SK7008Y1 - Energy conversion system of water currents - Google Patents
Energy conversion system of water currents Download PDFInfo
- Publication number
- SK7008Y1 SK7008Y1 SK28-2014U SK282014U SK7008Y1 SK 7008 Y1 SK7008 Y1 SK 7008Y1 SK 282014 U SK282014 U SK 282014U SK 7008 Y1 SK7008 Y1 SK 7008Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- turbines
- conversion system
- energy conversion
- attached
- return
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Technické riešenie sa týka systémov na využitie riečnych a morských prúdov vody.The technical solution concerns systems for the utilization of river and sea water streams.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Systémy na využitie kinetickej energie vodných prúdov, ktoré sa v súčasnosti využívajú, sú zložené z axiálnych vodných turbín samostatne alebo viacpočetne postavených na stĺpoch so základom na dne. Základy musia odolávať vysokým momentovým záťažiam alebo turbíny nie sú umiestnené v optimálnom prúde. Malé rýchlosti prietoku a vysoké sily spôsobujú potrebu vysokého prevodu do rýchla pre generátor.The systems currently in use for the kinetic energy utilization of water jets are composed of axial water turbines, either individually or multiply mounted on pillars with a base on the bottom. The foundations must be able to withstand high torque loads, or the turbines are not positioned in the optimum current. Low flow rates and high forces cause the need for a high speed to the generator.
Systémy, ktoré používajú vodné čerpadlá, tlačia vodu na breh do vodnej elektrárne bez potreby hermetizovať elektronické generátory každej malej jednotky.Systems that use water pumps push water ashore into a hydroelectric power plant without the need to hermetize the electronic generators of each small unit.
Veľký prierez prietoku vody využívajú vyvíjané jednotky upútaného krídla, na ktorom je vysokootáčková turbína s generátorom. Systém vyžaduje kvalitné tesnenie hriadeľa. Straty účinnosti tesnením a odporom rotujúceho dlhého kotevného lana a elektrického kábla sú limitujúci faktor.A large cross-section of the water flow is utilized by the developed winged units with a high-speed turbine with a generator. The system requires a high quality shaft seal. Losses of efficiency by sealing and resistance of a rotating long anchor rope and electrical cable are a limiting factor.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Technické riešenie podľa vynálezu znižuje nevýhody súčasného stavu tým, že množina turbín je umiestnená pod hladinou vody v optimálnej hĺbke v tvare širokého oblúka a každá z turbín je lanami prichytená v spoločnom uzle do spoločného ťahadla a jedna od druhej oddelená profilmi. Každá turbína má naklápacie listy, ktorých uhol nastavenia sa automaticky analógovo mení pri relatívnej zmene relatívnej axiálnej rýchlosti prúdenia vody. Turbíny ťahané proti prúdu majú záporný uhol nastavenia a moment síl C proti vztlaku U na profil listu je menší zníženou odstredivou silou závažiek na ramenách rotora turbíny. Energia dvojnásobnej rýchlosti vody sa ukladá do rotačnej energie listov turbíny a odovzdáva pri ťahu v súbežnom výkmite turbín s vyšším uhlom nábehu od síl odstredivých. Spomalenie toku vody je výrazné a tomu zodpovedá aj účinnosť premeny kinetickej energie. Ťahadlo svojím nesymetrickým ťahom roztáča mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu napojením na prepojovací blok reťazí na voľnobežkách.The technical solution according to the invention reduces the disadvantages of the state of the art in that a plurality of turbines are positioned below the water surface at an optimum depth in the form of a wide arc and each of the turbines is attached in a common knot to a common rod and separated by profiles. Each turbine has tilting blades whose angle of adjustment automatically changes analogously when the relative axial flow rate of the water changes. The upstream turbines have a negative setting angle and the torque C against the buoyancy U on the blade profile is less reduced by the centrifugal force of the weights on the turbine rotor arms. The energy of twice the speed of the water is stored in the rotational energy of the turbine blades and is transmitted by the centrifugal force of the turbines with a higher angle of attack when drawn in parallel. The deceleration of the water flow is significant, and this is also reflected in the efficiency of kinetic energy conversion. With its asymmetrical pull, the drawbar rotates the mechanism for changing the linear reciprocating motion by connecting it to a chain link block on freewheels.
Mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu ďalej pozostáva z reťazových kolies na voľnobežkách, ktoré v jednom smere točia hriadeľ viacnásobne uložený v ložiskách a na ktorom sú zotrvačné hmoty rotorov výstupných meničov energie, ako je elektrický generátor alebo čerpadlo s výstupným potrubím. Menší odpor vody pri vratnom pohybe turbín uskutočňujú vratné členy svojou pružnosťou alebo ťahom od vratných turbín s menšou súčtovou plochou, ktorých vratné lanká ťahajú prepojovací recipročný blok všetkých reťazí.The mechanism of changing the linear reciprocating motion further comprises sprocket wheels on freewheels that rotate the shaft multiple times in the bearings in one direction and on which the inertia masses of the rotors of the output energy converters, such as an electric generator or a pump with an outlet pipe, are rotated. Less water resistance in the reciprocating movement of the turbines is achieved by the return members by their resilience or pull from the return turbines with a smaller sum surface, whose return cables pull the interconnecting reciprocating block of all chains.
Napájanie centrálnej vodnej elektrárne tlakovou vodou umožňuje napojenie výstupných potrubí početných čiastkových systémov do hlavného potrubia. Každý mechanizmus lineárneho vratného pohybu je prichytený na dne riečnych tokov v rade dolu prúdom, pričom vrch systému je vo výške nastavenej napätím od šikmého lana upútanou ponornou bójou a ťahadlom na zadnú stranu rotorov turbín. Hĺbka ponorenia umožňuje ponor D pre lode. V mori je výška pracovnej polohy nastavená ponornou plošinou, bójami a dĺžkou kotevných lán tak, aby turbíny umožňovali pohyb lodí, ale boli čo najbližšie povrchu.The pressurized water supply of the central hydroelectric power plant allows the connection of the outlet pipes of numerous sub-systems to the main pipe. Each linear reciprocating mechanism is attached to the bottom of the river streams in a row downstream, the top of the system being tethered by a submersible buoy and a drawbar to the rear of the turbine rotors at a height adjusted by tension from the slope. The depth of immersion allows dive D for ships. In the sea, the height of the working position is adjusted by the submersible platform, the buoys and the length of the anchor ropes so that the turbines allow the ships to move but are as close to the surface as possible.
Zmenu nastavenia sklonu listov turbíny spôsobujú vratné sily a zmena smeru prúdenia. Preto systém obsahuje vratné ťahadlá na ponorných bójach a vratné dorazové pružiny. Štartovací impulz môže zabezpečiť akákoľvek sila pôsobiaca na výchylku z rovnovážnej polohy, napr. krútiaci moment z motora v mieste elektrického generátora alebo prúd vody do čerpadiel z opačnej strany (z výtoku).Reversing forces and changing the flow direction cause the turbine blades to tilt. For this reason, the system includes return bars on submersible buoys and return stop springs. The starting pulse can provide any force acting on the deflection from the equilibrium position, e.g. torque from the motor at the location of the electric generator or water flow to the pumps from the opposite side (from the outlet).
Zníženie potreby zotrvačných hmôt na hriadeli výstupného meniča energie (mechanizmu zmeny lineárneho vratného pohybu) umožňuje recipročný pohyb dvoch paralelne umiestnených systémov na dve nezávislé voľnobežky. Dve recipročne kmitajúce ťahadlá sú potom vedené šikmo po kladkách a vzájomne rozovreté každé na svoju stranu alebo je uplatnený iný spôsob prenosu ťažnej sily (zboku cez výkyvné páky, hydraulikou atď.).Reducing the need for inertia masses on the output power converter shaft (the mechanism of changing the linear reciprocating motion) allows reciprocal movement of two parallel placed systems to two independent freewheels. The two reciprocating oscillating rods are then guided obliquely on the pulleys and mutually splayed to each other or a different method of transmitting tractive force (laterally through the pivot levers, hydraulics, etc.) is applied.
Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing
Na obrázku 1 je bežný pohľad na schému systému s čiastkovými rezmi hriadeľa mechanizmu zmeny lineárneho vratného pohybu a osky uhlového nastavenia listov turbíny (A - A).Figure 1 is a conventional view of a schematic of a partial sectional view of a shaft of the mechanism of changing the linear reciprocating motion and the angle adjustment axis of the turbine blades (A-A).
Na obrázku 2 je pohľad zhora na schému systému.Figure 2 is a plan view of the system.
SK 7008 Υ1SK 7008 Υ1
Príklad uskutočneniaExample
Riečna elektráreň pre miesto bez možností prehradiť riečny tok. Elektráreň je na brehu rieky, najlepšie veľtoku. Hlavné potrubie privádza tlakovú vodu od jednotlivých čiastkových systémov, ktorých turbíny 8 prehradzujú dno rieky jedným oblúkom alebo dvoma oblúkmi do výšky bez ohrozenia lodí s ponorom D. Rozteč systémov v smere toku je optimalizovaná tak, aby indukcia od trenia vrstiev vody čo najviac ovplyvnila celý prierez toku vody s cieľom využitia potenciálu a zníženia rýchlosti toku s nepriaznivým účinkom na lodnú dopravu. Turbíny 7 a turbíny 8 sa uvedú do axiálne kmitavého pohybu spätným prúdom vody do potrubí 13 až po pružné dorazy 4. Vratný tlak pružín a ťah hriadeľ 10 na turbíny 8 spôsobia výkmit v smere toku, pričom smer prúdenia vody na listy prestaví uhly nastavenia listov do vyšších vztlakových síl (reálnych uhlov nábehu). Sústava ťahá reťaze 14 na voľnobežkách do záberu a čerpadlá 12 tlačia vodu do výstupných potrubí 13. Vratné turbíny 7 pri nízkom odpore a zápornom sklone listov zbierajú energiu do zotrvačnosti listov. V koncovom úvrate ťahadla 10 náklonom kotevných lán 9 a bójami zastavujú ďalší pohyb, zvyšuje sa vztlak na listoch vratných turbín 7 a sústava sa uvedie do recipročného pohybu. Kmity trvalé roztáčajú hriadeľ cez voľnobežky reťazami 14 a čerpadlá 12 tlačia vodu do vodnej elektrárne v centre na brehu. Jednotky ako čiastkové systémy sú výkonnejšie než len dvojice turbín na stĺpoch, pretože zberajú celú šírku rieky, tým sú čerpadlá účinnejšie a nepotrebujú ďalší prevod do rýchla. Stúpa stupeň využitia potenciálu rieky a klesajú špecifické náklady tiež z dôvodu nepotrebnej priehrady. Cena 1 kWh na výstupe z vodnej elektrárne môže klesnúť na 0,02 €.A river power plant for a site without the possibility of damming the river flow. The power plant is on the banks of the river, preferably the high water. The main pipe supplies pressurized water from the individual sub-systems whose turbines 8 cross the bottom of the river by one or two arches to a height without jeopardizing the D-boats. The spacing of the downstream systems is optimized so that the induction from friction of the water layers affects as much as possible water flow to exploit the potential and reduce the flow rate with an adverse effect on shipping. The turbines 7 and the turbines 8 are moved in an axial oscillating motion by the return of the water into the pipe 13 up to the elastic stops 4. The return pressure of the springs and the thrust of the shafts 10 on the turbines 8 cause oscillations in the flow. higher buoyancy forces (real lead angles). The system pulls the chains 14 on the freewheels into engagement and the pumps 12 push the water into the outlet ducts 13. The return turbines 7 at low resistance and negative blade inclination collect energy into the leaf inertia. At the end dead center of the drawbar 10 by tilting the anchoring ropes 9 and the buoys stop further movement, the buoyancy on the blades of the return turbines 7 increases and the assembly is reciprocated. The oscillations constantly rotate the shaft through the freewheel chains 14 and the pumps 12 push the water into the hydroelectric power plant at the center of the shore. Units like sub-systems are more powerful than just pairs of turbines on pillars because they collect the entire width of the river, making the pumps more efficient and do not need additional gear to speed. The degree of exploitation of the river's potential is increasing and specific costs are also decreasing due to the unnecessary dam. The price of 1 kWh at the output of the hydroelectric power plant may fall to € 0.02.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK28-2014U SK7008Y1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Energy conversion system of water currents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK28-2014U SK7008Y1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Energy conversion system of water currents |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK282014U1 SK282014U1 (en) | 2014-08-05 |
SK7008Y1 true SK7008Y1 (en) | 2015-01-07 |
Family
ID=51229713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK28-2014U SK7008Y1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Energy conversion system of water currents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK7008Y1 (en) |
-
2014
- 2014-03-03 SK SK28-2014U patent/SK7008Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK282014U1 (en) | 2014-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7839009B2 (en) | Buoyant blade free stream tidal power device | |
US7661922B2 (en) | Installation for harvesting energy of tides (IHET) in shallow waters | |
AU2020236379B2 (en) | Systems and methods for hydro-based electric power generation | |
EP2906816B1 (en) | Device for generating hydroelectric energy | |
US20100045046A1 (en) | Force fluid flow energy harvester | |
US20120086207A1 (en) | Simplified Paddlewheel Energy Device | |
JP2007506018A (en) | Underwater power generation system | |
CA3023356A1 (en) | Tidal current generator | |
US9222460B2 (en) | Conveyor-type system for generating electricity from water currents | |
CN105464895A (en) | Tidal current generating water turbine | |
US11549480B2 (en) | Floating drum turbine for electricity generation | |
US20170175703A1 (en) | Apparatus For Converting Or Absorbing Energy From A Moving Body Of Water | |
CN108425785B (en) | Method for generating electricity by using water flow | |
SK7008Y1 (en) | Energy conversion system of water currents | |
EP3164597B1 (en) | Device for generating hydro-electric energy | |
WO2010122566A2 (en) | Movable water turbine for power generation from sea waves/flowing water | |
US20240141865A1 (en) | Power plant | |
US11913424B1 (en) | River, ocean and tidal current energy production | |
US10738755B1 (en) | Hydrostatic pressure turbines and turbine runners therefor | |
Plummer et al. | Power systems | |
KR101183378B1 (en) | Multy Screw Type Hydraulic Turbine | |
KR20230163314A (en) | Multi-helical sail variable wing turbine for tidal current power generation | |
CN103803027A (en) | Tunnel belt type water flow power generating wharf boat | |
WO2004090325A1 (en) | Reciprocating blade system for energy extraction from currents | |
BG109645A (en) | Zero head water turbine |