RU2817579C1 - Волновая энергоустановка - Google Patents
Волновая энергоустановка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817579C1 RU2817579C1 RU2023123004A RU2023123004A RU2817579C1 RU 2817579 C1 RU2817579 C1 RU 2817579C1 RU 2023123004 A RU2023123004 A RU 2023123004A RU 2023123004 A RU2023123004 A RU 2023123004A RU 2817579 C1 RU2817579 C1 RU 2817579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- wave
- power take
- power plant
- level
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к волновой энергоустановке для выработки электроэнергии. Энергоустановка включает в себя проходную для волн опорную конструкцию 3 с рабочей площадкой 14 выше уровня волнового воздействия, расположенные на ней валы 9 отбора мощности с муфтами 21 одностороннего вращения соединены с рабочими грузами 19* и 19, расположенными соответственно в зоне волнового воздействия над и под уровнем спокойной воды. Каждый вал 9 расположен между двумя рядами шарнирно закрепленных на опорных подушках 16 двуплечих рычагов 4 и соединен с ними натяжными тросами 17, имеющими тяги 18 с грузами 19* и 19. Грузы 19*, установленные над уровнем спокойной воды и уравновешенные противовесом 12 при прогибе натяжного троса 17, выполнены с положительной плавучестью. Изобретение направлено на упрощение системы передачи усилий от вала отбора мощности к потребителю. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к использованию возобновляемых источников энергии ветровых волн для выработки электроэнергии.
Известен модуль гравитационно-волновой энергоустановки для преобразования энергии ветровых волн, имеющий два первичных вала отбора мощности, установленных параллельно друг другу, с муфтами одностороннего вращения и двуплечими рычагами, соединенные друг с другом натяжными тросами и с рабочими грузами, расположенными в зоне волнового воздействия (см. патент №189283 RU, 26.03.2018 г.).
Недостатком этого устройства является неполное использование энергии волны, т.к. рабочим телом, расположенного центром своего объема на уровне спокойной воды, используется только половина высоты волны, два первичных вала отбора мощности устройство имеют поперечный ведомый вал и вал отбора мощности потребителя. Все четыре вала соединены друг с другом зубчатыми передачами, что делает передачу энергии потребителю сложной и энергозатратной.
Известен многорядный береговой преобразователь энергии ветровых волн, включающий в себя установленные параллельно друг другу валы отбора мощности с муфтами одностороннего вращения и двуплечие рычаги на каждом валу, соединенные друг с другом натяжными тросами, имеющие тяги с рабочими грузами, расположенными на акватории в зоне волнового воздействия под и над уровнем спокойной воды (см. патент №149465 UA, 18.02.2020 г.).
Недостатком этого устройства является потеря энергии при передаче вращательных моментов на ведомый вал из-за разности в скорости вращения валов отбора мощности, а также сложность регулирования длины натяжных тросов при наличии упругих и остаточных деформаций.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования волновой энергоустановки, в которой каждый вал отбора мощности работает автономно и не связан с работой других валов, упрощена система передачи усилий от вала отбора мощности к потребителю, регулируется усилие в натяжных тросах, увеличивается усилие, передаваемое на вал отбора мощности от рабочего тела.
Технический результат достигается тем, что в предложенном изобретении волновая энергоустановка, включающая в себя проходимую для волн опорную конструкцию с рабочей площадкой выше уровня волнового воздействия, расположенные на ней валы отбора мощности с муфтами одностороннего вращения соединены с рабочими грузами, расположенными в зоне волнового воздействия над и под уровнем спокойной воды, Согласно изобретению, каждый вал отбора мощности расположен между двумя рядами шарнирно закрепленных на опорных подушках двуплечих рычагов и соединен с ними натяжными тросами, имеющими тяги с рабочим грузом при этом рабочие грузы, установленные над уровнем спокойной воды и уравновешенные противовесом при прогибе натяжного троса выполнены с положительной плавучестью.
Кроме того, каждый вал отбора мощности выполнен из соединенных между собой сборных секций и подсоединен к электрогенератору
Кроме того, противовес выполнен с возможностью его перемещения и фиксации по горизонтальному плечу двуплечего рычага.
Между совокупностью отличительных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом существует следующая система причинно-следственных связей.
Установка каждого вала отбора мощности между двумя шарнирно закрепленными на опорных подушках двуплечих рычагов, позволяет осуществить прием усилий рабочих грузов на один вал с двух сторон без взаимодействия с другими валами, что обеспечивает автономность его работы, а выполнение вала отбора мощности из сборных секций и соединение его с электрогенератором позволяет исключить вал отбора мощности потребителя, и обеспечивает сборку и регулировку длины вала в зависимости от мощности и оптимального режима работы подсоединенного электрогенератора.
Перемещение противовеса по горизонтальному плечу рычага и возможность его закрепления позволяет менять провис натяжного троса, чем регулируются усилия, передаваемые на вал отбора мощности от рабочего груза.
Положительная плавучесть рабочего груза, расположенного над уровнем спокойной воды создает минимальный момент сил при его контакте с водой, что обеспечивает создание противовесом максимальной разницы моментов, передаваемого на вал отбора мощности.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 показан план волновой энергоустановки;
На фиг. 2 - разрез I-I, где:
1 - Акватория,
2 - грунт,
3 - опорные конструкции,
4 - двуплечие рычаги,
5 - уровень спокойной воды,
6 - верхняя граница гребня волны,
7 - нижняя граница впадины волны,
8 - опорная подушка вала отбора мощности,
9 - вал отбора мощности,
10 - рычаг рабочего груза,
11 - рычаг противовеса,
12 - противовес,
13 - ограничитель движения противовеса,
14 - рабочая площадка волновой энергоустановки,
15 - шарнир двуплечего рычага,
16 - опорная подушка двуплечего рычага,
17 - натяжной трос,
18 - тяга рабочего груза,
19 - рабочий груз,
19* - рабочий груз с положительной плавучестью,
20 - соединительные фланцы вала отбора мощности,
21 - муфта одностороннего вращения,
22 - редуктор,
23 - электрогенератор,
24 - система преобразователей электроэнергии,
25 - электрическая подстанция.
Волновая энергоустановка работает следующим образом.
Рабочая площадка волновой энергоустановки 14 устанавливается на опорных конструкциях 3 в виде опорных стоек над акваторией 1 таким образом, чтобы волны свободно проходили под рабочей площадкой 14.
Валы отбора мощности 9 установлены на рабочей площадке 14, соединяются с рядами двуплечих рычагов 4, расположенных по обе стороны вала отбора мощности 9 натяжным тросом 17, по центру которого закреплена тяга 18 с рабочими грузами 19 и 19*.
Рабочий груз с положительной плавучестью 19* устанавливается над уровнем спокойной воды 5 и уравновешивается противовесом 12 при прогибе натяжного троса 17 и работает только при прохождении гребня волны 6. Находясь в водной среде при прохождении гребня волны 6, рабочий груз максимально уменьшает свои весовые параметры, что обеспечивает максимальный вращающий момент при опускании рычага противовеса 11, который через муфту одностороннего вращения 21 передается на вал отбора мощности 9.
Рабочий груз 19 устанавливается ниже уровня спокойной воды 5 и уравновешивается противовесом 12 при горизонтальном положении натяжного троса 17 и работает только при прохождении впадины волны 7. При прохождении впадины волны 7, находящийся в воздушной среде рабочий груз 19 увеличивает свой вес, образуя вращательный момент, который через муфту одностороннего вращения передается на вал отбора мощности 9.
Вращение вала 9 через редуктор 22 передается электрогенератору 23, который вырабатывает электроэнергию и через систему преобразователей электроэнергии 24 передается на электрическую подстанцию 25 для потребителя.
На одной рабочей площадке волновой энергоустановки одновременно размещены несколько валов отбора мощности, работающих независимо друг от друга, а также резервные валы отбора мощности, используемые при пиковых нагрузках и имеющие различные характеристики по размеру и мощности вала.
Claims (3)
1. Волновая энергоустановка для выработки электроэнергии, включающая в себя проходную для волн опорную конструкцию с рабочей площадкой выше уровня волнового воздействия, расположенные на ней валы отбора мощности с муфтами одностороннего вращения соединены с рабочими грузами, расположенными в зоне волнового воздействия над и под уровнем спокойной воды, отличающаяся тем, что каждый вал отбора мощности расположен между двумя рядами шарнирно закрепленных на опорных подушках двуплечих рычагов и соединен с ними натяжными тросами, имеющими тяги с рабочими грузами, при этом рабочие грузы, установленные над уровнем спокойной воды и уравновешенные противовесом при прогибе натяжного троса, выполнены с положительной плавучестью.
2. Волновая энергоустановка для выработки электроэнергии по п. 1, отличающаяся тем, что каждый вал отбора мощности выполнен из соединенных между собой сборных секций и подсоединен к электрогенератору.
3. Волновая энергоустановка для выработки электроэнергии по п. 1, отличающаяся тем, что противовес выполнен с возможностью его перемещения и фиксации по горизонтальному плечу двуплечего рычага.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817579C1 true RU2817579C1 (ru) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001092644A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-12-06 | Niels Arpe Hansen | Wavepowermachine |
KR20100117467A (ko) * | 2009-04-24 | 2010-11-03 | 이행남 | 파력 발전장치 |
DE102017009309A1 (de) * | 2017-10-07 | 2019-04-11 | Adolf Funk | Wellenkraftwerk mit zwei auf der Wasseroberfläche schwimmenden Behälter eingebunden in je einem Hebel- Antriebssystem. |
RU189283U1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-05-17 | Частное акционерное общество "Укргидропроект" | Модуль гравитационно-волновой энергоустановки |
UA149465U (uk) * | 2020-02-18 | 2021-11-24 | Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Гідротехпроект" | Багаторядний береговий перетворювач енергії вітрових хвиль |
RU2796293C1 (ru) * | 2022-10-21 | 2023-05-22 | Владимир Викторович Михайлов | Волновая гидроэлектростанция |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001092644A1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-12-06 | Niels Arpe Hansen | Wavepowermachine |
KR20100117467A (ko) * | 2009-04-24 | 2010-11-03 | 이행남 | 파력 발전장치 |
DE102017009309A1 (de) * | 2017-10-07 | 2019-04-11 | Adolf Funk | Wellenkraftwerk mit zwei auf der Wasseroberfläche schwimmenden Behälter eingebunden in je einem Hebel- Antriebssystem. |
RU189283U1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-05-17 | Частное акционерное общество "Укргидропроект" | Модуль гравитационно-волновой энергоустановки |
UA149465U (uk) * | 2020-02-18 | 2021-11-24 | Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Гідротехпроект" | Багаторядний береговий перетворювач енергії вітрових хвиль |
RU2796293C1 (ru) * | 2022-10-21 | 2023-05-22 | Владимир Викторович Михайлов | Волновая гидроэлектростанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4392060A (en) | Wind and water power generator | |
US7315092B2 (en) | Wave powered electric generating device | |
US9885336B2 (en) | Wave power generation system | |
CA2685163C (en) | Device for wave-powered generator | |
AU2012236882B2 (en) | Pitch driven wave energy converter devices and systems | |
WO2010022165A1 (en) | Ocean wave power generator | |
US8937395B2 (en) | Ocean floor mounting of wave energy converters | |
GB2431207A (en) | Flow alignment device for tidal generating apparatus | |
CN103109080A (zh) | 一种智能控制的波浪能发电厂系统 | |
WO2013060204A1 (zh) | 浮体钢绳与齿条飞轮组海浪发电系统 | |
KR20090100223A (ko) | 수류로부터 전기 에너지를 획득하기 위한 회전가능 에너지발생 시설 | |
CN103344865B (zh) | 浮体绳轮波浪发电陆地模拟试验平台 | |
CN101974897A (zh) | 漂浮船式槽型叶片负荷可调控水轮机水力发电站 | |
KR20080025278A (ko) | 파력 발전시스템 | |
RU2817579C1 (ru) | Волновая энергоустановка | |
CN201873974U (zh) | 漂浮船式槽型叶片负荷可调控水轮机水力发电站 | |
EP2459869A1 (en) | Wave current plant and method thereof | |
WO2012131705A2 (en) | A device for generating electrical energy using ocean waves | |
WO2024093363A1 (zh) | 一种波浪能发电装置 | |
Amarkarthik et al. | Laboratory experiment on using non-floating body to generate electrical energy from water waves | |
KR20160017086A (ko) | 수류 또는 해류 터빈 | |
US20130118176A1 (en) | Regenerative offshore energy plant | |
US20170167468A1 (en) | System for hydrokinetic energy conversion of a fluid current | |
RU189283U1 (ru) | Модуль гравитационно-волновой энергоустановки | |
RU2115825C1 (ru) | Ветряная электростанция парусная-3 (вэпг-3) |