ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1994 года по МПК F03B13/14 F03B13/22 

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая неподвижные опоры и расположенные между ними секционные рабочие колеса.

Недостатком установки является ее низкая эффективность. Известна волновая энергетическая установка, содержащая корпус, имеющий форму полого тора и установленный в корпусе ротор.

Недостатком установки является сложность ее конструкции. Известна волновая энергетическая установка, содержащая установленную на боковых поплавках емкость с рабочей жидкостью и расположенную в ней гидротурбину, соединенную с электрогенератором, а также два боковых понтона, соединенных с поплавками шарнирно с помощью тяг.

В данной установке напор рабочей жидкости на гидротурбину зависит только от степени колебания поплавков, следовательно, от уровня колебания волн. Поскольку уровень колебаний волн очень непостоянный, КПД установки низкий. Кроме того, отдача электроэнергии в данной установке во времени также крайне неравномерна, т.к. отсутствует устройство, аккумулирующее энергию.

Недостаток установки - низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что волновая энергетическая установка содержит подвижно установленную на связанных между собой боковых поплавках емкость с рабочей жидкостью, расположенную в ней турбину, соединенную с электрогенератором, и два боковых понтона, соединенные с поплавками с помощью тяг.

Отличием от прототипа является то, что установка снабжена храповым механизмом и системой передач, при этом связь боковых поплавков между собой выполнена в виде опорной рамы, неподвижно соединенной с поплавками; емкость установлена на раме с возможностью вращения в вертикальной плоскости и связана посредством системы передач с храповым механизмом, установленным на одной из тяг у бокового поплавка.

Кроме того, установлена снабжена дополнительными емкостями, равномерно расположенными по окружности одна относительно другой.

На фиг. 1 схематически изображена волновая энергетическая установка; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 - волновая энергетическая установка с тремя рабочими емкостями.

Волновая энергетическая установка содержит боковые поплавки 1 и 2, которые связаны между собой опорной рамой 3, неподвижно соединенной с поплавками 1 и 2. Емкость 4 с рабочей жидкостью установлена на раме 3 с возможностью вращения в вертикальной плоскости. В емкости 3 находится гидротурбина 5, соединенная с электрогенератором 6. Два боковых понтона 7 и 8 соединены с поплавками 1 и 2 с помощью тяг 9 и 10. На тяге у бокового поплавка 1 установлен храповой механизм 11. Он связан посредством системы передач 12 и 13 (например, цепных) с шестерней 14, укрепленной на емкости 4 с рабочей жидкостью. С понтоном 7 соединен якорный канат 15.

На опорной раме 3 могут быть установлены две и больше емкости 4. При этом емкость 4 может состоять из набора отдельных емкостей, равномерно расположенных по окружности одна относительно другой, с углом раскрытия α между ними. Емкость 4 выполняется герметичной и заполняется на 75-80% жидкостью, например, водой. Гидротурбина 5 укреплена в центре емкости 4, вал гидротурбины 5 соединен с валом электрогенератора 6 через уплотнение, имеющееся в стенке емкости 4. Электрогенератор 6 закреплен на опорной раме 3.

Волновая энергетическая установка работает следующим образом.

При колебании боковых понтонов 7 и 8 тяги 9 и 10 начинают раскачиваться. Соответственно этому возникают колебания поплавков 1 и 2, связанных между собой опорной рамой 3. Периодический подъем поплавков 1 и 2 раскачивает опорную раму 3, увеличивая напор рабочей жидкости в емкости 4 на гидротурбину 5. Храповой механизм 11 при колебаниях тяги 9 через систему передач 12, 13 и шестерню 14 обеспечивает вращение емкости 4 в одну сторону, при этом происходит перетекание жидкости из одной части (лопасти) емкости 4 в другую. Если емкостей 4 несколько, перетекание жидкости происходит постоянно и энергоотдача во времени выравнивается.

При необходимости установка крепится к якорю канатом 15.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить энергоотдачу на 30-50% за счет использования кинетической энергии предварительно поднятой жидкости, обеспечить более равномерное вращение электрогенератора за счет суммарного действия качающейся и падающей жидкости и обеспечить блочную конструкцию установок. Расположение емкости 4 на раме 3 делает возможным дальнейшее усовершенствование установки: снабжение ее аккумуляторами электрической, солнечной, ветровой энергии и т.д.

Сущность изобретения: в подвижно установленной на связанных между собой боковых поплавках емкости с рабочей жидкостью расположена турбина, соединенная с электрогенератором. Два боковых понтона соединены в виде опорной рамы, неподвижно соединенной с поплавками. Емкость установлена на раме с возможностью вращения в вертикальной плоскости и связана системой передач с храповым механизмом, установленным на одной из тяг у поплавка. Дополнительные емкости равномерно расположены по окружности одна относительно другой. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая подвижно установленную на связанных между собой боковых поплавках емкость с рабочей жидкостью, расположенную в ней турбину, соединенную с электрогенератором, и два боковых понтона, соединенных с поплавками тягами, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена храповым механизмом и системой передач, при этом связь боковых поплавков между собой выполнена в виде опорной рамы, неподвижно соединенной с поплавками, емкость установлена на раме с возможностью вращения в вертикальной плоскости и связана посредством системы передач с храповым механизмом, установленным на одной из тяг у бокового поплавка. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными емкостями, равномерно расположенными по окружности.