Устройство преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования механической энергии движения водной (текучей) среды в электрическую энергию.A device for converting the mechanical energy of the movement of an aqueous medium into electrical energy belongs to the field of energy and can be used to convert mechanical energy of the movement of an aqueous (fluid) medium into electrical energy.
Известно устройство для преобразования энергии ветра (текучей среды) в электрическую энергию, содержащее опору, элементы-преобразователи механических воздействий в электрические сигналы (импульсы), выполненные на основе пьезоэлементов, и аккумулятор электрической энергии, при этом элементы-преобразователи вмонтированы в ткань гибкого полотнища, укрепленную на опоре устройства, и гибко подсоединены к пьезоконвертору - преобразователю имульсных электрических сигналов в постоянное напряжение, который соединен с потребителем электрической энергии (RU 2297710 С1, 20.04.2007).A device is known for converting wind energy (fluid) into electrical energy containing a support, converting elements of mechanical actions into electrical signals (pulses) made on the basis of piezoelectric elements, and an electric energy accumulator, while the converting elements are mounted in a flexible cloth fabric, mounted on the device’s support, and flexibly connected to a piezoelectric converter - a transducer of impulse electrical signals to direct voltage, which is connected to an electrical consumer energy (RU 2297710 C1, 04.20.2007).
Указанное известное устройство преобразования может служить прототипом предлагаемого устройства.The specified known conversion device can serve as a prototype of the proposed device.
Недостатком известного устройства является то, что при его использовании для преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию в водной среде, поскольку гибкое полотнище не обладает плавучестью, прикрепление полотнища к основанию в виде вертикального древка или горизонтальным растяжкам, упомянутым в описании известного устройства, при смене направления движения водной среды происходит обматывание полотнища на древке или растяжках, что приводит к уменьшению эффективной рабочей площади полотнища, увеличивает механические нагрузки на полотнище и его износ.A disadvantage of the known device is that when it is used to convert the mechanical energy of the movement of the aqueous medium into electrical energy in the aquatic environment, since the flexible panel does not have buoyancy, attaching the panel to the base in the form of a vertical shaft or horizontal extensions mentioned in the description of the known device, changing the direction of movement of the aquatic environment is wrapping the panel on the shaft or stretch marks, which leads to a decrease in the effective working area of the panel, eliminates mechanical stresses on the panel and its wear.
Техническим результатом предложения является обеспечение свободного взаимодействия устройства с текучей водной средой.The technical result of the proposal is to ensure free interaction of the device with a fluid aqueous medium.
Технический результат достигается тем, что предлагается устройство для преобразования энергии движения водной среды в электрическую энергию, характеризующееся тем, что содержит опору, герметизированное гибкое полотнище, прикрепленное к опоре, вмонтированные в ткань гибкого полотнища элементы-преобразователи механических воздействий на полотнище в электрические сигналы, вмонтированные в ткань гибкого полотнища элементы-преобразователи этих электрических сигналов в однополярный электрический ток, который подается потребителю, причем всему гибкому полотнищу придана плавучесть, и оно размещено снизу вверх в водной среде, удерживаясь своим основанием.The technical result is achieved by the fact that a device is proposed for converting the energy of movement of the aqueous medium into electrical energy, characterized in that it contains a support, a sealed flexible panel attached to the support, elements that convert mechanical effects of the mechanical effects on the panel into electrical signals mounted in the fabric of the flexible panel, mounted elements of the converters of these electrical signals into a unipolar electric current, which is supplied to the consumer, I eat around the flexible cloth shaped buoyancy, and it is placed from the bottom up in the aquatic environment, keeping its base.
На чертеже показана схема выполнения устройства преобразования.The drawing shows a diagram of a conversion device.
На чертеже показано устройство, где герметизированное гибкое полотнище 1, которому обеспечена плавучесть, находящееся в движущейся в направлении 2 водной среде 3, с вмонтированными в него элементами-преобразователями механических воздействий на полотнище в электрическую энергию и вмонтированные в ткань гибкого полотнища элементы-преобразователи этих электрических сигналов в однополярный электрический ток (на схеме не показаны). Полотнище 1 прикреплено к основанию 4, относительно которого движется водная среда, и за счет непосредственного прикрепления к основанию полотнище свободно располагается в водной среде от основания по направлению к уменьшению статического давления водной среды. Полотнище соединено герметизированным электрическим кабелем 5 с потребителем электрической энергии, например с аккумулятором электрической энергии.The drawing shows a device where a sealed flexible panel 1, which is provided with buoyancy, located in a moving medium 3 in the direction 2, with elements converting mechanical effects on the panel into electrical energy mounted thereon and elements converting these electric elements mounted in the fabric of the flexible panel signals into a unipolar electric current (not shown in the diagram). The cloth 1 is attached to the base 4, relative to which the aqueous medium is moving, and due to direct attachment to the base, the cloth is freely located in the aqueous medium from the base in the direction of decreasing the static pressure of the aqueous medium. The blade is connected by a sealed electric cable 5 to a consumer of electrical energy, for example, to a battery of electrical energy.
При движении водной среды относительно полотнища 1 элементами-преобразователями генерируется электрический ток, который через элементы-преобразователи электрических сигналов в однополярный электрический ток по кабелю 5 поступает к потребителю электроэнергии. Благодаря эффекту положительной плавучести полотнище 1 свободно размещается снизу вверх в водной среде подобно водоросли, например ламинарии, удерживаясь своим основанием 4 относительно движущейся водной среды, способно свободно приспосабливаться к изменениям скорости и направления течения водной среды, испытывает меньшие механические нагрузки.When the aqueous medium moves relative to the panel 1, the electric elements are generated by the transducer elements, which, through the electric signal transducer elements into a unipolar electric current, are sent to the electric consumer via cable 5. Due to the effect of positive buoyancy, the cloth 1 is freely placed from the bottom up in the aquatic environment like algae, for example, kelp, keeping its base 4 relative to the moving aquatic environment, is able to freely adapt to changes in the speed and direction of the flow of the aquatic environment, experiences less mechanical stress.