RU2655182C1 - Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой - Google Patents
Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655182C1 RU2655182C1 RU2017104144A RU2017104144A RU2655182C1 RU 2655182 C1 RU2655182 C1 RU 2655182C1 RU 2017104144 A RU2017104144 A RU 2017104144A RU 2017104144 A RU2017104144 A RU 2017104144A RU 2655182 C1 RU2655182 C1 RU 2655182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- self
- buoy
- contained
- electric
- marine
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/18—Buoys having means to control attitude or position, e.g. reaction surfaces or tether
-
- 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
- F03B13/14—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 wave energy
- F03B13/22—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 wave energy using the flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области морской техники, в частности к морским автономным устройствам, предназначенным для исследования мирового океана на различных глубинах. Предложена энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств, содержащая буй с блоком управления и модулями связи и навигации, автономный электрический источник и электрогенератор, ротор электрогенератора жестко соединен с лопастным колесом, сам электрогенератор помещен в полый вертикальный цилиндрический корпус, имеющий расширение в нижней и верхней части, на внешней стороне вверху корпуса расположена воздушная емкость с регулирующим клапаном, в нижней части корпуса расположен герметичный баллон с запирающим клапаном и гидронасосом, корпус снабжен верхним и нижним концевыми выключателями и свободно прикреплен к буйрепу, буйреп соединяет буй с блоком автономного электрического источника и электронных модулей аппаратуры обнаружения, внутри буйрепа проложен электрический кабель, соединяющий блок автономного электрического источника с электропотребителями буя, электрогенератор кабелем соединен с блоком автономного электрического источника через сматывающее устройство. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик морского автономного устройства. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области морской техники, в частности к морским автономным устройствам электропитания, предназначенным для исследования мирового океана на различных глубинах.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является Инерционно-поршневая волновая энергетическая установка (RU 2388933 от 10.05.2010 г), содержащая буй, автономный электрический источник и подзарядное энергетическое устройство с механизмом подключения его к данному источнику, инерционный поршень, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вверх и вниз за счет вертикальных движений буя под воздействием колебаний водной поверхности и пружинные амортизаторы, при этом выход подзарядного энергетического устройства через механизм подключения соединен с входом автономного электрического источника, установка снабжена воздушной турбиной, например турбиной Уэллса, и воздуховодными трубками, причем внутри буя размещены автономный электрический источник, выполненный в виде емкостного молекулярного накопителя энергии на основе двухслойного конденсатора, и подзарядное устройство, включающее генератор постоянного тока с реле-регулятором напряжения, ротор которого жестко соединен с лопастным колесом турбины, и механизм вращения с воздушной емкостью цилиндрической формы, внутри которой расположен инерционный поршень, прикрепленный сверху и снизу внутри корпуса емкости с помощью пружинных амортизаторов, при этом в нижней и верхней частях емкости выполнены отверстия, к которым жестко прикреплены воздуховодные трубки, расположение которых обеспечивает движение воздушного потока к лопаткам колеса турбины, обусловленного колебательными возвратно-поступательными перемещениями инерционного поршня.
Недостатком этого устройства является необходимость воздействия колебательных движений морских волн для действия инерционно-поршневой волновой энергетической установки, особенно в сложных ледовых условиях.
Задачей изобретения является создание энергетической установки для длительного автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой.
Требуемый технический результат достигается тем, что буй, оборудованный блоком управления и модулями связи и навигации, имеющий автономный электрический источник и электрогенератор, ротор-электрогенератор жестко соединен с лопастным колесом, а сам электрогенератор помещен в полый вертикальный цилиндрический корпус, имеющий расширение в нижней и верхней части; на внешней стороне вверху корпуса расположена воздушная емкость с регулирующим клапаном, в нижней части корпуса расположен герметичный баллон, оборудованный запирающим клапаном и гидронасосом; корпус снабжен верхним и нижним концевыми выключателями и свободно прикреплен к буйрепу; буйреп соединяет буй с блоком автономного электрического источника и электронных модулей аппаратуры обнаружения; внутри буйрепа проложен электрический кабель, соединяющий блок автономного электрического источника с электропотребителями буя, электрогенератор кабелем соединен с блоком автономного электрического источника через сматывающее устройство.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства энергетической установки для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой, которое содержит:
1 - блок управления и модули связи и навигации;
2 - буй;
3 - крепления к буйрепу корпуса энергетической установки;
4 - корпус энергетической установки;
5 - стопорные устройства;
6 - буйреп;
7 - автономный электрический источник.
На фиг. 2 представлена схема устройства вертикального цилиндрического корпуса энергетической установки, который содержит:
8 - воздушная емкость;
9 - верхний концевой выключатель;
10 - регулирующий клапан;
11 - лопастные колеса;
12 - электрогенератор;
13 - герметичный баллон;
14 - нижний концевой выключатель;
15 - гидронасос;
16 - запирающий клапан.
Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой работает следующим образом: перед постановкой производится подготовка устройства, определяется оптимальная глубина установки устройств обнаружения, т.е. длина буйрепа, и выставляются стопорные устройства (5) и регулируется нулевая плавучесть корпуса энергетической установки (4) заполнением или стравливанием воздуха из воздушной емкости (8) через регулирующий клапан (10) при наполовину заполненном водой герметичном баллоне (13).
Работа устройства начинается с заполнения водой герметичного баллона (13) через запирающий клапан (16), плавучесть становится отрицательной и корпус энергетической установки (4) начинает погружаться. При движении по буйрепу (6), с которым он свободно соединен через крепление (3), нижнее расширение корпуса (4) сжимает столб воды и направляет его на лопастные колеса (11) электрогенератора (12), заставляя их вращаться и вырабатывать электроэнергию, поступающую затем на автономный электрический источник (7) по кабелю через сматывающее устройство. Автономный электрический источник (7) представляет собой аккумулятор электроэнергии, и поступающая электроэнергия накапливается на нем. Погрузившись на заданную глубину при соприкосновении нижнего концевого выключателя (14) со стопорным устройством (5), запускается гидронасос (15); который производит откачку воды из герметичного баллона (13), что приводит к увеличению плавучести корпуса энергетической установки (4), и он всплывает. При свободном всплытии верхнее расширение корпуса сжимает набегающий поток воды и направляет его на лопастные колеса (11) электрогенератора (12), заставляя их вращаться и вырабатывать электроэнергию, поступающую затем на автономный электрический источник (7) по кабелю через сматывающее устройство. Всплыв на глубину, ограниченную стопорным устройством (5) при соприкосновении верхнего концевого выключателя (9), открывается запирающий клапан (16), через который заполняется водой герметичный баллон (13), плавучесть уменьшается, и корпус энергетической установки (4) начинает погружаться. Перемещаясь вверх и вниз по буйрепу (6), устройство позволяет пополнять электроэнергию в автономном электрическим источнике (7), которая расходуется на обнаружение подводных целей, осуществление управления, связи и навигации.
Энергетическая установка позволяет автономно работать длительное время в сложных условиях. При увеличении ледового покрова буй вмерзает в лед и дрейфует вместе с ледяными полями, выполняя свое предназначение на маршруте в полном объеме. С помощью блока управления и модули связи и навигации оператор пункта управления контролирует нахождение устройств, эффективность обнаружения целей в данном районе и при необходимости может организовать постановку дополнительных устройств и эвакуацию неэффективных. Модуль связи оперативно оповещает пункт управления об обнаруженных целях и их характеристиках.
Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой найдет свое применение в морских районах в приполярных широтах и прежде всего в арктических морях, омывающих территорию Российской Федерации.
Claims (1)
- Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой, содержащая буй, оборудованный блоком управления и модулями связи и навигации, автономный электрический источник и электрогенератор, ротор которого жестко соединен с лопастным колесом, отличающаяся тем, что электрогенератор помещен в полый вертикальный цилиндрический корпус энергетической установки, имеющий расширение в нижней и верхней части, на внешней стороне вверху корпуса расположена воздушная емкость с регулирующим клапаном, в нижней части корпуса расположен герметичный баллон, оборудованный запирающим клапаном и гидронасосом, корпус снабжен верхним и нижним концевыми выключателями и свободно прикреплен к буйрепу, буйреп соединяет буй с блоком автономного электрического источника и электронных модулей аппаратуры обнаружения, внутри буйрепа проложен электрический кабель, соединяющий блок автономного электрического источника с электропотребителями буя, электрогенератор кабелем соединен с блоком автономного электрического источника через сматывающее устройство.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104144A RU2655182C1 (ru) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104144A RU2655182C1 (ru) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655182C1 true RU2655182C1 (ru) | 2018-05-24 |
Family
ID=62202631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104144A RU2655182C1 (ru) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655182C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112092982A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-18 | 曲大志 | 一种极地水域用水体环境检测浮标 |
| RU2765274C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Устройство гидроакустического обнаружения с возобновляемым источником электропитания |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4447740A (en) * | 1979-11-08 | 1984-05-08 | Heck Louis J | Wave responsive generator |
| RU2399546C2 (ru) * | 2008-06-09 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Морской буй ледовый |
| WO2012041000A1 (zh) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 中山市创想模型设计有限公司 | 一种静水层波浪能发电装置 |
| RU2470179C1 (ru) * | 2008-11-21 | 2012-12-20 | ЖонгШан Фентази Модел Дизайн Ко., ЛТД | Электрогенераторное устройство от океанской волны |
| US20140230427A1 (en) * | 2008-02-22 | 2014-08-21 | Brian L. Moffat | Wave energy apparatus having a venturi shroud |
-
2017
- 2017-02-08 RU RU2017104144A patent/RU2655182C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4447740A (en) * | 1979-11-08 | 1984-05-08 | Heck Louis J | Wave responsive generator |
| US20140230427A1 (en) * | 2008-02-22 | 2014-08-21 | Brian L. Moffat | Wave energy apparatus having a venturi shroud |
| RU2399546C2 (ru) * | 2008-06-09 | 2010-09-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Морской буй ледовый |
| RU2470179C1 (ru) * | 2008-11-21 | 2012-12-20 | ЖонгШан Фентази Модел Дизайн Ко., ЛТД | Электрогенераторное устройство от океанской волны |
| WO2012041000A1 (zh) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 中山市创想模型设计有限公司 | 一种静水层波浪能发电装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112092982A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-18 | 曲大志 | 一种极地水域用水体环境检测浮标 |
| RU2765274C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Устройство гидроакустического обнаружения с возобновляемым источником электропитания |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101521882B1 (ko) | 장력 계류 시스템 | |
| RU2703864C2 (ru) | Плавучая турбина и система для накопления энергии | |
| JP2018506953A5 (ru) | ||
| JP2007536455A (ja) | 水中パワープラント | |
| KR101548433B1 (ko) | 진동 수주형 파력 발전 장치 | |
| AU2008344959A1 (en) | Methods and apparatus for energy production | |
| RU2655182C1 (ru) | Энергетическая установка для автономного электропитания морских устройств в районах со сложной ледовой обстановкой | |
| US20190085814A1 (en) | Energy Storage Process and System | |
| KR101505781B1 (ko) | 위치제어형 파력 발전 장치 | |
| KR102101833B1 (ko) | 조류 또는 해류와 수압의 차이를 이용한 신재생에너지 발전장치 | |
| RU2765274C1 (ru) | Устройство гидроакустического обнаружения с возобновляемым источником электропитания | |
| RU2580251C1 (ru) | Мобильная волновая электростанция | |
| KR101452689B1 (ko) | 파력 발전장치 | |
| KR101532385B1 (ko) | 파도 에너지 전환 장치 | |
| RU161015U1 (ru) | Волновой энергетический модуль | |
| RU2554431C2 (ru) | Гидроэнергетическая установка | |
| NL1016103C1 (nl) | Inrichting voor elektriciteitsopwekking uit golfbewegingen. | |
| RU2662570C2 (ru) | Устройство для реализации способа передвижения по вертикали подводного аппарата за счёт солнечной энергии, использующее управление его плавучестью | |
| DE102009039713A1 (de) | Meereswellenkraftanlage-ß | |
| WO2023148311A2 (en) | Apparatus for use in generating electricity | |
| US787181A (en) | Wave-motor. | |
| RU28945U1 (ru) | Гравитационная паросиловая подводная электростанция | |
| KR20160015518A (ko) | 이중 부력 시스템 및 이를 구비한 조절 방법 | |
| RU2549006C2 (ru) | Устройство для преобразования энергии морских волн | |
| RU152322U1 (ru) | Волновая энергетическая установка с гидравлической системой циклического действия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190209 |