RU2547678C1 - Гидроэлектростанция на дне моря - Google Patents
Гидроэлектростанция на дне моря Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547678C1 RU2547678C1 RU2014116995/06A RU2014116995A RU2547678C1 RU 2547678 C1 RU2547678 C1 RU 2547678C1 RU 2014116995/06 A RU2014116995/06 A RU 2014116995/06A RU 2014116995 A RU2014116995 A RU 2014116995A RU 2547678 C1 RU2547678 C1 RU 2547678C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sea
- valve
- power station
- compressed air
- hydroelectric power
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/50—Hydropower in dwellings
-
- 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 отрасли морской энергетики и предназначено для извлечения электрической энергии из морских волн, ветра и столба жидкости над гидротурбиной. Гидроэлектростанция включает камеру 1, в которой размещены гидротурбина 2 двустороннего действия, гидрогенератор 3, всасывающий и напорный трубопроводы 4 и 7 и емкость 8, установленную на дне 16 моря. Дополнительно смонтированы устройство для сжатия воздуха и устройство для вытяжки сжатого воздуха. Устройство для сжатия воздуха выполнено в виде трубопровода 17, соединяющего пустотелую колонну 18 с впускным клапаном 19, ресивер 20 с входным клапаном 21, задвижку 22 с электроприводом, металлическую трубу 13, размещенную в полости платформы 12, гибкую трубу 11 и емкость 8, выполненную с датчиками 9 и 10 максимального и минимального уровня воды. Устройство для вытяжки сжатого воздуха содержит дефлектор 23, металлическую трубу 13, размещенную выше платформы 12, турбогенераторный блок 25, задвижку 26 с электроприводом, металлическую трубу 13, размещенную в полости платформы 12 и емкость 8. На трубопроводе 4 установлены съемная сороудерживающая решетка 6 и задвижка 5 с электроприводом. Изобретение направлено на повышение эффективности за счет использования приспособлений для сжатия воздуха и вытяжки сжатого воздуха, обеспечивающих прямое и обратное движение морской воды из моря в емкость и из емкости обратно в море. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к отрасли морской энергетики и предназначено для извлечения электрической энергии из морских волн, ветра и столба жидкости над гидротурбиной.
Известна волновая электростанция, содержащая вертикальную трубу, врезанную в платформу, один конец которой открыт и погружен в море, а другой меньшего диаметра сообщается с атмосферой, причем в полости этой трубы закреплена турбина с генератором (Волновая электростанция Ocean-linx. www.novate.ru/blogs/040309/11568/).
Недостатком аналога является неэффективное использование сжатого воздуха для получения электрической энергии.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является электростанция на дне моря, содержащая реверсивный турбинный насос с клапаном и гидрогенератор, размещенные в камере, установленной на дне моря, всасывающий трубопровод, сообщающийся с морем, напорный трубопровод, сообщающийся с емкостью, установленной на дне моря, в верхней части которой закреплена труба, сообщающаяся с атмосферой (Электростанция на морском дне, 2013. http//phys.org/news/2013-05-storage-power-seabed.html).
Недостаток прототипа заключается в больших затратах электрической энергии для работы турбины в обратном направлении при удалении воды из емкости.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности за счет использования устройств для сжатия воздуха и вытяжки сжатого воздуха, обеспечивающих прямое и обратное движение морской воды из моря в емкость и из емкости обратно в море.
Для достижения указанного технического результата в гидроэлектростанции на дне моря, содержащей камеру, в которой размещены гидротурбина двустороннего действия, гидрогенератор, всасывающий и напорный трубопроводы и емкость, установленную на дне моря, дополнительно смонтированы устройство для сжатия воздуха и устройство для вытяжки сжатого воздуха, устройство для сжатия воздуха выполнено в виде трубопровода, соединяющего пустотелую колонну с впускным клапаном, ресивер с входным клапаном, задвижку с электроприводом и емкость, выполненную с датчиками максимального и минимального уровня воды, а устройство для вытяжки сжатого воздуха выполнено в виде трубопровода, соединяющей дефлектор, турбогенераторный блок, задвижку с электроприводом и емкость, на всасывающем трубопроводе установлены съемная сороудерживающая решетка и задвижка с электроприводом.
Кроме того, заявляемое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
- пустотелая колонна изготовлена из синтетического материала, стойкого к соленой воде и к обрастанию морскими организмами;
- съемная сороудерживающая решетка выполнена в виде съемной кассеты и изготовлена, например, из медно-никелевого материала;
- дефлектор выполнен в форме цилиндра с узлом вращения вокруг вертикальной оси, стабилизатором и окнами на боковой поверхности цилиндра.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше, наиболее близкого к нему, являются - монтаж дополнительных устройств для сжатия воздуха и для вытяжки сжатого воздуха, выполнение устройства для сжатия воздуха в виде трубопровода, соединяющего пустотелую колонну с впускным клапаном, ресивер с входным клапаном, задвижку с электроприводом и емкость с датчиками максимального и минимального уровня воды, выполнение устройства для вытяжки сжатого воздуха в виде трубопровода, соединяющей дефлектор, турбогенераторный блок, задвижку с электроприводом и емкость, установление на всасывающем трубопроводе съемной сороудерживающей решетки и задвижки с электроприводом.
Благодаря наличию этих признаков применение предлагаемого устройства позволяет исключить затраты электрической энергии для работы гидротурбины двустороннего действия при удалении воды из емкости и дополнительно получать электрическую энергию от турбогенераторного блока.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и фиг.2.
На фиг.1 показан общий вид гидроэлектростанции на дне моря.
На фиг.2 - вид А сверху на стабилизатор, ресивер, пустотелую колонну и на платформу.
Гидроэлектростанция на дне моря представляет собой комплекс, состоящий из надводных и подводных сооружений.
К подводным сооружениям относится камера 1, в которой установлена гидротурбина 2 двустороннего действия, и гидрогенератор 3. На всасывающем трубопроводе 4 установлена задвижка 5 с электроприводом, съемная сороудерживающая решетка 6 выполнена в виде кассеты и изготовлена, например, из медно-никелевого материала. Напорный трубопровод 7 присоединен к емкости 8 с датчиком 9 максимального и датчиком 10 минимального уровней воды. К емкости 8 присоединена гибкая труба 11, выше днища платформы 12 она металлическая 13, и является общей для устройств сжатия воздуха и вытяжки сжатого воздуха.
К надводным сооружениям относится платформа 12, установленная на тросах 14 с якорями 15 на дне 16 моря, на которой размещены устройства для сжатия воздуха и вытяжки сжатого воздуха. Устройство для сжатия воздуха в виде трубопровода 17 соединяет пустотелую колонну 18, один конец которой открыт и погружен в море, а другой закрыт и имеет впускной клапан 19, ресивер 20 с входным клапаном 21 и задвижку 22 с электроприводом. Устройство для вытяжки сжатого воздуха размещено на металлической части трубы 13 и включает: дефлектор 23 с узлом вращения 24 вокруг вертикальной оси, турбогенераторный блок 25 и задвижку 26 с электроприводом. Дефлектор 23 выполнен в форме цилиндра с узлом вращения 24 вокруг вертикальной оси, стабилизатором 27 и окнами 28 на боковой поверхности цилиндра.
Работа гидроэлектростанции на дне моря осуществляется следующим образом.
Рассмотрим работу устройства для сжатия воздуха в виде трубопровода 17, которое установлено на платформе 12, и при помощи тросов 14 крепится к якорям 15 на дне 16 моря. Высокая волна поступает внутрь пустотелой колонны 18 и выдавливает воздух (волна работает как поршень насоса), впускной клапан 19 закрывается, входной клапан 21 ресивера 20 открывается, сжатый воздух накапливается в ресивере 20. В период низкой волны входной клапан 21 закрывается сжатым воздухом в ресивере 20, а выпускной клапан 19 открывается под действием атмосферного давления, которое больше разряженного давления в пустотелой колонне 18. Открываются задвижки 22 и 5, сжатый воздух из ресивера 20 поступает в емкость 8 с датчиками 9 и 10 максимального и минимального уровней воды и выдавливает морскую воду из емкости 8 по напорному трубопроводу 7, при этом вода вращает рабочее колесо гидротурбины 2, гидрогенератор 3 вырабатывает электрическую энергию, вода через съемную сороудерживающую решетку 6 поступает в море.
Процесс продолжается до тех пор, пока уровень воды в емкости 8 не достигнет минимального значения, и сигнал от датчика 10 не закроет задвижку 22 и одновременно откроет задвижку 26.
Работа устройства для вытяжки сжатого воздуха. Исходное положение: задвижки 5, 22 и 26 с электроприводами закрыты, емкость 8 заполнена атмосферным воздухом. Начало работы: задвижка 26 открыта; задвижка 5 открыта. Морская вода проходит через съемную сороудерживающую решетку 6, поступает во всасывающий трубопровод 4, раскручивает рабочее колесо гидротурбины 2, гидрогенератор 3 вырабатывает электрическую энергию, вода по напорному трубопроводу 7 поступает в емкость 8 и выдавливает воздух по гибкой трубе 11 и далее по ее металлической 13 части он поступает в турбогенераторный блок 25, который вырабатывает электрическую энергию, далее воздух выходит в атмосферу через окна 28 дефлектора 23, который, вращаясь (узел 24), автоматически ориентируется при помощи стабилизатора 27 навстречу набегающему потоку воздуха. При обтекании цилиндра дефлектора 23 у его окон 28 образуется пониженное давление, которое увеличивает эффективность процесса вытяжки воздуха. Процесс вытяжки воздуха заканчивается, когда уровень воды омывает датчик 9 максимального уровня воды, закрываются задвижка 5 и задвижка 26 с электроприводами.
Процессы сжатия воздуха и вытяжки сжатого воздуха повторяются и обеспечивают выработку электрической энергии, используя энергию давления столба жидкости над камерой 1 и воспроизводимую волновую и ветровую энергию.
Предлагаемая гидроэлектростанция на дне моря позволяет исключить затраты электрической энергии для работы реверсивной турбины в обратном направлении при удалении воды из емкости и дополнительно получить электрическую энергию от турбогенераторного блока приспособления для вытяжки сжатого воздуха.
Claims (4)
1. Гидроэлектростанция на дне моря, включающая камеру, в которой размещены гидротурбина двустороннего действия, гидрогенератор, всасывающий и напорный трубопроводы и емкость, установленную на дне моря, отличающаяся тем, что на ней дополнительно смонтированы устройство для сжатия воздуха и устройство для вытяжки сжатого воздуха, устройство для сжатия воздуха выполнено в виде трубопровода, соединяющего пустотелую колонну с впускным клапаном, ресивер с входным клапаном, задвижку с электроприводом и емкость, выполненную с датчиками максимального и минимального уровня воды, а устройство для вытяжки сжатого воздуха выполнено в виде трубопровода, соединяющей дефлектор, турбогенераторный блок, задвижку с электроприводом и емкость, на всасывающем трубопроводе установлены съемная сороудерживающая решетка и задвижка с электроприводом.
2. Гидроэлектростанция на дне моря по п. 1, отличающаяся тем, что пустотелая колонна изготовлена из синтетического материала, стойкого к соленой воде и к обрастанию морскими организмами.
3. Гидроэлектростанция на дне моря по п. 1, отличающаяся тем, что съемная сороудерживающая решетка выполнена в виде съемной кассеты и изготовлена, например, из медно-никелевого материала.
4. Гидроэлектростанция на дне моря по п. 1, отличающаяся тем, что дефлектор выполнен в форме цилиндра с узлом вращения вокруг вертикальной оси, стабилизатором и окнами на боковой поверхности цилиндра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116995/06A RU2547678C1 (ru) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Гидроэлектростанция на дне моря |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116995/06A RU2547678C1 (ru) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Гидроэлектростанция на дне моря |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547678C1 true RU2547678C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116995/06A RU2547678C1 (ru) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Гидроэлектростанция на дне моря |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547678C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU684153A1 (ru) * | 1977-12-21 | 1979-09-05 | Babintsev Ivan A | Волнова энергетическа установка |
JPS5638571A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | P Ii Kenkyusho:Kk | Wave-activated power plant utilizing resonance pipe |
WO2010022474A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-04 | Oceanlinx Ltd | Improvements in ocean wave energy extraction |
CN102108933A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-06-29 | 中国水利水电科学研究院 | 一种参数共振的近岸波能发电系统 |
KR20120121179A (ko) * | 2011-04-26 | 2012-11-05 | 한국해양대학교 산학협력단 | 파력 발전용 방파제 구조 |
-
2014
- 2014-04-25 RU RU2014116995/06A patent/RU2547678C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU684153A1 (ru) * | 1977-12-21 | 1979-09-05 | Babintsev Ivan A | Волнова энергетическа установка |
JPS5638571A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-13 | P Ii Kenkyusho:Kk | Wave-activated power plant utilizing resonance pipe |
WO2010022474A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-04 | Oceanlinx Ltd | Improvements in ocean wave energy extraction |
CN102108933A (zh) * | 2011-03-21 | 2011-06-29 | 中国水利水电科学研究院 | 一种参数共振的近岸波能发电系统 |
KR20120121179A (ko) * | 2011-04-26 | 2012-11-05 | 한국해양대학교 산학협력단 | 파력 발전용 방파제 구조 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
A storage power plant on the seabed. http://phys.org/news/2013-05-storage-power-seabed.html. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11566610B2 (en) | Wave-powered generator | |
CN103867422A (zh) | 一种柔性伸缩缸海洋潮汐泵水装置 | |
RU2547678C1 (ru) | Гидроэлектростанция на дне моря | |
RU86959U1 (ru) | Устройство для сбора и удаления плавающих жидких веществ | |
RU2019140562A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140561A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140519A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140523A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140175A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140563A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140170A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140524A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140558A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019138928A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019138927A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140559A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019138940A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140560A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140091A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019138962A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140522A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140520A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140546A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2020104111A (ru) | Способ производства электроэнергии | |
RU2019140551A (ru) | Способ производства электроэнергии |