ВОЛНОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА Российский патент 2021 года по МПК F03B13/22 

Область техники

Изобретение относится к энергетике, а именно к возобновляемым источникам электрической энергии.

Уровень техники

Известна гидроэлектростанция, где цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией - естественным потоком воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию потока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Недостатками этого технического решения являются следующие факторы:

1. Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей, чем тепловые станции;

2. Водохранилища часто занимают значительные территории, но примерно с 1963 г. начали использоваться защитные сооружения (Киевская ГЭС), которые ограничивали площадь водохранилища, и, как следствие, ограничивали площадь затопляемой поверхности (поля, луга, поселки);

3. Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам;

4. Водохранилища ГЭС, требуют применения шлюзов для перевода судов с одного бьефа на другой.

Источник: http://ru.wikipedia.org/Гидроэлектростанция#cite_ref-http:.2F.2Felemo.ru.2Fgidrojelektricheskaja_stancija_gjes.html_2-0

Известно гребное колесо - вид движителя, используемый с древних времен для приведения в движение судов. Представляет собой большое колесо, снабженное лопастями (плицами), которые погружаются в воду. Гребное колесо по конструкции Описание изобретения лист 2 аналогично водяному колесу, с той лишь разницей, что не вода приводит колесо в движение, а колесо используется для движения. Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Гpeбнoe_кoлeco

Известна шельфовая ветровая электростанция. Шельфовые ветровые электростанции строят в море: 10-60 километров от берега. Шельфовые ветровые электростанции обладают рядом преимуществ:

1) их практически не видно с берега;

2) они не занимают землю;

3) они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров.

Шельфовые электростанции строят на участках моря с небольшой глубиной. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передается на землю по подводным кабелям. Шельфовые электростанции более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для генераторов требуются более высокие башни и более массивные фундаменты. Соленая морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций. Для строительства и обслуживания подобных электростанций используются самоподъемные суда.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветровая_электростанция

Известна ветровая установка для выработки электричества.

Патент №2725125

Реферат:

Изобретение относится к энергетике, а именно к возобновляемым источникам электрической энергии. Ветровая установка для выработки электричества, состоит из осей крепления лопастей, лопастей, опорных стоек, устройств для отвода потока воздуха от лопастей, работающих в закрытом для ветровой атаки положении, и закрепленных на опорных стойках, соединительных шлицевых осей, крестцового соединения, профилированных колес с зубьями, цепной передачи, редуктора, генератора. Техническим результатом является обеспечение работы при малых скоростях ветра.

Источник: www.fips.ru патент №2725125

Сущность

Технический результат, решаемый изобретением, обеспечивается не задействованным энергетическим потенциалом морского волнения воды.

Для решения этой технической задачи предлагается волновая установка для выработки электричества.

Волновая установка для выработки электричества работает в одном режиме, опорная стойка, установлена вглубь грунта, фиксирует всю установку от диаметрального смещения, к опорной стойке крепиться шарнир, и позволяет закрепленной к нему раме и лопастному колесу, закрепленного к раме через ось, свободно перемещаться по высоте горизонта как при заходе на гребень волны, так и при спуске, а так же обеспечивает контролируемое радиальное смещение рамы при регулировке угла гидроатаки, поплавки, удерживают раму с лопастным колесом на рабочем уровне погружения в воду, лопастное колесо, принимая на себя гидроатаку волны, совершает вращение и передает крутящийся момент через закрепленное на оси ведущее профилированное колесо с зубьями, ведомому профилированному колесу с зубьями редуктора, который передает усилие генератору установки. С помощью лебедочного устройства, установленного вглубь грунта, регулируется угол гидроатаки и осуществляется фиксация установки от радиального смещения, а устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении встречного воздушного потока, и закрепленного на раме, повышает КПД установки.

В предлагаемом техническом решении, автор находит возможность выразить свою точку зрения на счет аккумуляции гидродинамического эффекта, сущность которого состоит в поглощение инертных сил морской волны механическим способом, с аэродинамическими условиями, способствующими возобновлению восходящих энергетических свойств жидкой среды, как системно обратимых, за счет перепада температур атмосферных потоков, провоцирующих водную среду.

Автор находит возможным использование такой установки не только у береговой линии, но и на значительном расчетном удалении от береговой линии в море, океане, где морское волнение воды высвобождает большой энергетический потенциал по признаку большего размера высоты волны, такой вывод следует из известного представления о морском волнении и может быть соотнесен с принципом строительства шельфовых ветровых электростанций.

Принцип работы волновой установки для выработки электричества, может быть соотнесен с принципом работы гидроэлектростанции по гидродинамическому признаку.

Основные технические особенности и преимущества предлагаемого технического решения описаны в представленном предпочтительном варианте осуществления.

Объем защиты изобретения не ограничивается описанным примером, а включает различные варианты исполнения в соответствии с общей концепцией. В частности, применение опорной стойки, шарнира для крепления рамы, поплавков, лебедочного устройства, регулирующего угол гидроатаки и осуществляющего фиксацию установки от радиального смещения, устройства для отвода потока воздуха от лопастей колеса, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении воздушного потока, и закрепленного на раме, повышающего КПД установки с целью получения электроэнергии.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид волновой установки для выработки электричества, на фиг. 2 изображен вид сверху волновой установки для выработки электричества, при этом автор считает, в виду не эргономичности фигур, возможным разделить изображение фигуры в районе рамы и лебедочного устройства, для удобного воображения механизма чтецом чертежа.

На фигуре 1 обозначены: рама 1, лопастное колесо 4, ведущее профилированное колесо с зубьями 3, ведомое профилированное колесо с зубьями 5, шарнир 8, опорная стойка 9, поплавки 11, лебедочное устройство 10, устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса 12.

На фигуре 2 обозначены: рама 1, ось крепления лопастного колеса и ведущего профилированного колеса с зубьями 2, лопастное колесо 4, ведомое профилированное колесо с зубьями 5, редуктор 6, генератор 7, шарнир 8, поплавки 11, лебедочное устройство 10, устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса 12.

Волновая установка для выработки электричества работает в одном режиме, опорная стойка 9, установлена вглубь грунта, фиксирует всю установку от диаметрального смещения, к опорной стойке 9 крепиться шарнир 8, и позволяет закрепленной к нему раме 1 и лопастному колесу 4, закрепленного к раме 1 через ось 2, свободно перемещаться по высоте горизонта как при заходе на гребень волны, так и при спуске, а так же обеспечивает контролируемое радиальное смещение рамы 1 при регулировке угла гидроатаки, поплавки 11, удерживают раму 1 с лопастным колесом 4 на рабочем уровне погружения в воду, лопастное колесо 4, принимая на себя гидроатаку волны, совершает вращение и передает крутящийся момент через закрепленное на оси 2 ведущее профилированное колесо с зубьями 3, ведомому профилированному колесу с зубьями 5 редуктора 6, который передает усилие генератору 7 установки. С помощью лебедочного устройства 10, установленного вглубь грунта, регулируется угол гидроатаки и осуществляется фиксация установки от радиального смещения, а устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса 12, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении встречного воздушного потока, и закрепленного на раме 1 повышает КПД установки.

Осуществление изобретения

Волновая установка для выработки электричества работает в одном режиме, опорная стойка 9, установлена вглубь грунта, фиксирует всю установку от диаметрального смещения, к опорной стойке 9 крепиться шарнир 8, и позволяет закрепленной к нему раме 1 и лопастному колесу 4, закрепленного к раме 1 через ось 2, свободно перемещаться по высоте горизонта как при заходе на гребень волны, так и при спуске, а так же обеспечивает контролируемое радиальное смещение рамы 1 при регулировке угла гидроатаки, поплавки И, удерживают раму 1 с лопастным колесом 4 на рабочем уровне погружения в воду, лопастное колесо 4, принимая на себя гидроатаку волны, совершает вращение и передает крутящийся момент через закрепленное на оси 2 ведущее профилированное колесо с зубьями 3, ведомому профилированному колесу с зубьями 5 редуктора 6, который передает усилие генератору 7 установки. С помощью лебедочного устройства 10, установленного вглубь грунта, регулируется угол гидроатаки и осуществляется фиксация установки от радиального смещения, а устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса 12, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении встречного воздушного потока, и закрепленного на раме 1 повышает КПД установки.

Изобретение относится к энергетике, а именно к возобновляемым источникам электрической энергии. Волновая установка для выработки электричества состоит из рамы 1, лопастного колеса 4, оси крепления 2 колеса 4, ведущего профилированного колеса с зубьями, ведомого профилированного колеса 5 с зубьями, редуктора 6, генератора 7, шарнира 8, к которому крепится рама 1, опорной стойки, поплавков 11, лебедочного устройства 10, устройства 12 для отвода потока воздуха от колеса 4, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении встречного воздушного потока, закрепленного на раме 1. Шарнир 8 позволяет свободно перемещаться колесу 4 и раме 1 по высоте горизонта как при заходе на гребень волны, так и при спуске, а также обеспечивает контролируемое радиальное смещение рамы 1 при регулировке угла гидроатаки. Опорная стойка установлена вглубь грунта и фиксирует всю установку от диаметрального смещения. Поплавки 11 удерживают раму 1 с колесом 4 на рабочем уровне погружения в воду. Устройство 10 установлено вглубь грунта и с помощью него регулируется угол гидроатаки и осуществляется фиксация установки от радиального смещения. Изобретение направлено на обеспечение задействования энергетического потенциала морского волнения воды. 2 ил.

Волновая установка для выработки электричества, содержащая раму, ось крепления лопастного колеса и ведущего профилированного колеса с зубьями, лопастное колесо, ведущее профилированное колесо с зубьями, ведомое профилированное колесо с зубьями, редуктор, генератор, отличающаяся тем, что имеет шарнир, к которому крепится рама и позволяет свободно перемещаться лопастному колесу и раме по высоте горизонта как при заходе на гребень волны, так и при спуске, а также обеспечивает контролируемое радиальное смещение рамы при регулировке угла гидроатаки, опорную стойку, установленную вглубь грунта, к которой крепится шарнир, и фиксирующую всю установку от диаметрального смещения, поплавки, удерживающие раму с лопастным колесом на рабочем уровне погружения в воду, лебедочное устройство, установленное вглубь грунта, с помощью которого регулируется угол гидроатаки и осуществляется фиксация установки от радиального смещения, устройство для отвода потока воздуха от лопастей колеса, осуществляющих движение в верхнем положении в направлении встречного воздушного потока, закрепленное на раме.