambers 11 above the piston 6 and under the piston 6, while the piston 6 is made heavier, for example reinforced concrete, and to maintain the verticality of its axis, it is equipped with at least three rods 8 connected to the cylinder 3 by flexible connections 7, enveloping identical pulleys 2 on a floating pontoon 1, while the vertical axis of the cylinder 3 is provided by several anchors 5, or the cylinder 3 is made of negative buoyancy, made of metal or reinforced concrete, and mounted on a flat bottom. On the upper deck of such a floating pontoon 1, it is possible to place residential and cultural objects.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки, в котором плавучий понтон 1 выполнен с цилиндрическим вырезом (окном) 9 в средней его части, вертикальный цилиндр 3 выполнен плавучим и верхняя его часть расположена внутри цилиндрического выреза (окна) 9 плавучего понтона 1 с возвышением над водой и с возможностью плавучего понтона 1 совершать вертикальные возвратно-поступательные перемещения относительно цилиндра 3, а шкив 2 закреплен на дополнительных стойках 12 плавучего понтона 1.A variant of the wave and tidal power plant is possible, in which the floating pontoon 1 is made with a cylindrical cutout (window) 9 in its middle part, the vertical cylinder 3 is made floating and its upper part is located inside the cylindrical cutout (window) 9 of the floating pontoon 1 with elevation above the water and with the possibility of a floating pontoon 1 to make vertical reciprocating movements relative to the cylinder 3, and the pulley 2 is mounted on additional racks 12 of the floating pontoon 1.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки с надводным расположением верхней части цилиндра 3, в котором цилиндр 3 и поршень 6 выполнены в виде линейного электрогенератора на постоянных магнитах, обмотки статора 13 расположены вдоль корпуса цилиндра 3, поршень 6 выполнен в виде соосного цилиндра меньшего диаметра с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри обмотки статора 13 и оснащен магнитами 14, при этом на дополнительных стойках 12 плавучего понтона 1 закреплена укрывающая шкив 2 и генератор конструкция 15 с сигнальной окраской и световым маячком.A variant of the wave and tidal power plant with a surface arrangement of the upper part of the cylinder 3, in which the cylinder 3 and the piston 6 is made in the form of a linear generator with permanent magnets, the stator windings 13 are located along the cylinder body 3, the piston 6 is made in the form of a coaxial cylinder of smaller diameter with the possibility of reciprocating movement inside the stator winding 13 and is equipped with magnets 14, while on the additional racks 12 of the floating pontoon 1, a covering pulley 2 and a construction generator are fixed I'm 15 with a signal color and light beacon.

Возможен вариант оснащения цилиндра 3 в нижней его части дополнительным отягощением для сохранения вертикального положения цилиндра 3 и дополнительным установленным в подводном положении грузом 16 натяжения гибкой связи 4, обладающим отрицательной плавучестью, меньшей, чем у якоря 5, и соединенным с якорем 5 через гибкую связь 4, огибающую шкив 17, закрепленный на нижней стороне цилиндра 3.It is possible to equip the cylinder 3 in its lower part with additional weighting to maintain the vertical position of the cylinder 3 and an additional load 16 of flexible connection 4 installed in the underwater position, having negative buoyancy less than that of the anchor 5, and connected to the anchor 5 via flexible connection 4 envelope pulley 17, mounted on the lower side of the cylinder 3.

Возможен вариант волновой и приливной энергетической установки, в котором несколько вертикальных цилиндров 3 закреплены на надводной и/или подводной площадке, в виде единой плавучей или гравитационной платформы.A variant of the wave and tidal power plant is possible, in which several vertical cylinders 3 are mounted on the surface and / or underwater platform, in the form of a single floating or gravity platform.

Возможен вариант выполнения шкива 2 из двух соединенных между собой на одной оси шкивов 2 разного диаметра, при этом гибкая связь 7 состоит из двух ветвей гибкой связи 7: первая ветвь гибкой связи 7 одним концом соединена с цилиндром 3, другим концом навита на шкив 2 меньшего диаметра, вторая ветвь гибкой связи 7 одним концом соединена со штоком 8 поршня 6, другим концом навита на шкив 2 большего диаметра.A possible embodiment of a pulley 2 of two pulleys 2 connected to each other on the same axis 2 of different diameters, while the flexible connection 7 consists of two branches of a flexible connection 7: the first branch of a flexible connection 7 is connected at one end to a cylinder 3, the other end is wound on a smaller pulley 2 diameter, the second branch of the flexible connection 7 is connected at one end to the piston rod 8 of the piston 6, the other end is wound onto a pulley 2 of a larger diameter.

Установка работает следующим образом: при воздействии волны или прилива плавучий понтон 1 со шкивом 2 перемещаются в вертикальном направлении вверх и перетягивают гибкую связь 4, перекинутую через шкив 2, таким образом, что ветвь гибкой связи 4, закрепленная концом за цилиндр 3, удлиняется на величину восходящего движения плавучего понтона 1, при этом другая ветвь гибкой связи 4, соединенная со штоком 8 поршня 6, укорачивается приблизительно на ту же величину восходящего движения плавучего понтона 1, но перемещение ее конца в точке соединения со штоком 8 относительно неподвижного цилиндра составляет приблизительно два расстояния восходящего движения плавучего понтона, в результате шток 8 и поршень 6 перемещаются приблизительно на два расстояния восходящего движения плавучего понтона, что обеспечивает всасывание и удаление приблизительно вдвое большего, чем у аналогов, объема рабочей текучей среды из цилиндра 3 и подачу ее на электрогенератор или на берег.The installation works as follows: when exposed to a wave or tide, the floating pontoon 1 with the pulley 2 moves vertically upwards and pull the flexible link 4 thrown over the pulley 2, so that the branch of the flexible link 4, fixed by the end to the cylinder 3, is extended by an amount the upward movement of the floating pontoon 1, while the other branch of the flexible connection 4 connected to the rod 8 of the piston 6 is shortened by approximately the same amount of the upward movement of the floating pontoon 1, but the movement of its end at the point of connection with the rod 8 relative to the stationary cylinder is approximately two distances of the upward movement of the floating pontoon, as a result of the rod 8 and the piston 6 are moved approximately two distances of the upward movement of the floating pontoon, which ensures the suction and removal of approximately twice the volume of the working fluid from the cylinder 3 and feeding it to an electric generator or ashore.

Таким образом, конструктивное исполнение волновой и приливной энергетической установки обеспечивает повышение КПД установки путем увеличения амплитуды колебаний поршня за счет того, что гибкая связь, соединенная одним концом с цилиндром, а другим со штоком поршня, перекинута через шкив плавучего понтона.Thus, the design of the wave and tidal power plant provides an increase in the efficiency of the plant by increasing the amplitude of the oscillations of the piston due to the fact that a flexible connection connected at one end to the cylinder and the other to the piston rod is thrown over the pulley of the floating pontoon.

Claims (8)

1. Волновая и приливная энергетическая установка, содержащая плавучий понтон с закрепленным на нем хотя бы одним шкивом, хотя бы один вертикальный цилиндр, расположенный под водой и соединенный гибкой связью с якорем, установленным на дно, поршень, оснащенный хотя бы одним штоком, размещенный внутри цилиндра с возможностью возвратно-поступательного перемещения вниз под действием собственного веса или пружины и вверх под воздействием перемещения плавучего понтона, поднимаемого волной или приливом, что обеспечивает всасывание и удаление рабочей текучей среды из цилиндра и подачу ее на электрогенератор или на берег, отличающаяся тем, что вертикальный цилиндр выполнен с положительной плавучестью, расположен под водой полностью или частично либо выполнен с отрицательной плавучестью и установлен с закреплением на выровненное дно, при этом цилиндр соединен со штоком поршня гибкой связью, перекинутой через шкив плавучего понтона, в результате чего расстояние восходящего движения поршня составляет приблизительно два расстояния восходящего движения плавучего понтона.1. A wave and tidal power plant containing a floating pontoon with at least one pulley fixed to it, at least one vertical cylinder located underwater and connected by a flexible connection with an anchor mounted on the bottom, a piston equipped with at least one rod located inside cylinder with the possibility of reciprocating movement downward under the action of its own weight or spring and upward under the influence of the movement of the floating pontoon raised by a wave or tide, which ensures suction and removal working fluid from the cylinder and its supply to the generator or to the shore, characterized in that the vertical cylinder is made with positive buoyancy, is located under water in whole or in part, or is made with negative buoyancy and is mounted with fastening on a level bottom, while the cylinder is connected to the rod the piston with a flexible link thrown over the pulley of the floating pontoon, as a result of which the distance of the upward movement of the piston is approximately two distances of the upward movement of the floating pontoon. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что оснащена несколькими подводными цилиндрами, при этом плавучий понтон оснащен несколькими шкивами, расположенными по периметру плавучего понтона, и/или по периметру выреза или окна плавучего понтона, и/или в средней части плавучего понтона, выполненного с вертикальными отверстиями для прохождения в них гибких связей.2. Installation according to claim 1, characterized in that it is equipped with several submarine cylinders, while the floating pontoon is equipped with several pulleys located around the perimeter of the floating pontoon, and / or along the perimeter of the cutout or window of the floating pontoon, and / or in the middle part of the floating pontoon made with vertical holes for the passage of flexible connections. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что плавучий понтон и подводный цилиндр выполнены с горизонтальными размерами, превышающими вертикальные, кроме того, цилиндр выполнен двойного действия и содержит рабочие камеры над поршнем и под поршнем, поршень выполнен утяжеленным, например железобетонным, и оснащен хотя бы тремя штоками, соединенными с цилиндром гибкими связями, огибающими одинаковые шкивы, закрепленные на плавучем понтоне, вертикальность оси цилиндра обеспечивается дополнительными якорями, либо цилиндр выполнен отрицательной плавучести, из металла или железобетона, и установлен с закреплением на дно, при этом на верхней палубе плавучего понтона возможно размещение жилых или культурно-бытовых объектов.3. Installation according to claim 1, characterized in that the floating pontoon and the underwater cylinder are made with horizontal dimensions exceeding the vertical ones, in addition, the cylinder is double acting and contains working chambers above the piston and under the piston, the piston is weighted, for example, reinforced concrete, and equipped with at least three rods connected to the cylinder by flexible couplings that envelope identical pulleys mounted on a floating pontoon, the vertical axis of the cylinder is provided by additional anchors, or the cylinder is made negatively buoyancy of metal or concrete, and installed with attaching to the bottom, while on top of a floating pontoon deck accommodates residential or cultural facilities. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что плавучий понтон выполнен с цилиндрическим вырезом в средней его части, вертикальный цилиндр, выполненный с положительной плавучестью, частично расположен под водой таким образом, что верхняя его часть расположена с возвышением над водой внутри цилиндрического выреза плавучего понтона и с возможностью плавучего понтона совершать вертикальные возвратно-поступательные перемещения относительно цилиндра, а шкив закреплен на дополнительных стойках плавучего понтона.4. Installation according to claim 1, characterized in that the floating pontoon is made with a cylindrical cutout in its middle part, a vertical cylinder made with positive buoyancy is partially located under water so that its upper part is elevated above the water inside the cylindrical cutout floating pontoon and with the possibility of a floating pontoon to make vertical reciprocating movements relative to the cylinder, and the pulley is mounted on additional racks of the floating pontoon. 5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что цилиндр и поршень выполнены в виде линейного электрогенератора на постоянных магнитах, обмотки статора расположены вдоль корпуса цилиндра, поршень выполнен в виде соосного цилиндра меньшего диаметра с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри обмотки статора и оснащен магнитами, при этом на дополнительных стойках плавучего понтона закреплена укрывающая шкив и генератор конструкция с сигнальной окраской и световым маячком.5. Installation according to claim 4, characterized in that the cylinder and piston are made in the form of a linear generator with permanent magnets, the stator windings are located along the cylinder body, the piston is made in the form of a coaxial cylinder of smaller diameter with the possibility of reciprocating movement inside the stator winding and equipped magnets, while on the additional racks of the floating pontoon, a covering pulley and generator are fixed with a signal painting and a light beacon. 6. Установка по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что цилиндр с положительной плавучестью в нижней его части оснащен дополнительным отягощением для сохранения вертикального положения цилиндра и дополнительным, установленным в подводном положении грузом натяжения гибкой связи, обладающим отрицательной плавучестью, меньшей, чем у якоря, и соединенным с якорем через гибкую связь, огибающую дополнительный шкив, закрепленный на нижней стороне цилиндра.6. Installation according to claim 1 or 4, characterized in that the cylinder with positive buoyancy in its lower part is equipped with an additional burden to maintain the vertical position of the cylinder and an additional flexible coupling tension load installed in the underwater position, which has negative buoyancy less than anchors, and connected to the anchor through a flexible connection, enveloping an additional pulley mounted on the underside of the cylinder. 7. Установка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что несколько цилиндров закреплены на надводной и/или подводной дополнительной площадке в виде единой плавучей или гравитационной платформы.7. Installation according to claim 4 or 5, characterized in that several cylinders are mounted on the surface and / or underwater additional platform in the form of a single floating or gravity platform. 8. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что шкив выполнен из двух соединенных между собой на одной оси шкивов разного диаметра, при этом гибкая связь состоит из двух ветвей гибкой связи: первая ветвь гибкой связи одним концом соединена с цилиндром, другим концом навита на шкив меньшего диаметра, вторая ветвь гибкой связи одним концом соединена со штоком поршня, другим концом навита на шкив большего диаметра. 8. Installation according to claim 1, characterized in that the pulley is made of two pulleys of different diameters connected to each other on the same axis, the flexible connection consisting of two branches of flexible connection: the first branch of flexible connection is connected to the cylinder at one end and the other end is wound on a pulley of a smaller diameter, the second branch of a flexible connection is connected at one end to the piston rod, the other end is wound onto a pulley of a larger diameter.
RU2013109182/06A 2013-02-12 2013-02-12 Wave and tidal power plant RU2545112C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013109182/06A RU2545112C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Wave and tidal power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013109182/06A RU2545112C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Wave and tidal power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013109182A RU2013109182A (en) 2014-08-20
RU2545112C2 true RU2545112C2 (en) 2015-03-27

Family

ID=51384457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013109182/06A RU2545112C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Wave and tidal power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2545112C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193369U1 (en) * 2018-01-09 2019-10-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Этс" FLOATING WAVE POWER PLANT
RU214515U1 (en) * 2022-09-16 2022-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Wave and tidal power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242593A (en) * 1977-11-21 1980-12-30 Fiat Societa Per Azioni Device for converting sea wave energy into electrical energy
SE507205C2 (en) * 1997-04-28 1998-04-20 Ingemar Viklund Wave power machine incorporating at least one power unit
RU2187692C1 (en) * 2001-04-16 2002-08-20 Исаев Пайзулла Исаевич Wave energy plant
RU2305794C2 (en) * 2005-06-27 2007-09-10 Виктор Иванович Волкович Wave power plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4242593A (en) * 1977-11-21 1980-12-30 Fiat Societa Per Azioni Device for converting sea wave energy into electrical energy
SE507205C2 (en) * 1997-04-28 1998-04-20 Ingemar Viklund Wave power machine incorporating at least one power unit
RU2187692C1 (en) * 2001-04-16 2002-08-20 Исаев Пайзулла Исаевич Wave energy plant
RU2305794C2 (en) * 2005-06-27 2007-09-10 Виктор Иванович Волкович Wave power plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193369U1 (en) * 2018-01-09 2019-10-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Этс" FLOATING WAVE POWER PLANT
RU214515U1 (en) * 2022-09-16 2022-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Wave and tidal power plant
RU2818414C1 (en) * 2023-11-02 2024-05-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Damless tidal hydroelectric power plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013109182A (en) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960004833B1 (en) Float type wave energy extraction apparatus and method
US7980832B2 (en) Wave energy converter
AU2003213077B2 (en) Wave energy converter system of improved efficiency and survivability
AU2007272290B2 (en) Wave energy converter
US9309860B2 (en) Wave energy conversion device
RU2472030C2 (en) Wave energy converter
AU2009272416B2 (en) Wave powered generator
US20100308589A1 (en) Heaving ocean wave energy converter
JP2011021559A (en) Energy conversion device and power generating device using the same
JP2011527402A (en) Wave actuated pump and means for connecting it to the seabed
US20080054640A1 (en) Air pump in float
NO842991L (en) HYDROPOWER CONVERTER
KR101076080B1 (en) Ocean Energy Converter
CN103133232A (en) Oscillating-buoy wave power device with hinged angle slide bar
DK179431B1 (en) A power take off system suited for a wave power device
EP2475870B1 (en) Pumping device
RU2545112C2 (en) Wave and tidal power plant
WO2013006088A1 (en) Wave and tidal energy device
JP2022161137A (en) Tidal power generation system
GB2563108B (en) A wave or swell and gravity powered energy converter fluid pump
JPH04314974A (en) Wave power pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160213