RU2613476C1 - Прибойная гидроэлектростанция - Google Patents

Прибойная гидроэлектростанция Download PDF

Info

Publication number
RU2613476C1
RU2613476C1 RU2016100921A RU2016100921A RU2613476C1 RU 2613476 C1 RU2613476 C1 RU 2613476C1 RU 2016100921 A RU2016100921 A RU 2016100921A RU 2016100921 A RU2016100921 A RU 2016100921A RU 2613476 C1 RU2613476 C1 RU 2613476C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
surf
cylindrical rotor
hydroelectric power
shaft
torque
Prior art date
Application number
RU2016100921A
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Константинович Ким
Тамила Семеновна Титова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2016100921A priority Critical patent/RU2613476C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2613476C1 publication Critical patent/RU2613476C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • 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
    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к использованию энергии прибойного потока у берегов морей, океанов и крупных водоемов путем ее преобразования в электроэнергию. Под действием прямого прибойного потока внешний цилиндрический ротор (11) вращается. Собачки находятся в зацеплении с зубьями храповых колес (12), вращающий момент передается на внутренний цилиндрический ротор (10). Через вал (9) и механический редуктор (7) вращающий момент передается на маховик (5), вертикальный вал (4) и электрогенератор (3), который вырабатывает электрический ток. Во время действия обратного прибойного потока собачки выходят из зацепления с зубцами и вращающий момент на внутренний цилиндрический ротор (10) не передается, и последний продолжает вращаться по инерции благодаря энергии, запасенной маховиком (5). Изобретение направлено на обеспечение высокой эффективности работы прибойной гидроэлектростанции. 2 ил.

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к использованию энергии прибойного потока у берегов морей, океанов и крупных водоемов путем ее преобразования в электроэнергию.
Известно устройство для использования энергии прибоя (SU 1192463, F03B 13/12, 23.07.1987), содержащее рычаг, закрепленную на нем качающуюся лопасть и поршневой насос, поршень которого кинематически связан с рычагом. Лопасть снабжена механизмом регулирования ее длины, выполненным в виде установленного на рычаге сервомотора, шток которого соединен с лопастью, последняя установлена с возможностью перемещения вдоль рычага, кинематическая связь поршня насоса с рычагом выполнены в виде кривошипа, а насос расположен над уровнем воды.
Из-за одновременного воздействия на лопасть прямого и обратного прибойных потоков данное устройство характеризуется недостаточной эффективностью работы.
Известна прибойная гидроэлектростанция (RU 2009367, F03B 13/12, F03B 13/18, 15.03.1994), выбранная в качестве прототипа, состоит из двух укрепленных в зоне прибоя на некотором расстоянии друг от друга вертикальных опор, к одной из которых ниже уровня поверхности воды шарнирно крепится качающаяся лопасть, а к другой - качающийся поршневой насос, шток которого в свою очередь шарнирно соединен с лопастью. Рабочая поверхность лопасти выполнена переменной с помощью силового гидроцилиндра. Выше уровня поверхности воды на вертикальных опорах крепится площадка, на которой установлены гидротурбина, соединенная с помощью компенсатора с поршневым насосом, и связанный с ней электрогенератор. Направление створа, в котором находятся обе опоры, перпендикулярно направлению прямого и обратного прибойных потоков - наката и отката, преобладающему в месте установки гидроэлектростанции.
Недостатком описанной прибойной гидроэлектростанции является невысокая эффективность ее работы, обусловленная потерями энергии при закачке воды в гидротурбину, расположенную над уровнем поверхности воды.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы прибойной гидроэлектростанции за счет прямого преобразования энергии прибоя в электрическую благодаря преобразованию возвратно-вращательного движения в прерывистое вращательное движение, имеющее одно направление.
Технический результат достигается тем, что в прибойной гидроэлектростанции, содержащей площадку, установленную в зоне прибоя на вертикальных опорах выше уровня поверхности воды, на которой расположен электрогенератор, выполненный по вертикальной схеме, вал электрогенератора снабжен маховиком и соединен с ведущим валом механического редуктора, ведомый вал которого соединен с валом внутреннего цилиндрического ротора, расположенного внутри внешнего цилиндрического ротора, находящегося ниже уровня воды, на краях внешней поверхности внутреннего цилиндрического ротора жестко закреплены кольцеобразные храповые колеса, а на краях внутренней поверхности внешнего цилиндрического ротора закреплены собачки, с возможностью вращения вокруг своих осей.
На фиг. 1 показан главный вид прибойной гидроэлектростанции, а на фиг. 2 - фрагмент храпового колеса и собачки.
Прибойная гидроэлектростанция содержит площадку 1 (фиг. 1), установленную в зоне прибоя на вертикальных опорах 2 выше уровня поверхности воды. На площадке 1 расположен электрогенератор 3, выполненный по вертикальной схеме, например, подвесного или зонтичного исполнения (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. С. 375). Вертикальный вал 4 электрогенератора 3 снабжен маховиком 5 и соединен с ведущим валом 6 механического редуктора 7, например, с зубчато-винтовой, гипоидной или червячной передачей (Решетов Д.М. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989. С. 150-249), ведомый вал 8 которого соединен с валом 9 внутреннего цилиндрического ротора 10, расположенного внутри внешнего цилиндрического ротора 11. Внешний цилиндрический ротор 11 установлен ниже уровня воды. Цилиндрические роторы 10 и 11 ориентированы перпендикулярно направлению прямого и обратного прибойных потоков (наката и отката), преобладающему в месте установки прибойной гидроэлектростанции.
На краях внешней поверхности внутреннего цилиндрического ротора 11 жестко закреплены кольцеобразные храповые колеса 12 (фиг. 2) с зубьями 13, а на краях внутренней поверхности внешнего цилиндрического ротора 11 (фиг. 1) закреплены собачки 14, установленные с возможностью вращения вокруг своих осей 15.
Прибойная гидроэлектростанция работает следующим образом. При действии прямого прибойного потока на внешний цилиндрический ротор 11 последний приходит во вращение. Т.к. собачки 14 (фиг. 2) находятся в зацеплении с зубьями 13 храповых колес 12, вращающий момент с внешнего цилиндрического ротора 11 (фиг. 1) передается на внутренний цилиндрический ротор 10. Через вал 9 и механический редуктор 7 вращающий момент передается на маховик 5, вертикальный вал 4 и электрогенератор 3, в результате последний начинает вырабатывать электрический ток.
Во время действия обратного прибойного потока на внешний цилиндрический ротор 11 собачки 14 (фиг. 2) выходят из зацепления с зубцами 13 храповых колес 12, и вращающий момент на внутренний цилиндрический ротор 10 (фиг. 1) не передается, и последний продолжает вращаться по инерции благодаря энергии, запасенной маховиком 5.
Т.к. в конструкцию заявляемой прибойной гидроэлектростанции не входит гидротурбина, которая у прототипа расположена выше уровня воды, отпадает необходимость закачивания воды выше уровня воды, а следовательно, отсутствуют потери энергии, обусловленные данной операцией. В результате этого работа данной прибойной гидроэлектростанции осуществляется с высокой эффективностью.

Claims (1)

  1. Прибойная гидроэлектростанция, содержащая площадку, установленную в зоне прибоя на вертикальных опорах выше уровня поверхности воды, на которой расположен электрогенератор, отличающаяся тем, что электрогенератор выполнен по вертикальной схеме, вал электрогенератора снабжен маховиком и соединен с ведущим валом механического редуктора, ведомый вал которого соединен с валом внутреннего цилиндрического ротора, расположенного внутри внешнего цилиндрического ротора, находящегося ниже уровня воды, на краях внешней поверхности внутреннего цилиндрического ротора жестко закреплены кольцеобразные храповые колеса, а на краях внутренней поверхности внешнего цилиндрического ротора закреплены собачки, установленные с возможностью вращения вокруг своих осей.
RU2016100921A 2016-01-12 2016-01-12 Прибойная гидроэлектростанция RU2613476C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100921A RU2613476C1 (ru) 2016-01-12 2016-01-12 Прибойная гидроэлектростанция

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100921A RU2613476C1 (ru) 2016-01-12 2016-01-12 Прибойная гидроэлектростанция

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613476C1 true RU2613476C1 (ru) 2017-03-16

Family

ID=58458326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016100921A RU2613476C1 (ru) 2016-01-12 2016-01-12 Прибойная гидроэлектростанция

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613476C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637771C1 (ru) * 2016-08-30 2017-12-07 Анатолий Николаевич Зайцев Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424451A (en) * 1979-12-17 1984-01-03 Friedrich Schmidt Water turbine
GB2301142A (en) * 1995-05-25 1996-11-27 Paul Robin Myers An electronic lock
RU2171912C2 (ru) * 1999-10-04 2001-08-10 Озеров Григорий Иванович Бесплотинная всесезонная гидроэлектростанция
RU2221933C2 (ru) * 2002-02-14 2004-01-20 Кирчанов Алексей Григорьевич Способ использования энергии морских волн и устройство для его осуществления
RU2261360C2 (ru) * 2003-07-01 2005-09-27 Бурмистров Евгений Александрович Гидродинамическое устройство "буревал" для использования энергии кориолисова потока
RU2359149C1 (ru) * 2007-10-09 2009-06-20 Евгений Александрович Бурмистров Вихревая прямоточная гидротурбина для использования энергии течений рек и приливов
US20140217738A1 (en) * 2013-02-06 2014-08-07 Harold Lipman Water turbine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424451A (en) * 1979-12-17 1984-01-03 Friedrich Schmidt Water turbine
GB2301142A (en) * 1995-05-25 1996-11-27 Paul Robin Myers An electronic lock
RU2171912C2 (ru) * 1999-10-04 2001-08-10 Озеров Григорий Иванович Бесплотинная всесезонная гидроэлектростанция
RU2221933C2 (ru) * 2002-02-14 2004-01-20 Кирчанов Алексей Григорьевич Способ использования энергии морских волн и устройство для его осуществления
RU2261360C2 (ru) * 2003-07-01 2005-09-27 Бурмистров Евгений Александрович Гидродинамическое устройство "буревал" для использования энергии кориолисова потока
RU2359149C1 (ru) * 2007-10-09 2009-06-20 Евгений Александрович Бурмистров Вихревая прямоточная гидротурбина для использования энергии течений рек и приливов
US20140217738A1 (en) * 2013-02-06 2014-08-07 Harold Lipman Water turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637771C1 (ru) * 2016-08-30 2017-12-07 Анатолий Николаевич Зайцев Бесплотинная инерционная гидроэлектростанция

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103899492B (zh) 一种浮海式风力水力发电装置
WO2003098033A1 (en) An apparatus for power generation from ocean tides / wave motion (sagar lehar vidyut shakti)
CN105240200A (zh) 波浪动力装置
CN104454321A (zh) 全封闭摆锤内感波浪发电系统
KR20150097519A (ko) 안내되거나 구속되지 않은 수류의 에너지를 이용하는 수력 발전소
RU2613476C1 (ru) Прибойная гидроэлектростанция
CN202483787U (zh) 纵列摇臂桨波电装置
CA2931708A1 (en) Device for reversing a blade of a runner unit
CN205592063U (zh) 一种便携式船用海流能发电装置
CN202250574U (zh) 摇臂棘轮轴式波电装置
CN106762345B (zh) 一种发电机水轮结构
CN206468482U (zh) 波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电机
KR100299741B1 (ko) 부력과치차를이용한파력발전장치및방법
CN113847206A (zh) 一种升力型桩式混合发电机组
CN204961151U (zh) 波浪动力装置
KR102568073B1 (ko) 런너 유닛의 블레이드를 반전시키는 장치
CN107061172A (zh) 一种可长期运行的高效环境友好型风力发电机
RU146586U1 (ru) Энергетическая установка
CN206468481U (zh) 波浪动力机构及具有该机构的海洋波浪能发电设备
CN104454306A (zh) 转动导杆式叶片伸缩机构及应用该转动导杆式叶片伸缩机构的潮流发电装置
CN204357627U (zh) 转动导杆式叶片伸缩机构及应用该转动导杆式叶片伸缩机构的潮流发电装置
RU2796116C1 (ru) Устройство для преобразования энергии волны
CN215979693U (zh) 一种升力型桩式混合发电机组
RU2781737C1 (ru) Волновая установка для выработки энергии
CN201714561U (zh) 江河水动力装置