RU2757047C1 - Damless tidal hpp - Google Patents

Damless tidal hpp Download PDF

Info

Publication number
RU2757047C1
RU2757047C1 RU2021103366A RU2021103366A RU2757047C1 RU 2757047 C1 RU2757047 C1 RU 2757047C1 RU 2021103366 A RU2021103366 A RU 2021103366A RU 2021103366 A RU2021103366 A RU 2021103366A RU 2757047 C1 RU2757047 C1 RU 2757047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
water
opening
level
additional
Prior art date
Application number
RU2021103366A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Ильич Попов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2021103366A priority Critical patent/RU2757047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757047C1 publication Critical patent/RU2757047C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/08—Tide or wave power plants
    • 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
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: hydroelectric power plants.SUBSTANCE: invention relates to the structures of autonomous tidal damless tidal hydroelectric power plants. The hydroelectric power plant contains a cylindrical tank 1 and a storage tank 2, connected at the upper level by a pipeline 3, at the lower level by a pipeline 4 for water drain, equipped with a check-off valve 5. At the base of the tank 1, there is a bi-directional Welsh turbine 6, which is kinematically connected to the generator 7. The pipeline 4 is located above the hydraulic turbine 6. The tank 1 has an opening 8 for water inlet, located at a level below the hydraulic turbine 6, and an opening 9 for air outlet in its upper part. At the upper tide level, an additional water reservoir 10 is introduced, the inlet 11 of which is equipped with a check valve 12, and the outlet 13 is connected by a pipe 14 with the lower additional opening 15 of the tank 1. The opening 8 has a spring-loaded closing valve 16, connected by a flexible rod 17 with a loaded additional load with a float 19 installed in the tank 10 on a height-adjustable stop 21.EFFECT: creation of a small-sized damless tidal hydroelectric power plant.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям автономных приливных бесплотинных электростанций небольшой мощности и может быть массово использовано для преобразования энергии морских течений (приливов-отливов) в электрическую энергию. При строительстве существующих энергоузлов с использованием гидравлической энергии приливов, основные затраты приходятся на сооружение дорогостоящих плотин, что препятствует массовому сооружению объектов для индивидуального пользования и для малых поселений.The invention relates to the design of autonomous tidal damless power plants of low power and can be massively used to convert the energy of sea currents (tides) into electrical energy. During the construction of existing power centers using the hydraulic energy of tides, the main costs are for the construction of expensive dams, which prevents the massive construction of facilities for individual use and for small settlements.

Известно «Устройство для извлечения энергии из морских течений» по патенту РФ № 2401358, МПК E 02 B 9/08, авторов Е.Н. Беллендир, А.В. Петрашкевич и др. [1]. It is known "A device for extracting energy from sea currents" according to RF patent No. 2401358, IPC E 02 B 9/08, the authors of E.N. Bellendir, A.V. Petrashkevich and others [1].

Данное устройство содержит несколько цилиндрических опор-оболочек, размещенных на морском шельфе, систему подводящих и отводящих трубопроводов, гидрогенераторы, причем опоры-оболочки установлены в ряд с зазором для прохода воды по линии, перпендикулярной к направлению приливных и отливных течений, полость опоры-оболочки разделена по вертикали перегородками на несколько ярусов для размещения трубопроводов и гидрогенераторов, подводящий трубопровод проходит по диагонали перпендикулярно, а отводящий трубопровод – по диагонали параллельно линии установки опор- оболочек, концы трубопроводов сообщаются с морем, а гидрогенераторы размещены на отводящих трубопроводах. This device contains several cylindrical support-shells located on the sea shelf, a system of supply and discharge pipelines, hydrogenerators, and the support-shells are installed in a row with a gap for the passage of water along a line perpendicular to the direction of tidal and ebb currents, the cavity of the support-shell is divided vertically with partitions for several tiers for placement of pipelines and hydrogenerators, the supply pipeline runs diagonally perpendicularly, and the outlet pipeline runs diagonally parallel to the line of installation of the shell supports, the ends of the pipelines communicate with the sea, and the hydrogenerators are located on the outflow pipelines.

Недостатком данного устройства так же является конструктивная сложность, реализуемая только для ГЭС большой мощности и наличие значительного числа обслуживающего персонала. Кроме сложности изготовления самих крупногабаритных цилиндрических опор-оболочек, размещенных на морском шельфе, и полостей в опорах-оболочках с перегородками на несколько ярусов, в которых размещаются трубопроводы и гидрогенераторы, требуется большое число автономных гидрогенераторов (гидротурбина с генератором), работу которых понадобиться еще синхронизировать в системе выработки электроэнергии The disadvantage of this device is also the design complexity, which is realized only for high-power hydroelectric power plants and the presence of a significant number of maintenance personnel. In addition to the complexity of manufacturing the very large-sized cylindrical support-shells placed on the sea shelf, and cavities in the support-shells with partitions for several tiers, in which pipelines and hydrogenerators are located, a large number of autonomous hydrogenerators (a hydroturbine with a generator) are required, the operation of which will still need to be synchronized in the power generation system

Известно так же техническое решение «Волновая электростанция» авторов Ю.Б. Шполянского, Б.Л. Историка и др. патенту РФ № 2459974, МПК F 03 B 13/24 [2]. Also known is the technical solution "Wave power plant" authors Yu.B. Shpolyansky, B.L. Historian and other RF patent No. 2459974, IPC F 03 B 13/24 [2].

Данное изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при значительных колебаниях уровня водной поверхности из-за приливно-отливных или сгонно-нагонных явлений в электрическую энергию. This invention relates to hydropower and can be used with significant fluctuations in the level of the water surface due to tidal or surge phenomena in electrical energy.

Устройство содержит неподвижную опору, пневмогидравлическую камеру, подвижная часть которой сообщена с водоемом, а надводная – с атмосферой через напорный воздуховод, в котором установлена турбина с генератором. Кроме того, устройство оснащено вращающимся приводом, кинематически связанным с камерой, которая закреплена на опоре с возможностью вертикального перемещения, причем привод связан с камерой через пару силовых элементов из ряда: гайка-винт, зубчатое колесо-зубчатая рейка, гидроцилиндр-шток, барабан-трос, а вращающийся привод снабжен средствами автоматического управления с возможностью перемещения камеры относительно опоры в соответствие с колебаниями среднего уровня водной поверхности. The device contains a fixed support, a pneumohydraulic chamber, the movable part of which is in communication with the reservoir, and the above-water part with the atmosphere through a pressure air duct in which a turbine with a generator is installed. In addition, the device is equipped with a rotating drive, kinematically connected to the camera, which is fixed on a support with the possibility of vertical movement, and the drive is connected to the camera through a pair of power elements from the row: a nut-screw, a gear wheel-toothed rack, a hydraulic cylinder-rod, a drum a cable, and the rotating drive is equipped with automatic control means with the ability to move the camera relative to the support in accordance with the fluctuations of the average level of the water surface.

Недостатком данного устройства является конструктивная сложность, необходимость в опорах-оболочках, выполняющих функцию плотины, и так же - необходимость в обслуживающем персонале и его высокая стоимость, характерная для ГЭС большой мощности, включенную в общую систему обеспечения электроэнергией потребителей. Кроме того, для установки камеры на требуемый уровень водной поверхности требуется электроприводу внешний источник электроэнергии. The disadvantage of this device is its structural complexity, the need for shell supports that perform the function of a dam, and also the need for maintenance personnel and its high cost, typical for high-power hydroelectric power plants, included in the general system of supplying electricity to consumers. In addition, the electric drive requires an external power source to position the camera at the required level of the water surface.

Известна так же «Приливная энергетическая установка» авторов Ильина А.К. и Акуличева В.А. по патенту РФ № 2099587. МПК F03B 13/18; F13/26[3]. Also known is the "Tidal Power Plant" by the authors of A.K. Ilyin. and Akulicheva V.A. RF patent No. 2099587. IPC F03B 13/18; F13 / 26 [3].

Установка содержит укрепленный на дне вертикальный полый цилиндр с поршнем, выше и ниже которого в цилиндре образованы воздушные камеры повышенного давления, подключенные к воздухозабору, поплавок, связанный с поршнем посредством штока, резервуар для сжатого воздуха, турбину и соединительные трубопроводы, причем обе воздушные камеры повышенного давления цилиндра снабжены буферными камерами, размещенными вне цилиндра и соединенные с ним посредством каналов. Кроме того, каналы буферных камер выведены в пространство между крышкой цилиндра и верхним крайним положением поршня, а канал нижней буферной камеры выведен в пространство между дном цилиндра и нижним крайним положением поршня, причем в каждой буферной камере установлен поршень, подпружиненный в сторону канала. The installation contains a vertical hollow cylinder with a piston fixed at the bottom, above and below which air chambers of increased pressure are formed in the cylinder, connected to the air intake, a float connected to the piston by means of a rod, a reservoir for compressed air, a turbine and connecting pipelines cylinder pressures are equipped with buffer chambers located outside the cylinder and connected to it by means of channels. In addition, the channels of the buffer chambers are led out into the space between the cylinder cover and the upper extreme position of the piston, and the channel of the lower buffer chamber is led out into the space between the bottom of the cylinder and the lower extreme position of the piston, and in each buffer chamber there is a piston spring-loaded towards the channel.

Недостатками данного устройства является конструктивная сложность и необходимость в обслуживающем персонале, а также его высокая стоимость. Наличие пружин, требующих регулировки натяжения и дополнительных подвижных элементов снижают надежность данного устройства. Использование воздушной турбины менее эффективно по сравнению с применением гидравлической турбины. The disadvantages of this device are the structural complexity and the need for maintenance personnel, as well as its high cost. The presence of springs requiring tension adjustment and additional moving elements reduce the reliability of this device. Using an air turbine is less efficient than using a hydraulic turbine.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного решения является «Приливная ГЭС» автора Попова А. И. [4] по патенту РФ № 2732359, МПК F03B 13/26; F02B 9/08. The closest analogue (prototype) of the claimed solution is "Tidal hydroelectric power station" by the author Popov AI [4] under the patent of the Russian Federation No. 2732359, IPC F03B 13/26; F02B 9/08.

Данное устройство содержит цилиндрическую емкость и накопительный резервуар, соединенные на верхнем уровне нагнетающим трубопроводом, на нижнем уровне трубопроводом для стока воды, оснащенным обратным запорным клапаном, причем в цилиндрической емкости у ее основании размещена двунаправленная гидротурбина Уэльса, кинематически соединенная с электрическим генератором, трубопровод стока воды расположен выше гидротурбины, а в цилиндрической емкости выполнены два отверстия, первое из которых для входа воды, расположено по уровню ниже гидротурбины и второе отверстие для выхода воздуха в ее верхней части. This device contains a cylindrical tank and a storage tank, connected at the upper level by an injection pipeline, at the lower level by a water drainage pipeline equipped with a check valve, and in the cylindrical tank at its base there is a bi-directional Wales hydraulic turbine, kinematically connected to an electric generator, a water drain pipeline is located above the turbine, and two holes are made in the cylindrical tank, the first of which is for water inlet, located at the level below the turbine and the second hole for air outlet in its upper part.

Недостатком данной «Приливной ГЭС» является ее низкая производительность в связи с отсутствием возможности не прерывной работы в циклах «приливы – отливы». Это поясняется следующим образом. The disadvantage of this "Tidal HPP" is its low productivity due to the lack of the possibility of continuous operation in the "ebb - flow" cycles. This is explained as follows.

Не смотря на разнообразие квадратурных, сизигийных и других типов приливов, их форма имеет в течение суток форму близкую к синусоидальной. При наступлении прилива гидротурбина в «Приливной ГЭС» работает только первую четверть синусоиды (90 градусов) до наступления максимума прилива, после чего уровень воды прилива и уровень воды в цилиндрической емкости выравнивается и гидротурбина останавливается. Во второй четверти синусоиды при отливе гидротурбина практически не работает за исключением слива небольшого объема воды из малого объема цилиндрической емкости. В третьей четверти синусоиды при наступлении отлива вода поступает на гидротурбину через обратный запорный клапан и трубопровод стока накопительного резервуара, причем количество вырабатываемой электроэнергии гидротурбиной ограничен запасенным объемом воды в первую четверть синусоиды. Таким образом электроэнергия вырабатывается прерывисто во времени и в не полном объеме.Despite the variety of quadrature, syzygy and other types of tides, their shape during the day is close to sinusoidal. At the onset of high tide, the hydraulic turbine in the Tidal Hydroelectric Power Station operates only the first quarter of the sinusoid (90 degrees) until the tide reaches its maximum, after which the water level of the tide and the water level in the cylindrical tank levels off and the hydraulic turbine stops. In the second quarter of the sinusoid at low tide, the hydraulic turbine practically does not work, with the exception of draining a small volume of water from a small volume of a cylindrical container. In the third quarter of the sinusoid, at low tide, water enters the hydraulic turbine through the check valve and the drainage pipeline of the storage tank, and the amount of electricity generated by the hydraulic turbine is limited by the stored water volume in the first quarter of the sinusoid. Thus, electricity is generated intermittently and not in full.

Назначение предлагаемого нового изобретения в устранении указанных выше недостатков и создание автоматической, непрерывно работающей приливной ГЭС большей производительности, не использующей внешние дополнительные источники электропитания и не требующей постоянных затрат на ее обслуживание. The purpose of the proposed new invention in the elimination of the above disadvantages and the creation of an automatic, continuously operating tidal hydroelectric power station of higher productivity, which does not use external additional power sources and does not require constant costs for its maintenance.

Задачей предлагаемого изобретения является создание малогабаритной бесплотинной приливной ГЭС для массового применения в малых поселениях, расположенных на побережьях морей; The objective of the present invention is to create a small-sized damless tidal hydroelectric power station for mass use in small settlements located on the coast of the seas;

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в следующем: The technical result of the proposed invention is as follows:

- применен дополнительный резервуар для накопления воды, обеспечивающий работу гидротурбины во вторую и четвертую четверти синусоидального процесса «прилив-отлив»;- an additional reservoir is used for water accumulation, which ensures the operation of the hydraulic turbine in the second and fourth quarters of the sinusoidal process "ebb and flow";

- дополнительный резервуар оснащен отверстием с запорным клапаном на вход воды в период максимума прилива и отверстием в его донной части для слива воды через трубу в дополнительное отверстие, расположенное в донной части цилиндрической емкости;- the additional tank is equipped with an opening with a shut-off valve for water inlet during the high tide period and an opening in its bottom for draining water through a pipe into an additional opening located in the bottom of the cylindrical tank;

- в дополнительный резервуар введен нагруженный дополнительным грузом поплавок, опирающийся на регулируемый по высоте упор, установленный на дне резервуара, причем поплавок соединен гибкой тягой с подпружиненным клапаном на закрывание воды для входа ее в цилиндрическую емкость.- a float loaded with an additional weight is introduced into the additional tank, resting on a height-adjustable stop installed at the bottom of the tank, and the float is connected by a flexible rod to a spring-loaded valve to close the water to enter the cylindrical tank.

Технический результат достигается за счет того, что в бесплотинную приливную ГЭС, содержащую цилиндрическую емкость и накопительный резервуар, соединенные на верхнем уровне нагнетающим трубопроводом, на нижнем уровне трубопроводом для стока воды, оснащенным обратным запорным клапаном, в цилиндрической емкости у ее основании размещена двунаправленная гидротурбина Уэльса, кинематически соединенная с электрическим генератором, трубопровод стока воды расположен выше гидротурбины, а в цилиндрической емкости выполнены два отверстия, первое из которых для входа воды, расположено по уровню ниже гидротурбины и второе отверстие для выхода воздуха в ее верхней части, так же введены дополнительный резервуар воды, входное отверстие которого оснащено обратным клапаном, его выходное отверстие соединено трубой с нижним дополнительным отверстием цилиндрической емкости, причем отверстие для входа воды в эту емкость имеет подпружиненный на закрывание клапан, соединенный гибкой тягой с нагруженным дополнительным грузом поплавком, установленным в дополнительном резервуаре на регулируемом по высоте упоре.The technical result is achieved due to the fact that in a damless tidal hydroelectric power station, containing a cylindrical tank and a storage tank, connected at the upper level by an injection pipeline, at the lower level by a water drainage pipeline equipped with a check valve, a bi-directional Wales hydraulic turbine is placed in the cylindrical tank at its base , kinematically connected to an electric generator, the water drainage pipeline is located above the hydraulic turbine, and two holes are made in the cylindrical tank, the first of which for water inlet is located at the level below the hydraulic turbine and the second hole for air outlet in its upper part, an additional reservoir is also introduced water, the inlet of which is equipped with a check valve, its outlet is connected by a pipe with the lower additional opening of the cylindrical container, and the opening for water inlet into this container has a spring-loaded closing valve connected by a flexible rod with a loaded supplement a large weight by a float installed in an additional tank on a stop adjustable in height.

На чертеже изображена «Бесплотинная приливная ГЭС». The drawing shows "Damless tidal hydroelectric power station".

Приливная гидроэлектростанция содержит цилиндрическую емкость 1 и накопительный для воды резервуар 2, соединенные на верхнем уровне нагнетающим трубопроводом 3, а на нижнем уровне трубопроводом 4 для стока воды, оснащенным обратным запорным клапаном 5, причем двунаправленная гидравлическая турбина 6 Уайта расположена у основания цилиндрической емкости ниже уровня трубопровода для стока воды и кинематически соединена с генератором 7. Кроме того, цилиндрическая емкость имеет отверстие 8 для входа воды, расположенное по уровню ниже гидротурбины и отверстие 9 для выхода из нее воздуха в атмосферу. Для увеличения времени работы электростанции введен на верхний уровень прилива дополнительный резервуар 10, входное отверстие 11 которого оснащено на вход воды обратным клапаном 12, а выходное отверстие 13 оснащено трубой 14, соединенное с нижним дополнительным отверстием 15 цилиндрической емкости, причем отверстие для входа воды этой емкости оснащено подпружиненным на его закрывание клапаном 16, соединенным гибкой тягой 17 через роликоопоры 18 с нагруженным дополнительным грузом поплавком 19. Дополнительный резервуар может быть выполнен в составе единой конструкции с цилиндрической емкостью или в виде отдельного блока на опоре 20. Нижнее положение поплавка в дополнительном резервуаре устанавливается регулируемым по высоте упором 21.The tidal hydroelectric power plant contains a cylindrical tank 1 and a storage tank for water 2, connected at the upper level by an injection pipeline 3, and at the lower level by a pipeline 4 for water drainage, equipped with a check valve 5, and White's bi-directional hydraulic turbine 6 is located at the base of the cylindrical tank below the level pipeline for water drain and is kinematically connected to the generator 7. In addition, the cylindrical container has an opening 8 for water inlet, located at the level below the turbine and an opening 9 for air outlet from it to the atmosphere. To increase the operating time of the power plant, an additional reservoir 10 was introduced to the upper tide level, the inlet 11 of which is equipped with a check valve 12 for the water inlet, and the outlet 13 is equipped with a pipe 14 connected to the lower additional opening 15 of the cylindrical container, and the opening for water inlet of this container equipped with a spring-loaded valve 16 to close it, connected by a flexible rod 17 through roller supports 18 with a float 19 loaded with an additional weight. height-adjustable stop 21.

Работа «Бесплотинной приливной ГЭС» происходит следующим образом. Поплавок 19 находится на упоре 21 в нижнем положении дополнительного резервуара 10 и его тяга 17 держит открытым клапан 16. При наступлении прилива вода входит в цилиндрическую емкость 1 через открытый клапан 16 и входное отверстие 8, поднимается в верх, заставляя вращаться турбину 6 и при достижении уровня трубопровода 3 переливается в накопительный резервуар 2. После достижения приливом уровня высоты обратного клапана 12 происходит одновременно заполнение дополнительного резервуара 10. При дальнейшем поступлении воды в резервуар 10 выше высоты упора 21 и выше высоты поплавка 19, поплавок начинает всплывать. В этом положении прекращается натяжение тяги 17 и клапан 16 закрывается. Данное состояние соответствует максимальной высоте амплитуды прилива: первая четверть синусоидального процесса «прилив-отлив». При наступлении спада прилива (вторая четверть синусоиды) вода в донную часть цилиндрической емкости 1 поступает из дополнительного резервуара 10 по трубе 14 и дополнительному отверстию 15 в цилиндрической емкости. Таким образом, вода, накопленная в дополнительном резервуаре 10, обеспечивает работу гидротурбины 6 и во вторую четверть синусоидального процесса, увеличивая одновременно перелив воды через нагнетающий трубопровод 3 в накопительный резервуар 2. После слива воды из резервуара 10 поплавок 19 опускается на упор 21, при этом натягивается гибкая тяга 17 и открывает клапан 16. При наступлении отлива (отрицательная полуволна синусоиды) вода из накопительного резервуара 2 через обратный запорный клапан 5 поступает на гидротурбину 6 с верху и выливается через открывшийся клапан 16 и отверстие 8 наружу. Поскольку накопление воды в резервуаре 2 происходило в период полной полуволны синусоидального процесса прилива, то и слив воды через гидротурбину будет осуществляться в период полной обратной полуволны отлива. Таким образом обеспечивается непрерывная работа установки и увеличение ее производительности. The work of the "Damless tidal hydroelectric power station" is as follows. The float 19 is on the stop 21 in the lower position of the additional reservoir 10 and its rod 17 keeps the valve 16 open. When the tide comes, water enters the cylindrical reservoir 1 through the open valve 16 and the inlet 8, rises to the top, forcing the turbine 6 to rotate and upon reaching the level of the pipeline 3 overflows into the storage tank 2. After the tide reaches the height of the check valve 12, the additional tank 10 is filled simultaneously. When water continues to flow into the tank 10 above the height of the stop 21 and above the height of the float 19, the float begins to float. In this position, the tension of the rod 17 is stopped and the valve 16 closes. This state corresponds to the maximum height of the amplitude of the tide: the first quarter of the sinusoidal process "ebb and flow". When the tide drops (the second quarter of the sinusoid), water enters the bottom of the cylindrical container 1 from the additional reservoir 10 through the pipe 14 and the additional opening 15 in the cylindrical container. Thus, the water accumulated in the additional reservoir 10 ensures the operation of the hydraulic turbine 6 and in the second quarter of the sinusoidal process, simultaneously increasing the overflow of water through the injection pipeline 3 into the storage reservoir 2. After the water is drained from the reservoir 10, the float 19 is lowered onto the stop 21, while the flexible rod 17 is pulled and opens the valve 16. At low tide (negative half-wave of the sinusoid), water from the storage tank 2 through the check valve 5 enters the turbine 6 from the top and pours out through the opened valve 16 and hole 8 to the outside. Since the accumulation of water in reservoir 2 occurred during the period of the full half-wave of the sinusoidal process of the tide, then the discharge of water through the hydraulic turbine will be carried out during the period of the full reverse half-wave of the ebb. This ensures continuous operation of the installation and an increase in its productivity.

Для увеличения веса (силы тяги) поплавка, он может быть утяжелен дополнительным грузом. To increase the weight (pulling force) of the float, it can be weighted down with an additional weight.

В настоящее время огромные территории приливных зон морей и океанов не используются в энергетике. Это связано, в том числе, с необходимостью выбирать территории с наличием удобных мест для строительства плотин, перегораживающих заливы или устья рек. Предлагаемая автономная мобильная «Бесплотинная приливная ГЭС» может сооружаться не зависимо от наличия этих условий, практически, на любом побережье водоемов. Currently, the vast territories of the tidal zones of the seas and oceans are not used in the energy sector. This is due, inter alia, to the need to choose territories with the availability of convenient places for the construction of dams blocking bays or river estuaries. The proposed autonomous mobile "Damless tidal hydroelectric power station" can be constructed regardless of the presence of these conditions, practically, on any coast of water bodies.

Предлагаемая «Бесплотинная приливная ГЭС» предназначается для массового использования, как отдельными удаленными от магистральных электрических сетей индивидуальными потребителями, так и не большими поселениями. «Бесплотинная приливная ГЭС» работает в автоматическом режиме при наполнении накопительного резервуара и не требует персонала для постоянного обслуживания. «Бесплотинная приливная ГЭС» собирается из серийных узлов, емкостей и конструкций, поэтому имеет минимальную стоимость при ее сооружении, что позволяет рекомендовать ее для широкого применения. The proposed "Damless tidal hydroelectric power station" is intended for mass use, both by individual consumers remote from the main electrical networks, and by small settlements. Damless tidal hydroelectric power station operates in automatic mode when filling the storage tank and does not require personnel for constant maintenance. "Damless tidal hydroelectric power station" is assembled from serial assemblies, tanks and structures, therefore, it has a minimal cost for its construction, which makes it possible to recommend it for widespread use.

Claims (1)

Бесплотинная приливная ГЭС, содержащая цилиндрическую емкость и накопительный резервуар, соединенные на верхнем уровне нагнетающим трубопроводом, на нижнем уровне трубопроводом для стока воды, оснащенным обратным запорным клапаном, в цилиндрической емкости у ее основании размещена двунаправленная гидротурбина Уэльса, кинематически соединенная с электрическим генератором, трубопровод стока воды расположен выше гидротурбины, а в цилиндрической емкости выполнены два отверстия, первое из которых для входа воды, расположено по уровню ниже гидротурбины и второе отверстие для выхода воздуха в ее верхней части, отличающаяся тем, что на верхнем уровне прилива введен дополнительный резервуар воды, входное отверстие которого оснащено обратным клапаном, его выходное отверстие соединено трубой с нижним дополнительным отверстием цилиндрической емкости, причем отверстие для входа воды в эту емкость имеет подпружиненный на закрывание клапан, соединенный гибкой тягой с нагруженным дополнительным грузом поплавком, установленным в дополнительном резервуаре на регулируемом по высоте упоре. Damless tidal hydroelectric power station, containing a cylindrical tank and a storage tank, connected at the upper level by an injection pipeline, at the lower level by a water drainage pipeline equipped with a check valve, in a cylindrical tank at its base there is a bi-directional Wales hydraulic turbine, kinematically connected to an electric generator, a drain pipeline water is located above the turbine, and two holes are made in the cylindrical tank, the first of which is for water inlet, located at the level below the turbine and the second hole for air outlet in its upper part, characterized in that an additional water reservoir is introduced at the upper tide level, the inlet the opening of which is equipped with a check valve, its outlet is connected by a pipe with the lower additional opening of the cylindrical container, and the opening for water inlet into this container has a valve spring-loaded for closing, connected by a flexible rod with a loaded additional weight a float installed in an additional tank on a height-adjustable stop.
RU2021103366A 2021-02-11 2021-02-11 Damless tidal hpp RU2757047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103366A RU2757047C1 (en) 2021-02-11 2021-02-11 Damless tidal hpp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103366A RU2757047C1 (en) 2021-02-11 2021-02-11 Damless tidal hpp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757047C1 true RU2757047C1 (en) 2021-10-11

Family

ID=78286280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021103366A RU2757047C1 (en) 2021-02-11 2021-02-11 Damless tidal hpp

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757047C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796337C1 (en) * 2022-10-12 2023-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Tidal power plant with an additional reservoir

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020075097A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 이종대 Method of tidal power generating and tidal power plant
CN101314943A (en) * 2008-07-14 2008-12-03 浙江大学 Double-reservoir self-adjusting tidal power generation method and system
JP2012112244A (en) * 2009-02-23 2012-06-14 Masahiro Ikemura Low water level difference large flow rate generator
RU2717424C1 (en) * 2019-03-12 2020-03-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Automatic tidal hydroelectric power plant with water reservoir
RU2732359C1 (en) * 2019-10-02 2020-09-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Tidal hpp

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020075097A (en) * 2001-03-23 2002-10-04 이종대 Method of tidal power generating and tidal power plant
CN101314943A (en) * 2008-07-14 2008-12-03 浙江大学 Double-reservoir self-adjusting tidal power generation method and system
JP2012112244A (en) * 2009-02-23 2012-06-14 Masahiro Ikemura Low water level difference large flow rate generator
RU2717424C1 (en) * 2019-03-12 2020-03-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Automatic tidal hydroelectric power plant with water reservoir
RU2732359C1 (en) * 2019-10-02 2020-09-15 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Tidal hpp

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796337C1 (en) * 2022-10-12 2023-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Tidal power plant with an additional reservoir
RU2818414C1 (en) * 2023-11-02 2024-05-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Damless tidal hydroelectric power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1611225A3 (en) Pneumohydraulic hydrogenerator
US4398095A (en) Wave activated power generation system
RU2717424C1 (en) Automatic tidal hydroelectric power plant with water reservoir
RU2757047C1 (en) Damless tidal hpp
RU2732359C1 (en) Tidal hpp
CN109707558A (en) Moveable ocean tidal power and the pumping water device of air bearing linkage
CN109707559A (en) Ocean tidal power and the pumping water device of air bearing linkage
CN212838216U (en) Spring type underwater constant-pressure air energy storage and release system
US20120193920A1 (en) Tidal power generating module and tidal power generation method using the same
KR101024541B1 (en) Tidal generating module and method
GB2039330A (en) Energy conversion devices
KR101930397B1 (en) Pumping Apparatus for Tidal Power Generation, Tidal Power Generation System Using the Same and Pumping Method thereof
CN103452744A (en) Ocean tide fall water pumping accumulation energy generating system capable of being installed in moving way
CN109707557A (en) A kind of movable ocean tide can pump equipment
RU2718992C1 (en) Tidal accumulating hydro-electric power station
KR20040066989A (en) A water- power generation system
RU2796337C1 (en) Tidal power plant with an additional reservoir
CN208279346U (en) A kind of desalination plant using tide energy
RU2710135C1 (en) Tidal hpp
CN111577574A (en) Spring type underwater constant-pressure air energy storage and release system
CN103388551A (en) Sea tidal power generation device
CN203441674U (en) Oceanic tidal power generation device
RU2732356C1 (en) Device for power generation from tides
CN103388567A (en) Sea tidal fall water pumping device
JP3242153U (en) hydraulic energy storage system