UA56481A - Пристрій для перетворення енергії хвиль водної поверхні - Google Patents

Abstract

Пристрій для перетворення енергії хвиль водної поверхні містить робочий орган у вигляді спірального плаваючого ротора. Робочий орган виконаний у вигляді гнучкого подовжнього тіла, вільно розташованого в пазах декількох напрямних, кожна з яких має можливість обертання навколо розташованого на плаваючій платформі спільного вала, передаючи осьовий крутний момент на вал тільки в одному напрямку, і дозволяє гнучкому подовжньому тілу приймати форму спірального ротора з параметрами, що відповідають розмірам впливаючих хвиль. Таке виконання пристрою дозволяє в більш широкому діапазоні використовувати параметри хвиль.  

Description

Опис винаходу

Передбачуваний винахід відноситься до галузі гідроенергетики і може бути використаний для перетворення 2 енергії хвиль водяної поверхні в електричну.

Відомі різні пристрої для перетворення енергії морських хвиль, описані в книзі Девіда Росса "Енергія хвиль" Л.: Гидрометеоиздат, 1982. Однак для одержання значної кількості електроенергії, що має практичний інтерес, більшість з них мають істотні недоліки. Пристрій типу "плот Коккереля (Англія) -вимагають наявність складного перетворюючого механізму і мають низький ККД.; типу "качка Солтера"(Англія) - громіздкі, складні у 70 виготовленні та експлуатації вимагають наявності складного перетворюючого механізму; типу "стовп

Масуда (Японія) - вимагають додаткових складних пристроїв для стабілізації в штурмуючому морі.

Прототипом передбачуваного винаходу є пристрій за а. с. СРСР Мо72103, що містить робочий орган, виконаний у вигляді ротора, що плаває, та має форму спіралевидного гвинтового тіла, що дозволяє безпосередньо перетворювати енергію хвилі в механічну енергію свого обертання. Але при цьому такі пристрої 12 мають низький ККД., що визначається жорстко заданим розміром і формою спірального ротора, що рідко відповідають параметрам хвиль у реальній хвильовій обстановці. Крім того, виготовлення такого пристрою на практиці важко здійснити.

Суттю передбачуваного винаходу є створення пристрою для перетворення енергії хвиль водяної поверхні в електричну з високим ККД. у широкому діапазоні параметрів хвиль, дешевим у виготовленні і простому в експлуатації. Це досягається тим, що робочий орган пристрою, сприймаючий вплив хвиль, виконаний у виді гнучкого подовжнього тіла, вільно розміщеного в пазах декількох направляючих, кожна з який забезпечує незалежне обертання гнучкого подовжнього тіла навколо загального вала, передаючи осьовий момент, що крутить, на вал тільки в одному напрямку; при цьому гнучке подовжнє тіло приймає форму спірального ротора з параметрами відповідними розмірам хвиль, що впливають.

На фіг.1 представлений пристрій для перетворення енергії хвиль водяної поверхні, при спокійній водяній « поверхні, на фіг.2 - при хвильовій водяній поверхні.

Пристрій складається з платформи 1, робочого органа 2, направляючих З, храпового механізму 4, вала 5, трансмісії 6, генератора 7, пантонів 8, якірної опори 9,

Робочий орган виконаний у вигляді гнучкого подовжнього тіла, що може бути самої різноманітної -- форми(циліндр, труба, смуга, стрічка й ін). Маючи свободу радіального та осьового переміщення в с направляючих, він під впливом набігаючої хвилі приймає форму гвинтової спіралі, з параметрами відповідними конкретній хвилі, що впливає. Момент, що крутить, виникаючий від динамічного напору водяного потоку і М архімедових сил на напіввитку спіралі, що знаходиться в зоні гребеня хвилі; і сил ваги напіввитка спіралі, У Ге) зоні впадани, передається направляючими і храповим механізмом на вал і від нього через трансмісію на вал 3о генератора, установленого на платформі. Стійкість і необхідну плавучість пристрою визначає наявність о пантонів. Положення пристрою у водоймі фіксується якірною опорою.

Науково-виробнича фірма "Крок-1" виготовила макет пристрою у масштабі 1:10 і провела іспити в спеціальному лотку і природній водоймі. Результати іспитів підтвердили припущення про одержання стабільного « обертання робочого органа при змінних параметрах хвиль водяної поверхні. При цьому гнучке подовжнє тіло, З виконане зі стрічки шириною 1Омм, товщиною 1,5мм і довжиною 500мм, під впливом хвиль приймала форму с спірального ротора з параметрами строго відповідними висоті і довжині набігаючої хвилі. При зміні висоти

Із» хвилі, розміри спірального ротора мінялися відповідно, це підтверджує те, що перетворення енергії хвилі в механічну енергію обертання спірального ротора відбувалося в оптимальному режимі при максимальному ККД.

Пристрій для перетворення хвиль водяної поверхні може бути використано як електростанцію, як рушійнуу силу судноплавних засобів, насоса, хвилезахисного спорудження тощо. і-й При роботі пристрою в режимі електростанції вартість отриманої електроенергії буде приблизно в 10 - 20

Ге») разів нижче вартості електроенергії, виробленої на традиційних електростанціях. щ» со 50

Claims (4)

1. Формула винаходу -6ь 1. Пристрій для перетворення енергії хвиль водяної поверхні, що містить робочий орган у вигляді спірального плаваючого ротора, який відрізняється тим, що з метою підвищення К.К.Д. перетворення енергії в широкому діапазоні параметрів хвиль, робочий орган виконаний у вигляді гнучкого подовжнього тіла, вільно розташованого в пазах декількох напрямних, кожна з яких має можливість обертання навколо розташованого на в плаваючій платформі загального вала, передаючи осьовий момент, що крутить, на вал тільки в одному напрямку, і дозволяє гнучкому подовжньому тілу приймати форму спірального ротора з параметрами, що відповідають розмірам впливаючих хвиль.
2. 2. Конструкція пристрою за п. 1, яка відрізняється тим, що гнучке подовжнє тіло може бути виконано 60 будь-якої відомої форми (циліндр, труба, смуга, стрічка й інш.).
3. 3. Конструкція пристрою за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що пристрій має два і більше робочих органів.
4. 4. Конструкція пристрою за пп. 1, 2, З, яка відрізняється тим, що платформою пристрою служить один з відомих судноплавних засобів і енергія хвилі перетвориться в енергію його руху. б5