ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 2014 года по МПК E02B9/08 F03B13/12 

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях.

Известна проблема дефицита энергетических ресурсов отдаленных районов России, а также его возрастание в связи с ростом потребления электроэнергии.

Известно устройство для получения дополнительной гидроэлектроэнергии, содержащее гидроэлектростанцию, в акватории нижнего бьефа которой расположены многоступенчатые бетонные тумбы, установленные в два и более рядов и в промежутках между предшествующими рядами, на ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах, см. патент РФ №2394960, Е02В 9/08 от 21.01.2009.

Однако известное устройство имеет ограниченное применение, т.е. может быть использовано только в регионе, прилегающем к гидроэлектростанции.

Целью настоящего изобретения является достижение технического результата по созданию дополнительных источников генерации электроэнергии за счет использования волн различных природных водоемов, озер, прудов, рек и т.д.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе, содержащей многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов, где тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между призмами предшествующих рядов, на ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах, предлагается тумбы выполнить в виде многоступенчатых многогранных, например шестигранных, призм, расположить их вокруг генератора волн, который предлагается выполнить в виде установленного на бетонном многогранном, например, шестигранном, основании столба, на котором над поверхностью воды установить резервуар для воды с манжетами по верхней кромке и коническим патрубком в днище и насос для подачи воды в резервуар, при этом грани основания и призм, контактирующие с водой, имеют форму параболы, вся группа волновых электростанций подключена к блоку аккумулирования и распределения электроэнергии, который соединен с насосом, соседние группы многогранных призм вокруг генератора волн предлагается расположить в зонах затухающих волн.

Изобретение поясняется графическими материалами.

На Фиг.1 представлена конструкция генератора волн, на Фиг.2 изображена многогранная, например шестигранная, многоярусная призма с волновыми электростанции, на Фиг.3 представлена картина расположения генератора волн и волновых электростанций в акватории водоема.

Гидроэнергетическая система включает;

1. Генератор волн;

2. Столб;

3. Бетонное многогранное, например шестигранное, основание;

4. Многоступенчатая, например шестигранная, призма;

5. Резервуар для воды;

6. Манжета на верхней кромке резервуара 5;

7. Конический патрубок в днище резервуара 5;

8. Насос;

9. Волновые электростанции;

10. Блок аккумулирования и распределения электроэнергии;

11. Шланг для подачи воды от насоса 8 в резервуар 5.

Гидроэнергетическая система состоит из установленного в водоеме бетонного многогранного, например шестигранного, основания 3, на котором установлен столб 2 с закрепленным на нем резервуаром для воды 5. Вокруг бетонного шестигранного основания 3 расположены многогранные, например, шестигранные, многоступенчатые призмы 4, у которых, так же как и у шестигранного основания, грани, соприкасающиеся с водой, выполнены в виде параболы. Это обеспечивает подъем набегающей волны на двойную высоту (1). На ступенях многогранных многоступенчатых призм 4 установлены волновые электростанции 9, поплавки которых плавают на волнах. Вдоль верхней кромки резервуара 5 для воды установлена манжета 6, в его дне выполнен конический патрубок 7, а на бетонном сновании 3 установлен насос 8, подающий по шлангу воду в резервуар 5.

Бетонное многогранное основание 3 с установленным на него насосом 8, столбом 2 с резервуаром 5 образуют генератор волн 1. Электроэнергия со всех волновых электростанций 9 поступает на блок аккумулирования и распределения электроэнергии 10, часть которой поступает на насос 8.

Гидроэнергетическая система работает следующим образом.

Для создания на водной поверхности волнового процесса в настоящем изобретении использован генератор волн 1, создающий волны посредством воды, вытекающей из конического патрубка 7 резервуара 5 и падающей на поверхность водоема.

Вода в резервуар 5 подается из водоема с помощью насоса 8, который на начальном этапе запускается от внешнего источника электроэнергии.

Волны распространяются от генератора волн 1 по водоему во все стороны и доходят до бетонного многогранного основания 2 и многогранных многоярусных призм 8, где отражаются от их параболических граней, увеличивая при этом свою высоту и потенциальную энергию вследствие их параболической формы (1), и далее распространяются в разные стороны, сталкиваясь с подобными гранями соседних призм 8.

Таким образом, волновой процесс не затухает, а охватывает расположенные по окружности вокруг генератора волн 1 волновые электростанции 9, размещенные на трех-четырех рядах шестигранных призм 8.

Электроэнергия со всех волновых электростанций 9 поступает на блок аккумулирования и распределения электроэнергии 10, и часть этой электроэнергии поступает на насос 8, который через шланг 11 подает воду в резервуар 5, чтобы через патрубок 7 сбросить ее снова на поверхность водоема.

При этом генерируются новые волны, распространяющиеся в разные стороны, снова отражаются от параболических граней бетонного, шестигранного основания 3 и многоступенчатых шестигранных призм 8, увеличивая свою высоту вследствие их параболической формы.

Однако этот процесс генерации волн не будет бесконечным. При столкновении и наложении волн друг на друга процесс генерации волн за несколькими рядами волновых электростанций 9 будет затухать. В этой зоне водного пространства размещается следующая группа волновых электростанций 9 со своим генератором волн 1.

В России настоящее изобретение может работать круглогодично на выгороженных и защищенных от штормовых волн участках морской акватории Черного, Балтийского, Каспийского, западной части Баренцева моря, а также в нижних бьефах всех гидроэлектростанций России. Во всех остальных регионах России данное изобретение может работать сезонно, с апреля по октябрь.

Особенно эффективно заявленная система может работать в регионах с частыми дождевыми периодами, такими как Ленинградская и Калининградская области, т.к. дождевая вода увеличивает объем падающей воды и создает на поверхности водоема более мощный и значит более продолжительный и устойчивый волновой процесс.

Увеличению объема воды способствует установленная на кромке резервуара 5 манжета 6.

Настоящее изобретение является новым, ранее неизвестным, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.

Заявленная гидроэнергетическая система может быть изготовлена на любом приборостроительном предприятии средней степени технологической оснащенности, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности промышленная применимость.

Библиография

1. New Scientist, 1997, №2106, с.6.

2. Журнал Изобретатель и рационализатор №4, 1998 г, с.24.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях. Гидроэнергетическая система содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов таким образом, что тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов. На ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах. Тумбы выполнены в виде многоступенчатых многогранных призм, например шестигранных, и расположены вокруг генератора волн. Генератор волн выполнен в виде установленного на бетонном многогранном, например шестигранном, основании 3 столба 2, на котором, над поверхностью воды, размещен резервуар для воды 5 с манжетами 6 на его верхней кромке и коническим патрубком 7 в днище, и насос 8 для подачи воды в резервуар. Грани призм и бетонного основания 2, контактирующие с водой, имеют форму параболы. Все волновые электростанции соединены с блоком аккумулирования и распределения электроэнергии, который подключен к насосу. Группы соседних многогранных призм вокруг генератора волн располагаются в зонах затухающих волн. Обеспечивается возможность создания дополнительных источников генерации электроэнергии за счет использования волновых свойств различных природных водоемов, озер, прудов, рек и т.д. 3 ил.

Гидроэнергетическая система, содержащая многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов, где тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов, на ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах, отличающаяся тем, что тумбы выполнены в виде многоступенчатых многогранных призм, например шестигранных, расположены вокруг генератора волн, который выполнен в виде установленного на бетонном многогранном, например шестигранном, основании столба, на котором, над поверхностью воды, размещен резервуар для воды с манжетами на его верхней кромке и коническим патрубком в днище, и насос для подачи воды в резервуар, при этом грани призм и бетонного основания, контактирующие с водой, имеют форму параболы, все волновые электростанции соединены с блоком аккумулирования и распределения электроэнергии, который подключен к насосу, а группы соседних многогранных призм вокруг генератора волн располагаются в зонах затухающих волн.