ВОЛНОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК F03B13/16 

Изобретение относится к энергетике как один из вариантов использования энергии, полученной от волнообразования в водоемах.

Известна конструкция ломающегося плота Коккереля [1], который представляет собой три шарнирно связанных понтона, профилирующие поверхность волн.

К недостаткам устройства нужно отнести грубое копирование контура волн и жесткость конструкции, ведущей к ее утяжелению, т.е. более инерционной и соответственно менее эффективной.

Известно устройство [2] для преобразования энергии волн в электрический импульс, содержащий плот из двух поплавков, связанных жестко между собой связью, посередине которой шарнирно закреплена штанга с балластным грузом.

Однако данное устройство помимо раскачки коромысла имеет возможность колебаться относительно заякоренного балластного груза, а это уменьшает амплитуду качания коромысла.

Цель изобретения - устранение этих недостатков, достигающее тем, что колебание поверхности воды (волны) улавливается с помощью двух понтонов сегментной формы, высотой 1/2 R и округленной носовой подводной частью. Понтон имеет горизонтальную ось, расположенной на нижней плоскости и шарнирно сопряженной с коромыслами.

Понтоны расставлены друг от друга на расстоянии половины длины оптимальной волны для данной акватории.

В целях противостояния ударам крутой волны понтон обладает 200%-ным запасом плавучести, а поэтому и небольшим лобовым сопротивлением, которое еще аккомодируется поворотом понтона по своей оси, способствуя полному профилированию контура волн различного спектра, тем самым повышая КПД устройства.

На чертеже изображен боковой вид устройства.

Волновой преобразователь представляет собой плавучее средство, составленное из двух понтонов 1 и 2, обладающих относительно малой осадкой, в пределах 0,2 R (где R - радиус образующей верхней поверхности понтона) и прикрепленных к коромыслу 3 шарнирами 4 и 5. Коромысло 3 шарнирно сочленено с штангой 6, удерживающей киль 7, состоящий из двух тавровых балок, погруженных на глубину соответственно 1/3 и 2/3 длины максимальной волны. К коромыслу 3 и штанге 6 на подвижных соединениях прикреплены поршневые насосы 8.

Волновой преобразователь работает следующим образом.

При набегании волны понтон 1 разворачивается по оси 4, профилируя восходящую поверхность, поднимает свой край коромысла 3, разворачивающийся относительно штанги 6, которая остается горизонтально неподвижной за счет неподвижности киля 7, тавровые балки которого по упорной площади каждой сопоставимы с миделем понтона и находятся на глубине, превышающей половину длины максимальной волны, где возмущение водной поверхности не оказывает своего влияния. Поворот коромысла 3 приводит в движение поршневые насосы 8, закачивающие воду в общий коллектор, объединяющий батареи таковых преобразователей, до накопительной емкости.

Аккумулированная вода из емкости расходуется на хозяйственные нужды или преобразуется в другой вид энергии без экологических последствий.

Использование: в гидроэнергетике, в частности в устройствах нетрадиционного способа получения и использования энергии от волн в водоемах. Сущность изобретения: плавучее средство, состоящее из двух понтонов 1 и 2 сегментного профиля, коромысла 3, штанг 6, удерживающих киль, и насосов 8, сочлененных шарнирно. Киль 7 состоит из двух балок, погруженных на глубину 1/3 и 2/3 длины максимальной волны для данной акватории. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Волновой преобразователь, содержащий два понтона, связывающие их коромысла, штанги с килем и поршневые насосы, шарнирно закрепленные к узлам устройства, отличающийся тем, что понтоны выполнены в виде сегментов с высотой, равной половине радиуса образующей, обладают 200%-ным запасом плавучести и имеют оси качения, расположенные по середине нижней плоскости понтона, а сами понтоны расставлены друг от друга на величину 1/2 длины оптимальной волны, свойственной для данной акватории. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что устройство имеет киль, составленный из двух параллельных тавровых балок, установленных соответственно на глубинах 1/3 и 2/3 величины максимальной длины волны, причем каждая балка обладает упорной поверхностью не менее площади миделя понтона.