UA121858C2 - METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION - Google Patents
METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA121858C2 UA121858C2 UAA201609984A UAA201609984A UA121858C2 UA 121858 C2 UA121858 C2 UA 121858C2 UA A201609984 A UAA201609984 A UA A201609984A UA A201609984 A UAA201609984 A UA A201609984A UA 121858 C2 UA121858 C2 UA 121858C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- float
- mechanical energy
- wave
- energy
- receiver
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Спосіб перетворення енергії хвиль в механічну енергію, за яким поздовжній поплавець розміщують в хвильовій водоймі біля поверхні води близько до фронту хвиль. Рух поплавця навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль, передають через кінематичний зв'язок направляючих елементів приймачу механічної енергії, ступінь занурення поплавця регулюють. Для збільшення відбору енергії від хвиль змінний радіус обертання поплавця забезпечують шляхом ковзного переміщення торців поплавця у направляючих елементах, які він обертає під дією хвиль. Кінематичний зв'язок від направляючого елемента до приймача механічної енергії здійснюють через гнучку і/або зубчасту передачу. Ступінь занурення поплавця регулюють разом з оптимізацією його положення вздовж радіуса обертання направляючих елементів шляхом автоматичної оптимізації відбору потужності на валу приймача механічної енергії. Для здійснення способу винаходом передбачено хвильову енергетичну станцію.A method of converting wave energy into mechanical energy, in which a longitudinal float is placed in a wave reservoir near the water surface close to the wave front. The movement of the float around the axis, which is parallel and outside the float, close to the circle with a variable radius of rotation under the action of waves, is transmitted through the kinematic connection of the guide elements to the receiver of mechanical energy, the degree of immersion of the float is adjusted. To increase the selection of energy from the waves, a variable radius of rotation of the float is provided by sliding the ends of the float in the guide elements, which it rotates under the action of waves. Kinematic communication from the guide element to the receiver of mechanical energy is carried out through a flexible and / or gear transmission. The degree of immersion of the float is adjusted together with the optimization of its position along the radius of rotation of the guide elements by automatically optimizing the selection of power on the shaft of the receiver of mechanical energy. To implement the method, the invention provides a wave power plant.
Description
Винахід стосується галузі гідроенергетики і може бути використаним при спорудженні і експлуатації хвильової енергетичної станції на дні водоймища, такого як море, океан, річка або озеро у мілководній частині, або на стінці пірса, борту пароплава, а також у плавучому варіанті.The invention relates to the field of hydropower and can be used in the construction and operation of a wave power station at the bottom of a body of water, such as a sea, ocean, river or lake in the shallow part, or on the wall of a pier, the side of a steamer, and also in a floating version.
Розробці засобів для використання енергії хвиль присвячено багато винаходів, але енергетичні запити людства стимулюють подальші роботи у цьому напрямку.Many inventions have been devoted to the development of means for the use of wave energy, but the energy demands of mankind stimulate further work in this direction.
Відомий спосіб перетворення енергії хвиль в механічну енергію (пат О5 Мо 20120104761 А1,A known method of converting wave energy into mechanical energy (patent O5 Mo 20120104761 A1,
РОЗВ 13/18), за яким поплавець розміщують в хвильовій водоймі на поверхні води. Рух поплавця вгору та вниз під дією хвиль передають через направляючий елемент у вигляді штанги, яку спирають на шарнірну опору. Другий кінець штанги здійснює зворотно-поступальний рух і передає свою енергію приймачу механічної енергії.ROZV 13/18), according to which the float is placed in a wave pool on the surface of the water. The movement of the float up and down under the action of waves is transmitted through a guide element in the form of a rod, which rests on a hinged support. The second end of the rod reciprocates and transfers its energy to the receiver of mechanical energy.
Збігаються з суттєвими ознаками способу, що заявляється, ознаки, за якими поплавець розміщують в хвильовій водоймі біля поверхні води, рух поплавця вгору та вниз під дією хвиль передають через кінематичний зв'язок направляючого елемента приймачу механічної енергії.Coinciding with the essential features of the claimed method, the features according to which the float is placed in a wave reservoir near the surface of the water, the movement of the float up and down under the action of waves is transmitted through the kinematic connection of the guide element of the mechanical energy receiver.
Недолік відомого способу полягає у недостатньому відборі енергії хвиль через періодичне уповільнення руху направляючих елементів при зміні напрямку їх зворотно-поступального руху, що знижує ефективність цього способу.The disadvantage of the known method is the insufficient selection of wave energy due to the periodic slowing down of the movement of the guiding elements when changing the direction of their reciprocating movement, which reduces the effectiveness of this method.
Відомий спосіб перетворення енергії хвиль в механічну енергію (пат О5 Мо 2009056327 А1,A known method of converting wave energy into mechanical energy (pat O5 Mo 2009056327 A1,
ЕОЗВ 13/16, 13/18), вибраний як найближчий аналог, за яким поздовжній поплавець розміщують в хвильовій водоймі біля поверхні води близько до фронту хвиль. Рух поплавця навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль передають через кінематичний зв'язок направляючих елементів приймачу механічної енергії.EOZV 13/16, 13/18), chosen as the closest analogue, according to which a longitudinal float is placed in a wave reservoir near the water surface close to the wave front. The movement of the float around the axis, which is parallel to the outside of the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the influence of waves, is transmitted through the kinematic connection of the guide elements of the mechanical energy receiver.
Один з направляючих елементів одною стороною жорстко зв'язаний з поплавцем, іншою стороною кінематично зв'язаний з другим направляючим елементом. Передавальні елементи здійснюють зворотно-поступальний рух. Ступінь занурення поплавця регулюють шляхом зміни його маси через закачування або відкачування води з його порожнини.One of the guide elements is rigidly connected to the float on one side, and kinematically connected to the second guide element on the other side. Transmission elements carry out reciprocating movement. The degree of submergence of the float is regulated by changing its mass by pumping or pumping water from its cavity.
Збігаються з суттєвими ознаками способу, що заявляється, ознаки за якими поздовжній поплавець розміщують в хвильовій водоймі біля поверхні води близько до фронту хвиль. Рух поплавця навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль, передають через кінематичний зв'язок направляючих елементівThe features according to which the longitudinal float is placed in the wave reservoir near the water surface close to the wave front coincide with the essential features of the claimed method. The movement of the float around an axis that is parallel to the outside of the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the influence of waves, is transmitted through the kinematic connection of the guide elements
Зо приймачу механічної енергії. Ступінь занурення поплавця регулюють.From the receiver of mechanical energy. The degree of immersion of the float is regulated.
Недолік відомого способу такий, як у попередньому аналогу.The disadvantage of the known method is the same as in the previous analogue.
В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення відомого способу перетворення енергії хвиль в механічну енергію, у якому шляхом зміни технологічних параметрів збільшити відбір енергії хвиль шляхом використання переважно обертового руху направляючих елементів, чим підвищити ефективність цього способу.The invention is based on the task of improving the known method of converting wave energy into mechanical energy, in which, by changing the technological parameters, to increase the selection of wave energy by using mainly the rotary motion of the guiding elements, which will increase the efficiency of this method.
Відома хвильова енергетична станція (пат. КО Мо 2061900 С1, РОЗВ 13/18), яка містить поздовжній поплавець, виконаний як лопать з можливістю її обертання навкруги осі, яка паралельна і зовні закругленої частини лопаті, по колу під дією хвиль. Торці лопаті зв'язані через кінематичний зв'язок з опорними елементами. Щонайменше один з торців лопаті жорстко зв'язаний з ведучим колесом, яке кінематично зв'язане з веденим валом приймача механічної енергії,A known wave energy station (pat. KO Mo 2061900 C1, ROZV 13/18), which contains a longitudinal float designed as a blade with the possibility of its rotation around an axis that is parallel and externally rounded part of the blade, in a circle under the action of waves. The blade ends are connected through a kinematic connection with the supporting elements. At least one of the ends of the blade is rigidly connected to the drive wheel, which is kinematically connected to the driven shaft of the mechanical energy receiver,
Збігаються з суттєвими ознаками хвильової енергетичної станції, що заявляється, поздовжній поплавець, виконаний з можливістю його обертання навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола під дією хвиль. Торці поплавця зв'язані через кінематичний зв'язок з опорними елементами. Щонайменше один з торців поплавця зв'язаний з ведучим колесом, яке кінематично зв'язане з веденим валом приймача механічної енергії.Coinciding with the essential features of the claimed wave energy station is a longitudinal float made with the possibility of its rotation around an axis that is parallel to the outside of the float, close to the circle under the action of waves. The ends of the float are connected through a kinematic connection with the supporting elements. At least one of the ends of the float is connected to the drive wheel, which is kinematically connected to the driven shaft of the mechanical energy receiver.
Недолік відомої хвильової енергетичної станції полягає у тому, що її лопать не може ефективно підлаштовуватись радіусом свого обертання під величину хвиль, чим зменшуються можливості утилізації енергії різних хвиль, що знижує ефективність цієї станції.The disadvantage of the well-known wave energy station is that its blade cannot effectively adjust its radius of rotation to the size of the waves, which reduces the possibilities of utilizing the energy of various waves, which reduces the efficiency of this station.
Відома хвильова енергетична станція (пат О5Б Мо 2009056327 А1, БОЗВ 13/16, 13/18), вибрана як найближчий аналог, яка містить поздовжній поплавець, виконаний з можливістю його обертання навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль. Торці поплавця зв'язані через кінематичний зв'язок з направляючими елементами у вигляді стержнів та шарнірних вузлів з приймачем механічної енергії, який зв'язаний з опорними елементами. Щонайменше один з направляючих елементів одною стороною жорстко зв'язаний з поплавцем, а другою стороною кінематично зв'язаний з іншим направляючим елементом. Містить механізм регулювання ступеня занурення поплавця, виконаний як водяний насос, який зв'язаний з порожниною поплавця.The well-known wave energy station (pat. О5Б Mo 2009056327 A1, BOZV 13/16, 13/18), chosen as the closest analogue, contains a longitudinal float, made with the possibility of its rotation around an axis that is parallel to the outside of the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the influence of waves. The ends of the float are connected through a kinematic connection with the guiding elements in the form of rods and hinged nodes with a receiver of mechanical energy, which is connected to the supporting elements. At least one of the guide elements is rigidly connected to the float on one side, and kinematically connected to another guide element on the other side. Contains a mechanism for adjusting the degree of immersion of the float, designed as a water pump, which is connected to the cavity of the float.
Збігаються з суттєвими ознаками хвильової енергетичної станції, що заявляється, бо поздовжній поплавець, виконаний з можливістю його обертання навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль. Торці поплавця зв'язані через кінематичний зв'язок з направляючими елементами, опорними елементами і щонайменше з одним приймачем механічної енергії. Містить механізм регулювання ступеня занурення поплавця,They coincide with the essential features of the proposed wave energy station, because the longitudinal float, made with the possibility of its rotation around an axis that is parallel to the outside of the float, is close to a circle with a variable radius of rotation under the influence of waves. The ends of the float are connected through a kinematic connection with guide elements, support elements and at least one receiver of mechanical energy. Contains a mechanism for adjusting the degree of immersion of the float,
Недолік відомої хвильової енергетичної станції полягає у недостатньому відборі енергії хвиль через періодичне уповільнення руху направляючих елементів при зміні напрямку їх зворотно-поступального руху, що знижує ефективність цієї станції.The disadvantage of the well-known wave energy station is the insufficient selection of wave energy due to the periodic slowing down of the movement of the guiding elements when changing the direction of their reciprocating movement, which reduces the efficiency of this station.
В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення відомої хвильової енергетичної станції, у якій шляхом зміни конструкції збільшити відбір енергії хвиль шляхом використання переважно направляючих елементів для обертового руху, чим підвищити ефективність цього способу.The invention is based on the task of improving a known wave energy station, in which, by changing the design, to increase the selection of wave energy by using mainly guiding elements for rotary motion, which will increase the efficiency of this method.
В способі перетворення енергії хвиль в механічну енергію, за яким поздовжній поплавець розміщують в хвильовій водоймі біля поверхні води близько до фронту хвиль, рух поплавця навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль, передають через кінематичний зв'язок направляючих елементів приймачу механічної енергії, ступінь занурення поплавця регулюють, згідно з винаходом змінний радіус обертання поплавця забезпечують шляхом ковзного переміщення торців поплавця у направляючих елементах, які він обертає під дією хвиль, кінематичний зв'язок від направляючого елемента до приймача механічної енергії здійснюють через гнучку і/або зубчасту передачу, ступінь занурення поплавця регулюють разом з оптимізацією його положення вздовж радіуса обертання направляючих елементів шляхом автоматичної оптимізації відбору потужності на валу приймача механічної енергії.In the method of converting wave energy into mechanical energy, according to which a longitudinal float is placed in a wave reservoir near the water surface close to the wave front, the movement of the float around an axis that is parallel to the outside of the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the action of waves, is transmitted through a kinematic the connection of the guide elements of the receiver of mechanical energy, the degree of immersion of the float is regulated, according to the invention, the variable radius of rotation of the float is provided by the sliding movement of the ends of the float in the guide elements, which it rotates under the action of waves, the kinematic connection from the guide element to the receiver of mechanical energy is carried out through a flexible and/or toothed transmission, the degree of immersion of the float is adjusted along with the optimization of its position along the radius of rotation of the guide elements by automatically optimizing the power take-off on the shaft of the mechanical energy receiver.
Крім того, отриману механічну енергію перетворюють в електричну і/або енергію тиску середовища, такого як вода або повітря.In addition, the resulting mechanical energy is converted into electrical and/or pressure energy of a medium such as water or air.
Крім того, поплавець разом з плавучою рамою автоматично орієнтують за фронтом хвильIn addition, the float together with the floating frame is automatically oriented according to the wave front
В хвильовій енергетичній станції, яка містить поздовжній поплавець, виконаний з можливістю його обертання навкруги осі, яка паралельна і зовні поплавця, близько до кола із змінним радіусом обертання під дією хвиль, торці поплавця зв'язані через кінематичний зв'язок з направляючими елементами, опорними елементами і щонайменше з одним приймачемIn a wave energy station, which contains a longitudinal float, made with the possibility of its rotation around an axis that is parallel and outside the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the action of waves, the ends of the float are connected through a kinematic connection with guide elements, supporting elements and with at least one receiver
Зо механічної енергії, містить механізм регулювання ступеня занурення поплавця, згідно з винаходом поплавець ковзно зв'язаний своїми торцями з направляючими елементами, які розташовані вздовж радіуса його обертання, щонайменше один з направляючих елементів жорстко зв'язаний з ведучим колесом, яке кінематично зв'язане з веденим валом приймача механічної енергії, механізм регулювання ступеня занурення поплавця виконаний у складі приймача механічної енергії як блок автоматичної оптимізації відбору потужності на його валу.From mechanical energy, contains a mechanism for adjusting the degree of immersion of the float, according to the invention, the float is slidingly connected by its ends to the guide elements that are located along the radius of its rotation, at least one of the guide elements is rigidly connected to the drive wheel, which is kinematically connected with the driven shaft of the mechanical energy receiver, the mechanism for adjusting the degree of immersion of the float is made as part of the mechanical energy receiver as a unit for automatic optimization of the power take-off on its shaft.
Крім того, приймач механічної енергії виконаний як електрогенератор і/або компресор, вихід якого виконаний з можливістю зв'язку зі споживачем енергії.In addition, the receiver of mechanical energy is made as an electric generator and/or compressor, the output of which is made with the possibility of communication with the energy consumer.
Крім того, кінематичний зв'язок ведучого колеса з веденим валом приймача механічної енергії виконаний як зубчасто-пасова, зубчата, ланцюгова передача або їх комбінація.In addition, the kinematic connection of the driving wheel with the driven shaft of the mechanical energy receiver is made as a toothed-belt, toothed, chain transmission or their combination.
Крім того, її конструктивні елементи виконані аналогічними секціями у кількості щонайменше двох і зв'язані рамою, при цьому електрогенератор або компресор можуть бути виконані спільними для усіх або декількох секцій.In addition, its structural elements are made of similar sections in the number of at least two and connected by a frame, while the electric generator or compressor can be made common to all or several sections.
Крім того, що опорні елементи виконані плавучими або як рама з можливістю встановлення на дні водоймища, такого як море, океан, річка або озеро у мілководній частині, або на стінці пірса або борту пароплава.In addition, the supporting elements are made floating or as a frame with the possibility of installation on the bottom of a body of water, such as a sea, ocean, river or lake in a shallow part, or on the wall of a pier or the side of a steamer.
Крім того, опорні елементи виконані як пов'язані між собою плавучі елементи рами, виконані з можливістю орієнтувати станцію поплавцями за фронтом хвиль.In addition, the support elements are made as interconnected floating elements of the frame, made with the ability to orient the station with floats along the wave front.
Сукупність основних ознак пропонованого способу забезпечує вирішення поставленої задачі. Поплавець обертають із змінним радіусом, який автоматично підлаштовується під величину хвиль, що дає можливість оптимально відбирати енергію хвиль різної величини.The set of main features of the proposed method provides a solution to the problem. The float is rotated with a variable radius, which is automatically adjusted to the size of the waves, which makes it possible to optimally select the energy of waves of different sizes.
Обертальний рух поплавця передають через обертальний механізм безпосередньо до вала приймача механічної енергії, чим забезпечують їх безперервне ефективне функціонування.The rotational movement of the float is transmitted through the rotary mechanism directly to the shaft of the mechanical energy receiver, which ensures their continuous effective functioning.
Додатковим позитивним ефектом є можливість автоматично змінювати ступінь занурення поплавця разом із зміною радіуса його обертання з метою оптимізації відбору потужності на валу приймача механічної енергії. Автоматичне орієнтування поплавця разом з плавучою рамою за фронтом хвиль надає можливості здобувати енергію хвиль у будь-якому місці водоймищ.An additional positive effect is the ability to automatically change the degree of immersion of the float together with the change of its radius of rotation in order to optimize the power take-off on the shaft of the mechanical energy receiver. Automatic orientation of the float together with the floating frame behind the wave front provides the opportunity to harvest wave energy in any place of water bodies.
Сукупність основних ознак пропонованої станції забезпечує вирішення поставленої задачі.The set of main features of the proposed station provides a solution to the task.
Діапазон вертикального переміщення поплавця закладають в конструкцію хвильової бо енергетичної станції відповідно до заданих умов експлуатації, а саме величини хвиль. Передачу обертального руху поплавця до вала приймача механічної енергії можливо здійснювати з мінімально можливим числом елементів: колесо ведучого шківа, гнучка передача і ведений вал або два зубчатих колеса. При цьому рух цих елементів відбувається сумірно з приповерхневим рухом води. Наявність блока автоматичної оптимізації відбору потужності на валу приймача механічної енергії дає додатковий ефект оптимізації перетворення енергії хвиль в механічну енергію. Крім того, опорні елементи виконані як пов'язані між собою плавучі елементи рами, виконані з можливістю орієнтувати станцію поплавцями за фронтом хвиль. Станція у плавучому виконанні може стати єдиним джерелом енергії у разі аварії силового обладнання пароплава.The range of vertical movement of the float is laid in the design of the wave power station in accordance with the specified operating conditions, namely the size of the waves. The transfer of the rotary movement of the float to the shaft of the mechanical energy receiver can be carried out with the minimum possible number of elements: a drive pulley wheel, a flexible transmission and a driven shaft or two gears. At the same time, the movement of these elements occurs in proportion to the near-surface movement of water. The presence of an automatic power take-off optimization unit on the shaft of the mechanical energy receiver gives an additional effect of optimizing the conversion of wave energy into mechanical energy. In addition, the support elements are made as interconnected floating elements of the frame, made with the ability to orient the station with floats along the wave front. The floating station can become the only source of energy in the event of an accident of the power equipment of the steamship.
Як спосіб, так і станція за винаходом можуть бути реалізовані у різних варіантах, зокрема станція може встановлюватись на дні різних водоймищ, на стаціонарних спорудах, пароплавах або бути плавучою.Both the method and the station according to the invention can be implemented in different versions, in particular, the station can be installed at the bottom of various reservoirs, on stationary structures, steamships or be floating.
На фіг. 1 - схематично зображено загальний вигляд хвильової енергетичної станції з боку від напрямку набігання хвиль, фіг. 2 - вигляд станції зверху, на фіг. З - вигляд станції з напрямку набігання хвиль.In fig. 1 - schematically shows the general view of the wave energy station from the side away from the direction of the waves, fig. 2 - top view of the station, in fig. C - a view of the station from the direction of the waves.
Хвильова енергетична станція із одної секції містить стояки 1, які встановлені на дні водоймища і зв'язані через поперечку 2, яка на фіг. 1 і 2 не показана. Поперечка 2 розташована над хвильовою поверхнею води і зв'язана з приймачем механічної енергії, виконаним як електрогенератор 3, зубчастий вал 4 якого зв'язаний через зубчасто-пасову передачу з зубчатим шківом 5. Шків 5 жорстко зв'язаний з одним із направляючих елементів 6, які містять радіальні по осі їх обертання пази 7, у яких вільно під дією хвиль 8 пересувається вал 9, жорстко зв'язаний з поплавцем 10. Поплавець 10 виконаний з невеликим запасом залишкової плавучості. Напрямок хвиль 8 позначено стрілкою. При збільшенні числа секцій, в залежності від технічного завдання на побудову станції, їх з'єднують додатковими рамами 11.The wave energy station from one section contains risers 1, which are installed on the bottom of the reservoir and are connected through a crossbar 2, which in fig. 1 and 2 not shown. The cross member 2 is located above the wave surface of the water and is connected to the receiver of mechanical energy, designed as an electric generator 3, the toothed shaft 4 of which is connected through a toothed belt transmission to the toothed pulley 5. The pulley 5 is rigidly connected to one of the guide elements 6 , which contain radial grooves 7 along the axis of their rotation, in which the shaft 9, rigidly connected to the float 10, moves freely under the action of the waves 8. The float 10 is made with a small reserve of residual buoyancy. The direction of waves 8 is indicated by an arrow. When the number of sections increases, depending on the technical task for building the station, they are connected by additional frames 11.
Електрогенератор З може бути виконаний у герметичному варіанті і встановлений на позиції 12.Electric generator Z can be made in a hermetic version and installed at position 12.
Хвильова енергетична станція працює таким чином.A wave energy station works like this.
Пропоновану станцію виготовляють з наближенням її конструктивних і споживчих енергетичних параметрів до реальних умов експлуатації. Її розташовують у водоймі таким чином, щоб поплавці 10 займали положення, яке наближене до фронту хвиль. Стояки 1 розташовують вертикально, поперечку 2 горизонтально, при цьому станція з двох і більшеThe proposed station is manufactured with approximation of its structural and consumer energy parameters to real operating conditions. It is placed in the reservoir in such a way that the floats 10 occupy a position close to the wave front. Stands 1 are placed vertically, crossbar 2 horizontally, while the station consists of two or more
Зо секцій завдяки додатковим рамам 11 має більшу стійкість. Хвилі 8 рухаються за стрілкою.Of the sections, thanks to the additional frames, 11 has greater stability. Waves 8 move in the direction of the arrow.
Верхні шари води, як відомо, при підйомі її поверхні у хвилі 8 рухаються угору з нахилом праворуч, а при зниженні поверхні води рухаються униз з нахилом в протилежному напрямку, утворюючи кільцевий рух за годинниковою стрілкою. Поплавець 10 у перші хвилини під дією хвиль 8 робить обертальні рухи утримуючись на їх поверхні, за винятком короткочасного накочування завихрених хвиль. Після вмикання електрогенератора З в робочий режим у поплавця 10 відбирається механічна енергія і він зменшує радіус обертання, займаючи положення у приповерхневому шарі води. Змінний радіус обертання поплавця забезпечують шляхом ковзного переміщення торців поплавця 10 з валами 9 у пазах 7 направляючих елементів б, які він обертає під дією хвиль 8. Приповерхневе положення поплавця 10 є найбільш вигідне для відбору енергії хвиль, оскільки на поплавець 10 діють велика, порівняно з іншими шарами води, кінетична і потенціальна енергія, також немає ковзання поплавця 10 по поверхні води. Оскільки поплавець 10 виконаний з невеликим запасом залишкової плавучості, то на його занурення витрачають мало енергії. Ступінь занурення поплавця разом з оптимізацією його положення вздовж радіуса обертання регулюють шляхом автоматичної оптимізації відбору потужності на валу 4 приймача механічної енергії. Кінематичний зв'язок від направляючих елементів б із зубчатим шківом 5 до електрогенератора З здійснюють через зубчасто-пасову передаючу, а у разі його встановлення на позиції 12 використовують зубчасту передачуAs you know, the upper layers of water move upward with an inclination to the right when its surface rises in wave 8, and when the water surface decreases, they move downward with an inclination in the opposite direction, forming a circular clockwise movement. The float 10 in the first minutes under the action of the waves 8 makes rotational movements while staying on their surface, except for the short-term rolling of the swirling waves. After turning on the electric generator Z in working mode, mechanical energy is taken from the float 10 and it reduces the radius of rotation, occupying a position in the near-surface layer of water. The variable radius of rotation of the float is provided by the sliding movement of the ends of the float 10 with the shafts 9 in the grooves 7 of the guide elements b, which it rotates under the action of the waves 8. The near-surface position of the float 10 is the most advantageous for the selection of wave energy, since the float 10 acts on a large, compared to other layers of water, kinetic and potential energy, there is also no sliding of the float 10 on the water surface. Since the float 10 is made with a small reserve of residual buoyancy, little energy is spent on its immersion. The degree of immersion of the float along with the optimization of its position along the rotation radius is regulated by automatic optimization of the power take-off on shaft 4 of the mechanical energy receiver. The kinematic connection from the guide elements b with the toothed pulley 5 to the electric generator Z is carried out through a toothed-belt transmission, and in the case of its installation at position 12, a toothed transmission is used
Хвильова енергетична станція, виготовлена за способом перетворення енергії хвиль в механічну енергію, пройшла успішні випробування на морі, які продемонстрували її надійність і високу якість.The wave energy station, manufactured by the method of converting wave energy into mechanical energy, passed successful tests at sea, which demonstrated its reliability and high quality.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201609984A UA121858C2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201609984A UA121858C2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA121858C2 true UA121858C2 (en) | 2020-08-10 |
Family
ID=72339839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201609984A UA121858C2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA121858C2 (en) |
-
2016
- 2016-09-29 UA UAA201609984A patent/UA121858C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2554704C2 (en) | Device for electric or mechanical power generation by wave motion | |
KR101392282B1 (en) | Sea wave-power generatng apparatus) | |
US20100283261A1 (en) | Buoyancy Energy Cell | |
US20100244451A1 (en) | Ocean wave energy to electricity generator | |
US20120124986A1 (en) | Bidirectional axial flow turbine with self-pivoting blades for use in wave energy converter | |
WO2013150320A2 (en) | Mechanical hydraulic electrical floating and grounded system exploiting the kinetic energy of waves (seas-lakes-oceans) and converting it to electric energy and to drinking water | |
US10415539B1 (en) | Tidal electricity generator | |
US20110221209A1 (en) | Buoyancy Energy Cell | |
KR101036243B1 (en) | Water current power generator | |
EP2354534A1 (en) | Platform for capturing wave energy | |
CN105089916A (en) | Ocean wave energy power generation device | |
KR101754862B1 (en) | Wave energy converter | |
KR101050304B1 (en) | Wave power generator | |
UA121858C2 (en) | METHOD OF CONVERTING WAVE ENERGY INTO MECHANICAL ENERGY AND WAVE ENERGY STATION FOR ITS REALIZATION | |
RU114345U1 (en) | WAVE CONVERTER | |
KR101280522B1 (en) | Hydroplane type tidal current generator using a resonance | |
RU2803563C1 (en) | Wave hydroelectric power plant | |
NO20150785A1 (en) | Apparatus and method of wave power plants | |
KR101400968B1 (en) | Electric generation device using sea energy | |
CN105649860A (en) | Self-adaptive wave and ocean current energy power generation device | |
RU2789702C1 (en) | Coastal wave power plant | |
WO2013180680A2 (en) | A propeller capable of performing fluid motion energy conversion | |
RU2592094C1 (en) | Wave power plant | |
RU2049925C1 (en) | Wave-power electric station | |
CN112689709A (en) | Mobile and semi-submersible generator using waterwheel turbine |