RU2546174C1 - Установка для использования энергии приливных течений - Google Patents
Установка для использования энергии приливных течений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546174C1 RU2546174C1 RU2013151424/13A RU2013151424A RU2546174C1 RU 2546174 C1 RU2546174 C1 RU 2546174C1 RU 2013151424/13 A RU2013151424/13 A RU 2013151424/13A RU 2013151424 A RU2013151424 A RU 2013151424A RU 2546174 C1 RU2546174 C1 RU 2546174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- beams
- installation
- shaft
- sealed capsule
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидроэнергетики. Установка для использования энергии приливных течений включает ротор 1, состоящий из спиралевидных лопастей сегментного профиля, скрепленных траверсами с валом, и соединенный с ним генератор, установленный на платформе. Нижний конец вала ротора 1 и соединенный с ним генератор помещены в герметичную капсулу 2. Герметичная капсула 2 посредством двух цапф 3, выступающих с противоположных сторон ее внешней поверхности, оперта с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направлению течения, на две опорные балки 4. Опорные балки 4 скреплены с цилиндрическими корпусами 5, оконечности которых связаны между собой соединительными балками 7 с поперечным сечением в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз и образующего с горизонтом угол α, обеспечивающий возникновение подъемной силы, направленной в сторону дна. Изобретение направлено на упрощение конструкции и позволяет расширить область применения предлагаемой установки, в которую включаются акватории с крупнотоннажным судоходством и покрытые льдом. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области гидроэнергетики и предназначено для использования энергии приливных морских течений.
Известна установка для использования энергии приливных течений фирмы Hammerfest Strom, введенная в опытную эксплуатацию в Шотландии в 2012 г., состоящая из капсульного гидроагрегата с поворотно-лопастной турбиной, расположенного на вершине рамы из труб, установленной на морском дне (http://www.hammerfeststrom.com/ HS 1000 installed in Orkney). Ось гидроагрегата ориентирована по направлению течения. Глубина морского дна выбирается из условия обеспечения судоходства.
К недостаткам такой установки относятся: сложность конструкции поворотно-лопастной турбины, снижение эффективности ее работы при расположении турбины ниже по течению относительно несущей конструкции, необходимость использования плавучего крана большой грузоподъемности при монтаже и демонтаже установки.
Известна установка, работающая независимо от направления течения и включающая ротор, содержащий лопасти сегментного профиля, выполненные в виде пространственной спирали, соединенные траверсами с валом, ось вращения которого расположена под углом, близким к прямому, по отношению к направлению потока, нижний конец вала соединен с возможностью вращения с платформой, и установленный на ней генератор, опирающейся на фундамент с возможностью наклона в любую сторону (патент РФ №2461733, МПК: F03D 5/00, опубл. 20.09.2012 г.).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.
Недостатками прототипа, не позволяющими достичь поставленной цели, являются: необходимость установки на массивном фундаменте для предотвращения опрокидывания и сдвига от воздействия течения, наличие узла, обеспечивающего наклон ротора установки в любую сторону, наличие упругих элементов для безударного изменения наклона ротора при изменении направления течения.
Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, снижение затрат при изготовлении, монтаже и эксплуатации установки.
Для достижения указанного технического результата в установке для использования энергии приливных течений, включающей ротор, состоящий из спиралевидных лопастей сегментного профиля, скрепленных траверсами с валом, и соединенным с ним генератором, установленным на платформе, нижний конец вала ротора и соединенный с ним генератор помещены в герметичную капсулу, которая посредством двух цапф, выступающих с противоположных сторон ее внешней поверхности, оперта с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направлению течения, на две опорные балки, скрепленные с цилиндрическими корпусами, оконечности которых связаны между собой соединительными балками с поперечным сечением в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз и образующего с горизонтом угол α, обеспечивающий возникновение подъемной силы, направленной в сторону дна.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения является размещение нижнего конца вала ротора и соединенного с ним генератора в герметичной капсуле, опирание герметичной капсулы посредством двух цапф, выступающих с противоположных сторон ее внешней поверхности с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направлению течения, на две опорные балки, скрепление опорных балок с цилиндрическими корпусами, оконечности которых связаны между собой соединительными балками с поперечным сечением в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз и образующего с горизонтом угол α, обеспечивающий возникновение подъемной силы, направленной в сторону дна.
Благодаря наличию этих признаков расширяется область применения предлагаемой установки, в которую включаются акватории с крупнотоннажным судоходством и покрытые льдом.
Предлагаемая установка для использования энергии приливных течений иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
На фиг.1 показан вид сбоку, совмещенный с разрезом опорных и соединительных балок.
На фиг.2 - вид установки сверху.
На фиг.3 - разрез А-А с видом на соединительную балку.
На фиг.4 - вид спереди за соединительной балкой.
Установка для использования энергии приливных течений содержит ротор 1, герметичную капсулу 2, две цапфы 3, опорные балки 4, цилиндрические корпусы 5, пилоны 6 обтекаемой формы, соединительные балки 7, внешний балласт 8.
Предлагаемая установка работает следующим образом.
Изготовленная на судоверфи установка с помощью буксира доставляется к месту работы и ориентируется по направлению течения. Затем цилиндрические корпусы 5 равномерно заполняют водой во избежание крена и опрокидывания, чему также способствует подвеска внешнего балласта 8, в результате чего предлагаемая установка садится на дно.
Электрический кабель, подключенный к установке, прокладывается на берег, удаляются устройства, фиксирующие ротор 1 в вертикальном положении во время буксировки и погружения установки на дно.
При достижении приливным течением определенной скорости ротор 1 совместно с герметичной капсулой 2 за счет поворота на цапфах 3, закрепленных с возможностью поворота на опорных балках 4, соединенных с цилиндрическими корпусами 5, наклоняется по направлению течения и на его спиралевидных лопастях сегментного профиля возникает подъемная сила, создающая крутящий момент, приводящий ротор 1 и соединенный с ним генератор во вращение. На соединительной балке 7, расположенной со стороны набегающего потока, благодаря ее поперечному сечению в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз и образующего с горизонтом угол α, возникает подъемная сила, прижимающая цилиндрические корпусы 5 ко дну. На соединительной балке 7 на противоположном конце установки также возникает подъемная сила, направленная ко дну, если отрицательный угол α не превышает некоторого значения порядка 1,5°~2°.
Для предотвращения размыва дна под соединительными балками 7 и для более плавного обтекания их течением, а также для снижения нагрузки от ударов волн при буксировке соединительные балки 7 приподняты над цилиндрическими корпусами 5 и соединены с ними посредством пилонов 6 обтекаемой формы.
Благодаря этому удержание установки от сдвига и опрокидывания обеспечивается в значительной степени за счет гидродинамических сил, возникающих при обтекании соединительных балок 7, прижимающих установку ко дну, а не только за счет веса.
Для проведения профилактического ремонта производится удаление воды из цилиндрических корпусов 5, например, с помощью сжатого воздуха, подаваемого с буксира по шлангам. По этой причине цилиндрические корпусы 5 и опорные балки 4 выполнены в форме цилиндров, хорошо работающих на внутреннее давление. После всплытия установка может быть отбуксирована к месту ремонта.
Благодаря большой вязкости и плотности воды по сравнению с воздухом отпадает необходимость в упругих элементах, имеющихся у прототипа для возвращения ротора 1 в вертикальное положение при его остановке и безударного наклона в другую сторону. Направление вращения ротора 1 не зависит от направления течения и оптимальная ориентация ротора 1 относительно течения достигается простыми средствами, как, например, шарнирным соединением герметичной капсулы 2 с опорными балками 4.
Claims (1)
- Установка для использования энергии приливных течений, включающая ротор, состоящий из спиралевидных лопастей сегментного профиля, скрепленных траверсами с валом, и соединенный с ним генератор, установленный на платформе, отличающаяся тем, что нижний конец вала ротора и соединенный с ним генератор помещены в герметичную капсулу, которая посредством двух цапф, выступающих с противоположных сторон ее внешней поверхности, оперта с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направлению течения, на две опорные балки, скрепленные с цилиндрическими корпусами, оконечности которых связаны между собой соединительными балками с поперечным сечением в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз и образующего с горизонтом угол α, обеспечивающий возникновение подъемной силы, направленной в сторону дна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151424/13A RU2546174C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Установка для использования энергии приливных течений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151424/13A RU2546174C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Установка для использования энергии приливных течений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2546174C1 true RU2546174C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53295754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151424/13A RU2546174C1 (ru) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Установка для использования энергии приливных течений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2546174C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080046773A (ko) * | 2006-11-23 | 2008-05-28 | 현대중공업 주식회사 | 헬리컬 터빈 |
WO2010107316A1 (en) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Norwegian Ocean Power As | Aquatic turbine apparatus |
RU2444642C2 (ru) * | 2006-07-14 | 2012-03-10 | Оупенхайдроу Груп Лимитед | Гидроэлектрическая турбина для использования в двунаправленном приливно-отливном течении |
RU2461733C1 (ru) * | 2011-06-01 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева" | Ветроагрегат |
-
2013
- 2013-11-19 RU RU2013151424/13A patent/RU2546174C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444642C2 (ru) * | 2006-07-14 | 2012-03-10 | Оупенхайдроу Груп Лимитед | Гидроэлектрическая турбина для использования в двунаправленном приливно-отливном течении |
KR20080046773A (ko) * | 2006-11-23 | 2008-05-28 | 현대중공업 주식회사 | 헬리컬 터빈 |
WO2010107316A1 (en) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Norwegian Ocean Power As | Aquatic turbine apparatus |
RU2461733C1 (ru) * | 2011-06-01 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева" | Ветроагрегат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109838351B (zh) | 多风力发电机浮式自动对风水上风力发电设备 | |
JP4629050B2 (ja) | 水により駆動される少なくともひとつのタービンのための支持装置 | |
AU2015226662B2 (en) | Flare-type tensile legs floating wind turbine base, offshore wind turbine and construction method | |
US8686582B2 (en) | Wave energy converter | |
WO2016004739A1 (en) | Wind tracing, rotational, semi-submerged raft for wind power generation and a construction method thereof | |
KR102552328B1 (ko) | 복수의 전력 변환 장치를 가지는 부유식 풍력 발전 장치 | |
JP2007515588A5 (ru) | ||
US20110314750A1 (en) | Tower segments and method for off-shore wind turbines | |
CN110949633A (zh) | 驳船型漂浮式风机系统及浮式风机平台 | |
CN102079365A (zh) | 一种打桩船 | |
US20120121414A1 (en) | Flow Driven Engine | |
CN105836062A (zh) | 单柱式平台风电装置 | |
WO2013084979A1 (ja) | 浮体構造物連結システム及びこれを用いた係留システム | |
US20140322012A1 (en) | Flow Driven Engine | |
EP1540172B1 (en) | Apparatus with an inclined carrying pillar for anchoring an axial turbine for the production of electric energy from water currents | |
JP2021504621A (ja) | 低流速流体の利用効率を増加させる動力装置 | |
RU2546174C1 (ru) | Установка для использования энергии приливных течений | |
JP5451938B1 (ja) | 水流エネルギーを利用した発電装置 | |
CN116724169A (zh) | 改进的发电设备 | |
EP2961979B1 (en) | Modular floating pier with integrated generator of energy from renewable sources | |
NL1035907C (nl) | Inrichting voor het ondersteunen van een offshore windturbine. | |
CN202228260U (zh) | 多功能自然水力组合动力装置 | |
RU2413091C2 (ru) | Горизонтально-лопастная гэс | |
RU159051U1 (ru) | Плавающая гидроэлектростанция | |
WO2024115459A1 (en) | Hybrid platform for extracting wind and wave energy |