RU2791367C1 - Wave plant - Google Patents

Wave plant Download PDF

Info

Publication number
RU2791367C1
RU2791367C1 RU2022113971A RU2022113971A RU2791367C1 RU 2791367 C1 RU2791367 C1 RU 2791367C1 RU 2022113971 A RU2022113971 A RU 2022113971A RU 2022113971 A RU2022113971 A RU 2022113971A RU 2791367 C1 RU2791367 C1 RU 2791367C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
block
shaft
generator
pulley
Prior art date
Application number
RU2022113971A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виолен Макарович Любченко
Original Assignee
Виолен Макарович Любченко
Filing date
Publication date
Application filed by Виолен Макарович Любченко filed Critical Виолен Макарович Любченко
Application granted granted Critical
Publication of RU2791367C1 publication Critical patent/RU2791367C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hydropower.
SUBSTANCE: invention relates to the field of hydropower, in particular to wave installations. The installation contains a support 1 with a cavity in which a load 2 with a cavity for water and an individual controlled pump is placed with the possibility of movement, a turntable 3, including the first block 4, containing the input pulley 5 and the cable drum 6 with the current collector 8, fixed on one shaft, and a gearbox with a generator, a second block 10 with electrical equipment, from the output of which a cable is led through the current collector 9 to the consumer of electricity, the third block 11, installed on a turntable at sea level and containing a pulley 13 for a cable 25 and a drum 16 placed under it for a cable 26, a hydrogenerator 19, two turbines 20 of which are fixed on one shaft 21, two float chambers 22 mounted on the ends of the shaft 21, a fourth block 23 mounted on the shaft 21 between the turbines 20 and containing a gearbox, a generator and a controlled pump 24 connected to the inlets of the chambers 22. A cable 26 and a cable 25 are attached to the hydrogenerator 19 and carried under the pulley 13, above the pulley 5 and the second end is attached to the load 2. The cable 26 is led under the drum 16, wound on the drum 6 and through the current collector 8 is brought into the block 10.
EFFECT: efficient use of wind energy, water flows and waves.
1 cl, 3 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Предлагаемое изобретение относится к гидроэнергетике, в частности, к волновым установкам.The present invention relates to hydropower, in particular, to wave installations.

Уровень техники.The level of technology.

В связи с ограниченными запасами углеводородов на планете в настоящее время усилия многих фирм направлены на разработку устройств, преобразующих восполняемую энергию ветра и воды в доступную полезную энергию.Due to the limited reserves of hydrocarbons on the planet, the efforts of many companies are currently directed to the development of devices that convert the renewable energy of wind and water into available useful energy.

Из существующего уровня техники известна береговая гидроэлектрическая установка (патент RU 2644793 С2) для генерирования электрической энергии. Установка расположена над потоком и содержит корпусную секцию, секцию водяного колеса, подвижную секцию передачи энергии, соединенную с водяным колесом, и секцию генерирования электрической энергии. Корпусная секция содержит платформу, расположенную над потоком на определенном расстоянии от него. Секция водяного колеса содержит опорное устройство, один конец которого удерживается на платформе, водяное колесо, соединенное с опорным устройством на расстоянии от указанного одного конца, и поплавковое устройство, соединенное с опорным устройством с возможностью отделения от него и расположенное под водяным колесом. Подвижная секция соединена с водяным колесом и приспособлена к положению водяного колеса для передачи энергии потока. Секция генерирования содержит генератор, соединенный с подвижной секцией. Кинетическая энергия потока извлекается секцией водяного колеса и передается к секции генерирования, приспосабливаемой к высоте уровня воды с помощью подвижной секции. Изобретение направлено на повышение выходной мощности и снижение риска повреждения течением реки.From the existing prior art, a coastal hydroelectric installation is known (patent RU 2644793 C2) for generating electrical energy. The installation is located above the flow and contains a body section, a water wheel section, a movable power transmission section connected to the water wheel, and an electric power generation section. The body section contains a platform located above the flow at a certain distance from it. The water wheel section contains a support device, one end of which is held on the platform, a water wheel connected to the support device at a distance from the specified one end, and a float device connected to the support device with the possibility of separation from it and located under the water wheel. The movable section is connected to the water wheel and adapted to the position of the water wheel to transfer the flow energy. The generating section contains a generator connected to the movable section. The kinetic energy of the flow is extracted by the water wheel section and transferred to the generation section, which is adjusted to the height of the water level by the movable section. The invention is aimed at increasing the output power and reducing the risk of damage by the flow of the river.

В известной установке имеются недостатки:The known installation has disadvantages:

В установке поток ветра и горизонтальный напор волн не используют. Установка работает при определенном направлении потока воды, при изменении направления которой эффективность установки резко падает. При набегании больших волн водяное колесо может оказаться под водой и его вращение замедлится. Отсутствует защита установки от бури.In the installation, the wind flow and the horizontal pressure of the waves are not used. The installation works with a certain direction of water flow, when the direction of which changes, the efficiency of the installation drops sharply. When large waves run up, the water wheel may be under water and its rotation will slow down. There is no storm protection for the installation.

Известна волновая электростанция (Патент RU 2443900 С1). Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, в частности для выработки электроэнергии путем использования энергии морских волн за счет образующихся вертикальных подъемов и спадов волн. Волновая электростанция включает преобразователь энергии, содержащий систему шестерен, заключенных в корпус, закрепленный на опоре выше поверхности воды с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, рычаг, который одним концом соединен с системой шестерен через механизм одностороннего вращения, а вторым - с цилиндрическим поплавком. Поплавок снабжен волновым оперением для ориентации по направлению волн и свободно вращается на оси рычага, компенсируя различия волновых сил на концах поплавка. Генератор закреплен на опоре выше поверхности воды и соединен с преобразователем энергии. Изобретение позволяет осуществлять ориентацию поплавка по направлению волн и более эффективно преобразовывать энергию морских волн, а также отличается простотой конструкции.Known wave power plant (Patent RU 2443900 C1). The invention relates to renewable energy sources, in particular for generating electricity by using the energy of sea waves due to the resulting vertical rises and falls of waves. The wave power plant includes an energy converter containing a system of gears enclosed in a housing fixed on a support above the water surface with the possibility of rotation around a vertical axis, a lever, which at one end is connected to the gear system through a one-way rotation mechanism, and at the other end to a cylindrical float. The float is equipped with a wave plumage for orientation in the direction of the waves and freely rotates on the axis of the lever, compensating for differences in wave forces at the ends of the float. The generator is fixed on a support above the water surface and is connected to an energy converter. The invention makes it possible to orient the float in the direction of the waves and more efficiently convert the energy of sea waves, and is also distinguished by its simple design.

Известное изобретение имеет следующие недостатки:The known invention has the following disadvantages:

Энергия поступательного движения волны не используется. Высокая кинетическая энергия низких волн с большой длиной волны также практически не используется по причине малой амплитуды движения поплавка, при этом для работы генератора требуется громоздкий редуктор с большим передаточным отношением оборотов. При слабом волнении усилие от оперения поплавка может оказаться недостаточным для поворота корпуса на опоре. Из-за указанных недостатков известная волновая электростанция не эффективно преобразует энергию морских волн.The energy of the translational motion of the wave is not used. The high kinetic energy of low waves with a long wavelength is also practically not used due to the small amplitude of the float movement, while the operation of the generator requires a bulky gearbox with a large gear ratio of revolutions. With weak waves, the force from the float plumage may not be sufficient to turn the hull on the support. Due to these shortcomings, the known wave power plant does not effectively convert the energy of sea waves.

Известна прибойная гидроветроэлектростанция (Патент 2478826 С1, прототип).Known surf hydroelectric (Patent 2478826 C1, prototype).

Изобретение относится к энергетике, в частности, к прибойным гидроветроэлектростанциям, и предназначено для выработки электроэнергии за счет преобразования энергии прибойного потока и энергии отливов у берегов морей, океанов и крупных водоемов, а также энергии воздушного потока. Прибойная гидроветроэлектростанция содержит платформу с прорезью, закрепленную на поверхности моря в его прибрежной полосе, роторную установку, размещенную в прорези платформы с нахождением ее части под водой и состоящую из двух роторов, зеркально расположенных на общем валу, механически связанным с валом электрогенератора, каждый из которых выполнен в виде диска с лопастями в форме аэродинамических крыльев, расположенными с зазором относительно общего вала, двух обтекателей, каждый из которых установлен на общем валу перед соответствующим ротором и охватывает зазор между внутренними кромками лопастей, и двух конфузоров, и дополнительную притопленную платформу, закрепленную перед платформой со стороны моря. Торцы лопастей роторов выполнены скошенными к оси общего вала. Конфузоры установлены на периферийных частях торцов лопастей роторов с образованием зазора с соответствующим обтекателем. Изобретение направлено на повышение полноты совместного использования энергии прибойного потока, отливов и воздушного потока, а также упрощение конструкции прибойной гидроветроэлектростанции и ее эксплуатации.The invention relates to energy, in particular to surf hydro wind power plants, and is intended to generate electricity by converting the energy of the surf stream and the energy of low tides off the coast of seas, oceans and large bodies of water, as well as the energy of the air stream. The surf hydro wind power plant contains a platform with a slot fixed on the sea surface in its coastal strip, a rotor installation placed in the slot of the platform with its part under water and consisting of two rotors mirrored on a common shaft mechanically connected to the electric generator shaft, each of which made in the form of a disk with blades in the form of aerodynamic wings located with a gap relative to a common shaft, two fairings, each of which is mounted on a common shaft in front of the corresponding rotor and covers the gap between the inner edges of the blades, and two confusers, and an additional submerged platform fixed in front platform from the sea. The ends of the rotor blades are made beveled to the axis of the common shaft. The confusers are installed on the peripheral parts of the ends of the rotor blades with the formation of a gap with the corresponding fairing. The invention is aimed at increasing the completeness of the joint use of the energy of the surf flow, low tide and air flow, as well as simplifying the design of the surf wind power plant and its operation.

Известная прибойная гидроветроэлектростанция имеет следующие недостатки:Known surf hydroelectric power plant has the following disadvantages:

Ротор, закрепленный на неподвижной платформе, не отслеживает направление ветра и волн, а также уровень воды при приливах и отливах, в результате снижена эффективность работы гидроветроэлектростанции. Ротор, установленный поперек движения волн, и вспомогательное оборудование на платформе во время шторма будут испытывать большие разрушительные нагрузки. Диаметр ротора с неподвижными лопастями ограничен тем, что с увеличением глубины его погружения скорость потока воды резко уменьшается и вода начинает тормозить ротор, поэтому предлагаемый ротор может быть использован для гидроветроэлектростанции малой мощности. Перед диском на роторе создается противодавление для потоков воды и воздуха, уменьшая скорость вращения ротора.The rotor, mounted on a fixed platform, does not track the direction of the wind and waves, as well as the water level at high and low tides, as a result, the efficiency of the hydro wind power plant is reduced. The rotor, installed across the movement of the waves, and the auxiliary equipment on the platform during a storm will experience large destructive loads. The diameter of the rotor with fixed blades is limited by the fact that with an increase in the depth of its immersion, the water flow rate decreases sharply and the water begins to slow down the rotor, so the proposed rotor can be used for a low-power hydro wind power plant. In front of the disk, a counter pressure is created on the rotor for the water and air flows, reducing the speed of rotation of the rotor.

При исследовании отличительных признаков аналогов изобретения не выявлены достаточно простые решения, позволяющие одновременно преобразовывать кинетическую энергию ветра, потоков воды и горизонтального движения волн в электрическую энергию.In the study of the distinctive features of analogues of the invention, sufficiently simple solutions have not been identified that allow simultaneously converting the kinetic energy of wind, water flows and horizontal movement of waves into electrical energy.

Раскрытие сущности изобретения.Disclosure of the essence of the invention.

Решение поставленной задачи по преобразованию кинетической энергии ветра, потока воды и движения волн в электрическую энергию реализовано в предлагаемой волновой установке, представляющей собой закрепленную на морском дне опору, содержащую полость, в которой с возможностью перемещения размещен висящий на канате груз с полостью для воды и индивидуальным управляемым насосом; поворотную платформу, смонтированную наверху опоры и содержащую первый блок, в котором на валу закреплены входной шкив редуктора, подключенного к генератору, и кабельный барабан с токосъемником, и редуктор с генератором, а также -второй блок с электрооборудованием, кабель с выхода которого через токосъемник проведен к потребителю электроэнергии; третий блок, размещенный на поворотной площадке на уровне моря, содержащий шкив для троса и размещенный под ним барабан для кабеля; гидрогенератор, содержащий две турбины, закрепленные на одном валу, две поплавковые камеры, которые через подшипники размещены на концах вала; четвертый блок через подшипники установленный на валу между турбинами, содержащий редуктор, генератор и управляемый насос, подключенный ко входам поплавковых камер; к гидрогенератору прикреплены кабель и трос, который проведен под шкивом третьего блока, над шкивом первого блока и вторым концом прикреплен к грузу в опоре; кабель проведен под барабаном третьего блока, навитый на барабан первого блока и через токосъемник заведен во второй блок.The solution of the task of converting the kinetic energy of wind, water flow and wave motion into electrical energy is implemented in the proposed wave installation, which is a support fixed on the seabed, containing a cavity in which a load hanging on a rope with a cavity for water and an individual controlled pump; a turntable mounted on top of the support and containing the first block, in which the input pulley of the gearbox connected to the generator is fixed on the shaft, and the cable drum with the current collector, and the gearbox with the generator, as well as the second block with electrical equipment, the cable from the output of which is passed through the current collector to the consumer of electricity; a third block placed on the turntable at sea level, containing a cable pulley and a cable drum placed under it; a hydrogenerator containing two turbines mounted on one shaft, two float chambers, which are placed through bearings at the ends of the shaft; the fourth block through the bearings mounted on the shaft between the turbines, containing a gearbox, a generator and a controlled pump connected to the inputs of the float chambers; a cable and a cable are attached to the hydroelectric generator, which is carried under the pulley of the third block, above the pulley of the first block and the second end is attached to the load in the support; the cable is led under the drum of the third block, wound on the drum of the first block and through the current collector is brought into the second block.

Ветер и потоки воды вращают в гидрогенераторе турбины и связанные с ними редуктор и генератор. Полученное на выходе генератора напряжение по кабелю через токосъемник передают во второй блок. Преобразование кинетической энергии горизонтального движения волн в электрическую энергию реализуют за счет смещения гидрогенератора при набегании на него волны. При горизонтальном движении волна воздействует на турбины, ускоряет вращение турбин и увлекает гидрогенератор за собой. Обратное движение гидрогенератора осуществляют под действием груза, размещенного в трубчатой опоре и связанного с гидрогенератором тросом, при этом скорость вращения турбины также увеличивается. Возвратно-поступательное движение троса через шкивы передают на размещенные на опоре в первом блоке редуктор и генератор.The wind and water flows rotate the turbines in the hydroelectric generator and the gearbox and generator associated with them. The voltage obtained at the output of the generator is transmitted through the cable through the current collector to the second unit. The conversion of the kinetic energy of the horizontal movement of waves into electrical energy is realized due to the displacement of the hydrogenerator when the wave runs on it. With horizontal movement, the wave acts on the turbines, accelerates the rotation of the turbines and drags the hydrogenerator along with it. The reverse movement of the hydro generator is carried out under the action of a load placed in a tubular support and connected to the hydro generator by a cable, while the speed of rotation of the turbine also increases. The reciprocating motion of the cable through the pulleys is transmitted to the gearbox and generator placed on the support in the first block.

Погружение гидрогенератора, в зависимости от высоты волн, осуществляют изменением его веса за счет нагнетания воды в поплавковые камеры гидрогенератора или слива воды из них. Во время шторма гидрогенератор может быть опущен на дно моря на висящую под ним подставку.Immersion of the hydrogenerator, depending on the height of the waves, is carried out by changing its weight by pumping water into the float chambers of the hydroelectric generator or draining water from them. During a storm, the hydroelectric generator can be lowered to the bottom of the sea on a stand hanging under it.

Оптимальный ход гидрогенератора при различных высотах волн регулируют изменением веса груза в стояке путем заполнения его полости водой.The optimal stroke of the hydrogenerator at different wave heights is controlled by changing the weight of the load in the riser by filling its cavity with water.

В результате для выработки электрической энергии используют энергию попутного ветра, потока воды и энергию горизонтального движения волн.As a result, the energy of a tailwind, water flow and the energy of horizontal wave movement are used to generate electrical energy.

Сущность изобретения поясняется на чертежах одного из вариантов волновой установки, содержащей опору, который приведен в качестве примера для пояснения принципа работы заявленной волновой установки.The essence of the invention is illustrated in the drawings of one of the options for a wave installation containing a support, which is given as an example to explain the principle of operation of the claimed wave installation.

На фиг. 1 представлена схема установки, вид сбоку.In FIG. 1 shows the scheme of the installation, side view.

на фиг. 2 представлена схема установки, вид сверху.in fig. 2 shows the setup diagram, top view.

на фиг. 3 представлена схема разводки троса и кабеля в третьем блоке.in fig. 3 shows the layout of the cable and cable in the third block.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Волновая установка содержит:Wave set contains:

Трубчатую опору 1, закрепленную на дне моря, в полости которой перемещается на канате груз 2 с полостью для воды и содержащий индивидуальный управляемый насос (на схеме не показан). Наверху опоры 1 смонтирована поворотная платформа 3, на которой установлен первый блок 4, содержащий закрепленные на одном валу и выполненные с одинаковыми диаметрами входной шкив 5 и кабельный барабан 6, редуктор с генератором 7, первый токосъемник 8, второй токосъемник 9 и второй блок 10, содержащий электрооборудование. В нижней части площадки на уровне моря, установлен третий блок 11, содержащий параллельно установленные первый вал 12 с закрепленными на нем шкивами 13 и 14 и второй вал 15 с закрепленными на нем барабаном 16 и шкивом 17. Шкив 14 и шкив 17 охвачены гибкой передачей 18. Шкивы и барабаны вращаются синхронно. Окружные скорости у шкива 13 и барабана 15 одинаковы. Вращение поворотной платформы вокруг опоры осуществляют с помощью управляемого электродвигателя через червячно-шестеренчатую передачу (на схеме не показаны). Плавающий гидрогенератор 19 содержит две однотипные турбины 20 с поворотными лопастями, закрепленными на одном валу 21, поплавковые камеры 22, через подшипники установленные на концах вала 21, четвертый блок 23, расположенный между турбинами 20 и через подшипники установленный на валу 21, содержащий редуктор, генератор и управляемый насос 24, а также подставку 27, расположенную под гидрогенератором 19. Трос 25, который одним концом прикреплен к четвертому блоку 23, проведен под шкивом 13 третьего блока 11, над шкивом 5 первого блока 4 и вторым концом прикреплен к грузу 2 в опоре 1. Кабель 26, подключенный к выходу генератора в четвертом блоке 23, огибает барабан 16, намотан вокруг барабана 6 и через токосъемник 8 заведен в блок 10. Поворотная платформа 3 соединена с опорой 1 через подшипники и может поворачиваться вокруг опоры с помощью червячно-шестеренчатой передачи от управляемого электродвигателя (на схеме не показаны).Tubular support 1, fixed on the sea bottom, in the cavity of which the load 2 moves on a rope with a cavity for water and containing an individual controlled pump (not shown in the diagram). At the top of the support 1, a turntable 3 is mounted, on which the first block 4 is installed, containing the input pulley 5 and the cable drum 6 fixed on the same shaft and made with the same diameters, the gearbox with the generator 7, the first current collector 8, the second current collector 9 and the second block 10, containing electrical equipment. In the lower part of the platform at sea level, the third block 11 is installed, containing the first shaft 12 mounted in parallel with the pulleys 13 and 14 fixed on it and the second shaft 15 with the drum 16 and the pulley 17 fixed on it. The pulley 14 and the pulley 17 are covered by a flexible transmission 18 .Pulleys and drums rotate synchronously. The circumferential speeds of the pulley 13 and the drum 15 are the same. The rotation of the turntable around the support is carried out using a controlled electric motor through a worm-gear transmission (not shown in the diagram). Floating hydrogenerator 19 contains two turbines 20 of the same type with rotary blades mounted on one shaft 21, float chambers 22, through bearings mounted on the ends of the shaft 21, the fourth unit 23, located between the turbines 20 and through the bearings mounted on the shaft 21, containing a gearbox, a generator and a controlled pump 24, as well as a stand 27 located under the hydro generator 19. The cable 25, which at one end is attached to the fourth block 23, is held under the pulley 13 of the third block 11, above the pulley 5 of the first block 4 and the second end is attached to the load 2 in the support 1. Cable 26, connected to the output of the generator in the fourth block 23, goes around the drum 16, wound around the drum 6 and through the current collector 8 is brought into the block 10. The turntable 3 is connected to the support 1 through bearings and can be rotated around the support using a worm-gear transmission from a controlled electric motor (not shown in the diagram).

Работа волновой установки осуществляется следующим образом:The operation of the wave installation is carried out as follows:

Набегающая волна проникает через отверстия в стенке опоры в ее полость. Груз на тросе начинает всплывать. Волна, достигнув гидрогенератора 19, перехлестывает сверху турбины 20, увеличивает скорость вращения турбин, и одновременно волна увлекает гидрогенератор 19 за собой. Вращение турбин 20 через редуктор четвертого блока 23 передается на генератор в четвертом блоке 23 гидрогенератора 19. Горизонтальное смещение гидрогенератора 19 через трос 25, огибающий шкив 13 в блоке 11 и шкив 5 в блоке 4, передается на груз 2. Груз 2, поднимаясь из воды, за счет увеличения своего веса плавно останавливает гидрогенератор 19 и затем, опускаясь, возвращает его в исходное положение. Подъем из воды и опускание груза 2 в воду происходит при свободном перетоке воды между опорой 1 и грузом 2. В нижней части полости опоры канал для перетока воды сужается и груз 2 плавно останавливается. Знакопеременное движение троса 25 через шкив 5 и редуктор передается на генератор 7 в блоке 4. Управление работой насосов в блоке 23 и в полости груза 2 может быть осуществлено с помощью управляющих сигналов дистанционно. По этим сигналам с помощью управляемого насоса 24 регулируют количество воды в поплавковых камерах 22, что дает возможность производить заглубление гидрогенератора 19 в зависимости от высоты волн, а также опускание его на дно перед штормом и подъем его после шторма. При опускании гидрогенератор 19 опирается на дно через подставку 27. Кроме того, с помощью индивидуального управляемого насоса возможна регулировка веса груза 2 в опоре 1 путем заполнения полости груза водой или слива ее, что позволяет поддерживать оптимальный ход гидрогенератора 19 при различных высотах волн. Управляемый насос может нагнетать воду или сжатый воздух. Нагнетание воздуха осуществляют в то время, когда гидрогенератор 19 под действием груза 2 в опоре 1 возвращают в исходное положение. В это время волна уходит и гидрогенератор 19 всплывает на поверхность воды. В результате для выработки электрической энергии используют энергию попутного ветра, потока воды и энергию горизонтального движения волн.The incident wave penetrates through the holes in the wall of the support into its cavity. The load on the cable begins to float. The wave, having reached the hydrogenerator 19, overflows the top of the turbine 20, increases the speed of rotation of the turbines, and at the same time the wave drags the hydrogenerator 19 along with it. The rotation of the turbines 20 through the gearbox of the fourth block 23 is transmitted to the generator in the fourth block 23 of the hydro generator 19. The horizontal displacement of the hydro generator 19 through the cable 25, the enveloping pulley 13 in the block 11 and the pulley 5 in the block 4, is transmitted to the load 2. The load 2, rising from the water , due to the increase in its weight, smoothly stops the hydrogenerator 19 and then, lowering, returns it to its original position. The rise from the water and the lowering of the load 2 into the water occurs with a free flow of water between the support 1 and the load 2. In the lower part of the support cavity, the channel for the flow of water narrows and the load 2 stops smoothly. The alternating movement of the cable 25 through the pulley 5 and the gearbox is transmitted to the generator 7 in the block 4. The operation of the pumps in the block 23 and in the cargo cavity 2 can be controlled remotely using control signals. Based on these signals, using a controlled pump 24, the amount of water in the float chambers 22 is regulated, which makes it possible to deepen the hydrogenerator 19 depending on the height of the waves, as well as lower it to the bottom before a storm and raise it after a storm. When lowering, the hydrogenerator 19 rests on the bottom through the stand 27. In addition, with the help of an individual controlled pump, it is possible to adjust the weight of the load 2 in the support 1 by filling the cavity of the load with water or draining it, which makes it possible to maintain the optimal running of the hydrogenerator 19 at different wave heights. The controlled pump can pump water or compressed air. Air injection is carried out at the time when the hydrogenerator 19 under the action of the load 2 in the support 1 is returned to its original position. At this time, the wave leaves and the hydrogenerator 19 floats to the surface of the water. As a result, the energy of a tailwind, water flow and the energy of horizontal wave movement are used to generate electrical energy.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного результата, следующие:Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the specified result is as follows:

Линейные скорости шкивов для троса и барабанов для кабеля должны быть одинаковы, что позволит избежать растягивающих усилий на кабель. Длина намотанного на барабан 6 кабеля должна превышать максимальное смещение гидрогенератора 19.Linear speeds of rope pulleys and cable drums must be the same to avoid tensile forces on the cable. The length of the cable wound on the drum 6 must exceed the maximum displacement of the hydrogenerator 19.

Гидрогенератор 19 принимает устойчивое положение относительно уровня воды при размещении поплавковых камер на концах гидрогенератора.Hydrogenerator 19 assumes a stable position relative to the water level when float chambers are placed at the ends of the hydrogenerator.

Рабочая часть лопасти легче воды, а вторая половина лопасти относительно ее оси тяжелее воды, поэтому лопасть наверху турбины устанавливается против движения потоков ветра и воды, а лопасть внизу турбины прижимается к ней, уменьшая сопротивление воды вращению турбины.The working part of the blade is lighter than water, and the second half of the blade relative to its axis is heavier than water, so the blade at the top of the turbine is installed against the movement of wind and water flows, and the blade at the bottom of the turbine is pressed against it, reducing the resistance of water to the rotation of the turbine.

При воздействии волн на гидрогенератор 19 его движение должно начинаться с повышенным ускорением для того, чтобы успеть за волной, а завершение движения - с повышенным торможением. Обратное его движение в исходное состояние должно начинаться с большим ускорением, чтобы успеть занять исходное положение и затем плавно завершиться. С этой целью использовано движение груза 2 в частично заполненной водой опоре 1. Начало подъема груза вверх облегчено наполнением полости опоры водой набегающей волны. Груз начинает всплывать при свободном перетоке воды в нижнюю часть трубы. Перед завершением подъема груз выходит из воды и с повышенным усилием останавливает гидрогенератор 19, а затем с повышенным ускорением тянет его в исходное положение. Перед остановкой переток воды между трубой и грузом замедлен, и груз плавно останавливается.When waves act on the hydrogenerator 19, its movement must begin with increased acceleration in order to keep up with the wave, and the end of the movement must begin with increased braking. Its reverse movement to its original state should begin with great acceleration in order to have time to take its original position and then smoothly end. For this purpose, the movement of the load 2 in the support 1 partially filled with water was used. The load begins to float when water flows freely into the lower part of the pipe. Before the completion of the lift, the load leaves the water and stops the hydro generator 19 with increased force, and then pulls it to its original position with increased acceleration. Before stopping, the flow of water between the pipe and the load is slowed down, and the load stops smoothly.

Управляемый насос 24 блока 23 может одновременно или избирательно наполнять поплавковые камеры 22 воздухом или водой, причем выброс воды осуществляют через обратный клапан параллельно оси гидрогенератора и от гидрогенератора. Возможен случай, когда ветер, дувший с моря на берег, меняет направление и начинает дуть с берега в море. При этом гидрогенератор может столкнуться с опорой. В этом случае непрерывно наполняют водой одну из поплавковых камер. Под действием реактивной силы струи воды гидрогенератор, удерживаемый тросом, поворачивается вокруг опоры и синхронно с его поворотом с помощью управляемого электродвигателя поворачивают платформу 4.The controlled pump 24 of the block 23 can simultaneously or selectively fill the float chambers 22 with air or water, and the water is ejected through the check valve parallel to the axis of the hydrogenerator and from the hydrogenerator. It is possible that the wind blowing from the sea to the shore changes direction and begins to blow from the shore to the sea. In this case, the hydro generator may collide with the support. In this case, one of the float chambers is continuously filled with water. Under the action of the reactive force of the water jet, the hydrogenerator, held by the cable, rotates around the support and, synchronously with its rotation, the platform 4 is rotated using a controlled electric motor.

Кабель во избежание его перегибов от волн проложен ниже волн. Во время шторма поплавковые камеры полностью заполняют водой, и гидрогенератор опускается на дно, опираясь на подставку 27. При работе волновой установки на реке используют оборудование, связанное с вращением турбины.The cable is laid below the waves in order to avoid its kinks from the waves. During a storm, the float chambers are completely filled with water, and the hydroelectric generator sinks to the bottom, resting on a stand 27. When operating a wave installation on a river, equipment is used that is associated with the rotation of the turbine.

Claims (1)

Волновая установка, содержащая закрепленную на дне моря опору, наверху которой установлена платформа, генератор и подключенный к нему редуктор, размещенные на платформе на одном валу, две турбины, отличающаяся тем, что установка включает первый, второй, третий и четвертый блоки, опора содержит полость, в которой с возможностью перемещения размещен висящий на канате груз с полостью для воды и индивидуальным управляемым насосом, платформа выполнена поворотной и включает первый блок, содержащий входной шкив редуктора и кабельный барабан с токосъемником, закрепленные на одном валу, и редуктор с генератором, а также второй блок с электрооборудованием, с выхода которого через токосъемник проведен кабель к потребителю электроэнергии, третий блок установлен на поворотной площадке на уровне моря и содержит шкив для троса и размещенный под ним барабан для кабеля, гидрогенератор, две турбины которого закреплены на одном валу, две поплавковые камеры, установленные через подшипники на концах вала, четвертый блок через подшипники установлен на валу между турбинами и содержит редуктор, генератор и управляемый насос, подключенный к входам поплавковых камер, при этом к гидрогенератору прикреплены кабель и трос, который проведен под шкивом третьего блока, над шкивом первого блока и вторым концом прикреплен к грузу в опоре, кабель проведен под барабаном третьего блока, навит на барабан первого блока и через токосъемник заведен во второй блок.A wave installation containing a support fixed on the sea bottom, on top of which a platform is installed, a generator and a gearbox connected to it, placed on the platform on one shaft, two turbines, characterized in that the installation includes the first, second, third and fourth blocks, the support contains a cavity , in which a load hanging on a rope with a cavity for water and an individual controlled pump is placed with the possibility of movement, the platform is made rotatable and includes the first block containing the input pulley of the gearbox and the cable drum with the current collector, fixed on one shaft, and the gearbox with the generator, as well as the second block with electrical equipment, from the output of which a cable is led through the current collector to the consumer of electricity, the third block is installed on a turntable at sea level and contains a pulley for the cable and a drum for the cable placed under it, a hydrogenerator, two turbines of which are fixed on one shaft, two float chambers mounted through bearings at the ends of the shaft, the fourth block is mounted on the shaft between the turbines through bearings and contains a gearbox, a generator and a controlled pump connected to the inlets of the float chambers, while a cable and a cable are attached to the hydro generator, which is carried under the pulley of the third block, above the pulley of the first block and the second end is attached to the load in the support, the cable is led under the drum of the third block, wound on the drum of the first block and through the current collector is brought into the second block.
RU2022113971A 2022-05-23 Wave plant RU2791367C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791367C1 true RU2791367C1 (en) 2023-03-07

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091618A (en) * 1976-06-14 1978-05-30 Jackson Arlyn H Ocean motion power generating system
RU2410566C2 (en) * 2008-12-16 2011-01-27 Ван Диеп Фам Wave plant for obtaining electric energy
WO2011069216A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-16 НОВРУЗОВ, Аскер Мурсап оглы Wave energy plant
RU2478826C1 (en) * 2011-11-03 2013-04-10 Алексей Васильевич Иванайский Inshore hydraulic wind-powered plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091618A (en) * 1976-06-14 1978-05-30 Jackson Arlyn H Ocean motion power generating system
RU2410566C2 (en) * 2008-12-16 2011-01-27 Ван Диеп Фам Wave plant for obtaining electric energy
WO2011069216A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-16 НОВРУЗОВ, Аскер Мурсап оглы Wave energy plant
RU2478826C1 (en) * 2011-11-03 2013-04-10 Алексей Васильевич Иванайский Inshore hydraulic wind-powered plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2367715C (en) Water current turbine sleeve mounting
US7319278B2 (en) Ocean wave generation
CA2614864C (en) The ocean wave energy converter (owec)
US20090212562A1 (en) Method and apparatus for tidal power generation
US10947952B2 (en) Floating wind-wave integrated power generation system
JP5579735B2 (en) Platform for capturing wave energy
RU2459974C1 (en) Wave electric power station
LU500030B1 (en) Oscillating water-column wave energy power generation apparatus combined with tesla turbine
KR101050304B1 (en) Wave power generator
CN103670891A (en) Wave power generation device
RU2791367C1 (en) Wave plant
Erselcan et al. A review of power take-off systems employed in wave energy converters
CN104018980A (en) Pile type wave energy capturing device utilizing plurality of floating bodies
CA3052836A1 (en) Floating drum turbine for electricity generation
CN109469578B (en) Wind power/ocean energy complementary power generation wave-absorbing device
WO2012127486A1 (en) System for generation of electrical power by siphoning sea water at sea shore
RU2775945C1 (en) Wave unit
Aubry et al. Wave energy converters
Duckers Wave energy; crests and troughs
CN202250580U (en) Vertical-shaft waterflow electricity generation system
CN114738189A (en) Novel floating type offshore wind wave comprehensive utilization system
Xiros et al. Ocean Wave Energy Conversion Concepts
Falcão The development of wave energy utilisation
RU2789702C1 (en) Coastal wave power plant
KR101205911B1 (en) Floating generator