UA62659A - Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy - Google Patents

Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy Download PDF

Info

Publication number
UA62659A
UA62659A UA2003043758A UA2003043758A UA62659A UA 62659 A UA62659 A UA 62659A UA 2003043758 A UA2003043758 A UA 2003043758A UA 2003043758 A UA2003043758 A UA 2003043758A UA 62659 A UA62659 A UA 62659A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
rotation
containers
container
fact
section
Prior art date
Application number
UA2003043758A
Other languages
English (en)
Inventor
Artem Valeriovych Madatov
Original Assignee
Artem Valeriovych Madatov
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 Artem Valeriovych Madatov filed Critical Artem Valeriovych Madatov
Priority to UA2003043758A priority Critical patent/UA62659A/uk
Publication of UA62659A publication Critical patent/UA62659A/uk
Priority to PCT/UA2004/000023 priority patent/WO2004094815A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/1825Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for 360° rotation
    • F03B13/184Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for 360° rotation of a water-wheel type wom
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

Опис винаходу
Винахід відноситься до хвильової енергетики, зокрема, до пристроїв для перетворення енергії хвиль на 2 поверхні водоймища, переважно морських або океанських хвиль, в корисну механічну енергію, яка може бути використана безпосередньо або перетворена в інші види енергії, наприклад, електричну.
Відомий пристрій для перетворення енергії хвиль на поверхні води, який містить довгастий ротор, що має вісь обертання і закріплений на поверхні водоймища (В 3,110,763, РОЗВ 13/12, 1983). Вісь обертання ротора має у цілому горизонтальне положення, розташована на висоті середнього рівня води і орієнтована вздовж 70 напряму руху хвиль. На поверхні ротора розміщені ємності, які заповнюються водою з одного боку і спорожняються з іншого боку. Ці ємності і в якому розміри ємностей можуть бути оптимізовані виходячи із заданої енергетичної ефективності без втрати працездатності при будь-якій висоті хвиль.
Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для перетворення енергії хвиль на поверхні води в механічну енергію має у цілому горизонтальну вісь обертання і містить множину ємностей, які пов'язані між 12 собою, рівномірно розміщені циклічно послідовно, у цілому симетрично відносно осі обертання і на деякому видаленні від осі обертання і утворюють суцільну конструкцію, що містить щонайменше один повний виток ємностей, при цьому кожна ємність обмежена корпусом, який має передню відносно напряму обертання пристрою секцію, задню відносно напряму обертання пристрою секцію і середню секцію, розташовану між передньою секцією і задньою секцією, при цьому в задній секції кожного корпусу виконаний впускний отвір, ерез який внутрішня порожнина ємності повідомляється з навколишнім простором, а передня секція корпусу ємності забезпечена клапаном, який забезпечує можливість перетікання текучого середовища тільки в напрямі зовні усередину ємності і перешкоджає перетіканню текучого середовища в напрямі зсередини ємності назовні.
Переважно, пристрій містить безліч повних витків ємностей, а самі ємності мають форму ковша. У цьому випадку горловина ковша виконує функції впускного отвору.
Ємності можуть бути виконані у вигляді протяжного ланцюжка, в якому передня секція корпусу кожної « подальшої ємності пов'язана із задньою секцією корпусу попередньої ємності і цей протяжний ланцюжок свита навколо осі обертання в принаймні в один виток. Таке виконання доцільне для полегшення збирання і монтажу пристрою. При цьому протяжний ланцюжок ємностей звитий в безліч витків, наприклад, навколо твірної поверхні, яка у цілому має вигляд тіла обертання - циліндра, еліпсоїда або будь-якого іншого. о
Переважно, суміжні ємності сусідніх витків розміщені з кутовим зміщенням один відносно одного. ю
Доцільно прикріпити ємності до несучого каркаса, виконаного, наприклад, порожнистим у вигляді тіла обертання з торцевими стінками, до тіла обертання якого прикріплені ємності, а до принаймні одній торцевої ее, стінці прикріплена напіввісь. Якщо внутрішній об'єм цього порожнистого тіла обертання виконати герметичним, Га то автоматично забезпечується плавучість пристрою, для регулювання якої можуть застосовуватися вантажі, що 3о прикріпляються на внутрішній поверхні тіла обертання. ее,
Винахід пояснено далі за допомогою малюнків, на яких показані:
Фіг.1 - поперечний розтин одного з варіантів конструкції пристрою.
Фіг.2 - поперечний розтин другого варіанта конструкції пристрою «
Фіг.3З - з'єднання ємностей у ланцюжок. З 50 Фіг.4 - розміщення ланцюжка на циліндрі. с Фіг.5 - пристрій у нижньому зануреному положенні.
Із» Фіг.6 - пристрій у верхньому положенні.
Фіг.7 - приклад послідовного з'єднання пристроїв.
Фіг.8 - приклад паралельного з'єднання пристроїв.
Пристрій для перетворення енергії хвиль на поверхні води в механічну енергію містить ротор у вигляді б множини ємностей 1, які пов'язані між собою, рівномірно розміщені циклічно послідовно, у цілому симетрично ка відносно осі обертання 2 пристрою і на деякому видаленні від неї (фиг.1). Ємності 1 утворюють суцільну конструкцію, що містить один або декілька повних витків ємностей 1. Каждая ємність 1 обмежена корпусом 3, б який має передню відносно напряму обертання пристрою (показано стрілкою) секцію 4, задню відносно напряму сл 20 обертання пристрою секцію 5 і середню секцію 6, розташовану між передньою секцією і задньою секцією. У задній секції 5 корпусу виконаний впускний отвір 7, через який внутрішня порожнина 8 ємності 1 сполучається з с навколишнім середовищем. Передня секція 4 корпусу має клапан 9, який забезпечує можливість перетікання текучого середовища тільки в напрямі зовні усередину ємності 1 і перешкоджає перетіканню текучого середовища в напрямі зсередини ємності 1 назовні. 29 Витки ємностей 1 сполучені в єдиний блок. Ємності можуть мати різноманітні форми. Як не обмежуючий в. приклад на фіг.2 показані ємності у вигляді ковшів, горловини яких, як приналежність задньої секції ємності, служать впускними отворами 7.
Технологічно доцільним, особливо при виготовленні ємностей з пластмаси, є виконання ємностей у вигляді ланцюжка, в якому передня секція корпусу кожної подальшої ємності пов'язана із задньою секцією корпусу 60 попередньої ємності (фіг.3). У процесі збирання пристрою цей ланцюжок звивають навколо твірної поверхні, наприклад, у вигляді циліндра (фіг.4). Крок між ємностями в протяжному ланцюжку вибирають такий, щоб після звивання суміжні ємності 1 сусідніх витків мали кутове зміщення один відносно одного. У даному прикладі ємності прикріплені до порожнистого несучого каркаса 10, виконаного у вигляді тіла обертання 11 з торцевими стінками 12 і 13. До тіла обертання 11 прикріплені ємності 1, а до торцевий стінки 12 прикріплена напіввісь бо 14, яка призначена для відбору енергії обертання пристрою.
Внутрішній об'єм каркаса 10 виконаний герметичним, чим автоматично забезпечується плавучість пристрою у цілому. Для регулювання плавучості передбачені вантажі 15, прикріплені на внутрішній поверхні тіла обертання
При розміщенні такого пристрою на плаву на поверхні водоймища ємності 1, які звернені до поверхні води своїми передніми секціями і відносно яких відбувається підвищення рівня води, будуть заповнюватися водою або через клапани 9, якщо висота хвилі менше, ніж висота ємності 1, або як через клапани 9, так і через впускний отвір 7, якщо висота хвиль перевищує висоту ємності 1 (фіг.5). При зменшенні рівня води відносно цих ємностей 1 вода не може з них витікати і в результаті створюється крутильний момент МІ, який прагне 7/0 провернути пристрій відносно осі обертання (фіг.б). З у діаметрально протилежного боку пристрою ємності 1 звернені до води своїми задніми секціями. При пониженні рівня води відносно цих секцій клапан 9 відкривається, в ємність 1 поступає повітря, а вода витікає з ємності 1. При підвищенні рівня води відносно цих секцій клапан 9 закривається, перешкоджає виходу повітря з ємності 1 і, відповідно, вода не може поступити в ємність 1. Таким образом, частина ємності 1, що заповнена повітрям, виявляється під водою, що /5 також створює крутильний момент М2, який прагне провернути пристрій відносно осі обертання в той же бік, що і момент М1.
Заповнення ємностей водою і їх випорожнення відбувається при будь-якій висоті хвилі і ротор буде обертатися при будь-якій висоті хвилі, незалежно від висоти ємності. Таким чином, розмір ємностей може бути оптимізований виходячи з вимог до енергетичної ефективності пристрою, а також технологічних і споживчих 2о Умов.
Один з можливих варіантів виконання хвильової енергетичної установки по винаходу показаний на фіг.7.
Установка містить множину описаних вище пристроїв у вигляді роторів 15, які підтримуються на поверхні води.
Ротори 15 послідовно сполучені в ряд за допомогою з'єднувальних пристроїв 16, а останній в ряду ротор 15 пов'язаний з пристроєм 17 для передачі крутильного моменту до споживача енергії 18. З'єднувальний пристрій р 16 виконаний у вигляді гнучкого вала. Ряд роторів 15 зафіксований від унесення вітром або хвилями з меж заданої дільниці водоймища за допомогою троса 19 і якоря 20. «
Споживачем енергії є підвищуючий редуктор 21, який, в свою Чергу, пов'язаний з генератором електричної енергії 22.
Такий варіант установки переважний для акваторій, в яких напрям хвиль і вітру практично не міняються, і, Ге! зо отже, відсутні або мінімальні чинники, що приводять до бічного унесення установки.
Якщо напрям хвиль і вітру змінні то переважним є розміщення редуктора і генератора на плавучій о платформі, яка за допомогою, наприклад, якоря і троса, зафіксована від унесення, а вже до неї прикріплений Ге ротор або ряд роторів. Тоді другий кінець ротора або ряду роторів залишається вільним і може переміщатися навколо платформи під дією хвиль і вітру змінного напряму. с 35 У іншому варіанті (фіг.8) установка має множину встановлених паралельно роторів 15. Тут кожний ротор 15 «о пов'язаний із загальним пристроєм 23 для передачі крутильного моменту до генератора електроенергії. У цьому варіанті частина роторів 15 мають напрямок обертання в один бік, наприклад, за годинниковою стрілкою, а друга частина роторів 15" - напрямок обертання в інший бік, відповідно, проти годинникової стрілка. Ротори ї 15" встановлені почергово, що забезпечує можливість компенсації перекидаючого моменту, який діє з боку « роторів 15. з с Ротори 15 і 15" працюють як це описано вище. Установка у цілому плаває і за допомогою троса і якоря зафіксована від унесення хвилями або вітром. У деяких випадках буде переважно прикріпити установку до ;» невеликого острова, розміри якого такі, що хвилі обтікають його без істотної втрати енергії.
Передача електроенергії від генератора до споживача, який може знаходитися як в безпосередній близькості дО установки, так і на березі, здійснюється за допомогою силового кабеля.
Ге» Оскільки в цих установках ротори будуть обертатися при будь-якій висоті хвилі, незалежно від висоти ємності, то параметри установок, такі як кількість роторів, геометричні розміри і форма їх елементів, можуть ю бути вибрані виходячи з вимог до енергетичної ефективності установки і установка буде зберігати
Ге» працездатність при будь-якій висоті хвиль.
Винахід не обмежено описаними прикладами. Так, ротори можуть мати радіус 3-4 або більше метрів для о установки потужністю в декілька десятків кіловат. У іншому випадку ротори можуть бути невеликими і виробляти
Ге) електроенергію, достатню для живлення навігаційних приладів, наприклад, бакену або радіобуя. Крім того, установка необов'язково виробляє електричну енергію - вона може бути джерелом механічної енергії для, наприклад, обертання веслового гвинта або пропелера судна. Таким чином, винахід охоплює ці і будь-які інші в варіанти і модифікації, які зрозумілі фахівцеві в даній області.

Claims (13)

  1. » Формула винаходу во 1. Пристрій для перетворення енергії хвиль на поверхні води в механічну енергію, що має горизонтальну вісь обертання і містить множину ємностей, які зв'язані між собою, рівномірно розміщені циклічно послідовно, симетрично відносно осі обертання і на деякій відстані від осі обертання і утворюють суцільну конструкцію, що містить щонайменше один повний виток ємностей, при цьому кожну ємність обмежено корпусом, який має передню відносно напряму обертання пристрою секцію, задню відносно напряму обертання пристрою секцію і бе бередню секцію, розташовану між передньою секцією і задньою секцією, при цьому в задній секції кожного корпусу виконаний впускний отвір, Через який внутрішня порожнина ємності сполучається з навколишнім середовищем, який відрізняється тим, що передня секція корпусу ємності забезпечена клапаном, який забезпечує можливість перетікання текучого середовища тільки в напрямі зовні усередину ємності і перешкоджає перетіканню текучого середовища в напрямі зсередини ємності назовні.
  2. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить множину повних витків ємностей.
  3. З. Пристрій за одним з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що ємності мають форму ковша.
  4. 4. Пристрій за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що ємності утворюють протяжний ланцюжок, в якому передня секція корпусу кожної наступної ємності зв'язана із задньою секцією корпусу попередньої ємності і цей протяжний ланцюжок звитий навколо осі обертання в принаймні один виток. 70
  5. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що протяжний ланцюжок ємностей звитий в множину витків.
  6. 6. Пристрій за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що ємності розміщені навколо твердої поверхні, яка у цілому має вигляд тіла обертання.
  7. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що тіло обертання у цілому має вигляд циліндра.
  8. 8. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що тіло обертання у цілому має вигляд еліпсоїда.
  9. 9. Пристрій за одним з пп. 1-8, який відрізняється тим, що суміжні ємності сусідніх витків розміщені з кутовим зміщенням один відносно одного.
  10. 10. Пристрій за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що ємності прикріплені до несучого каркаса.
  11. 11. Пристрій за одним з пп. 1-10, який відрізняється тим, що несучий каркас виконаний порожнистим у вигляді тіла обертання з торцевими стінками, до тіла обертання якого прикріплені ємності, а до принаймні ОДНІЄЇ бічної стінки прикріплена піввісь.
  12. 12. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що внутрішній об'єм порожнистого тіла обертання виконаний герметичним.
  13. 13. Пристрій за одним з пп. 1-12, який відрізняється тим, що він забезпечений засобами регулювання плавучості пристрою. « (о) Зо ю (Се) с (Се)
    - . и? (о) іме) (о) 1 3е) 60 б5
UA2003043758A 2003-04-23 2003-04-23 Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy UA62659A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003043758A UA62659A (en) 2003-04-23 2003-04-23 Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy
PCT/UA2004/000023 WO2004094815A1 (en) 2003-04-23 2004-04-23 Apparatus for converting of water surface waves energy into mechanical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003043758A UA62659A (en) 2003-04-23 2003-04-23 Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA62659A true UA62659A (en) 2003-12-15

Family

ID=34392449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003043758A UA62659A (en) 2003-04-23 2003-04-23 Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA62659A (uk)
WO (1) WO2004094815A1 (uk)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017065718A1 (ru) * 2015-10-12 2017-04-20 Михаил Юрьевич Литовченко Модульное устройство для преобразования энергии волн

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2882403B1 (fr) * 2005-02-18 2010-08-27 Jean Gambarota Moteur a vagues
EP2282049A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-09 Padraig Molloy Rotating wave energy capture system and method
NL2010619C2 (nl) * 2013-04-11 2014-10-14 Heuvel Bernardus Johannes Maria Olde Inrichting voor het omzetten van golfenergie.
AU2017278033B2 (en) * 2016-06-07 2023-06-01 Carl Ludwig HANSMANN Energy harvesting from moving fluids using mass displacement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566076A (en) * 1979-06-25 1981-01-22 Seiichi Kitabayashi Taking out device for wave motion power
JPS57500202A (uk) * 1980-02-13 1982-02-04
GB2110763A (en) * 1981-10-26 1983-06-22 Farley Thomas William Dashwood Method and apparatus for extracting energy from water waves
DE3904442C1 (en) * 1989-02-10 1990-04-26 Heinz 1000 Berlin De Noack Device for converting wave lifting energy into rotational energy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017065718A1 (ru) * 2015-10-12 2017-04-20 Михаил Юрьевич Литовченко Модульное устройство для преобразования энергии волн

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004094815A1 (en) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101082076B1 (ko) 파력 발전 모듈, 그 파력 발전 모듈을 포함하는 파력 발전 유닛 및 그 파력 발전 유닛을 포함하는 파력 발전 장치
US4359868A (en) Ocean wave energy converter
ES2205582T3 (es) Convertidor de energia de las olas.
WO2007112241A2 (en) Intermittent force powered electromagnetic converters especially for sea waves
US7728453B2 (en) Ocean wave energy converter (OWEC)
NO842991L (no) Vannkraftomformer
US20110030365A1 (en) Methods and apparatus for energy production
AU2017278033B2 (en) Energy harvesting from moving fluids using mass displacement
JP6955771B2 (ja) フライホイールエネルギー保存装置およびその使用方法
US20130069368A1 (en) Wave power generating apparatus and method
EP3334926B1 (en) Wave energy converter comprising a piston rod with a float body
AU2010252719A1 (en) Energy harnessing device
WO2011057420A2 (es) Dispositivo propulsor o motor para transformar energía en potencia, utilizando las fuerzas producidas con el movimiento superficial de un líquido o fluido o lo similar
NO20100993A1 (no) Elektrisk maskin for undervannsanvendelser og system for energiomforming.
US2631558A (en) Marine oil storage tank
UA62659A (en) Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy
CN114802631A (zh) 海上风电浮筒平台
KR101930397B1 (ko) 조력 발전용 양수장치, 이를 이용한 조력 발전 시스템 및 그의 양수방법
JP2013525670A (ja) 海の波動からエネルギーを発生させるためのシステム
EP3698039B1 (en) Buoy and method for the generation of electrical energy
RU2708009C1 (ru) Гирляндная гидроэлектростанция
ES2866943T3 (es) Sistema convertidor de potencia undimotriz equilibrado
RU2016226C1 (ru) Волновая энергетическая установка
ES2461440B2 (es) Dispositivo para el aprovechamiento de las corrientes marinas multi-rotor con estructura poligonal
RU2049928C1 (ru) Волновая энергетическая установка