ЭНЕРГОВЫРАБАТЫВАЮЩАЯ ПЛАТФОРМА-ВОЛНОХОД Российский патент 2009 года по МПК F03B13/12 

Изобретение относится к гидроэнергетике. В частности - к плавсредствам, вырабатывающим электроэнергию для внешнего потребителя и для своего передвижения, использующим волнение водной поверхности и силу ветра, и касается плавучих платформ, поднятых на стойках над водной гладью.

Известен ветроэнергетический аппарат (FR 2468003 А, 30.04.1981). Аппарат состоит из платформы, на которой на двух кронштейнах установлены ветровые крыльчатки. Одни концы кронштейнов соединены осью. Другие концы кронштейнов снабжены роликами и имеют возможность перемещаться по дугообразной направляющей. Такая конструкция позволяет менять скорость вращения крыльчаток путем изменения угла между кронштейнами. Например, в штормовую погоду во избежание поломок, можно уменьшить угол между кронштейнами, тем самым, уменьшив и скорость вращения крыльчаток, а также лобовое сопротивление всего аппарата. Все крыльчатки механически объединены и вращают один электрогенератор. Для автоматической регулировки угла между кронштейнами в зависимости от силы ветра, предусмотрен специальный датчик давления и привод.

Известна также волновая энергетическая установка (SU 1532722 А1, 30.12.1989), которую можно выбрать в качестве прототипа. Установка предназначена для выработки электроэнергии и представляет собой платформу треугольной формы, поднятую на трех стойках, опорах и поплавках над поверхностью воды. Платформа снабжена девятью цилиндрами со штоками, составляющими поршневые насосы. Опоры при помощи стоек шарнирно связаны с платформой, а поплавки шарнирно - с опорами. Между опорами и поплавками дополнительно установлено по девять поршневых насосов. При волнении поверхности воды поплавки и опоры совершают сложные колебания, перемещая штоки поршневых насосов, которые в свою очередь нагнетают рабочее тело в энергоблок, включающий в себя аккумулятор и турбогенератор.

Недостатки установки заключаются в том, что она установлена стационарно и заякорена и для переустановки требует использования дополнительных транспортных средств, например буксиров. Кроме того, затруднено проведение на платформе подводных ремонтных и профилактических работ, так как установка постоянно находится в воде, а для переноса ее на сушу необходимо использовать подъемную технику.

Изобретение решает задачу создания маневренной самоходной энерговырабатывающей платформы - волнохода (ЭПВ), способной самостоятельно передвигаться по водной поверхности.

Для достижения этого технического результата энерговырабатывающая платформа-волноход, содержащая платформу треугольной формы с энергоблоком, приподнятую над водной поверхностью на стойках, поплавки, поршневые насосы, опоры, шарнирно установленные на стойках, согласно изобретению, снабжена ветровыми крыльчатками, установленными на кронштейнах и синхронно поворачивающимися винтовыми движителями с колесами, при этом между каждой опорой и поплавком размещены поршневые насосы, внутри каждой стойки проходит ось, на нижнем конце которой установлены винтовой движитель и колесо, а другой конец оси выведен над поверхностью платформы и снабжен шкивом, причем через шкивы перекинут гибкий трос, перетягиваемый рулевым механизмом.

Поплавки ЭПВ снабжены винтовыми движителями, питаемыми энергией, выработанной элементами самой же платформой, а также колесами, что облегчит транспортировку ЭПВ на сушу для проведения ремонтно-профилактических работ. Для увеличения маневренности платформы движители установлены на осях, шкивы осей связаны между собой механически (при помощи гибкого троса) и синхронно поворачиваются в ту или иную сторону посредством рулевого механизма.

Устройство ЭПВ приведено на фиг.1 и фиг.2, где изображены вид сверху и сбоку соответственно.

ЭПВ представляет собой платформу 1 треугольной формы, опирающуюся на три поплавка 2 и опоры 3. Между каждой опорой и поплавком размещено по три поршневых насоса 4. Опоры установлены на стойках 5. Внутри стойки проходит ось 6, на нижнем конце которой установлен винтовой движитель 7 и колесо 8. Другой конец оси выведен над поверхностью платформы и снабжен шкивом 9. Все три шкива на осях соединены гибким тросом 10, проходящим через рулевой механизм 11. На платформе установлены два кронштейна 12, объединенных осью 13. Другие концы кронштейнов снабжены роликами (на чертеже не указаны), которые могут катиться по пазу дугообразной направляющей 14. На кронштейнах установлены ветровые крыльчатки 15. Носовая часть платформы снабжена волноломом 16. Вся энергия, вырабатываемая поршневыми насосами и ветровыми крыльчатками, сосредотачивается в энергоблоке 17, включающем в себя аккумулятор и турбогенератор.

Энерговырабатывающая платформа-волноход работает следующим образом.

При волнении водной поверхности поплавки 2 и опоры 3 совершают сложные колебания, перемещая шарнирно связанные с ними штоки поршневых насосов 4. При этом штоки поршневых насосов совершают возвратно-поступательное движение и нагнетают рабочее тело в энергоблок 17. При наличии ветра одновременно приводятся во вращение ветровые крыльчатки 15. При превышении скорости ветра допустимого значения, а также для уменьшения парусности платформы и снижения скорости вращения ветровых крыльчаток, угол атаки α между кронштейнами 12 может быть изменен. Для этого кронштейны, снабженные роликами, подвигаются друг к другу по дугообразной направляющей 14. Для движения ЭПВ по поверхности воды приводятся в действие винтовые движители 7, питаемые за счет энергии, накопленной энергоблоком. Для маневрирования (поворота) платформы винтовые движители, установленные на осях 6, синхронно поворачиваются в ту или иную сторону. Разворот осуществляется рулевым механизмом 11 путем перетягивания троса 10, перекинутого через шкивы 9. Для проведения ремонтно-профилактических работ ЭПВ можно вытянуть на сушу по наклонной поверхности с твердым покрытием, или по рельсовым путям при помощи лебедки или свом ходом. При этом ЭПВ катится на колесах 8, а поплавки стопорятся.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности - к плавсредствам, вырабатывающим электроэнергию для внешнего потребителя и для своего движения, использующим волнение водной поверхности и силу ветра, и касается плавучих платформ, поднятых на стойках над водной гладью. Энерговырабатывающая платформа-волноход содержит платформу треугольной формы с энергоблоком, приподнятую над водной поверхностью на стойках, поплавки, поршневые насосы, опоры, шарнирно установленные на стойках. Платформа-волноход снабжена ветровыми крыльчатками, установленными на кронштейнах и синхронно поворачивающимися винтовыми движителями с колесами. Между каждой опорой и поплавком размещены поршневые насосы. Внутри каждой стойки проходит ось, на нижнем конце которой установлены винтовой движитель и колесо, а другой конец оси выведен над поверхностью платформы и снабжен шкивом. Через шкивы перекинут гибкий трос, перетягиваемый рулевым механизмом. Изобретение решает задачу создания маневренной самоходной энерговырабатывающей платформы-волнохода, способной самостоятельно передвигаться по водной поверхности. 2 ил.

Энерговырабатывающая платформа-волноход, содержащая платформу треугольной формы с энергоблоком, приподнятую над водной поверхностью на стойках, поплавки, поршневые насосы, опоры, шарнирно установленные на стойках, отличающаяся тем, что платформа-волноход снабжена ветровыми крыльчатками, установленными на кронштейнах и синхронно поворачивающимися винтовыми движителями с колесами, при этом между каждой опорой и поплавком размещены поршневые насосы, внутри каждой стойки проходит ось, на нижнем конце которой установлены винтовой движитель и колесо, а другой конец оси выведен над поверхностью платформы и снабжен шкивом, причем через шкивы перекинут гибкий трос, перетягиваемый рулевым механизмом.