RU2559098C1 - Device for electric power generation based on sea waves use - Google Patents
Device for electric power generation based on sea waves use Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559098C1 RU2559098C1 RU2014124168/06A RU2014124168A RU2559098C1 RU 2559098 C1 RU2559098 C1 RU 2559098C1 RU 2014124168/06 A RU2014124168/06 A RU 2014124168/06A RU 2014124168 A RU2014124168 A RU 2014124168A RU 2559098 C1 RU2559098 C1 RU 2559098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- tanks
- sea waves
- energy
- waves
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области возобновляемой энергетики, а именно к преобразованию энергии волн открытых водоемов в электроэнергию.The invention relates to the field of renewable energy, namely, the conversion of wave energy of open water into electricity.
Известно устройство для получения электроэнергии на основе использования энергии морских волн, содержащее электрогенератор, расположенный на берегу, связанный с гидротурбиной, аккумулятор гидропотенциальной энергии, выполненный в виде водонапорной башни, и систему, преобразующую энергию волн в виде поплавка, установленного на качающейся штанге (см. RU 2316670 С1, 03.04.2003).A device is known for generating electricity based on the use of sea wave energy, comprising an electric generator located on the shore connected to a hydraulic turbine, a hydropotential energy accumulator made in the form of a water tower, and a system that converts wave energy in the form of a float mounted on a swinging rod (see RU 2316670 C1, 04/03/2003).
Недостаток известного устройства заключается в том, что из-за наличия механического привода в системе образуется элемент ненадежности, что повышает вероятность отказов системы при определенных обстоятельствах.A disadvantage of the known device is that due to the presence of a mechanical drive, an unreliability element is formed in the system, which increases the likelihood of system failures under certain circumstances.
Известно устройство для получения электроэнергии на основе использования энергии морских волн, содержащее волновую электростанцию, генератор которой закреплен на опоре выше поверхности воды, преобразователь энергии из системы шестерен, заключенных в корпус, закрепленный на опоре, и поплавок, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, причем поплавок снабжен волновым оперением для ориентации по направлению волн (см. RU 2443900 С1, 27.02.2012).A device for producing electricity based on the use of the energy of sea waves, containing a wave power station, the generator of which is mounted on a support above the surface of the water, an energy converter from a system of gears enclosed in a housing mounted on a support, and a float mounted to rotate around a vertical axis, moreover, the float is equipped with wave plumage for orientation in the direction of the waves (see RU 2443900 C1, 02.27.2012).
Его недостаток заключается в том, что из-за наличия механического привода в системе образуется элемент ненадежности.Its disadvantage is that due to the presence of a mechanical drive, an unreliability element is formed in the system.
В качестве прототипа выбрано устройство для получения электроэнергии на основе использования морских волн, содержащее преобразователь энергии морских волн, выполненный в виде набора последовательно соединенных и сообщающихся между собой через обратные запорные клапаны емкостей, расположенных по ходу движения волн, и приводящий к накоплению жидкости в аккумуляторе гидропотенциальной энергии, выполненном в виде водонапорной башни, создающей необходимый напор воды для турбины электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию (см. RU 90496 U1, 10.01.2010).As a prototype, a device for generating electric energy based on the use of sea waves was selected, which contains a sea-wave energy converter made in the form of a set of capacitors located in the direction of movement of the waves connected in series and connected to each other through check valves and leading to the accumulation of liquid in the accumulator of hydropotential energy, made in the form of a water tower, creating the necessary water pressure for the turbine of an electric generator that generates electricity (see RU 9 0496 U1, 01/10/2010).
Недостаток данного устройства заключается в том, что оно является сложным в изготовлении и малоэффективным в эксплуатации.The disadvantage of this device is that it is difficult to manufacture and ineffective in operation.
Задачей изобретения является создание устройства для получения электроэнергии от использования энергии морских волн, позволяющих наиболее полно использовать энергию волн, а также снижение эксплуатационных и капитальных затрат при их реализации.The objective of the invention is to provide a device for generating electricity from the use of sea wave energy, allowing the most complete use of wave energy, as well as reducing operating and capital costs in their implementation.
Техническим результатом является повышение КПД установок, выполненных согласно данному устройству, повышение их универсальности и упрощение конструкции.The technical result is to increase the efficiency of installations made according to this device, increase their versatility and simplify the design.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для получения электроэнергии на основе использования морских волн, содержащем преобразователь энергии морских волн, выполненный в виде набора последовательно соединенных и сообщающихся между собой через обратные запорные клапаны емкостей, расположенных по ходу движения волн, и приводящий к накоплению жидкости в аккумуляторе гидропотенциальной энергии, выполненном в виде водонапорной башни, создающей необходимый напор воды для турбины электрогенератора, вырабатывающего электроэнергию, согласно изобретению, емкости в верхней части снабжены дополнительными обратными запорными клапанами, пропускающими воду внутрь емкостей при прохождении над ними волн.The technical result is achieved due to the fact that in the device for generating electricity based on the use of sea waves, containing the energy converter of the sea waves, made in the form of a set of series connected and communicating with each other through the check valve valves located in the direction of movement of the waves, and leading to the accumulation of liquid in the accumulator of hydropotential energy, made in the form of a water tower, which creates the necessary pressure of water for the turbine of the electric generator, generating of electricity, according to the invention, the container at the top provided with complementary reciprocal check valves pass water into the passage of the containers above them waves.
Водонапорная башня может состоять из двух сообщающихся баков, что дает возможность вырабатывать энергию при повышенном волнении моря.A water tower can consist of two interconnected tanks, which makes it possible to generate energy with increased sea waves.
Водонапорная башня может содержать датчик давления воды, воздействующий на регулятор напора воды, поступающей на турбину электрогенератора, что позволяет регулировать энергоотдачу электрогенератора при различной степени волнения моря.The water tower may contain a water pressure sensor acting on the regulator of the pressure of the water entering the turbine of the electric generator, which allows you to adjust the energy output of the electric generator at various degrees of sea waves.
Изобретение иллюстрируется 6 фигурами.The invention is illustrated by 6 figures.
На фиг. 1 изображена отдельная емкость.In FIG. 1 shows a separate container.
На фиг. 2 показана отдельная емкость в объемном изображении.In FIG. 2 shows a single container in a three-dimensional image.
На фиг. 3 показан набор последовательно соединенных между собой емкостей.In FIG. 3 shows a set of series-connected containers.
Фиг.4 демонстрирует всю установку в сборе.Figure 4 shows the entire installation assembly.
На фиг 5 представлена водонапорная башня, состоящая из двух сообщающихся баковOn Fig 5 presents a water tower, consisting of two communicating tanks
На фиг. 6 представлена установка, расположенная в прибрежной зоне.In FIG. 6 shows an installation located in the coastal zone.
Устройство для получения электроэнергии на основе использования морских волн устроено следующим образом.A device for generating electricity based on the use of sea waves is arranged as follows.
Емкости 1 (фиг. 1, 2) выполнены в виде прямоугольных ящиков и снабжены обратными запорными клапанами 2 и 3 в верхней и в передней части соответственно. В передней части емкостей (со стороны движения волны) выполнены раструбы 4, необходимые для состыковки емкостей между собой. Задняя стенка 5 открыта для движения воды. На фигурах также представлены: 6 - морская волна, 1а - предыдущая емкость, 7 - общий цилиндрический шарнир для поворота запорных клапанов.Tanks 1 (Fig. 1, 2) are made in the form of rectangular boxes and are equipped with
Набор, состоящий из нескольких последовательно соединенных и сообщающихся между собой емкостей 1a, 1b, 1c, 1d, 1е и т.д., расположен по ходу движения волн (по стрелке) (фиг. 3). На фиг. 3 также показаны соответствующие обратные запорные клапаны 2а, 2b, 2с, 2d, 2е, 3а, 3b, 3с, 3d, 3е. Общая длина набора емкостей примерно равна средней длине морской волны, характерной для данной береговой полосы. Все обратные запорные клапаны пропускают воду внутрь емкостей и не пропускают ее наружу.A set consisting of
Последняя емкость 1d (фиг. 4) содержит обратный клапан 8, примыкающий к нижней промежуточной водонапорной колонне 9, в верхней части которой также установлен обратный клапан 10. Этот клапан находится в промежутке между водонапорной колонной 9 и расположенной выше водонапорной колонной 11. В верхней части верхней водонапорной колонны имеется обратный клапан 12, который отделяет колонну 11 от водонапорного бака 13. Все обратные клапаны пропускают воду в сторону бака 13 и не допускают обратного движения воды. На выходе бака имеется приемная трубка 14, которая ведет к турбине (на фиг. 4 не показана) электрогенератора 15. После электрогенератора 15 вода через сливную трубку 16 выходит наружу.The
Водонапорный бак может состоять из двух сообщающихся баков 13 и 13а (фиг. 5) с жидкостью соответственно 17 и 18. Емкость бака 13а превышает емкость бака 13, и бак 13а расположен над баком 13. При этом поверхность воды 17 в баке 13 ниже, чем поверхность воды 18 в баке 13а. Баки установлены на опорной колонне 19.The water tank may consist of two communicating
Датчик давления воды 20 измеряет давление водяного столба в нижнем баке 13 водонапорной башни. Сигналы датчика 20 воздействуют на регулятор 21 напора воды, поступающей на турбину электрогенератора 15.The
Набор последовательно соединенных и сообщающихся между собой емкостей 1a, 1b, 1c, 1d, 1е и т.д. установлен так, чтобы емкости оставались под водой при минимальном уровне моря, характерном для данной прибрежной зоны, и должен постоянно покрываться водой (фиг. 6). Все емкости расположены на одном уровне и покоятся на поддоне 22. Поддон 22 установлен на устоях 23, последние вкопаны в грунт 24 морского дна.A set of series connected and interconnected
Устройство для получения электроэнергии на основе использования морских волн действует следующим образом. При прохождении гребня волны над первой же емкостью 1 (фиг. 1, 2, 3, 4, 6) внешнее давление становится выше, чем в емкости, и обратный запорный клапан 2 поворачивается на шарнире 7 в сторону внутренней части емкости, повышая в ней давление. Это давление распространяется через все обратные запорные клапаны 3 в сторону водонапорного бака 13. При дальнейшем движении гребня волны срабатывают соответствующие обратные клапаны, пропуская повышенное давление внутрь очередной емкости и стимулируя передвижение напора воды в сторону водонапорного бака 13.A device for generating electricity based on the use of sea waves acts as follows. When the wave crest passes over the first tank 1 (Fig. 1, 2, 3, 4, 6), the external pressure becomes higher than in the tank, and the
Как известно, длина волны «λ» в среднем колеблется в пределах λ=51 м - 195 м. При этом скорость «С» движения гребня волны определяется по формуле:As you know, the wavelength "λ" on average varies between λ = 51 m - 195 m. The speed "C" of the wave crest is determined by the formula:
где g - ускорение силы тяжести.where g is the acceleration of gravity.
Кинетическая энергия волны W, перемещающейся вдоль емкостей 1a, 1b, 1c, 1d, 1е и т.д., определяемая согласно уравнению W=mС2/2, преобразуется в потенциальную энергию Рh воды, наполняющую водонапорный бак 13. Эту потенциальную энергию можно определить согласно формуле Ph=mg(h2-h1), где h1 - уровень воды в емкостях 1а, 1b, 1c, 1d, 1е и т.д., h2 - уровень воды в водонапорном баке 13. m - масса воды, перемещающейся вдоль емкостей. Приравнивая эти два уравнения, получаем: Ph=W; (h1-h2)=C2/2g.The kinetic energy of the wave W, moving containers along 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, etc., which is determined according to the equation W = mc 2/2 is converted into potential energy P h of water, filling
Для минимальной длины волны, равной λ=51, и соответственно минимальной скорости 8,9 м/с ее движения получаем h1-h2 ≈ 4 м. Для более длинных волн разность в уровнях повышается, доходя до 15,5 м при длине волны 195 м. Для того чтобы утилизировать этот избыточный перепад давления и используется дополнительный водонапорный бак 13а, вмещающий большее количество жидкости. Жидкость бака 13а свободно проходит в бак 13. Датчик давления воды 20 измеряет суммарное давление водяного столба в нижнем баке 13 водонапорной башни. Сигналы датчика 20 воздействуют на регулятор 21 напора воды, поступающей на турбину электрогенератора 15. При большем давлении в нижнем баке расход воды увеличивается, и электрогенератор 15 будет вырабатывать большее количество энергии, что позволяет повысить энергоотдачу при повышенном волнении моря.For the minimum wavelength equal to λ = 51, and accordingly the minimum speed of 8.9 m / s of its movement, we obtain h 1 -h 2 ≈ 4 m. For longer waves, the difference in levels increases, reaching 15.5 m at a wavelength 195 m. In order to utilize this excess pressure drop, an additional water tank 13a is used, which holds a larger amount of liquid. The liquid of the tank 13a flows freely into the
Дополнительное преимущество данного устройства для получения электроэнергии на основе использования морских волн состоит в том, что оно просто в изготовлении и не требуют точного исполнения. Мощность, вырабатываемая электрогенератором, зависит от объема емкостей. Подобные устройства удобно размещать в прибрежной зоне для питания электроэнергией ближайших строений.An additional advantage of this device for generating electricity based on the use of sea waves is that it is easy to manufacture and does not require accurate execution. The power generated by the electric generator depends on the capacity of the tanks. Such devices are conveniently placed in the coastal zone to power the nearest buildings.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124168/06A RU2559098C1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Device for electric power generation based on sea waves use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124168/06A RU2559098C1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Device for electric power generation based on sea waves use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2559098C1 true RU2559098C1 (en) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014124168/06A RU2559098C1 (en) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | Device for electric power generation based on sea waves use |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2559098C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656527C2 (en) * | 2015-02-25 | 2018-06-05 | Владимир Иванович Проценко | Tidal pump |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU121555A1 (en) * | 1958-09-16 | 1958-11-30 | А.А. Рожновский | Water tower towers |
US4514977A (en) * | 1981-09-21 | 1985-05-07 | Bowen Collin W | Water lift system |
JPH0361672A (en) * | 1988-03-10 | 1991-03-18 | Shiitex:Kk | Float type wave motion pump |
RU90496U1 (en) * | 2009-07-01 | 2010-01-10 | Константин Михайлович Михайлов | WAVE POWER INSTALLATION |
US8008795B2 (en) * | 2007-10-15 | 2011-08-30 | Cummins Generator Technologies Limited | Power generation system, wind turbine, and a method of controlling the wind turbine for supplying power to an electrical grid |
-
2014
- 2014-06-16 RU RU2014124168/06A patent/RU2559098C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU121555A1 (en) * | 1958-09-16 | 1958-11-30 | А.А. Рожновский | Water tower towers |
US4514977A (en) * | 1981-09-21 | 1985-05-07 | Bowen Collin W | Water lift system |
JPH0361672A (en) * | 1988-03-10 | 1991-03-18 | Shiitex:Kk | Float type wave motion pump |
US8008795B2 (en) * | 2007-10-15 | 2011-08-30 | Cummins Generator Technologies Limited | Power generation system, wind turbine, and a method of controlling the wind turbine for supplying power to an electrical grid |
RU90496U1 (en) * | 2009-07-01 | 2010-01-10 | Константин Михайлович Михайлов | WAVE POWER INSTALLATION |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2656527C2 (en) * | 2015-02-25 | 2018-06-05 | Владимир Иванович Проценко | Tidal pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2528298T3 (en) | An ocean wave energy utilization system | |
US7969033B2 (en) | Buoyancy energy cell | |
AU2010101355A4 (en) | Seesaw-type wave power generating device | |
US6781253B2 (en) | Converting ocean energy into electrical energy using bourdon tubes and cartesian divers | |
US10047718B2 (en) | Electrical generation system based on tidal flow | |
US6476512B1 (en) | Electricity generating wave pipe (or EGWaP) | |
US20110221209A1 (en) | Buoyancy Energy Cell | |
WO2010136782A2 (en) | Energy harnessing device | |
US9551316B2 (en) | Device and method for generating power using buoyancy | |
CN103867422A (en) | Flexible telescopic cylinder ocean tide water pumping device | |
JP2016517923A (en) | Submersible hydroelectric generator device and method for draining water from such device | |
US10316481B2 (en) | Shore protection infrastructure equipped with means for recovering energy from wave motion | |
RU2559098C1 (en) | Device for electric power generation based on sea waves use | |
CN105020088A (en) | Atmospheric pressure and earth gravity power generation device | |
RU2559212C1 (en) | Method of sea waves use for electric power generation | |
WO2013176535A1 (en) | Independent wave capture module that converts ocean waves into electrical energy | |
MX2010004253A (en) | Sequential wave capture system that converts ocean waves into electrical energy. | |
CA2499018A1 (en) | Ocean wave hydraulic air compressor | |
ES2526240B1 (en) | Mechanical system for generating electric power from wave energy | |
ES2528334B2 (en) | Submersible device for energy use of the difference in water level, for a pumping, storage and turbination system and procedure, in order to obtain electrical energy | |
GB2459441A (en) | Oscillating-water-column wave-energy device having a helical column | |
CN103982368B (en) | Floating box type tidal power generating device | |
RU2633497C2 (en) | Tidal power plant power module | |
WO2013024268A1 (en) | Energy harnessing device | |
ITUB20155352A1 (en) | RECOVERY SYSTEM AND ENERGY ACCUMULATION RECEIVED BY A WAVE MOTORCYCLE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190617 |