UA103408C2 - Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками - Google Patents
Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками Download PDFInfo
- Publication number
- UA103408C2 UA103408C2 UAA201202149A UAA201202149A UA103408C2 UA 103408 C2 UA103408 C2 UA 103408C2 UA A201202149 A UAA201202149 A UA A201202149A UA A201202149 A UAA201202149 A UA A201202149A UA 103408 C2 UA103408 C2 UA 103408C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- water
- air
- pumps
- wind
- wave
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Description
Винахід належить до гідроенергетики і може бути використаний при виробленні електроенергії в комплексі з хвильовими і вітровими енергоустановками.
Відома хвильова пневмо-гідроакумулююча електростанція, в якій хвильові енергоустановки з'єднані приводами з компресорними установками, стисле повітря від яких спрямовується в повітрозбірник і подається по повітроводу в гідроакумулюючі ємності (див. патент ША Мо 90949,
Е 03 В 13/00, 2008 р.).
Недоліком цієї установки є мала продуктивність компресора через складність хвильового приводу до компресорних установок унаслідок невідповідності швидкості обертання хвильової турбіни і необхідної швидкості при обертанні компресорного пристрою.
Відома також занурена хвильова електростанція, у якій використовується гідростатичний тиск глибини занурення турбіни для створення її робочого напору з відведенням води від турбіни в ізольований від водного довкілля витратний резервуар із застосуванням відкачування води з витратного резервуару водяними насосами, що мають привід від хвильових енергоустановок (див. патент ША 95525, Е 03 В 13/14, 2011 р.).
Недоліком такого способу роботи зануреної електростанції є те, що хвильова енергоустановка для відкачування води є єдиним джерелом отримання енергії для роботи зануреної електростанції. При припиненні роботи хвильової енергоустановки робота електростанції після заповнення витратних резервуарів припиняється. Резервний запас енергії відсутній.
В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу роботи зануреної електростанції спільно з хвильовою і вітровою енергоустановками, при якому відбувається накопичення потенційної енергії за рахунок сумарної енергії хвильових і вітрових енергоустановок, а робота зануреної електростанції забезпечується розподілом і витратою потенційної енергії у вигляді об'ємів стислого повітря для спорожнювання її витратних резервуарів.
Поставлене задача розв'язується тим, що у запропонованому способі роботи зануреної електростанції що включає використання гідростатичного тиску від глибини занурення гідротурбіни для створення її робочого напору, відведення води від турбіни в ізольований від водного довкілля витратний резервуар з ізольованою секцією, переміщення об'ємів води
Зо водяними насосами, що мають привід від хвильових енергоустановок, накопичення стиснутого повітря в повітрозбірнику і його використання для створення тиску, згідно з винаходом, одна частина водяних насосів підключена до приводів від вітродвигунів, до іншої частини насосів підключені приводи від хвильових енергоустановок, а самі водяні насоси з'єднані через напірні і всмоктувальні трубопроводи з попарно встановленими герметичними на половину заповненими водою ємностями і перекачують воду по черзі з однієї ємності в іншу, стискуючи закачуваною водою повітря, що знаходиться в ємностях.
Крім того, при закачуванні води в герметичну ємність стиснуте повітря через випускний клапан спрямовується в повітрозбірник, створюючи запас потенційної енергії, а при відкачуванні води з герметичної ємності до неї по повітроводу через впускний клапан надходить атмосферне повітря.
Крім того, спорожнювання витратного резервуара виконується шляхом відкачування води водяними насосами, які мають пневматичний привід.
Між сукупністю відмітних ознак технічного вирішення, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступна система причинно-наслідкових зв'язків.
Підключення однієї частини водяних насосів до приводів від вітродвигунів, а іншої частини - до хвильових енергоустановок дозволяє використовувати як вітрову, так і хвильову енергію для перекачування води з однієї попарно з'єднаної герметичної ємності в іншу, утворюючи водою, що перекачується, об'єми стислого повітря і направити його через випускний клапан в повітрозбірник для створення і поповнення запасу потенційної енергії, що забезпечує роботу зануреної електростанції.
Подавання стиснутого повітря до водяних насосів, які мають пневматичний привід, дозволяє виконувати відкачування води з витратного резервуара у водне довкілля з відведенням відпрацьованого повітря по повітроводу у атмосферу, що забезпечує постійну роботу зануреної електростанції.
Запропоноване технічне вирішення пояснюється кресленням, де: на фіг. 1 зображений подовжній розріз по осі електростанції, витратних резервуарах і герметичних ємностям.
На фіг. 2 - схема обв'язування двох герметичних ємностей всмоктувальними і напірними трубопроводами при роботі двох насосів.
Де: бо 1 - герметичний корпус
2 - Гідротурбіна
З - Витратний резервуар 4 - Водовідвідний трубопровід - Насосна камера 5 6 - Водяні насоси з пневмоприводами 7 - Напірний патрубок насоса 8 - Всмоктувальна труба насоса 9 - Повітровід для скидання підвищеного тиску повітря - Герметична ємність 10 11 - Повітрозбірник 12 - Повітровід високого тиску 13 - Вентиль повітроводу високого тиску 14 - Випускний клапан герметичної ємності - Повітровід подачі атмосферного повітря 15 16 - Вентиль повітроводу 17 - Хвильова енергоустановка 18 - Привід до насосів від енергоустановки 19 - Вітрова енергоустановка - Водяний насос 20 21 - Вентиль всмоктувального трубопроводу 22 - Вентиль напірного трубопроводу 23 - Всмоктувальний трубопровід 24 - Напірний трубопровід - Зона хвильової дії. 25 Реалізація запропонованого способу використання хвильової і вітрової енергії при роботі зануреної електростанції відбувається таким чином.
З'єднані попарно герметичні ємності 10 наполовину заповнюються водою. За наявності хвилювання або вітру на акваторії хвильові 17 і вітрові 19 енергоустановки через приводи 18 приводять в дію насоси 20. Через трубопроводи 23 виконується відкачування води з ємності
Зо (2) у ємність (Тр), при цьому вентилі з індексом (1) відкриті як на всмоктувальних трубопроводах 23 так і на напірних 24. Вентилі з індексом (2) закриті. Вода з ємності (2"р) перекачується в ємність (Тр), рівень води в ній підвищується і стискує повітря, що розташоване у верхній частині ємності 10. Через повітровід 15 при відкритому вентилі 16 в ємність (2'р) надходить атмосферне повітря. У ємності (1'р) повітровід перекритий вентилем 16. При отриманні заданого тиску повітря в ємності (Ір) відкривається випускний клапан 14 і порція стиснутого повітря потрапляє у повітрозбірник 11.
Для перекачування води з ємності (1'р) в ємність (2'р) вентиля з індексом (2) відкриваються, а з індексом (1") закриваються. Перекривається повітровід 15 вентилем 16 на ємності (2"р), а на ємності (1'р) відкривається вентиль 16 повітроводу 15.
При роботі насосів рівень води, що піднімається, в ємності (2'р) стискує повітря у верхній частині ємності і при досягненні заданого тиску відкривається випускний клапан 14, порція стиснутого повітря потрапляє в повітрозбірник 11 з герметичної ємності (2'р).
При наповненні повітрозбірника 11 стиснутим повітрям відбувається накопичення потенційної енергії, при наявності якої виконується запуск гідротурбіни 2 зануреної електростанції. Вода від турбіни 2 по водовідвідному трубопроводу 4 спрямовується у витратний резервуар 3. При наповненні витратного резервуара З водою по повітроводу високого тиску 12 через відкритий вентиль 13 з повітрозбірнику 11 подається стиснуте повітря на пневматичний привід насосів 6. При їх роботі через всмоктувальну трубу 8 відбувається забір води з витратного резервуара З і через насос 6 вода скидається по напірному патрубку 7 в навколишнє водне середовище.
Відпрацьоване повітря з насосної камери 5 по повітроводу для скидання підвищеного тиску повітря 9 виводиться в атмосферу.
Наповнення і спорожнення витратного резервуара З відбувається одночасно, що забезпечує постійну роботу зануреної електростанції.
Занурена електростанція працює за наявності хвильової дії на хвильові енергоустановки, а також за наявності вітру для роботи вітрових приводів, що дає можливості постійно поповнювати витрату стиснутого повітря. За відсутності хвилювання води і дії вітру занурена електростанція працює за рахунок накопичених об'ємів стиснутого повітря в повітрозбірнику.
Кількість груп герметичних ємностей з повітрозбірниками і насосами з приводами від хвильових бо і вітрових енергоустановок необмежена. Вітрові енергоустановки можуть розміщуватися як на акваторії, так і на суходолі, що дозволяє значно збільшити потужність електростанції і підвищити стабільність її роботи.
Claims (2)
1. Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками, згідно з яким використовують гідростатичний тиск від глибини занурення гідротурбіни для створення її робочого напору, відведення води від турбіни в ізольований від водного довкілля витратний резервуар з ізольованою секцією, відкачують об'єми води водяними насосами, що мають привід від хвильових енергоустановок, накопичують стиснуте повітря в повітрозбірнику і використовують його для створення тиску, який відрізняється тим, що одну частину водяних насосів підключають до приводів від вітродвигунів, до іншої частини насосів підключають приводи від хвильових енергоустановок, а самі водяні насоси з'єднують через напірні і всмоктувальні трубопроводи з попарно встановленими герметичними наполовину заповненими водою ємностями і перекачують воду по черзі з однієї ємності в іншу, стискуючи закачуваною водою повітря, що знаходиться в ємностях, енергію якого використовують для спорожнювання витратних резервуарів водяними насосами з пневмоприводами.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при закачуванні води в герметичну ємність стиснуте повітря через випускний клапан спрямовують в повітрозбірник, створюючи запас потенційної енергії, а при відкачуванні води з герметичної ємності до неї по повітроводу через впускний клапан напускають атмосферне повітря. с, кни м у Я и Ши Й . ДЕД Мо й ко Пеня Кк ра ЯК я і | ху ща 2 й і ї Н вас . Кк ри у т Ко Х. зх ва ї КЗ Мк вве ИН веж Ще Ши Ж і й щих я ті інт теж не ря ТИ у СЕ? сет тек ев, Ед Є лт щи ій Паші шк К МУ КАИИМоЯ и Ко се СН Й Ох ' м Фіг, їх ї- Я Я рий Г- жу й п. я - є, ДА АЧИ ве ий Яся 215 ме
Фіг. 2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201202149A UA103408C2 (uk) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201202149A UA103408C2 (uk) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA103408C2 true UA103408C2 (uk) | 2013-10-10 |
Family
ID=52283194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201202149A UA103408C2 (uk) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA103408C2 (uk) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568016C1 (ru) * | 2014-07-08 | 2015-11-10 | ООО "Гидротехпроект" | Самонапорная ветроволновая электростанция |
-
2012
- 2012-02-24 UA UAA201202149A patent/UA103408C2/uk unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2568016C1 (ru) * | 2014-07-08 | 2015-11-10 | ООО "Гидротехпроект" | Самонапорная ветроволновая электростанция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102678431B (zh) | 一种波浪能量转换系统 | |
CN102434370B (zh) | 一种静水层波浪能发电装置 | |
CN103485971A (zh) | 用于海洋孤岛波浪能发电装置 | |
CN214836834U (zh) | 一种使低水头微水量水源产生高效能的发电装置 | |
CN203049675U (zh) | 一种用于光伏扬水系统真空吸水自动排气取水装置 | |
UA103408C2 (uk) | Спосіб роботи зануреної електростанції спільно з хвильовими і вітровими енергоустановками | |
CN206175129U (zh) | 新型波浪能发电装置 | |
CN111156126A (zh) | 一种潮流能发电装置及使用方法 | |
CN201687726U (zh) | 同步自吸泵 | |
CN205779850U (zh) | 一种带自吸储水功能的水泵 | |
CN114251215A (zh) | 基于抽水蓄能的复合发电系统 | |
UA81569U (uk) | Багатофункціональна занурена гідроелектростанція з використанням поновлюваних джерел енергії | |
CN203978702U (zh) | 转子液压波力发电及电解氢组合装置 | |
CN102359432A (zh) | 活塞式水轮机 | |
CN203717249U (zh) | 靠钢结构复合塔体提供稳定电源的风力发电系统 | |
CN106979119A (zh) | 海上水坝式波浪能发电装置以及波浪能发电方法 | |
CN206988015U (zh) | 潮汐能量发电装置 | |
CN113431728A (zh) | 一种使低水头微水量水源产生高效能的发电装置 | |
CN1971032A (zh) | 一种发电方法 | |
EP2134654A1 (en) | Desalination system | |
RU2577433C2 (ru) | Способ генерации и аккумулирования энергии | |
CN115405456A (zh) | 一种真空虹吸高压循环水自由能发电系统 | |
RU2005199C1 (ru) | Вакуумна гидроэлектростанци | |
RU2568016C1 (ru) | Самонапорная ветроволновая электростанция | |
CN205423096U (zh) | 环保海水泵系统 |