( (з1) МПК Ко) ЕОЗВ 13/14 (2006.01) ХО МІНІСТЕРСТВО освІТИ Ї НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ о; П И С ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД нЛляМШЛМНЛООВООНВЦ ТТ ЮІЕИКККІІИІІІІІОООТІТЬЬОООЬЬИЕІШШШШШШОЛІО.О ООЛІООИООВВОВООЛОВЛЛІЕИТОКОЛИЛОЬИХОХВОИСТЛООХХЬТТЬТЬИТНЬТЬТЬОСХХІХОТЛТИТТООХЗООТОВОООООВВЛОЛОВТИИОТОТИОТОИТНЯ» (54) ЗАНУРЕНА ХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ ОСАДЧУКА О.В., САВЧЕНКА В.А. 1 2 (21) аго0912308 ни та виконані ізольованими від навколишнього (22) 30.11.2009 водного середовища, переливний резервуар має (24) 10.08.2011 фіксовану глибину і з'єднаний водовідвідною тру- (46) 10.08.2011, Бюл.Мо 15, 2011 р. бою з гідротурбіною, а через переливну стінку - з (72) САВЧЕНКО ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ, витратним резервуаром, який обладнаний насо- ОСАДЧУК ОЛЕГ ВОЛОДИМИРОВИЧ сами з хвильовим приводом для відкачки води, що (73) САВЧЕНКО ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ надійшла з переливного резервуара. (56) РО 2045615 С1, 10.10.1995 2. Занурена хвильова електростанція для викори- В 2046995 С1, 27.10.1995 стання енергії хвиль за п. 1, яка відрізняється Ви 2005200 С1, 30.12.1993 тим, що за межами зануреної платформи на відмі- ВИ 2143583 С1, 27.12.1999 тках нижче її витратного резервуара по акваторії ГМ 13062 В, 20.11.2003 встановлені накопичувальні резервуари, які обла- О52009140525 А1, 04.06.2009 днані насосами з хвильовим приводом і з'єднані 05 4091618 А, 30.05.1978 трубопроводами з витратним резервуаром зану- (57) 1. Занурена хвильова електростанція для ви- реної платформи. користання енергії хвиль, що містить занурену 3. Занурена хвильова електростанція для викори- платформу з генератором і гідротурбіною, заглиб- стання енергії хвиль за п. 1 або п. 2, яка відрізня- леною нижче за рівень хвильової дії, на глибину її ється тим, що накопичувальні резервуари ізольо- робочого напору, водовідвідну трубу від гідротур- вані від навколишнього водного середовища, біни, сполучені між собою резервуари, поршневі з'єднані з атмосферою і виконані з додатковим ся насоси, з'єднані штангами з діафрагмами, розта- резервним об'ємом для розміщення води при її шованими на платформах-модулях і встановле- підйомі від відмітки робочого рівня накопичуваль- о, ними в зоні хвильового впливу, яка відрізняється ного резервуара до відмітки рівня води в перелив- б тим, що резервуари встановлені нижче гідротурбі- ному резервуарі. щш о)
Винахід належить до гідроенергетики, зокрема циліндра.
Зусилля на поршень при цьому змен- са до хвильових енергоустановок і може бути викори- шуються і, відповідно, зменшується продуктивність ІК) станий для вироблення електроенергії для спожи- насоса.
Використання повної довжини циліндра і ІК Ф) вачів в прибережній зоні. ходу поршня неможливе із-за розміщення усере- (є)
Відома хвильова гідроелектростанція, що має дині циліндра пружини, тому частина енергії хвилі т- встановлений на дні водоймища корпус поршнево- цією установкою не використовується.
Май го насоса, шток якого пов'язаний з поплавцем, Відома також хвильова електростанція Іщенко, діафрагмовий насос з нагнітальним трубопрово- в якій вода подається на турбіну при розташуванні дом, паралельно підключений до нагнітального корпусу станції на гребені хвилі і в її улоговині, «Ї трубопроводу поршневого насоса.
Від насосів во- завдяки зворотно-клапанним випрямлячам потоку да подається під тиском по трубопроводу через (див.
А.С.
КО Мо 2045615, Е 028 09/00, 1991р.). - накопичувальний резервуар на турбіну (див.
А.С.
Недоліком такої установки є те що швидкість б КИ Мо 2046995, Е ЗВ 13/22, 1992 р.). обертання гідротурбіни і електроенергія, що виро- с
Недоліком такої установки є те, що поршневий бляється, має пульсуючий характер, залежно від і діаафрагмовий насоси працюють одночасно і по- місця розташування корпусу електростанції відно- токи води в мережу подаються назустріч один од- сно хвилі. ному, що приводить до збільшення втрат напору в В основу винаходу поставлена задача удоско- мережі, робочий хід поршня вгору відбувається налення хвильової електростанції, в якій забезпе- лише при підйомі поплавця, при опусканні поплав- чується постійність напору на гідротурбіну не за- ця його дія на поршень відсутня і поршень руха- лежно від зміни хвильових параметрів, збільшення ється за рахунок пружини, розташованої усередині потужності хвильової електростанції, а також за-
безпечення можливості роботи електростанції в накопичувальному резервуарі і відміткою рівня умовах відсутності хвильового впливу. води в переливному резервуарі, дозволяє прийня- Поставлена задача вирішується тим, що в ти від гідротурбіни її витрату в кількості додатково- хвильовій електростанції для використання енергії го резервного об'єму, не зупиняючи роботу гідро- хвиль, що містить занурену платформу з генера- турбіни при припиненні роботи насосів. тором і гідротурбіною, заглибленою нижче за рі- Ознаки, що відрізняють технічне рішення, що вень хвильової дії, на глибину її робочого напору, заявляється, відсутні в інших аналогічних рішен- водовідвідну трубу від гідротурбіни, сполучені між нях при вивченні даної і суміжної галузей техніки, собою резервуари, поршневі насоси, з'єднані шта- що відповідно забезпечує на думку авторів відпо- нгами з діафрагмами, розташованими на платфо- відність критеріям "новизна" і "винахідницький" рмах-модулях і встановленими в зоні хвильового рівень. впливу.
Запропоноване технічне рішення пояснюється Згідно з винаходом резервуари встановлені кресленнями, де: нижче гідротурбіни та виконані ізольованими від на фіг. 1 показаний розріз 1-1 по осі гідротур- навколишнього водного середовища, переливний біни; резервуар має фіксовану глибину і з'єднаний во- на фіг. 2 - план - розріз 2-2 зануреної платфо- довідвідною трубою з гідротурбіною, а через пере- рми; ливну стінку - з витратним резервуаром, який об- на фіг.
З - розріз по осі накопичувального ре- ладнаний насосами з хвильовим приводом для зервуара; відкачки води, що надійшла з переливного резер- на фіг. 4 - план накопичувального резервуара; вуара. на фіг. 5 - вузол А з'єднання поршневих насо- Крім того, за межами зануреної платформи на сів зі штангою діафрагми платформи-модуля; де: відмітках нижче її витратного резервуара по аква- 1. Занурена платформа; торії встановлюються накопичувальні резервуари, 2. Переливний резервуар гідротурбіни; обладнані насосами з хвильовим приводом і з'єд- 3. Витратний резервуар зануреної платформи; нані трубопроводами з витратним резервуаром 4. Стінки переливного резервуара; зануреної платформи. 5. Трубчастий стояк-кожух; Крім того, накопичувальні резервуари ізольо- 6. Платформа-модуль; вані від навколишнього водного середовища, з'єд- 7. Діафрагма; нані з атмосферою і виконані з додатковим резер- 8. Бічні стінки платформи-модуля; вним об'ємом для набору води при її підйомі від 9. Штанга діафрагми; відмітки робочого рівня накопичувального резер- 10. Сальник; вуара до відмітки рівня води в переливному резе- 11. Днище платформи-модуля; рвуарі. 12. Шахта зануреної платформи; Між сукупністю відмітних ознак технічного ви- 13. Гідротурбіна; рішення, що заявляється, і технічним результатом, 14. Водовідвідна труба; що досягається, існує наступна система причинно- 15. Генератор; наслідкових зв'язків. 16. Стояки-повітроводи; Встановлення нижче за гідротурбіну перелив- 17. Поршневий насос; ного та витратного резервуарів, які ізольовані від 18. Циліндр насоса; навколишнього водного середовища, забезпечує 19. Поршень; розміщення в них води, що надійшла від гідротур- 20. Шток; біни по водовідвідній трубі в переливний резерву- 21. Клапан нагнітальний; ар, фіксована глибина в якому не дозволяє зміни 22. Клапан всмоктуючий; напору на гідротурбіну за рахунок його перепов- 23. Шатун; нення, а об'єм води, що потрапив в витратний ре- 24. Повзун; зервуар через переливну стінку, відкачується на- 25. Шарнір; сосами з хвильовим приводом, які встановлені в 26. Кришка накопичувального резервуара; витратному резервуарі. 27. Всмоктуючий трубопровід; Установлення по акваторії за межами зануре- 28. Напірний трубопровід; ної платформи накопичувальних резервуарів, об- 29. Накопичувальний резервуар; ладнаних насосами з хвильовим приводом і з'єд- 30. Зливний трубопровід; наних з витратним резервуаром трубопроводами, 31. Рівень води в акваторії. дозволяє використовувати додаткову хвильову Хвильова електростанція працює таким чи- енергію, перетворюючи її в енергію для відкачу- ном: вання води насосами з накопичувальних резерву- Гідротурбіна 13 зануреної платформи хвильо- арів, що збільшує витрати гідротурбін і, відповідно, вої електростанції 1 встановлюється нижче за зону їх потужність. хвильового впливу на глибину її робочого напору, Виконання накопичувальних резервуарів ізо- платформи-модулі 6 з діафрагмами 7 встановлю- льованими від навколишнього водного середови- ються в зоні хвильового впливу над витратним З і ща і їх з'єднання з атмосферою забезпечують накопичувальним 29 резервуарами.
Вода, що зна- умови для відкачування води, що надходить від ходиться під тиском на заданій глибині, поступає гідротурбіни, насосами з хвильовим приводом. на гідротурбіну 13, обертає її і через водовідвідну Наявність додаткового резервного об'єму, ро- трубу 14 направляє в переливний резервуар 2, де зміщеного між відміткою робочого рівня води в через переливні стінки 4 зливається у витратний