WO2022055469A1 - Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, устройство и морская энергетическая станция-остров для его реализации - Google Patents

Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, устройство и морская энергетическая станция-остров для его реализации Download PDF

Info

Publication number
WO2022055469A1
WO2022055469A1 PCT/UA2021/000077 UA2021000077W WO2022055469A1 WO 2022055469 A1 WO2022055469 A1 WO 2022055469A1 UA 2021000077 W UA2021000077 W UA 2021000077W WO 2022055469 A1 WO2022055469 A1 WO 2022055469A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
float
energy
hydraulic
hydraulic pump
water
Prior art date
Application number
PCT/UA2021/000077
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Виктор Иванович ЗАБАЙРАЧНЫЙ
Original Assignee
Виктор Иванович ЗАБАЙРАЧНЫЙ
ЛЕВИН, Валери
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 Виктор Иванович ЗАБАЙРАЧНЫЙ, ЛЕВИН, Валери filed Critical Виктор Иванович ЗАБАЙРАЧНЫЙ
Priority to ES202390004U priority Critical patent/ES1301844Y/es
Priority to JP2023600033U priority patent/JP3243383U/ja
Publication of WO2022055469A1 publication Critical patent/WO2022055469A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations 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
    • F03B13/14—Adaptations 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations 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
    • F03B13/14—Adaptations 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
    • F03B13/16—Adaptations 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"
    • F03B13/18—Adaptations 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • 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

Definitions

  • SUBSTANCE group of inventions relates to the hydropower industry and is intended for generating electricity from the energy of sea waves.
  • Hydropower namely: hydrowave energy is a kind of non-traditional energy, which is based on the use of the energy of sea waves by converting the kinetic energy of the waves into hydraulic energy of hydraulically driven mechanisms for use in electric generators to generate electricity.
  • the energy of sea waves is a renewable source of energy, it is virtually inexhaustible, environmentally friendly, and contributes to the preservation of the environment.
  • wave energy there are various ways to generate wave energy, the main, more commonly used, is the use of the movement of a large wave up and down to create a flow of air or water and direct its pressure to drive a turbine or floating buoy to generate electricity. Also, torque gyroscopes are often used in methods for generating wave energy.
  • the process of generating electricity consists of the following steps: transferring the force from the movement of sea waves to the rotation shaft of the rotary gyroscope due to the pressure of the lever and transferring the rotational movement from the gyroscope shaft to the generator armature shaft.
  • the process of generating electricity occurs as follows: the rotation of the generator armature shaft, which generates electricity, is created by the drive wheel of the rotor shaft, which is rotated by two drive wheels of the gyroscope.
  • the rotation of the drive wheel of the rotary gyroscope is created due to the pressure of the lever, which transmits the force from the sea waves to the rotation shaft of the rotary gyroscope (see, for example, international application with publication number DE 102009032930, IPC F03B 13/18 dated 14.07.2009).
  • a method of using the energy of sea waves which includes the perception of the energy of sea waves with the help of buoyancy objects and the transfer of this energy to the actuator using vertical rods fixed on the buoyancy objects, and a gear train, where the buoyancy objects that perceive the wave energy are placed in the guide shafts, which are openwork, they transfer energy to the actuator using gear racks, which are installed in box-shaped rods with the ability to move in them, and ratchet gears, which are installed on the main shaft, while the rods are parallel to the guide shafts, toothed racks are inserted engage with the ratchet gears when the buoyancy objects move up and disengage them when the buoyancy objects move down, accumulating mechanical energy on the line of the main shaft, which is placed horizontally with a flywheel and transmitted through a gearbox to an electric generator, (see, for example, m international application with publication number RU02221933 , IPC F03B 13/18 dated February 14, 2002).- [4]
  • this method is relatively inefficient, because it requires sophisticated equipment. By intermittent spinning of the flywheel and acceleration of the main shaft of the actuator, it is difficult to regulate the uniform supply of electricity to the consumer. Therefore, this method has a relatively insufficient reliability in operation.
  • a material that accumulates pressure in a reservoir of variable capacity from liquid under high pressure, with its further use for springs, tires, shock-absorbing materials, seismic isolation materials, and so on.
  • the residual energy produced by the generator is used to concentrate sea water and obtain mineral substances from it by electrolytic synthesis, (see, for example, international application with publication number JP203185582, IPC F03B 13/22 dated 19.09.2013) - [5]
  • this method is relatively ineffective, since it requires complex equipment in accordance with the tasks that it solves, mainly for obtaining minerals from sea water by converting the energy of sea waves into the electricity needed to perform the electrolytic synthesis.
  • a device for a wave power plant for generating electricity from the energy of sea waves, which contains a screw energy converter made in the form of a bladed screw connected by a coupling to the shaft and through a step-up gearbox with a generator, a casing, a water craft and additionally contains a rod that is rigidly fixed to the watercraft; a rod pivotally connected to the rod; a rack in which a shaft is installed in bearings; a bracket that is attached to the stem on one side and to the rack on the other; a water flow concentrator with guide vanes, which is connected to the rack using holders; moreover, the blades of the blade propeller are flexible and elastic, and are rigidly fixed on one side on the spoke axles, (see, for example, the patent of Ukraine for utility model No. 59023, IPC F03B 13/14, F03B 13/16, F03B 13/20, F03B 13/22, dated 26.04.201 1) - [6]
  • the known installation device is relatively ineffective. It requires complex additional equipment such as a water flow concentrator, and a vane screw energy converter at high waves has a relatively insufficient reliability in operation.
  • a device is known as a marine wave power plant, which contains a central pontoon, along the outer perimeter of which the main pontoons are mounted, on which high-pressure cylinders (HPC) and a hydraulic turbine are located, along the outer perimeter of the central pontoon several main pontoons are connected by horizontal axial hinges, on which high pressure cylinders were mounted, connected from one end to the main pontoon by a horizontal axial hinge parallel to the axial hinge between the central and main pontoons, a piston is placed in the middle of each cylinder in the form of a three-dimensional frame, in which a rotary-blade hydroturbine (PLGT) is mounted with a blade rotation angle from - (D to + ⁇ , a hollow rod, at one end attached to a piston made in the form of a spatial frame, at the other end connected to the platform, which is located on horizontal axial hinge, parallel to the axial hinge of the HPC, which connects it to the main pontoon, the PLGT and the electric generator
  • the known installation device is relatively ineffective. To reduce the gust of equipment, the working fluid from the high-pressure cylinders and the tank is directly fed to the variable-blade hydraulic turbine connected to the electric generator.
  • the equipment of the known device is relatively complex and has a relatively insufficient reliability in operation.
  • a marine wave power plant in which six pairs of pontoons are mounted around the central pontoon along its outer perimeter, the closest one to the central one is the main one, and the far one is the auxiliary pontoons, the central, main and auxiliary pontoons are connected to each other in series by horizontal axial hinges.
  • the mentioned well-known power plant installation consists of a central pontoon, in the upper part of which there is an engine room with a softening high-pressure tank, a hydraulic turbine and an electric generator, a hold for the waste liquid is provided under the engine room.
  • main pontoons are installed in pairs and auxiliary pontoons interconnected by horizontal axial hinges.
  • the main pontoons are equipped with high pressure cylinders (HPC) with a system of inlet and outlet valves, flexible high pressure piping and vacuum piping.
  • HPC high pressure cylinders
  • the piston rods of the HPC are pivotally connected to the body of the central pontoon and the auxiliary pontoon.
  • the installation is anchored with at least two anchors.
  • the proposed installation foresees twice as many modules of similar size, and all the energy received from the waves is utilized into electrical energy in one turbine hall, which is located on the central pontoon.
  • the installation is placed on at least two anchors to prevent the rotation of the central pontoon around its axis, which will allow the transmission of the received electricity through an underwater power cable (see, for example, the patent of Ukraine for the invention No. dated August 25, 2009). - [8]
  • this marine wave power plant is relatively inefficient, since there is a possibility of rotation of the central pontoons around its axis, which is inconvenient during its operation and therefore has a relatively insufficient reliability in operation.
  • Known marine power station which contains a floating platform made in the form of a float frame, for example, in the form of a hollow metal structure to ensure its buoyancy, with at least one mounting module, which contains an electric generator and a screw energy converter, made in the form of a bladed propeller with a shaft , which is located in the zone of the underwater flow and is connected to the shaft of the electric generator through a transmission mechanism and is additionally provided with an underwater platform, which is connected by at least one rigid armature to the floating platform, and the propeller of each module is placed on a support, the lower part of which is installed in the groove, which is made on the underwater platform, the upper part is attached to the floating platform by means of removable fasteners, and the underwater platform is provided with at least four chains for fastening to the bottom, and the mounting modules are electrically connected to each other.
  • the overall dimensions of the floating platform are such as to ensure the unsinkability of the entire structure. Also, the overall dimensions of the floating platform depend on the number of mounting modules designed to convert the energy of the water flow into electricity. Accordingly, if it is necessary to use power plants of greater capacity (ie, with a large number of mounting (energy) modules), then the area of the floating platform should be larger. If necessary, the number of mounting modules can be changed by their mechanical attachment or separation. (See, for example, a patent of Ukraine for a utility model No. 93412, IPC F03B 13/18, F03B 13/22, dated 09/25/2014). - [nine]
  • the well-known offshore power station is relatively inefficient, since its platforms, both the lower underwater and the upper floating ones, are movable, which makes it insufficiently convenient for its operation and makes it impossible to use the station as an island.
  • the closest to the implementation of the claimed method is a well-known device, as a wave power station from one section, which contains a longitudinal float, made with the possibility of its rotation around an axis that is parallel and external to the float, close to a circle with a variable radius of rotation under the action of waves, the ends of the float connected through a kinematic connection with the guide elements, support elements and at least one receiver of mechanical energy through a flexible and / or gear transmission, contains a mechanism for regulating the degree of immersion of the float, which is slidingly connected by its ends with the guide elements, which are placed along the radius of its rotation, at least one of the guide elements is rigidly connected to the drive wheel, which is kinematically connected to the driven shaft of the mechanical energy receiver; power on its shaft.
  • the patent of Ukraine for the invention No. 121858, IPC F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13/20 dated 10.08.2020 see, for example, the patent of Ukraine for the invention No. 121858, IPC F03
  • the known installation device is relatively inefficient.
  • the wave energy receiver is constantly regulated.
  • the design of a float with a changeable radius of rotation under the action of waves is relatively insufficiently reliable.
  • the closest in its technical essence and the result obtained to the implementation of the claimed method is a well-known wave power station from one section, which contains risers that are installed at the bottom of the reservoir and connected through the crossbar.
  • the crossbar is placed above the wave surface of the water and is connected to the receiver of mechanical energy, made as an electric generator, which is connected through a toothed belt drive to the radial guide elements of the rotational movement of the float.
  • the electric generator can be made and installed in a sealed version.
  • a wave power station is manufactured with the approximation of its design and consumer energy parameters to real operating conditions. It is placed in the reservoir in such a way that the floats occupy a position that is closest to the wave front.
  • the risers are placed vertically, the crossbar is placed horizontally, while the station of two or more sections, thanks to additional frames, has greater durability.
  • the support elements are made either floating or as a frame with the possibility of being installed on the bottom. body of water such as the sea, ocean, river or lake in a shallow part, or on the side of a pier or on board a steamer.
  • the support elements are made as floating frame elements tied together, made with the ability to orient the station with floats behind the wave front (see, for example, the Ukrainian patent for invention No. 121858, IPC F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13 /20, dated 10.08.2020).
  • the well-known marine (as one of the variants of the wave) power station is relatively ineffective, since its sections are connected only by frames, i.e. only a system of rods, which is relatively insufficient convenience during its operation.
  • the task that the claimed group of inventions solves is to create a relatively more efficient method for generating electricity from the energy of sea waves by creating a continuous process of energy accumulation for transferring it to the consumer.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that in the claimed method of obtaining electricity from the energy of sea waves by placing a float in a wave reservoir, attaching it to the guiding elements of movement, the movement of the float is ensured under the action of waves, which is transmitted through the kinematic connection of the guiding elements to the receiver of mechanical energy, according to the invention, the float is additionally moved under the action of waves strictly vertically with no horizontal deviation, which is provided by guide elements located in the side parts of the float and support posts, a rod is fixedly attached to the upper part of the float, which, together with the float, performs vertical movement up and down, in addition to the frame, the body of the hydraulic pump is fixedly attached, to the rods of the lower and upper cylinders of which, through the chain, sprockets and the tensioning mechanism, a vertical
  • hoses of low and high pressure are attached to the lower and upper cylinders of the hydraulic pump, while the lower and upper cylinders of the hydraulic pump suck and pump water to the accumulator, with each movement of the float, namely: water is sucked into the lower cylinder from the drain tank and at the same time, using a high-pressure hose, liquid is supplied from the upper cylinder of the hydraulic pump to the hydraulic accumulator, when the float moves down, water is pumped from the lower cylinder of the hydraulic pump to the hydraulic accumulator using the high-pressure hose and simultaneously using a low-pressure hose water is sucked from the drain tank to the upper cylinder of the hydraulic pump, then the liquid from the hydraulic accumulator, when a certain pressure value is reached, is sent to the hydrogenerator to generate electricity, while the waste fluid from the hydrogenerator is sent to the drain tank and further - again into the hydraulic pump, ensuring the continuity of the process of generating electricity.
  • pneumatic pumps compressors
  • pneumatic accumulators and pneumatic generators are additionally used to obtain, accumulate and generate electricity.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that the energy received at some point in excess is directed to the production of process water.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that in the device for generating electricity from the energy of sea waves, according to the invention, the supporting elements are made in the form of vertical guide support posts, and the float is additionally made 12
  • FIXED SHEET (RULE 91) with guide elements in the side parts and with a fixedly connected rod in the upper part, which engages with a chain stretched between two sprockets - upper and lower, which have a movable fastening with the ends of the hydraulic pump rods, made in the form of a double-acting cylinder with a piston and a lower , and upper cylinders, moreover, the hydraulic pump body is fixedly fixed on the frame of the device, and a hydraulic accumulator made in the form of a high-pressure vessel, a hydrogenerator and a drain tank are installed on the platform of the device, while high and low pressure hoses are attached to the upper and lower cylinders of the hydraulic pump, which connect them with a hydraulic accumulator, a hydro generator and a drain tank.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that the accumulator is made of metals, their alloys and/or composite materials.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that in the claimed marine power island island, according to the invention, the structural elements of the sections additionally form at least a two-story lattice frame of the engine room from rods in the form of fixedly connected pipes , each floor of which is separated by a platform, and the lower platform is placed above the water and has holes for the rods of the floats, while the technical equipment of each section of the station-island is installed on the platforms, and the supporting elements are made in the form of vertical guide support posts. Also, the technical problem posed in the invention is solved by the fact that the guide support posts of the support elements are made in the form of pipes filled with water.
  • the technical problem posed in the invention is also solved by the fact that the engine room along the perimeter from the outside is closed with composite anti-corrosion materials, and in the middle of the engine room there are passages both between sections and between floors.
  • the technical problem posed in the invention is solved by the fact that settings are made on the upper platform to accommodate buildings and structures for various functional purposes, both industrial (obtaining process water), and recreational or entertainment purposes, swimming pools, or moorings for ships.
  • the technical problem posed by the invention is solved by the fact that the floats, structural and supporting elements in their composition are made of metals, their alloys and/or composite materials.
  • Fig. 1 is a diagram of a device for generating electricity from the energy of sea waves.
  • Figure 2 is a diagram of the fastening sections of the marine power station-island a (MES-islands) (top view).
  • MES-islands marine power station-island a
  • Fig.Z layout of floats sections of the marine power industry station-islands (MES-islands) in accordance with the vertical movement of the wave up and down.
  • MES-islands marine power industry station-islands
  • Figure 4 is a view of a fragment of the engine room from sections of the marine power station-island (MES-island).
  • the claimed method of obtaining electricity from the energy of sea waves is carried out as follows.
  • the float is placed in the wave reservoir and its movement under the action of the waves is ensured strictly vertically with the help of the guide elements of the movement, namely: with the help of the guides of the float, made on its side parts, and the guide support posts.
  • a rod is fixedly attached to the upper part of the float, which, together with the float, makes a vertical movement up and down. Then the movement of the float is directed through the kinematic connection of the chain mechanism to the receiver of mechanical energy - a double-acting hydraulic pump.
  • the movement of the float through the rod, chain and sprockets is transmitted to the rod of the hydraulic pump cylinder, which performs a vertical up and down movement.
  • the lower and upper cylinders of the hydraulic pump suction and pump water to the high-pressure accumulator, respectively.
  • the float With each movement of the float, namely: when moving upwards, with the help of a low-pressure hose, water is sucked into the lower cylinder of the hydraulic pump from the drain tank and at the same time, with the help of a high-pressure hose, liquid is supplied from the upper cylinder of the hydraulic pump to the hydraulic accumulator.
  • the liquid is sent to the hydro generator to produce electricity, while the waste liquid from the hydro generator is sent to the drain tank and then back to the hydraulic pump, ensuring the continuity of the power generation process.
  • a phased use of the energy of sea waves is used by converting it from kinetic energy into liquid pressure energy and electricity with the possibility of continuous use of each wave movement and creating a continuous process of energy accumulation for transferring it to the consumer.
  • the implementation of the claimed method makes it possible to quickly start the process of switching on and off the power generation and transmission system due to the absence of the need for stabilizers and limiters when transferring high-pressure fluid movement to the electric generator.
  • the use of energy accumulators in high-pressure accumulators makes it possible to turn off the generator at every need, and use the “surplus energy” to obtain technical water.
  • the energy obtained during the implementation of the method is used, that is, an energy-saving technology is used.
  • the claimed method of obtaining electricity from the energy of sea waves provides the necessary efficiency, which solves the problem assigned to it.
  • the claimed device contains: vertical support posts 4, guide support posts 3, float 1, made with float guides 2 in its lateral parts, rod 5, fixedly connected to the float in its upper part, chain 7, stretched between two sprockets 8 - upper and lower, which have movable fastening at the ends of the rods of the hydraulic pump 9, made in the form of a double-acting cylinder with a piston and a lower and an upper cylinder, and the hydraulic pump body is fixedly fixed on the frame of the device 15, and on the platform 6 of the device there is a hydraulic accumulator 10, made in the form of a high pressure vessel, a hydro generator 1 1 and a drain tank 12, high pressure hoses 14 and low pressure hoses 13 are attached to the upper and lower cylinders of the hydraulic pump 9, which connect them to the hydraulic accumulator 10, the hydro generator 11 and the drain tank 12.
  • a device for generating electricity from the energy of sea waves works as follows.
  • the float 1 moves strictly vertically up and down with no horizontal deflection with the help of support posts 4, guides 2, guide support posts 3 and a rod 5 fixed vertically attached to it. Then the movement of the float is directed through a kinematic connection: an asterisk 8 and a chain 7 , to the receiver of mechanical energy - double-acting hydraulic pump 9, which converts the mechanical energy of the float into hydraulic energy of the liquid.
  • the movement of the float through the rod, chain and sprockets is transmitted to the rod of the hydraulic cylinder, which performs a vertical up and down movement.
  • the lower and upper cylinders of the hydraulic pump 9 the body of which is fixedly fixed by fastening 16 on the frame 15, respectively suck and pump water to the high-pressure accumulator 10. With each movement of the float 1, namely: at 17
  • FIXED SHEET moving up with the help of a low pressure hose 13, water is sucked into the lower cylinder of the hydraulic pump 9 from the drain tank 12 and at the same time, using a high pressure hose 14, fluid is supplied from the upper cylinder of the hydraulic pump 9 to the accumulator 10.
  • the liquid is sent to the hydro generator 1 1 to generate electricity, while the waste fluid from the hydrogenerator 1 1 is sent to the drain tank 12 and then again to the hydraulic pump 9, ensuring the continuity of the power generation process.
  • a valve opens, through which the liquid under pressure in a few seconds leads to the operation of the hydrogenerator, while the main energy parameters are frequency, current strength and voltage are constant and and given.
  • the claimed device the constructive solution of which makes it possible to obtain wave energy, convert it into the energy of a liquid under high pressure, accumulate it, store it and use it, turning it into electricity, at any necessary time, for any need, ensures efficient generation of electricity from the energy of sea waves that solves the problem set before him.
  • Figure 3 shows the flow diagram of the placement of floats sections of the marine power station-island (MES-island) in accordance with the vertical movement of the wave up and down.
  • MES-island marine power station-island
  • Fig. 4 shows a view of a fragment of the engine room from sections of a marine power station-island (MES-island), made from the combined structures of sections and platforms.
  • MES-island marine power station-island
  • a marine power station is a man-made island (MES-island), which consists of many interconnected sections (devices for generating electricity from the energy of sea waves). Each section consists of four vertical tube-shaped supports, horizontal tubes welded to the supports in several places, at least two platforms, forming the frame of the engine room of the MES-island. On the platforms, energy storage devices, drain tanks, generators, a working mechanism that transmits movement through a rod and a chain mechanism to a hydraulic or pneumatic pump are installed. Some sections have aisles for attending staff. Other sections are equipped only with a float and devices for obtaining technical water from sea water without the use of electricity, that is, water obtained directly through a hydraulic pump.
  • Offshore power islands can be of different sizes, their pumps and accumulators can operate both on compressed air and on a "compressed” liquid and use both pneumatic accumulators and hydraulic accumulators. So, bringing the pressure in them to a predetermined values, turn on the generator by opening the valve and receive electricity in a convenient way.
  • a frame of the MES-island is made, on which all the necessary equipment is installed, the performance of the station is tested, and then the MES-island is transported to the installation site, attached to the seabed, cables are laid on land and the equipment is started.
  • the sea wave shakes up and down the float chamber, which is one-third submerged in sea water.
  • the movement of the float is strictly vertical thanks to special hydraulic guides.
  • the movements that pump the float “up and down” are transmitted to a hydraulic pump (compressor), which pumps liquid (or air) into the accumulator (high pressure vessel).
  • the hydroelectric generator or pneumogenerator
  • the hydroelectric generator due to the flow of liquid (air) under pressure to it, generates electrical energy of specified parameters (frequency, voltage, current strength), which is transmitted to the "mainland” (land) to the general electrical network or to a specific consumer.
  • the accumulated pressure energy in the form of compressed air or liquid
  • a float which has an area of 0.78 m 2 in horizontal section (for a section with dimensions in section 1x1 m) up to 80 m 2 (for section with dimensions in section 9x9 m).
  • a section with a float area of 0.78 m 2 generates electricity of 4.5 kW/h
  • a section with a float area of 80 m 2 generates electricity of 2400 kW/h.
  • a valve opens, through which the liquid under pressure brings the hydrogenerator to work in a few seconds, while the main energy parameters are: frequency , current and voltage are constant and given.
  • a marine power station-island (MES-island) is installed in the sea (ocean), where the depth is from 12 m to 30 m and where the average annual wave (up and down) is from 1 m to 14 m. From one square meter of the sea (by area bottom of the float), if you use air as an energy storage device, it is possible to receive an average of 6-8 kW / h of electricity when using a pneumatic generator (or 120-150 kW / h from one section) and 20 - 30 kW / h of electricity from 1 m 2 (or 400 - 600 kW / h from one section) when using hydrogenerators with a float area of 19.6 - 22.9 m 2 .
  • each section of the MES is provided with several generators (pneumatic or hydro), which can be both quickly (in a few seconds) put into operation and quickly (in a few seconds) stopped.
  • the system is controlled by an industrial computer.
  • new generators are automatically connected, and when the voltage in the network increases, the "extra” (at the moment) generators are automatically turned off.
  • competing energy systems no the "extra” electricity at a given moment goes to the ground.
  • the energy system of the MES-island cannot endlessly accumulate energy in batteries (pneumatic or hydro). Therefore, excess (“surplus”) energy is directed to the operation of electric hydraulic pumps installed directly at the station to obtain process water.
  • the MES-island energy system makes it possible to quickly start the process of turning on and off the power generation and transmission system due to the lack of the need for stabilizers and limiters when transferring high-pressure fluid movement to the electric generator.
  • offshore power stations-islands are created mainly for two “products”: electricity and water.
  • Industrial water at the station can also be obtained by another method:
  • the mechanical hydraulic pump will direct the sea water under pressure to the sea water desalination system. Therefore, some sections of the MES-island are performed without generators and batteries, but with large water tanks. Due to the fact that there will be a lot of technical water on the MES-island, somewhere around 5-7 thousand m 3 per hour or more, some sections will be "empty", that is, not equipped with floats, but only water tanks .
  • the claimed method, device and marine energy system-island for generating electricity from the energy of sea waves the constructive solution of which allows you to get wave energy, turn it into liquid (or gas) energy under high pressure, accumulate it, save it, turn it into electric and use at any necessary time for further transmission to the consumer and use the island for utilitarian purposes, provide efficient generation of electricity from the energy of sea waves, thereby solving their task.

Landscapes

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

Abstract

Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, при котором размещают поплавок в волновом водоеме и обеспечивают его движение под действием волн строго вертикально с помощью направляющих элементов движения направляющих поплавка, выполненных в его боковых частях, и направляющих опорных стоек. К верхней части поплавка неподвижно прикрепляют шток, который вместе с поплавком совершает вертикальное движение вверх-вниз, потом движение через шток, цепь и звездочки передают на шток цилиндра гидронасоса, который выполняет вертикальное движение вверх-вниз, при этом нижний и верхний цилиндры гидронасоса совершают соответственно всасывание и накачку воды к гидроаккумулятору высокого давления. При каждом движении поплавка вверх-вниз с помощью рукава низкого давления совершают всасывание воды в нижний цилиндр гидронасоса со сливного бачка и одновременно с помощью рукава высокого давления совершают подачу жидкости из верхнего цилиндра гидронасоса в гидроаккумулятор. При достижении определенной величины значения давления жидкость из гидроаккумулятора направляют к гидрогенератору для выработки электроэнергии, при этом отработанную жидкость из гидрогенератора направляют в сливной бачок и далее - снова в гидронасос, обеспечивая непрерывность процесса производства электроэнергии. В группу изобретений также входят устройство и морская энергетическая станция- остров для получения электроенергии из энергии морских волн.

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ ЭНЕРГИИ МОРСКИХ ВОЛН, УСТРОЙСТВО И МОРСКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ-ОСТРОВ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Группа изобретений относится к отрасли гидроэнергетики и предназначена для получения электроэнергии из энергии морских волн.
Гидроэнергетика, а именно: гидроволновая энергетика представляет собой разновидность нетрадиционной энергетики, которая базируется на использовании энергии морских волн путем превращения кинетической энергии волн в гидравлическую энергию механизмов с гидроприводом для использования в электрогенераторах для получения электроэнергии. Энергия морских волн относится к восстанавливаемым источникам энергии, есть фактически неисчерпаемой, экологически чистой, способствует сохранению окружающей среды. - [1]
Проблема получения новых видов экологически чистой энергии, которая защищала бы окружающую среду, способствовала бы ее восстановлению, является важной и нуждается в срочном решении путем разработки и внедрения новых технологий, преимущественно - ресурсосберегающих.
Существуют различные способы генерации волновой энергии, основным, чаще применяемым, есть способ использования движения большой волны вверх-вниз для создания потока воздуха или воды и направления его напора для приведения в действие турбину или плавучий буй для выработки электроэнергии. Также, в способах генерации волновой энергии часто используют гироскопы управляющего момента.
Существуют различные устройства и установки для реализации соответствующих способов получения электроэнергии из энергии морских волн. В последнее время приобретают практическое применение конструкции, которые объединяют устройства и установки для получения электроэнергии из энергии морских волн в один целостный комплекс или объект и используют такие устройства и установки как модули или секции. Эти объединенные конструкции получили название морских станций или островов.
Так, известен способ получения электроэнергии из энергии морских волн, согласно которому процесс получения электроэнергии состоит из следующих этапов: передача усилия от движения морских волн на вал вращения поворотного гироскопа за счет давления рычага и передача вращательного движения от вала гироскопа на вал якоря генератора.
Согласно известному способу процесс получения электроэнергии происходит следующим образом: вращение вала якоря генератора, который вырабатывает электроэнергию, создается приводным колесом вала ротора, который вращается двумя приводными колесами гироскопа. Вращение приводного колеса поворотного гироскопа создается за счет давления рычага, который передает усилие от морских волн на вал вращения поворотного гироскопа, (см., например, международную заявку с номером публикации DE 102009032930, МПК F03B 13/18 от 14.07.2009). - [2]
Однако данный способ сравнительно недостаточно эффективный. В его описании не дано полного представления о всей последовательности передачи и превращения энергии волн. Этот способ требует сложного оборудования и имеет сравнительно недостаточную надежность в работе.
Известен также способ получения электроэнергии из энергии морских волн, состоящий из передачи движения поплавков через цепи к первым звездочкам, которые могут вращаться как по часовой стрелке, так и против нее, потом из передачи движения через цепи ко вторым звездочкам, которые благодаря односторонним муфтам, вставленным в первые звездочки, вращаються тольки в одном направлении с перерывами, когда поплавки поднимаются вверх, дальше из передачи движения через цепи к третьим звездочкам, которые передают вращательное движение к поворотной колонне и через трансмиссию на вал электрогенератора. Так, как электроэнергию, выработанную электрогенератором, выводят с перерывами, предусмотрено использование аккумуляторной батареи для ее накопления и дальнейшего использования, (см., например, международную заявку с номером публикации US5066867, МПК F03B 13/18 от 19.11.1991).- [3]
Однако, данный способ сравнительно недостаточно эффективный, так как требует сложное оборудование, которое имеет сравнительно недостаточную надежность в работе, поскольку трансмиссия работает в условиях знакопеременных динамичных нагрузках и напряжении, и не обеспечивает долговечность системы в эксплуатации.
Также, известен способ использования энергии морских волн, который включает восприятие энергии морских волн с помощью объектов плавучести и передачу этой энергии на исполнительный механизм с помощью вертикальных штоков, закрепленных на объектах плавучести, и зубчатой передачи, где объекты плавучести, которые воспринимают энергию волн, размещают в направляющих шахтах, которые выполняют ажурными, передают энергию на исполнительный механизм с помощью зубчатых реек, которые устанавливают в коробчатые штоки с возможностью перемещения в них, и храповых шестерен, которые устанавливают на главный вал, при этом штоки располагают параллельно направляющим шахтам, вводят зубчатые рейки в зацепление с храповыми шестернями при движении объектов плавучести вверх и выводят их из зацепления при движении объектов плаву чести вниз, аккумулируя механическую энергию на линии главного вала, который размещают горизонтально с помощью маховика и передают ее через редуктор на электрогенератор, (см., например, международную заявку с номером публикации RU02221933 , МПК F03B 13/18 от 14.02.2002).- [4]
Однако данный способ сравнительно недостаточно эффективный, так как требует сложное оборудование. Способом прерывистого раскручивания маховика и разгоном главного вала исполнительного механизма сложно регулировать равномерную подачу электроэнергии потребителю. Поэтому этот способ имеет сравнительно недостаточную надежность в работе.
Известен также способ получения электроэнергии из энергии морских волн, состоящий из передачи движения волны через систему передачи силы устройства, который соединен с основным корпусом, и расположен на поверхности моря, и качается в соответствии с вертикальным движением волны, из управления амплитудой качания поплавка через средство управления качанием и средство управления поплавком для управления амплитудой его качания, из передачи силы напорному насосу для создания жидкости под высоким давлением, из передачи жидкости под высоким давлением из напорного насоса к резервуару переменной емкости на сохранение, дальше - из передачи жидкости из резервуара переменной емкости к преобразователю волновой энергии, который состоит из приводного насоса и генератора электроэнергии. Кроме того, согласно известному способу используют материал, который накапливает давление в резервуаре переменной емкости от жидкости под высоким давленим, с дальнейшим его использованием для рессор, шин, амортизационных материалов, сейсмоизоляционных материалов и прочее. Остаточную производимую генератором энергию используют для концентрации морской воды и получения минеральных веществ из нее методом электролитического синтеза, (см., например, международную заявку с номером публикации JP203185582, МПК F03B 13/22 от 19.09.2013).- [5]
Однако, данный способ сравнительно недостаточно эффективный, так как требует сложное оборудование в соответствии с задачами, которые он решает, главным образом - для получения минеральных веществ из морской воды путем превращения энергии морских волн в электроэнергию, необходимую для выполнения электролитического синтеза.
Для реализации заявленного способа известно устройство волновой энергетической установки получения электроэнергии из энергии морских волн, которое содержит винтовой преобразователь энергии, выполненный в виде лопастного винта, соединенного муфтой с валом и через повышающий редуктор с генератором, кожух, плавсредство и дополнительно содержит штангу, которая жестко закреплена к плавсредству; шток, шарнирно соединенный со штангой; стойку, в которой в подшипниках установлен вал; кронштейн, который с одной стороны прикреплен к штоку, а с другой - к стойке; концентратор потока воды с направляющими лопатками, который соединен со стойкой с помощью держателей; причем лопасти лопастного винта являются гибкими и упругими, и жестко закреплены с одной стороны на осях-спицах, (см., например, патент Украины на полезную модель № 59023, МПК F03B 13/14, F03B 13/16, F03B 13/20, F03B 13/22, от 26.04.201 1 г. ) - [6]
Однако, известное устройство установки является сравнительно недостаточно эффективным. Оно требует сложного дополнительного оборудования такого, как концентратора потока воды, а лопастной винтовой преобразователь энергии при высоких волнах имеет сравнительно недостаточную надежность в работе.
Также, известно устройство, как морская волновая электростанция, которая содержит центральный понтон, по внешнему периметру которого смонтированы основные понтоны, на которых размещены цилиндры высокого давления (ЦВД) и гидротурбина, по внешнему периметру центрального понтона соединены горизонтальными осевыми шарнирами несколько основных понтонов, на которых смонтированы ЦВД, присоединенные с одного конца до основного понтона горизонтальным осевым шарниром, параллельным осевому шарниру между центральным и основным понтоном, в средине каждого цилиндра размещен поршень в виде пространственного каркаса, в который вмонтировано поворотнолопастную гидротурбину (ПЛГТ) с углом поворота лопаток от - (D до + ©, пустотелый шток, одним концом присоединенный к поршню, выполненному в виде пространственного каркаса, на другом конце соединенный с платформой, которая находится на горизонтальном осевом шарнире, параллельном осевому шарниру ЦВД, который соединяет ее с основным понтоном, ПЛГТ и электрогенератор соединены осевым валом, который находится внутри пустотелого штока, с помощью шлицев, электрогенератор размещен на платформе, шток и осевой вал обеспечены уплотнителями и подшипниками ( см., например, патент Украины на изобретение № 92993, MFIK F03B 13/12, F03B 13/14, от 27.12.2010 г.). - [7]
Однако, известное устройство установки является сравнительно недостаточно эффективным. Для снижения порыва оборудования рабочую жидкость из цилиндров высокого давления и резервуара непосредственно подают на поворотнолопастную гидротурбину, соединенную с электрогенератором. Оборудование известного устройства является сравнительно сложным и имеет сравнительно недостаточную надежность в работе.
Для реализации заявленного способа также известна морская волновая электростанция, в которой вокруг центрального понтона по внешнему его периметру смонтировано шесть пар понтонов, ближайший к центральному - основной, а дальний - вспомогательный понтоны, центральный, основные и вспомогательные понтоны соединены между собой последовательно горизонтальными осевыми шарнирами. Упомянутая известная установка электростанции состоит из центрального понтона, в верхней части которого находится машинное отделение со смягчающим резервуаром высокого давления, гидротурбины и электрогенератора, под машинным отделением предусмотрен трюм для отработанной жидкости. По внешнему периметру центрального понтона предусмотрены попарно установленные основные понтоны и вспомогательные понтоны, связанные между собой горизонтальными осевыми шарнирами. Основные понтоны оборудованы цилиндрами высокого давления (ЦВД) с системой впускных и выпускных клапанов, эластичными трубопроводами высокого давления и вакуумными трубопроводами. Поршневые штоки ЦВД шарнирно присоединены к корпусу центрального понтона и вспомогательного понтона. Установка заякорена как минимум двумя якорями.
Предложенная установка предвидит вдвое большее количество подобных по размеру модулей, причем вся энергия, полученная от волн утилизируется в электрическую в одном машзале, который размещен на центральном понтоне. Установка ставится как минимум на два якоря для недопущения вращения центрального понтона вокруг своей оси, что позволит передавать полученную электроэнергию по подводному силовому кабелю, (см., например, патент Украины на изобретение № 87918, МПК F03B 13/24, F03B 13/14, от 25.08.2009 г. ). - [8]
Однако, данная морская волновая электростанция является сравнительно недостаточно эффективной, поскольку существует возможность вращения центральных понтонов вокруг своей оси, что составляет неудобства при ее эксплуатации и поэтому имеет сравнительно недостаточную надежность в работе.
Известна морская электрическая станция, которая содержит плавучую платформу, выполненную в виде поплавкового каркаса, например в виде полой металлической конструкции для обеспечения ее плавучести, с по меньшей мере одним монтажным модулем, который содержит електрогенератор и винтовой преобразователь энергии, выполненный в виде лопастного винта с валом, который расположен в зоне подводного течения и соединен с валом электрогенератора через передающий механизм и дополнительно обеспечен подводной платформой, которая соединена по меньшей мере одной жесткой арматурой с плавучей платформой, а лопастной винт каждого модуля размещен на опоре, нижняя часть которой установлена в паз, который выполнен на подводной платформе, верхняя часть прикреплена с помощью съемных креплений к плавучей платформе, причем подводная платформа обеспечена по меньшей мере четырьмя цепями для крепления ко дну, причем монтажные модули электрически соединены между собой. Габаритные размеры плавучей платформы таковы, чтобы обеспечить непотопляемость всей конструкции. Также габаритные размеры плавучей платформы зависят от количества монтажных модулей, предназначенных для превращения энергии потока воды в электрическую. Соответственно, если необходимо использовать электростанции большей мощности (т.е., с большим количеством монтажних (энергетических) модулей), то площадь плавучей платформы должна быть больше. При необходимости, количество монтажних модулей могут изменять путем их механического присоединения или отделения. (см., например патент Украины на полезную модель № 93412, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, от 25.09.2014 г. ). - [9]
Однако, известная морская электрическая станция является сравнительно недостаточно эффективной, поскольку ее платформы как нижняя подводная, так и верхняя плавучая являются подвижными, что составляет недостаточные удобства при ее эксплуатации и делает невозможным использование станции как острова.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сути и получаемому результату является способ получения механической энергии из энергии морских волн с последующим превращением ее в электроэнергию и/или в энергию давления среды такой, как вода или воздух, состоящий из размещения поплавка в волновом водоеме, обеспечения движения поплавка вокруг оси, параллельной оси поплавка, с переменным радиусом вращения, что обеспечивается путем скользящего перемещения торцов поплавка в направляющих элементах, которые он вращает под действием волн, дальше из осуществления кинематической связи от направляющего элемента поплавка к приемнику механической энергии через гибкую и/или зубчатую передачу с автоматической регулировкой положения поплавка вдоль радиуса вращения направляющих элементов, (см., наприкмер, патент Украины на изобретение № 121858, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13/20 от 10.08.2020 г. ). - [10] - ПРОТОТИП
Однако, данный способ сравнительно недостаточно эффективен. В его описании указано, что полученную механическую энергию превращают в электрическую и/или энергию давления среды такой, как вода или воздух, но не дано полного представления о всей последовательности этой передачи и превращения энергии волн от приемника механической энергии к преобразователю ее в электрическую энергию и/или энергию давления среды, что является достаточно актуальным и важным в получении экологически чистого вида энергии.
Самым близким к реализации заявленного способа является известное устройство, как волновая энергетическая станция из одной секции, которая содержит продольный поплавок, выполненный с возможностью его вращения вокруг оси, которая параллельна и внешне поплавка, близко к кругу с переменным радисом вращения под действием волн, торцы поплавка связаны через кинематическую связь с направляющими элементами, опорными элементами и по меньшей мере с одним приемником механической энергии через гибкую и/или зубчатую передачу, содержит механизм регулирования степени погружения поплавка, который скользяще связан своими торцами с направляющими элементами, которые размещены вдоль радиуса его вращения, по меньшей мере один из направляющих элементов жестко связан с ведущим колесом, которое кинематически связано с ведомым валом приемника механической энергии, механизм регулирования степени погружения поплавка выполнен в составе приемника механической энергии как блок автоматической оптимизации отбора мощности на его валу. ( см., например, патент Украины на изобретение № 121858, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13/20 от 10.08.2020 г. ). - [10] - ПРОТОТИП.
Однако, известное устройство установки сравнительно недостаточно эффективно. Приемник энергии волн является постоянно регулированным. Конструкция поплавка со сменным радиусом вращения под действием волн является сравнительно недостаточно надежной.
Наиболее близкой по своей технической сути и получаемому результату к реализации заявленного способа является известная волновая энергетическая станция из одной секции, которая содержит стояки, которые установлены на дне водоема и связаны через перекладину.
Перекладина размещена над волновой поверхностью воды и связана с приемником механической энергии, выполненным как электрогенератор, который через зубчато-ременную передачу связан с радиальными направляющими элементами вращательного движения поплавка. При увеличении числа секций, в зависимости от технического задания на строительство станции, их объединяют дополнительными рамами. Электрогенератор может быть выполнен и установлен в герметичном варианте. Волновую энергетическую станцию изготавливают с приближением ее конструктивных и потребительских энергетических параметров к реальным условиям эксплуатации. Ее размещают в водоеме таким бразом, чтобы поплавки занимали положение, которое ближе всего к фронту волн. Стояки размещают вертикально, перекладину - горизонтально, при этом станция из двух и более секций благодаря дополнительным рамам имеет большую стойкость. Кроме того, ее конструктивные элементы выполнены аналогичными секциями в количестве по меньшей мере двух и связаны рамой, при этом электрогенератор или компрессор могут быть выполнены общини для всех или нескольких секций. Кроме того, опорные элементы выполнены или плавучими, или как рама с возможностью установления на дне водоема, такого как море, океан, речка или озеро в мелководной части, или на стенке пирса или на борту парохода. Кроме того, опорные элементы виполнены как повязанные между собой плавучие элементы рамы, выполенные с возможностью ориентировать станцию поплавками за фронтом волн, (см., например, патент Украины на изобретение № 121858, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13/20, от 10.08.2020 г. ). - [10]- ПРОТОТИП
Однако, известная морская (как один из вариантов волновой) энергетическая станция сравнительно недостаточно эффективна, поскольку ее секции связаны только рамами, т.е. только системой стержней, что составляет сравнительно недостаточные удобства при ее эксплуатации.
Задачей, которую решает заявленная группа изобретений является создание сравнительно более эффективного способа получения электроэнергии из энергии морских волн путем создания непрерывного процесса накопления энергии для передачи ее потребителю.
Поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что в заявленном способе получения электроэнергии из энергии морских волн путем размещения поплавка в волновом водоеме, присоединения его к направляющим элементам движения, обеспечивают движение поплавку под действием волн, которое передают через кинематическую связь направляющих элементов приемнику механической энергии, согласно изобретения, дополнительно осуществляют движение поплавка под действием волн строго вертикально с отсутствием горизонтального отклонения, которое обеспечивают направляющими элементами, размещенными в боковых частях поплавка и опорных стойках, к верхней части поплавка неподвижно прикрепляют шток, который вместе с поплавком осуществляет вертикальное движение вверху-вниз, дополнительно к раме неподвижно прикрепляют корпус гидронасоса, на штоки нижнего и верхнего цилиндров которого через цепь, звездочки и натяжной механизм передают от штока поплавка вертикальное
11
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 91 ) движение вверх-вниз, к нижнему и верхнему цилиндрам гидронасоса присоединяют рукава низкого и высокого давлений, при этом нижним и верхним цилиндрами гидронасоса осуществляют всасывание и накачку воды к гидроаккумулятору, при каждом движении поплавка, а именно: при движении вверх с пощью рукава низкого давления осуществляют всасывание воды в нижний цилиндр со сливного бачка и одновременно с помощью рукава высокого давления осуществляют подачу жидкости из верхнего цилиндра гидронасоса к гидроаккумулятору, при движении поплавка вниз осуществляют с помощью рукава высокого давления накачку воды из нижнего цилиндра гидронасоса к гидроаккумулятору и одновременно с помощью рукава низкого давления осуществляют всасывание воды из сливного бачка к верхнему цилиндру гидронасоса, потом жидкость из гидроаккумулятора при достижении определенной величины значения давления направляют к гидрогенератору для выработки электроэнергии, при этом отработанную жидкость из гидрогенератора направляют в сливной бачок и дальше - снова в гидронасос, обеспечивая непрерывность процесса производства электроэнергии.
Кроме того, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что для получения, аккумуляции и выработки электроэнергии дополнительно используют пневмонасосы (компрессоры), пневмоаккумуляторы и пневмогенераторы.
Также, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что полученную избыточную в некоторый момент энергию направляют на производство технической воды.
Кроме того, для реализации заявленного способа поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что в устройстве для получения электроенергии из энергии морских волн, согласно изобретения, опорные элементы выполнены в форме вертикальных направляющих опорных стоек, а поплавок дополнительно выполнен 12
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 91 ) с направляющими элементами в боковых частях и с неподвижно соединенным штоком в верхней части, который входит в зацепление с цепью, натянутой между двумя звездочками - верхней и нижней, которые имеют подвижное крепление с концами штоков гидронасоса, выполенного в форме цилиндра двойного действия с поршнем и нижним, и верхним цилиндрами, причем корпус гидронасоса неподвижно закреплен на раме устройства, а на платформе устройства установлен гидроаккумулятор, выполенный в форме сосуда высокого давления, гидрогенератор и сливной бачок, при этом к верхнему и нижнему цилиндрам гидронасоса прикреплены рукава высокого и низкого давлений, которые соединяют их с гидроаккумулятором, гидрогенератором и сливным бачком.
Кроме того, поставленну в изобретении техническую задачу решают тем, что подвижное крепление звездочек с концами штоков гидронасоса выполнено в форме подшипников.
Также, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что гидроаккумулятор выполнен из металлов, их сплавов и/или из композитных материалов.
Кроме того, для реализации заявленного утройства и заявленного способа поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что в заявленной морской энергетической станции-острове, согласно изобретения, конструктивные элементы секций дополнительно формируют по меньшей мере двухэтажный решетчатый каркас машинного отделения из стержней в форме неподвижно соединенных труб, каждый этаж которого отделен платформой, причем нижняя платформа размещена над водой и имеет отверстия для штоков поплавков, при этом на платформах установлено техническое оборудование каждой секции станции-острова, причем опорные элементы выполнены в форме вертикальных направляющих опорных стоек. Также, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что направляющие опорные стойки опорных элементов выполнены в форме труб, заполненных водой.
Поставленную в изобретении техническую задачу также решают тем, что машинное отделение по периметру с внешней стороны закрыто композитными антикоррозионными материалами, а в середине машинного отделения выполнены проходы как между секциями, так и между этажами.
Кроме того, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что в качестве технического оборудования секции приняты направляющие и передающие механизмы, гидро- и пневмонасосы, гидро- и пневмоаккумуляторы, гидро- и пневмогенераторы и сливные бачки.
Также, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что на верхней платформе выполнены настройки для размещения зданий и сооружений различного функционального назначения, как производственного (получение технической воды), так и оздоровительного или развлекательного назначений, бассейнов, или причалов для морских судов.
Кроме того, поставленную в изобретении техническую задачу решают тем, что поплавки, конструктивные и опорные элементы в их составе выполняют из металлов, их сплавов и/или композитных материалов.
Сущность предложенного изобретения объясняется чертежами, на которых показано:
Фиг. 1 - схема устройства для получения электроэнергии из энергии морских волн.
Фиг.2 - схема крепления секций морской энергетической станции- остров а (МЭС-острова) (вид сверху).
Фиг.З - схема размещения поплавков секций морской энергетичекой станции-острова (МЭС-острова) в соответствии с вертикальным движением волны вверх-вниз.
Фиг.4 - вид фрагмента машинного отделения из секций морской энергетической станции-острова (МЭС-острова).
Заявленный способ получения электроэнергии из энергии морских волн осуществляют следующим образом.
Размещают поплавок в волновом водоеме и обеспечивают его движение под действием волн строго вертикально с помощью направляющих элементов движения, а именно: с помощью направляющих поплавка, выполненных на его боковых частях, и направляющих опорных стоек. К верхней части поплавка неподвижно прикрепляют шток, который вместе с поплавком совершает вертикальное движение вверх- вниз. Потом движение поплавка направляют через кинематическую связь цепного механизма к приемнику механической энергии - гидронасоса двойного действия. Таким образом, движение поплавка через шток, цепь и звездочки передают на шток цилиндра гидронасоса, который выполняет вертикальное движение вверх-вниз. При этом нижний и верхний цилиндры гидронасоса, корпус котрого неподвижно закреплен на раме, совершают соответственно всасывание и накачку воды к гидроакумулятору высокого давления. При каждом движении поплавка , а именно: при движении вверх с помощью рукава низкого давления совершают всысывание воды в нижний цилиндр гидронасоса со сливного бачка и одновременно с помощью рукава высокого давления совершают подачу жидкости из верхнего цилиндра гидронасоса в гидроаккумулятор. При достижении определенной величины значения давления, жидкость направляют в гидрогенератор для производства электроэнергии, при этом отработанную жидкость из гидрогенератора направляют в сливной бачок и дальше - снова в гидронасос, обеспечивая непрерывность процесса производства электроэнергии. В заявленном способе применяют поэтапное использование энергии морских волн путем превращения ее из кинетической энергии в энергию давления жидкости и электроэнергию с возможностью непрерывного использования каждого движения волны и создания непрерывного процесса накопления энергии для передачи ее потребителю.
Реализация заявленного способа дает возможность быстрого запуска процесса включения и выключения системы выработки и передачи электроэнергии из-за отсутствия потребности в стабилизаторах и ограничителях при передаче движения жидкости высокого давления на электрогенератор. Использование накопителей энергии в аккумуляторах высокого давления дает возможность отключения генератора при каждой необходимости, а “лишню энергию” использовать для получения технической воды.
Использование более технологичных операций в заявленном способе приводит к улучшению условий труда человека и к улучшению экологии окружающей среды.
В заявленном способе используют энергию, полученную при реализации способа, то есть, используют энергосберегающую технологию.
Таким образом, заявленный способ получения электроэнергии из энергии морских волн обеспечивает необходимую эффективность, чем решает поставленную перед ним задачу.
Способ получения электроэнергии из энергии морских волн объясняется схемой устройства для получения электроэнергии из энергии морских волн, представленной на Фиг. 1 , где:
1 - Поплавок, 2 - Направляющие поплавка, 3 - Направляющие опорных стоек, 4 - Опорные стойки, 5 - Шток поплавка, 6 - Платформа, 7 - Цепь, 8 - Звездочка, 9 - Гидронасос, 10 - Гидроаккумулятор, 1 1 - Гидрогенератор, 12 - Сливной бачок, 13 - Рукава низкого давления, 14 - Рукава высокого давления, 15 - Рама, 16 - Крепление гидронасоса.
Заявленное устройство согласно заявленного изобретения содержит: вертикальные опорные стойки 4, направляющие опорные стойки 3, поплавок 1 , выполненный с направляющими поплавка 2 в боковых его частях, шток 5, неподвижно соединенный с поплавком в верхней его части, цепь 7, натягнутая между двумя звездочками 8 - верхней и нижней, которые имеют подвижное крепление с концам штоков гидронасоса 9, выполненного в форме цилиндра двойного действия с поршнем и нижним, и верхним цилиндрами, причем корпус гидронасоса неподвижно закреплен на раме устройства 15, а на платформе 6 устройства установлен гидроаккумулятор 10, выполненный в форме сосуда высокого давления, гидрогенератор 1 1 и сливной бачок 12, к верхнему и нижнему цилиндрам гидронасоса 9 прикреплены рукава высокого давления 14 и рукава низкого давления 13, которые соединяют их с гидроаккумулятором 10, гидрогенератором 11 и сливным бачком 12.
Устройство для получения электроэнергии из энергии морских волн работает следующим образом.
Под действием волн поплавок 1 двигается строго вертикально вверх-вниз с отсутствием горизонтального отклонения с помощью опорных стоек 4, направляющих 2, направляющих опорных стоек 3 и неподвижно вертикально прикрепленного к нему штока 5. Потом движение поплавка направляют через кинематическую связь: звездочку 8 и цепь 7, к приемнику механической энергии - гидронасосу 9 двойного действия, который превращает механическую энергию движения поплавка в гидравлическую энергию жидкости. Таким образом, движение поплавка через шток, цепь и звездочки передают на шток гидроцилиндра, который выполняет вертикальное движение вверх-вниз. При этом нижний и верхний цилиндры гидронасоса 9, корпус которого неподвижно закреплен креплением 16 на раме 15, совершает соответственно всасывание и накачку воды к гидроаккумулятору высокого давления 10. При каждом движении поплавка 1, а именно: при 17
ИСПРАВЛЕННЫЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 91 ) движении вверх с помощью рукава низкого давления 13 совершают всасывание воды в нижний цилиндр гидронасоса 9 со сливного бачка 12 и одновременно с помощью рукава высокого давления 14 совершают подачу жидкости из верхнего цилиндра гидронасоса 9 в гидроаккумулятор 10. При достижения определенной величины значения давления жидкость направляют в гидрогенератор 1 1 для выработки электроэнергии, при этом отработанную жидкость из гидрогенератора 1 1 направляют в сливной бачок 12 и дальше - снова в гидронасос 9, обеспечивая непрерывность процесса производства электроэнергии.
Исследования и испытания работы устройства показали, что даже малая волна в несколько сантиметров по высоте поднимает поплавок и приводит в движение цилиндры гидронасоса, что наполняет сосуд высокого давления (гидроаккумулятор) жидкостью благодаря мощному цепному механизму.
Так, например, в процессе работы устройства при достижении в сосуде высокого давления (гидроаккумуляторе) давления в 320 бар, открывается клапан, через который жидкость под давленим за несколько секунд приводит к работе гидрогенератор, при этом основные энергетические параметры - частота, сила тока и напряжение являються постоянными и и заданными.
То есть, заявленное устройство, конструктивное решение которого позволяет получить энергию волн, превратить ее в энергию жидкости под высоким давлением, накопить ее, сохранить и использовать ее, превращая на электрическую, в любое необходимое время при любой необходимости обеспечивает эффективное получение электроэнергии из энергии морских волн, чем решает поставленную перед ним задачу.
Изобретение также объясняется технологическими схемами морской энергетической станции-острова (МЭС-острова), которая реализует заявленный способ получения электроэнергии из энергии морских волн. Так, на Фиг 2 представлена технологическая схема крепления устройств как секций МЭС-острова (вид сверху), где каждая секция состоит из четырех горизонтальных труб, приваренных к опорам вертикальных труб ( на схеме показано кольцами) в нескольких местах. Одна из секций - пустая.
На Фиг 3 представлена технологическая схема размещения поплавков секций морской энергетической станции-острова (МЭС-острова) в соответствии с вертикальным движением волны вверх-вниз.
Также, на Фиг 4 представлен вид фрагмента машинного отделения из секций морской энергетической станции-острова (МЭС-острова), выполненной из объединенных конструкций секций и платформ.
Морская энергетическая станция представляет собой рукотворный остров (МЭС-остров), который состоит из множества соединенных между собой секций (устройств для получения электроэнергии из энергии морских волн). Каждая секция состоит из четырех вертикальных опор в форме труб, горизонтальных труб, приваренных к опорам в нескольких местах, по меньшей мере двух платформ, формируя каркас машинного отделения МЭС-острова. На платформах устанавливают накопители энергии, сливные бачки, генераторы, рабочий механизм, который передает движение через шток и цепной механизм на гидро- или пневмонасос. Некоторые секции имеют проходы для обс у го Бывающего персонала. Другие секции оборудованы только поплавком и устройствами для получения технической воды из морской воды без применения электроэнергии, то есть воды, получаемой непосредственно через гидронасос.
Морские энергетические станции-острова могут иметь разные размеры, их насосы и аккумуляторы могут работать как на сжатом воздухе, так и на "сжатой" жидкости ипользованием как пневмоаккумуляторов, так и гидроаккумуляторов. Так, доведя в них давление до заданного значения, включают генератор открыванием клапана и получают электроэнергию удобным способом.
На берегу в ДОКе изготавливают каркас МЭС-острова, на котором устанавливают все необходимое оборудование, тестируют работоспособность станции и потом МЭС-остров транспортируют к месту установки, прикрепляют к морскому дну, проводять кабели на сушу и запускают работу оборудования.
Принцип работы МЭС-острова объясняется следующим образом:
Морская волна качает вверх-вниз поплавковую камеру, которая на треть погружена в морскую воду. При подъеме волны поплавок подымается и при движении волны вниз - опускаеться. Движение поплавка - строго вертикальное благодаря специальным гидравлическим направляющим. Движения, что качают поплавок “вверх-вниз”, передают на гидронасос (компрессор), который накачивает в аккумулятор (сосуд высокого давления) жидкость (или воздух). Гидрогенератор, (или пневмогенератор) благодаря поступлению к нему жидкости (воздуха) под давлением, вырабатывает электрическую энергию заданных параметров (частота, напряжение, сила тока), которую передают на "материк" (сушу) в общую электрическую сеть или конкретному потребителю. Накопленное давление (энергия в виде сжатого воздуха или жидкости) может сохраняться как угодно долго, как газ в баллоне или жидкость в гидроаккумуляторе.
Исследования и испытания работы МЭС-острова показали, что даже малая волна в несколько сантиметров по высоте поднимает поплавки и приводит в движение гироцилиндры, которые являются одновременно механическими гидронасосами, что наполняют сосуды высокого давления жидкостью благодаря мощным цепным механизмам.
Пример:
Для реализации заявленного изобретения используют поплавок, что имеет в горизонтальном сечении площадь от 0,78 м2 (для секции с размерами в сечении 1x1 м) до 80 м2 (для секции с размерами в сечении 9x9 м). При этом секция с поплавком площадью 0,78 м2 вырабатывает электроэнергию 4,5 кВт/час, а секция с поплавком площадью 80 м2 вырабатывает электроэнергию 2400 кВт/час.
Применение поплавка площадью меньше 0,78 м2 имеет недостаточную эффективность из-за низкой производительности и большую себестоимость станции, применение же поплавка площадью больше 80 м2 приводит к возможным техническим проблемам.
Кроме того, в процессе работы устройства (секции МЭС-острова) при достижении в сосуде высокого давления (гидроакакумуляторе) давления в 320 бар, открывается клапан, через который жидкость под давленим за несколько секунд приводит гидрогенератор к работе, при этом основные энергетические параметры: частота, сила тока и напряжение являються постоянными и заданными.
Морскую энергетическую станцию-остров (МЭС-остров) устанавливают в море (океане), где глубина составляет от 12 м до 30 м и где среднегодовая волна (вверх-вниз) составляет от 1м до 14 м. С одного квадратного метра моря (по площади донышка поплавка), если использовать в качестве накопителя энергии воздух, есть возможность в среднем получать 6-8 кВт /час электроэнергии при использовании пневмогенератора (или 120-150 кВт /час с одной секции) и 20 - 30 кВт /час электроэнергии с 1м2 (или 400 - 600 кВт /час из одной секции) при использовании гидрогенераторов с площадью поплавка 19,6 - 22,9м2. Так, для Черного моря при среднегодовой мощности волны в 20 кВт из одной секции площадью 19,6 - 22.9м2 получают до 458 кВт /час электроэнергии. При использовании в качестве накопителя энергии сжатый воздух, получают в 3-4 раза меньшую производительность.
Также, МЭС-остров выполнен и является экологичеки чистым, как в работе, так и при его частичном или полном разрушении. В работе морской энергетической станции-острова применяют кластерный принцип: каждая секция МЭС обеспечена несколькими генераторами (пневмо или гидро), которые могут как быстро (за несколько секунд) быть запущены в работу, так и быстро (за несколько секунд) остановлены. Управляют системой промышленным компьютером. При падении напряжения в электрических сетях (при подключении новых потребителей), автоматически подключают новые генераторы, а при увеличении напряжения в сети, автоматически отключают "лишние" (в данную минуту) генераторы. У конкурирующих энергетических системах (АЭС, ГЭС, ТЭС и т.д.) вся "лишняя" в данную минуту электроэнергия идет в землю.
В заявленном изобретении энергетическая система МЭС-острова не может бесконечно накапливать энергию в аккумуляторах (пневмо или гидро). Поэтому избыточную ("лишнюю") энергию направляют на работу электрических гидронасосов, установленных непосредственно на станции для получения технической воды.
Энергетическая система МЭС-остров дает возможность быстрого запуска процесса включения и выключения системы выработки и передачи электроэнергии из-за отсутствия потребности в стабилизаторах и ограничителях при передаче движения жидкости высокого давления на электрогенератор.
Использование накопителей энергии в аккумуляторах высокого давления МЭС-острова дает возможность отключения генератора при каждой потребности, а “лишнюю энергию” использовать для получения технической воды.
Таким образом, морские энергетические станции-острова (МЭС- острова) создают, в основном, для двух "продуктов": электроэнергии и воды.
Техническую воду на станции могут получать и другим методом: механический гидронасос морскую воду будет непосредственно направлять под давленим в систему опреснения морской воды. Поэтому, некоторые секции МЭС-острова выполняют без генераторов и аккумуляторов, но с большими резервуарами для воды. По причине того, что технической воды на МЭС-острове будут получать достаточно много, где-то 5-7 тыс.м3 в час и больше, то некоторые секции будут "пустыми", то есть не оборудованными поплавками, а только резервуарами для воды.
Следовательно, заявленные способ, устройство и морская энергетическая система-остров для получения электроэнергии из энерг ии морских волн, конструктивное решение которой позволяет получить энергию волн, превратить ее в энергию жидкости (или газа) под высоким давлением, накопить ее, сохранить, превратить в электрическую и использовать в любое необходимое время для дальнейшей передачи потребителю и использовать остров для утилитарных целей, обеспечивают эффективное получение электроэнергии из энергии морских волн, чем решают поставленную перед ними задачу.
ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ
Е Пазич С.Т. “Анализ конструктивных аналогов морских" (Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, Киев) ГАЕС ГИДРОЭНЕРГЕТИКА, ISSN 1819-8058 , Возобновляемая энергетика. 2015, № 3 62, УДК 621.311.214.001.1.
2. С АР ДАК Виктор “Способ производства электроэнергии, который допускает использование энергии морских волн, что позволяет крутить ведущее колесо вала ротора", международная заявка с номером публикации DE 102009032930, МИК F03B 13/18 от 14.07.2009.
3. ШИМ Хиунж “Способ и устройство для производства электроэнергии с помощью волновой силы", международная заявка с номером публикации US5066867, МПК F03B 13/18 от 19.1 1.1991. 4. Кирчанов А. Г. “Способ и устройство для использования энергии морских волн“, международная заявка с номером публикации RU02221933 , МПК Р03В 13/18 от 14.02.2002.
5. ЦУДЖИ НОБУЙОШИ “Электрический преобразователь волновой мощности и способ производства ресурсов океана“, международная заявка с номером публикации JP203185582, МПК F03B 13/22 от 19.09.2013.
6. Слободюк В. О “Морская волновая электростанция”, патент Украины на полезную модель № 59023, МПК F03B 13/14, F03B 13/16, F03B 13/20, F03B 13/22, от 26.04.201 1 г.
7. Слободюк В. О “Морская волновая электростанция”, патент Украины на изобретение № 92993, МПК РОЗВ 13/12, F03B 13/14, от 27.12.2010 г.
8. Слободюк В. О. “Морская волновая электростанция”, патент Украины на изобретение № 87918, МПК F03B 13/24, F03B 13/14, от 25.08.2009 г.
9. Бергульов А. С. “Морская электрическая станция“, патент Украины на полезную модель № 93412, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, от 25.09.2014 г.
10. Ременець М.И. “Способ превращения энергии волн в механическую энергию и волновая энергетическая станция для его реализации”, патент Украины на изобретение № 121858, МПК F03B 13/18, F03B 13/22, F03B 13/20, от 10.08.2020 г.

Claims

ФОРМУЛА
1. Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, который состоит из размещения поплавка в волновом водоеме, обеспечения движения поплавка путем присоединения его к направляющим элементам движения, далее из осуществления кинематической связи от направляющего элемента поплавка к приемнику механической энергии, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют движение поплавка под действием волны строго вертикально с отсутствием горизонтального отклонения, который обеспечивают направляющими элементами, размещенными в боковых частях поплавка и опорных стойках, к верхней части поплавка неподвижно прикрепляют шток, который вместе с поплавком совершает вертикальное движение вверх-вниз, дополнительно к раме неподвижно прикрепляют корпус гидронасоса, на штоки нижнего и верхнего цилиндров которого через цепь, звездочки и натяжной механизм передают от штока поплавка вертикальное движение вверх-вниз, к нижнему и верхнему цилиндрам гидронасоса присоединяют рукава низкого и высокого давлений, при этом нижним и верхним цилиндрами гидронасоса осуществляют всасывание и накачку воды в гидроаккумулятор, при каждом движении поплавка, а именно: при движении вверх с помощью рукава низкого давления совершают всасывание воды в нижний цилиндр из сливного бачка и одновременно с помощью рукава высокого давления совершают подачу жидкости из верхнего цилиндра гидронасоса к гидроаккумулятору, при движении поплавка вниз совершают с помощью рукава высокого давления накачку воды из нижнего цилиндра гидронасоса к гидроаккумулятору и одновременно с помощью рукава низкого давления совершают всасывание воды из сливного бачка к верхнему цилиндру гидронасоса, потом жидкость из гидроаккумулятора при достижении определенной величины значения давления направляют к гидрогенератору для производства электроэнергии, при этом отработанную жидкость из гидрогенератора направляют в сливной бачок и далее - снова 25 в гидронасос, обеспечивая непрерывность процесса производства электроэнергии.
2. Способ получения электроэнергии из энергии морских волн по п.1, отличающийся тем, что для получения, аккумуляции и производства электроэнергии дополнительно используют пневмонасосы (компрессоры), пневмоаккумуляторы и пневмогенераторы.
3. Способ получения электроэнергии из энергии морских волн по п.1 , отличающийся тем, что полученную избыточную в некоторый момент энергию направляют на производство технической воды.
4. Устройство для получения электроэнергии из энергии морских волн, содержащее поплавок, торцы которого через кинематическую связь связаны с направляющими элементами, опорными элементами и с приемником механической энергии, отличающееся тем, что опорные элементы выполнены в форме вертикальных направляющих опорных стоек, а поплавок дополнительно выполнен с направляющими элементами в боковых частях и с неподвижно соединенным штоком в верхней части, который входит в зацепление с цепью, натянутой между двумя звездочками - верхней и нижней, которые имееют подвижное крепление с концами штоков гидронасоса, выполненного в форме цилиндра двойного действия с поршнем и нижним, и верхним цилиндрами, причем корпус гидронасоса неподвижно закреплен на раме устройства, а на платформе устройства установлен гидроаккумулятор, выполненный в форме сосуда высокого давления, гидрогенератор и сливной бачок, при этом к верхнему и нижнему цилиндрам гидронасоса прикреплены рукава высокого и низкого давлений, которые соединяют их с гидроаккумулятором, гидрогенератором и сливным бачком.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что подвижное крепление звездочек с концами штоков гидронасоса выполнено в форме подшипников.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что гидроаккумулятор выполнен из металлов, их сплавов и/или из композитных материалов.
7. Морская энергетическая станция-остров для получения электроэнергии из энергии морских волн, содержащая поплавки, конструктивные элементы которой выполнены секциями в количестве по меньшей мере двух и связаны рамой, опорные элементы, выполнены с возможностью установления на дне водоема, отличающаяся тем, что конструктивные элементы секций дополнительно формируют по меньшей мере двухэтажный решетчатый каркас машинного отделения из стержней в форме неподвижно соединенных труб, каждый этаж которого отделен платформой, причем нижняя платформа размещена над водой и имеет отверстия для штоков поплавков, при этом на платформах установлено техническое оборудование каждой секции станции-острова, причем опорные элементы выполнены в форме вертикальных направляющих опорных стоек.
8. Морская энергетическая станция-остров по п.7, отличающаяся тем, что направляющие опорные стойки опорных элементов выполнены в форме труб, заполненных водой.
9. Морская энергетическая станция-остров по п.7, отличающаяся тем, что машинное отделение по периметру с внешней стороны закрыто композитными антикоррозионными материалами, а в средине машинного отделения выполнены проходы как между секциями, так и между этажами.
10. Морская энергетическая станция-остров по п.7, отличающаяся тем, что в качестве технического оборудования секции приняты направляющие и передающие механизмы, гидро- и пневмонасосы, гидро- и пневмоаккумуляторы, гидро- и пневмогенераторы и сливные бачки.
1 1. Морская энергетическая станция-остров по п.7, отличающаяся тем, что на верхней платформе выполнены надстройки для размещения зданий и сооружений различного функционального назначения, как производственного (получение технической воды), так и оздоровительного или развлекательного назначений, бассейнов или причалов для морских суден.
12. Морская энергетическая станция-остров по п.7, отличающаяся тем, что поплавки, конструктивные и опорные элементы в ее составе выполнены из металлов, их сплавов и/или композитных материалов.
28
PCT/UA2021/000077 2020-09-11 2021-09-10 Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, устройство и морская энергетическая станция-остров для его реализации WO2022055469A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES202390004U ES1301844Y (es) 2020-09-11 2021-09-10 Dispositivo de generacion de energia electrica a partir de la energia de las olas del mar
JP2023600033U JP3243383U (ja) 2020-09-11 2021-09-10 海波エネルギーから電気エネルギーを生成するための装置および洋上エネルギー島

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202005855 2020-09-11
UAA202005855 2020-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022055469A1 true WO2022055469A1 (ru) 2022-03-17

Family

ID=80632008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2021/000077 WO2022055469A1 (ru) 2020-09-11 2021-09-10 Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, устройство и морская энергетическая станция-остров для его реализации

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3243383U (ru)
ES (1) ES1301844Y (ru)
WO (1) WO2022055469A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114687908A (zh) * 2022-04-02 2022-07-01 三亚学院 一种波浪能发电装置测试驱动机
RU214516U1 (ru) * 2022-08-12 2022-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет"(ФГБОУ ВО "КубГТУ") Поплавковая волновая электростанция

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US693369A (en) * 1900-07-20 1902-02-18 William S Bryant Wave-motor.
US1523031A (en) * 1923-04-16 1925-01-13 Jr Dillard C Mitchell Tide and wave motor
US1864499A (en) * 1927-11-25 1932-06-21 Grigsby Russell Cole Wave motor driving mechanism
US3697764A (en) * 1971-03-29 1972-10-10 S & S Research & Dev Corp Method and apparatus for generating electricity
US4208878A (en) * 1977-07-06 1980-06-24 Rainey Don E Ocean tide energy converter
SU1611225A3 (ru) * 1984-04-02 1990-11-30 Тибор Кендери (HU) Гидропневматический гидрогенератор
WO1996023973A1 (en) * 1993-03-17 1996-08-08 Houser Michael P Mass displacement wave energy conversion system
WO2005108778A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Maria Giuliana Irti Modular system for the electric energy production from wave motion
ES2310069A1 (es) * 2005-10-24 2008-12-16 Alejandro Aparicio Garcia Dispositivo de aprovechamiento del empuje hidrostatico y fuerza de la gravedad para la generacion energetica util, permanente y respetuosa con el medio ambiente.
JP4512915B2 (ja) * 2003-02-19 2010-07-28 武 河本 波力による動力発生装置
US8350401B2 (en) * 2007-04-29 2013-01-08 Alaa Eldeen Hassan Elfekky Sea waves energy converter
CN103925144A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 邝建华 蓄能型海洋平台式波浪能发电装置
US9605648B1 (en) * 2015-11-10 2017-03-28 Ming-Hung Lin Air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation device and air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation system
WO2017142073A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Enix Co., Ltd. Floating wave energy conversion island platforms
ES2662694B2 (es) * 2016-10-05 2018-09-04 Universidade Da Coruña Planta y procedimiento de operación para la conversión de energía undimotriz a energía eléctrica vía bombas y motores hidráulicos alternativos

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US693369A (en) * 1900-07-20 1902-02-18 William S Bryant Wave-motor.
US1523031A (en) * 1923-04-16 1925-01-13 Jr Dillard C Mitchell Tide and wave motor
US1864499A (en) * 1927-11-25 1932-06-21 Grigsby Russell Cole Wave motor driving mechanism
US3697764A (en) * 1971-03-29 1972-10-10 S & S Research & Dev Corp Method and apparatus for generating electricity
US4208878A (en) * 1977-07-06 1980-06-24 Rainey Don E Ocean tide energy converter
SU1611225A3 (ru) * 1984-04-02 1990-11-30 Тибор Кендери (HU) Гидропневматический гидрогенератор
WO1996023973A1 (en) * 1993-03-17 1996-08-08 Houser Michael P Mass displacement wave energy conversion system
JP4512915B2 (ja) * 2003-02-19 2010-07-28 武 河本 波力による動力発生装置
WO2005108778A1 (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Maria Giuliana Irti Modular system for the electric energy production from wave motion
ES2310069A1 (es) * 2005-10-24 2008-12-16 Alejandro Aparicio Garcia Dispositivo de aprovechamiento del empuje hidrostatico y fuerza de la gravedad para la generacion energetica util, permanente y respetuosa con el medio ambiente.
US8350401B2 (en) * 2007-04-29 2013-01-08 Alaa Eldeen Hassan Elfekky Sea waves energy converter
CN103925144A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 邝建华 蓄能型海洋平台式波浪能发电装置
US9605648B1 (en) * 2015-11-10 2017-03-28 Ming-Hung Lin Air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation device and air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation system
WO2017142073A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Enix Co., Ltd. Floating wave energy conversion island platforms
ES2662694B2 (es) * 2016-10-05 2018-09-04 Universidade Da Coruña Planta y procedimiento de operación para la conversión de energía undimotriz a energía eléctrica vía bombas y motores hidráulicos alternativos

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114687908A (zh) * 2022-04-02 2022-07-01 三亚学院 一种波浪能发电装置测试驱动机
CN114687908B (zh) * 2022-04-02 2023-08-15 三亚学院 一种波浪能发电装置测试驱动机
RU214516U1 (ru) * 2022-08-12 2022-11-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет"(ФГБОУ ВО "КубГТУ") Поплавковая волновая электростанция

Also Published As

Publication number Publication date
ES1301844U (es) 2023-07-12
ES1301844Y (es) 2023-10-03
JP3243383U (ja) 2023-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8912677B2 (en) Method and apparatus for converting ocean wave energy into electricity
US8511078B2 (en) Hybrid wave energy plant for electricity generation
US9309860B2 (en) Wave energy conversion device
US8618686B2 (en) Wave power generator
US20100244451A1 (en) Ocean wave energy to electricity generator
US20080260548A1 (en) Wave energy converter
CN110805524A (zh) 一种海上太阳能、风能和波浪能互补发电设备
WO2010051630A1 (en) Buoyancy energy storage and energy generation system
NO326269B1 (no) Innretning for utnyttelse av havbolgeenergi.
US10415539B1 (en) Tidal electricity generator
US9777701B2 (en) Carpet of wave energy conversion (CWEC)
US20190085814A1 (en) Energy Storage Process and System
US10648447B2 (en) Mechanical system for extracting energy from marine waves
CA3005792C (en) An apparatus for power generation from the surface ocean waves in deep seas
WO2009129560A1 (en) Wave energy system
RU2150021C1 (ru) Способ утилизации энергии возобновляющихся источников (варианты) и модуль энергостанции мощностью до мегаватт для его осуществления
WO2022055469A1 (ru) Способ получения электроэнергии из энергии морских волн, устройство и морская энергетическая станция-остров для его реализации
JP3243383U6 (ja) 海波エネルギーから電気エネルギーを生成するための装置および洋上エネルギー島
WO2014176293A2 (en) Carpet of wave energy conversion (cwec)
CN104018980A (zh) 一种利用多个浮体的桩式波浪能俘获装置
RU2559956C1 (ru) Преобразователь энергии волн (варианты)
GB2414771A (en) A wave power generator apparatus
CN201896696U (zh) 一种柱式波浪发电系统
EP2961979B1 (en) Modular floating pier with integrated generator of energy from renewable sources
WO2010122566A2 (en) Movable water turbine for power generation from sea waves/flowing water

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21867277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023600033

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023/002781

Country of ref document: TR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21867277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1