SK7008Y1 - Energy conversion system of water currents - Google Patents

Energy conversion system of water currents Download PDF

Info

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
Application number
SK28-2014U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK282014U1 (en
Inventor
ALEXANDER KALISKĂť
Original Assignee
Kalisky Alexander
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 Kalisky Alexander filed Critical Kalisky Alexander
Priority to SK28-2014U priority Critical patent/SK7008Y1/en
Publication of SK282014U1 publication Critical patent/SK282014U1/en
Publication of SK7008Y1 publication Critical patent/SK7008Y1/en

Links

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

The technical solution relates to the conversion of the energy of rivers. In technical solution is used method of a vibration of turbine shaft (8) and a reversible turbine (7), which are positioned in strips below river level and opened to a curve.

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)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Systém premeny energie vodných prúdov využívajúci vrtule ponorené pod hladinu oceánov v mieste tepelných alebo veterných prúdov vody alebo v riečnom prúde, vyznačujúci sa tým, že množina turbín (8) je umiestnená pod hladinou vody a každá z turbín (8) je lankami (15) prichytená v spoločnom uzle do ťahadla (6) a jedna od druhej oddelená profilmi (16), pričom každá z nich obsahuje listy s automatickou zmenou uhlu nastavenia v závislosti na smere axiálneho pohybu a ťahadlo (6) je prichytené na mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu (1) v mieste prepojovacieho bloku (3).A water jet energy conversion system using submerged propellers at the point of thermal or wind water jets or in a river jet, characterized in that a plurality of turbines (8) are located below the water level and each of the turbines (8) is stranded ( 15) attached in a common knot to the drawbar (6) and separated from one another by profiles (16), each containing blades with automatic adjustment of the angle of inclination depending on the direction of axial movement and the drawbar (6) attached to the linear reversing mechanism movement (1) at the interconnection block (3). 2. Systém premeny energie vodných prúdov podľa nároku v bode (1), vyznačujúci sa tým, že mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu (1) pozostáva z reťaze (14), reťazových kolies na voľnobežkách a výstupných meničov energie, ako je elektrický generátor (11) a čerpadlo (12) s výstupným potrubím (13), pričom vratné členy môžu byť pružné elementy alebo vratné lanká (5) vratných turbín (7) prichytené v mieste recipročného bloku (2).Water jet energy conversion system according to claim (1), characterized in that the mechanism for changing the linear reciprocating motion (1) consists of a chain (14), freewheel sprockets and output energy converters such as an electric generator (11) ) and a pump (12) with an outlet pipe (13), wherein the return members may be resilient elements or return cables (5) of the return turbines (7) attached at the location of the reciprocal block (2). 3. Systém premeny energie vodných prúdov podľa návrhov v bodoch la 2, vyznačujúci sa tým, že čerpadlo (12) výstupným potrubím (13) spája každý čiastkový systém s hlavným potrubím, ktoré je pozdĺžne vedené v smere prúdenia, a každý mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu (1) je prichytený na dne, pričom každý systém je pod hladinou s hodnotou ponoru lodí (D), pričom hlavné potrubie ústi do centrálnej vodnej elektrárne.Water jet energy conversion system according to the suggestions in points 1 and 2, characterized in that the pump (12) connects through each outlet system (13) each sub-system to a main line which is longitudinally directed in the flow direction and to each linear return mechanism. of the movement (1) is attached to the bottom, each system being below the water level of the ship (D), the main pipe opening into the central hydroelectric power plant. 4. Systém premeny energie vodných prúdov podľa nárokov v bode la 2, vyznačujúci sa tým, že obsahuje pružné dorazy (4) každého prepojovacieho bloku (3) a recipročného bloku (2) a vratné prepínacie ťahadlo (10), ktoré prepájajú zadné časti turbín (8) a turbín (7) s ponornou bójou prichytenou na dne predpätým šikmým lanom (9).Water jet energy conversion system according to claims 1 and 2, characterized in that it comprises resilient stops (4) of each interconnection block (3) and reciprocal block (2) and a reversible drawbar (10) which interconnect the rear parts of the turbines (8) and turbines (7) with a submersible buoy attached to the bottom by a biased rope (9). 5. Systém premeny energie prúdov podľa nárokov v bodoch 1, 2, 3, 4, vyznačujúci sa tým, že každý mechanizmus zmeny lineárneho vratného pohybu (1) je napojený na dvojicu uvedených sústav turbín (7) a turbín (8) umiestnených paralelne vedľa seba a vzájomne prepojených mechanicky alebo hydraulicky na protibežnosť, pričom každá sústava je spojená so svojou prislúchajúcou reťazou (14) ťahadlom (6) cez členy uhlovej zmeny smeru ťahu a rozteče mechanikou alebo hydraulikou.A power conversion system according to claim 1, 2, 3, 4, characterized in that each mechanism for changing the linear reciprocating motion (1) is connected to a pair of said turbine (7) and turbine (8) systems located parallel to each other. Each and each assembly is connected to its respective chain (14) by a drawbar (6) via angular thrust and pitch spacing members by mechanics or hydraulics.
SK28-2014U 2014-03-03 2014-03-03 Energy conversion system of water currents SK7008Y1 (en)

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)

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