ГИДРОВЕТРОСОЛНЕЧНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК H02S10/12 F03D9/30 F03B7/00 

Область применения

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики, в частности, к гидроэнергетическим установкам, ветросолнечным установкам, преобразующие кинетическую энергию воды, ветра, солнечное излучение в электрическую и тепловую энергию, может применяться на речных и морских акваториях.

Предшествующий уровень техники

Известна микрогидроэлектростанция, патент RU 2508467 С2, опубл. 27.02.2014 г., в котором описывается погружная моноблочная микрогидроэлектростанция для получения электрической энергии. Микрогидроэлектростанция включает в себя гидротурбину с вертикальной осью вращения, соединенную с электрическим генератором, формирователи водяного потока, защитное устройство от плавучих предметов. Нижний конец вала рабочего колеса посредством шлицевого соединения непосредственно связан с валом генератора. Упорный подшипник рабочего колеса гидротурбины жестко заделан в верхней крышке корпуса электрического генератора так, что он одновременно является направляющим подшипником для электрического генератора. Электрический генератор имеет торцовую форму исполнения, выполнен водонаполненным и размещается под гидротурбиной. Корпус гидротурбины и корпус электрического генератора образуют единый конструктивный моноблок.

Недостатками изобретения являются отсутствие регулирующих устройств мощности потока воды на входе в турбину, так как установка мобильная, будет устанавливаться на реках с различными скоростями воды, поэтому для обеспечения номинальной мощности турбины входные потоки необходимо регулировать подвижными щитками или экранами. Кроме того, для названного в патенте автономного регулятора отсутствует его схема и описание механизма поддержания постоянной частоты вращения и напряжения на электрогенераторе, что создает нестабильность в генерации электрической энергии, в конструкции микрогидроэлектростанции не заложена возможность использования ветровых потоков, что в совокупности снижает эффективность описываемой микро гидроэлектростанции.

Известно устройство для производства электрической энергии (см. патент ЕА 023719 В1, опубл. 29.07.2016 г.), в котором ветроэнергетическая установка состоит из корпуса, сужающегося от нижней части к верхней. На корпусе вертикально закреплены боковые поверхности-ребра, которые совместно с сужающим корпусом выполняют роль открытой проточной части для набегающего воздушного потока. Боковые ребра в верхней части корпуса упираются в кольцевой генератор, на стойках которого закреплен верхний дискообразный обтекатель. С внутренней стороны кольцевого обтекателя на основании жестко закреплен неподвижный направляющий аппарат, над которым в непосредственной близости установлено многолопастное ветроколесо осевого типа в горизонтальной плоскости вращения, соединенное с генератором. Внешние поверхности верхнего дискообразного обтекателя, кольцевого обтекателя, боковых ребер, корпуса покрыты солнцепоглощающими элементами, которые позволяют обеспечить выработку электроэнергии дополнительно и от солнечного излучения вне зависимости от скорости ветра или при полном его отсутствии.

Недостатками ветроэнергетической установки являются - значительная металлоемкость установки, вал ветроколеса вращается внутри подшипника, который может компенсировать весовые нагрузки вала и лопастей на легких конструкциях малой мощности, но для промышленных ВЭУ мегаваттного класса, в которых вертикальная весовая нагрузка может достигать многотонных значений, в подшипниковых опорах будут возникать значительные потери на трение, создавая их нагрев, снижая ресурс работы и эффективность генерации электрической энергии. Установленные на установке солнцепоглощающие элементы не снабжены механизмами позиционирования за солнцем, что также приводит к снижению эффективности преобразования солнечного излучения в электрическую энергию, кроме того, на установке не предусмотрена возможность использования водяных потоков, что при отсутствии ветра и солнечного сияния вызовет перебои в генерации электроэнергии, отсутствует производство тепловой энергии, снижая возможности установки.

Более близким прототипом к предлагаемому изобретению является устройство накопления энергии с маховиком (см. патент ЕР 3205876 А1, опубл. 16.08.2017 г.), содержащее вращающийся торообразный маховик, двигатель и/или преобразователь и электрогенератор. Система включает в себя устройства, такие как фотоэлектрические элементы, водяную турбину с вертикальными лопастями, ветряную турбину с вертикальными лопастями, волновую турбину, а также измерительное устройство, исследовательское устройство. Вращение маховика происходит за счет ветровой турбины, преобразующая энергию ветра и/или от водяной турбины, преобразующая энергию движения воды. Накопление энергии происходит маховиком в виде кинетической энергии его вращения, энергия вращения маховика передается на электрогенератор. Устройство способно плавать и вращаться в жидкой среде.

Недостатками данного изобретения является - расположение лопастей для ветровых и водяных потоков на одной конструкции маховика, поэтому при сильном ветре лопасти, которые находятся в водной среде, будут тормозить вращение маховика, а при сильном течении на реке и при отсутствии ветра, уже ветровые лопасти будут создавать аэродинамическое сопротивление, понижая скорость вращения маховика и падение ЭДС генераторов. В изобретении отсутствует описание преобразования волновой энергии в энергию вращения маховика и электроэнергию. Кроме того, отсутствует регулирование потоков на лопасти, все стороны лопастей находятся одновременно под воздействием напора среды, что снижает эффективность напора и преобразование энергии. Отсутствует защита лопастей от ударных воздействий, отсутствует конструкция, закрепляющая верхнюю часть лопастей, что ослабляет их конструкцию и при шторме может привести к разрушению лопастей. Фотоэлектрические элементы не снабжены поворотными механизмами для позиционирования за солнцем, что снижает эффективность преобразования солнечной энергии.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение недостатков в предшествующих изобретениях, создание доступного для широкого применения энергетического модуля с высокоэффективной генерацией электрической и тепловой энергии от возобновляемых источников энергии.

Технический результат заключается в повышении мощности генерируемой электрической энергии, производстве тепловой энергии гидроветросолнечным энергетическим модулем, осуществляемые в бесперебойном режиме на морских и речных акваториях, на поверхностных или глубоководных течениях, возможностью смены акватории.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что для двух вариантов гидроветросолнечного энергетического модуля предусматриваются конструкции, содержащие гидроэнергетическую установку (ГЭУ), ветроэнергетическую установку (ВЭУ), солнечную установку, состоящие из подобных конструкций и оборудования, способные одновременно осуществлять генерацию электрической и тепловой энергии или одно из них. Отличие двух вариантов модуля состоит в различном количестве компенсирующих отсеков и расположением ветроэнергетической и гидроэнергетической установок относительно друг друга.

Первый вариант - объединенная компоновка компенсирующего отсека с установками, предусматривающая один общий компенсирующий отсек для ВЭУ и ГЭУ, вертикальным расположением установок друг над другом.

Второй вариант - раздельная компоновка компенсирующих отсеков с установками, предусматривающая для ВЭУ и ГЭУ свои раздельные компенсирующие отсеки, вертикальное расположение установок друг над другом. Два варианта модуля устанавливаются на неподвижные стойки - опоры или на плавающую платформу, располагаясь на реке или в море.

Генерация электрической и тепловой энергии на двух вариантах модуля осуществляется за счет энергии ветра с любых направлений, создавая вращение вертикального вала с дугообразными лопастями ветроэнергетической установки, одновременно за счет энергии течений на реке или в море, возникающие с любых направлений, происходит вращение вертикального вала с дугообразными лопастями гидроэнергетической установки, вращение от вертикальных валов установок передается на роторные электрогенераторы, а попутная тепловая энергия, возникающая при вращении вертикальных валов, аккумулируется жидкостью на установках, передается на теплоснабжение или технологические нужды, дополнительную электрическую энергию производят неподвижные или поворотные солнечные панели, размещенные на конструкциях ВЭУ. При отсутствии солнечного сияния генерация осуществляется от потоков ветра и течений воды, а при отсутствии ветра и солнца генерация происходит за счет постоянного морского или речного течения, обеспечивая бесперебойность работы модуля. Полученная электрическая энергия передается по электрическому кабелю на берег или может использоваться для производства на самом модуле.

По первому и второму варианту на установках модуля предусматриваются компенсирующие отсеки, в которых устанавливаются плавающие опоры, которые за счет своей положительной плавучести в аккумулирующей жидкости компенсируют весовые нагрузки ветроприемных и водоприемных лопастей с их вертикальными валами, которые своими концевыми участками жестко закрепляются на плавающих опорах, исключая применение упорных подшипников. Применение плавающих опор снижают силы трения, повышают скорость вращения, ресурс работы и полезную мощность на центральных вертикальных валах, а тепловая энергия, возникающая при вращении плавающих опор на вертикальных установках, может полезно использоваться на теплоснабжение или технологические нужды. Тепловая энергия образуется за счет сил трения, возникающие между аккумулирующей жидкостью и лопатками, далее - лопатками трения, которые устанавливаются на плавающих опорах и вращаются вместе с ними. В первом варианте - в тороидальной тепловой емкости размещаются две плавающие тороидальные опоры, данная тепловая емкость находится внутри тороидального компенсирующего отсека. Применение тороидальных конструкций связано с их геометрической формой, исключающие проход центрального вертикального вала через металл корпуса компенсирующего отсека с тепловой емкостью, обеспечивая целостность их оболочек - в тороидальной конструкции участок вертикального вала вращается внутри цилиндрического пространства компенсирующего отсека. В объединенной компоновке компенсирующего отсека две плавающие тороидальные опоры устанавливаются одна внутри другой, между данными опорами устанавливается разделительная, цилиндрическая перегородка, исключающая воздействие возмущенных потоков аккумулирующей жидкости друг на друга, что сохраняет независимость вращения вертикальных валов с лопастями, их полезную мощность.

По второму варианту - при раздельной компоновке компенсирующих отсеков, компенсирующий отсек ВЭУ и его плавающая опора выполняется в виде цилиндрической конструкции, а компенсирующий отсек ГЭУ и его плавающая опора выполняются в виде тороидальной конструкции.

На двух вариантах модуля в качестве аккумулирующей жидкости может использоваться легкая вода, антифриз, разогретые до температуры +95°С и +100°С, соответственно, а при необходимости получения более высоких температур - до +400°С и выше могут использоваться такие жидкие металлы, как олово или свинец, доступные экономически и применимые по своим свойствам, - при атмосферном давлении температура плавления олова +231,9°С, свинца +237,5°С, температура кипения олова +2620°С, свинца +1749°С, свинец и олово не проявляют химической активности к конструкциям из аустенитных сталей, которые предпочтительны для конструирования плавающих опор, тепловой емкости, компенсирующих отсеков. Температура воды и антифриза ограничивается их температурами закипания при атмосферном давлении +100°С и +105°С, соответственно. На двух вариантах отвод тепловой энергии происходит через кольцевой теплообменный аппарат, а в нижней части компенсирующего отсека и тепловой емкости устанавливаются электрические нагреватели для нагрева воды или металла до температуры плавления после возможных остановок в работе. Электрический нагрев должен осуществляться от собственных электрических аккумуляторов.

Отбор мощности на электрогенераторы производится в генераторных отсеках посредством механических передач через муфты сцепления, применением редукторов или мультипликаторов, или гидравлических передач. В генераторных отсеках электрогенераторы располагаются радиально относительно их центральных вертикальных валов. Учитывая переменчивость ветровых и водяных напоров, радиальная установка электрогенераторов позволяет производить ступенчатое регулирование отбора мощности вращения вала за счет последовательного включения электрогенераторов в работу или последовательного их отключения от центрального зубчатого колеса муфтами сцепления, при изменении скорости ветра или потока воды, оставляя в работе только необходимое количество электрогенераторов или электрогенератор. При возникновении приоритета поставки тепловой энергии, муфты сцепления отключают вращение электрогенераторов, вся энергия вращения вертикального вала передается на вращение плавающих опор с их лопатками трения, разогревающие аккумулирующую жидкость. По наружной поверхности тепловой емкости и компенсирующего отсека устраивается теплоизолирующее покрытие с наружным защитным кожухом.

Для повышения полезной мощности вращения центральных вертикальных валов предусматривается три дугообразных поворотных экрана - один направляющий располагается на напорной стороне составных лопастей, увеличивая длину дуги вращения лопастей с максимальной силой напора, повышая мощность и равномерность вращения, а два других экрана - наружный - защитный и внутренний - регулирующий располагаются на безнапорной стороне лопастей, закрывая их безнапорную сторону, исключая сопротивление от внешнего напора. За счет поворотного - регулирующего экрана увеличивается или уменьшается площадь ветрового или водяного напора на напорную сторону лопастей - применяется при увеличении скорости потоков или их снижении, особенно при штормах, способствуя сохранению необходимой частоты вращения лопастей с вертикальным валом и, соответственно, электрогенераторов. Повороты экранов на 360° осуществляются под воздействием напоров ветра и течения на вертикальные стабилизаторы положения экранов, далее по тексту - вертикальные стабилизаторы, установленные диаметрально противоположно на данных экранах, или повороты экранов происходят за счет вращения поворотных катков, толкающие экраны по часовой стрелке или против часовой стрелки, что позволяет воспринимать ветровые и водяные напоры с любых направлений

На вертикальные и горизонтальные валы установок устанавливаются две или три ветроприемные и водоприемные лопасти, выполненные в виде дугообразных составных конструкций, в которых может предусматриваться одна или несколько поворотных частей, по крайней мере, до трех поворотных частей. При вращении в безнапорном секторе поворотные части лопастей отклоняются вдоль окружности вращения. Отклонение лопасти или лопастей позволяет возмущенным вихрям воздуха или воды свободно проходить между боковыми поверхностями лопастей, исключая их лобовое сопротивление от собственного вращения. Сектор, который не ограничен поворотными экранами со стороны набегающего потока, является открытым - напорным. При заходе лопастей в напорный сектор, воспринимая воздействие напора, лопасти сразу поворачиваются своей вогнутой стороной к внешнему потоку, создавая вращающий момент.На торцевых сторонах лопастей устанавливаются поперечные пластины, перекрывающие их торцевые стороны с напорной стороны, что исключает линейное перемещение ветровых и водяных масс - их стока вдоль высоты лопастей по напорной стороне, повышая эффективность напора.

На двух вариантах модуля, на боковых поверхностях поворотных экранов и вертикальных стабилизаторах ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели, на верхней части ВЭУ устанавливаются неподвижные или поворотные солнечные панели слежения за солнцем, образуя с боковыми панелями солнечную установку для генерации дополнительной электрической энергии. При отсутствии ветра поворотные экраны и вертикальные стабилизаторы с солнечными панелями переключаются на повороты для слежения за солнцем.

Две компоновки компенсирующих отсеков позволяют выбрать одну из них для функционирования модуля, когда одна установка модуля настраивается на генерацию тепла, заправленная жидким металлом в компенсирующем отсеке для большего трения, а другая генерирует электрическую энергию, заправленная водой или антифризом, позволяющие достигать большей частоты вращения, которая необходима электрогенераторам. При генерации электрической энергии, тепловая энергия является попутной энергией. Для генерации одного вида энергии - электрической или тепловой - применяется объединенная компоновка компенсирующего отсека.

Описание чертежей

Фиг. 1 - модуль с объединенной компоновкой компенсирующего отсека;

Фиг. 2 - увеличенная часть модуля с объединенной компоновкой;

Фиг. 3 - несущая кольцевая опора по разрезу 1-1;

Фиг. 4 - компенсирующий отсек по разрезу 2-2;

Фиг. 5 - компенсирующий отсек по разрезу 2.1-2.1;

Фиг. 6 - тепловая емкость на плане;

Фиг. 7 - схема расположения и подключения электрогенераторов на плане;

Фиг. 8 - кольцевая опора в разрезе;

Фиг. 9 - поворотная конструкция экранов;

Фиг. 10 - схема регулирования потока;

Фиг. 11 - схема с открытыми лопастями;

Фиг. 12 - схема с закрытыми лопастями;

Фиг. 13 - схема крепления лопастей;

Фиг. 14 - схема лопастей, вид В;

Фиг. 15 - крепежная конструкция для установки лопастей;

Фиг. 16 - устройство лопастей по высоте;

Фиг. 17 -устройство лопастей по разрезу 1.3-1.3,1.4-1.4;

Фиг. 18 - поворотная конструкция с фиксацией экранов;

Фиг. 19 - модуль с раздельной компоновкой компенсирующих отсеков;

Фиг. 20 - конструкция поворотной солнечной панели с поворотом в вертикальной плоскости;

Фиг. 21 - конструкция поворотной солнечной панели с поворотом в горизонтальной плоскости;

Лучшие варианты осуществления изобретения

Для гидроветросолнечного энергетического модуля предусматриваются два варианта, отличающиеся количеством компенсирующих отсеков и расположением ветроэнергетической и гидроэнергетической установок относительно друг друга. Два варианта модуля устанавливаются на неподвижные стойки - опоры или на плавающую платформу.

Гидроветросолнечный энергетический модуль по первому варианту, Фиг. 1, Фиг. 2 содержит ветроэнергетическую установку (ВЭУ), гидроэнергетическую установку (ГЭУ), расположенные друг над другом в вертикальном положении, солнечную установку, размещенная на ветроэнергетической установке. Общий - объединенный тороидальный компенсирующий отсек 1 располагается в средней части модуля между генераторными отсеками 2 и несущими вертикальными каркасами ВЭУ и ГЭУ с их центральными вертикальными валами 6, на которых крепятся две или три дугообразные составные лопасти 7 по всей высоте несущих вертикальных каркасов. Вертикальный каркас ВЭУ устанавливается над своим генераторным отсеком, вертикальный каркас ГЭУ устанавливается под днищем своего генераторного отсека. Вертикальные каркасы установок собираются из неподвижных, сборных трубных стоек 3 с соединительными фланцами 3.1. Трубные стойки располагаются по окружности внутри несущих, сборных кольцевых опор 3.2, закрепленные на трубных стойках 3 в горизонтальной плоскости, Фиг. 3, на кольцевых опорах предусматриваются соединительные фланцы 3.3. Вертикальные валы ВЭУ и ГЭУ располагаются соосно - направленно, вращаясь внутри вертикальных подшипников 6.3, установленные по центру генераторных отсеков 2, компенсирующего отсека 1, диаметральных опор 3.9 в конструкциях несущих кольцевых опор. Вертикальные валы изготавливаются в виде облегченных, прочных труб, например, алюминиевые. Компенсирующий отсек 1 содержит тороидальную тепловую емкость 1.1, в которой устраиваются две тороидальные плавающие опоры 1.3 и 1.4, компенсирующие весовые нагрузки лопастей и вертикальных валов, установленные на плавающих опорах. Кроме того, на плавающих опорах устанавливаются лопатки трения 14, разогревающие аккумулирующую жидкость 1.2, при их вращении с плавающими опорами. На внутренней стороне тепловой емкости устанавливаются неподвижные - вспомогательные лопатки трения 14, по наружной поверхности тепловой емкости и компенсирующего отсека устраивается теплоизолирующее покрытие 15 с наружным защитным кожухом. Аккумулирующая жидкость заполняет часть внутреннего объема тепловой емкости, в качестве аккумулирующей жидкости применяться легкая вода, антифриз, а при необходимости получения более высоких температур - до 400°С - жидкое олово или свинец. Плавающие опоры устанавливаются одна внутри другой, плавающая опора 1.3 ВЭУ соединяется с нижним концевым участком 6.1 своего вертикального вала при помощи фланцевого болтового соединения 6.7. Плавающая опора 1.4 ГЭУ соединяется с верхним концевым участком 6.2 своего вертикального вала при помощи накладных обечаек 6.5 с приварными к ним дисками 6.6. На верхней части плавающих опор предусматриваются теплоизолирующие разрезы с соединительными теплоизолирующими кронштейнами 1.5. Между плавающими опорами предусматривается пространство, достаточное для размещения вертикальных стоек - опор 12 с закрепленной к ним разделительной, цилиндрической перегородкой 13 для свободного вращения плавающих опор с лопатками трения, Фиг. 4, в верхней части тепловой емкости устанавливается кольцевой теплообменный аппарат 9 отвода тепловой энергии. В нижней части компенсирующего отсека и тепловой емкости устанавливаются кольцевые электрические нагреватели 8, Фиг. 5, для нагревания воды, антифриза или металла до температуры плавления после длительной остановки модуля. Нагревание должно происходить от собственных электрических аккумуляторов.

Плавающие опоры, в которых располагаются вертикальные трубопроводы 11.2 насосов, конструируются без сплошного верхнего перекрытия. На всех схемах волнистыми стрелками показаны направление ветра или потока воды, дугообразными стрелками показаны направления вращения лопастей, механизмов вращения, плавающих опор, направление движения поворотных экранов, прямые стрелки вдоль трубопроводов показывают направления перекачки насосов. Самовсасывающие насосы 11, 11.1 перекачки аккумулирующей жидкости устанавливаются на верхнем перекрытии тепловой емкости, на данном перекрытии устанавливаются крепления опор 12, 12.1, температуростойкие уплотнители 6.4, охватывающие кольцом цилиндрические поверхности тороидальных плавающих опор, Фиг. 2, Фиг. 6. Насосами 11 жидкость перекачивается из внутреннего объема плавающих опор в объем тепловой емкости, насосами 11.1 - из объема тепловой емкости во внутренний объем плавающих опор, изменяя их плавучесть. Погружение и остановка плавающих опор происходит на посадочные платформы 1.6 при частичном наполнении плавающих опор аккумулирующей жидкостью, создавая у них отрицательную плавучесть. Всплытие опор происходит при возникновении у них положительной плавучести за счет обратной перекачки насосами 11 аккумулирующей жидкости из объема опоры в объем тепловой емкости.

В генераторных отсеках устанавливается группа электрогенераторов 2.1 постоянного или переменного тока, расположенные радиально относительно их центральных вертикальных валов, Фиг. 7. Отбор мощности на электрогенераторы производится посредством механических передач 2.5 через муфты сцепления 2.3, применением редукторов или мультипликаторов 2.2, или гидравлических передач 2.4.

На кольцевых опорах 3.2, квадратного или прямоугольного профиля, по всей высоте несущих каркасов устраиваются дугообразные поворотные экраны - защитный экран 3.4, регулирующий экран 3.5, направляющий экран 3.6, которые перемещаются по опорам при помощи вертикальных роликов 3.7 и боковых роликов 3.8, устанавливаемые в верхней и нижней части данных экранов, Фиг. 8 совместно с Фиг. 3 разрез 1.2-1.2, на боковой поверхности защитного и направляющего экранов ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели 4. По наружной стороне поворотных экранов 3.4 и 3.6, диаметрально противоположно устанавливаются два вертикальных стабилизатора положения 5, которые закрепляются на вертикальных ребрах жесткости 5.1 своих экранов, образуя единую поворотную конструкцию с данными экранами за счет соединительных горизонтальных трубных дуг 5.3, боковых соединений 5.2, расположенные в верхней и в нижней части поворотных экранов, Фиг. 9, Фиг. 10. Кроме того, на боковой поверхности вертикальных стабилизаторов ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели 4, неподвижные или поворотные солнечные панели 4.1 размещаются на верхней части несущего каркаса ВЭУ, образуя с боковыми панелями солнечную установку.

Повороты двух рядом стоящих экранов 3.4 и 3.5 могут осуществляться совместно за счет боковых штоков, выходящие из своих электромагнитных или пневматических, или гидравлических фиксаторов 5.4 для удержания внутреннего регулирующего экрана 3.5 в границах контура наружного экрана. Для свободного поворота одновременно двух экранов 3.4 и 3.5, поворотные катки 16 предварительно отключаются муфтой сцепления 17.1 от привода 17. Для движения регулирующего экрана фиксаторы 5.4 втягивают боковые штоки, сцепление 17.1 подключает поворотные катки 16 с их вертикальными валами 16.1 к приводу 17, приводящий во вращение поворотные зубчатые или фрикционные катки, которые за счет контакта с внутренней, зубчатой или фрикционной поверхностью регулирующего экрана, приводят его в движение. Замкнутые кольцевые опоры позволяют свободно совершать круговые повороты экранов, обеспечивая вращение лопастей при различных направлениях ветра или потока воды. На Фиг. 10 показан поворот регулирующего экрана, уменьшающий площадь напора, ограничивая раскрутку лопастей выше расчетных оборотов при штормовом ветре, на Фиг. 11 напорная сторона полностью открыта с поворотом при изменении направления ветра.

Для повышенной защиты ветроприемных и водоприемных лопастей от запредельных напоров воды или ветра при сильных штормах, опасных ливневых или снеговых осадков, регулирующий экран 3.5 перемещается по кольцевой опоре до плотного примыкания с экраном 3.6, закрывая лопасти от ветрового или водного напора, как на Фиг. 12 с двумя лопастями на валу, находящиеся без вращения, когда потоки воздуха или воды проходят по наружной стороне экранов. Ветроприемные и водоприемные лопасти могут устанавливаться для вращения по часовой или против часовой стрелки, что облегчает выбор электрогенераторов по направлению вращения.

Ветроприемные или водоприемные лопасти выполняются из одной или нескольких составных поворотных частей - меньших лопастей, каждая поворотная лопасть 7 устраивается и закрепляется своим вертикальным ребром на вертикальной, поворотной, трубчатой опоре 7.3, Фиг. 13, Фиг. 14, на которых изображены лопасти, состоящие из поворотных 7 и неповоротных 7.6 частей. Вертикальные, поворотные опоры для лопастей устанавливаются и закрепляются между дугообразными горизонтальными штангами 7.1, на вертикальных опорах каждая часть лопасти свободно совершает поворот - отклонение, ориентируя свою дугообразную поверхность по окружности вращения в безнапорном секторе, внутри поворотных экранов. Сектор, который не ограничен поворотными экранами 3.4 и 3.5 является открытым - напорным сектором с направляющим экраном 3.6. По стороне торцевых ребер данных лопастей, между горизонтальными штангами 7.1 и дисками 6.6 устанавливаются поперечные пластины 7.4, перекрывающие торцевые стороны лопастей с напорной стороны, исключая вертикальные перемещения ветровых и водяных масс - их стока по высоте лопасти с напорной стороны, что повышает эффективность использования ветровых и водяных напоров. На поперечных пластинах устанавливаются вертикальные упоры - ограничители 7.5, ограничивающие обратный поворот - заброс каждой части лопасти в сторону вертикального вала при воздействии на них бокового напора в момент перехода лопастей с безнапорного сектора в напорный при вращении. Воспринимая воздействие напора своей вогнутой - напорной стороной, поворотные части лопасти одновременно поворачиваются, образуя одну дугообразную лопасть, примыкают выпуклой стороной к горизонтальным штангам 7.1 и вертикальным упорам 7.7, передают им вращающий момент.На Фиг. 15 показана крепежная конструкция для установки лопастей. Горизонтальные штанги с вертикальными трубчатыми опорами 7.3, поперечными пластинами 7.4, вертикальными упорами 7.7 устанавливаются и крепятся болтами 7.2 на плоских горизонтальных накладных дисках 6.6. Поперечные пластины устанавливаются на горизонтальных штангах по всей их длине. Накладные диски 6.6 с приваренными к ним обечайками 6.5 симметрично разделены на две отдельные части по диаметру и длине обечайки. Две части прикладываются к поверхности вертикального вала 6, совмещаются хомутными канавками 6.9, с усилием обжимаются высокопрочными хомутами 6.8, контактные поверхности вертикального вала и обечайки являются фрикционными поверхностями. Данная крепежная конструкция обеспечивает прочность соединения, позволяет быстро производить монтаж - демонтаж лопастей. Разборные фланцевые соединения 6.7 предусматриваются на вертикальных валах, разборные фланцевые соединения 18.1, кронштейны 18.2 предусматриваются на стойках - опорах 18 постановки модуля. При устройстве на вертикальных валах двух лопастей, данные лопасти конструктивно разделяются по высоте на две равные части, образуя две подобные пары, которые устанавливаются на валу относительно друг друга с поворотом на угол 90°, Фиг. 16, Фиг. 17. Лопасти, которые на чертеже прорисованы пунктирными линиями, как на Фиг. 17, соответствуют разрезу 1.3-1.3, лопасти, прорисованные сплошными линиями, соответствуют разрезу 1.4-1.4. Данное расположение лопастей обуславливает равномерность их вращения, что повышает эффективность генерации, упрощается конструкция лопастей и крепежных соединений. Лопасти могут изготавливаться из металла, пластика, а лопасти для ветроэнергетической установки могут изготавливаться из прочной металлической фольги или прочной воздухонепроницаемой влагостойкой ткани.

На течениях с постоянным направлением, например, как на реке, защитный и направляющий экраны могут выполняться без вертикальных стабилизаторов положения, тогда поворот экранов 3.4, 3.5, 3.6 осуществляются поворотными катками 16, вращающиеся от электрических или пневматических, или гидравлических приводов 17, Фиг. 18, а фиксация экранов в нужном положении осуществляется вертикальными штоками 5.5 за счет их расположения между соединительными ребрами 5.6, которые препятствуют повороту экранов и являются креплением соединительных дуг 5.3, расположенные в верхней и в нижней части поворотных экранов 3.4 и 3.6. Вертикальные перемещения передаются от электрического или пневматического, или гидравлического привода 5.7 через соединительные штанги 5.8. Для поворота экранов вертикальный шток и штанга выходят из плоскости расположения соединительных ребер, затем за счет сцепления 17.1 - вертикальный вал 16.1 подключается к приводу 17, привод включается и вращением катка 16 поворачивает экран по часовой стрелке или против часовой стрелки. Отключение вращения и фиксация происходит в обратном порядке.

За счет соединительного крепежа возможна быстрая разборка модуля, причем раздельные отсеки позволяют осуществлять укрупненные демонтажные и монтажные работы с внутренним оборудованием, производить перевозку разобранных конструкций.

Гидроветросолнечный энергетический модуль по второму варианту - с раздельной компоновкой компенсирующих отсеков, Фиг. 19, содержит ветроэнергетическую установку (ВЭУ), гидроэнергетическую установку (ГЭУ), расположенные вертикально друг над другом, солнечную установку, которая размещается на ветроэнергетической установке. На данном модуле несущий вертикальный каркас ВЭУ располагается над его генераторным отсеком 2, который устанавливается на верхнем перекрытии цилиндрического компенсирующего отсека 1.7 ВЭУ. Компенсирующий отсек ВЭУ устраивается на верхнем перекрытии тороидального компенсирующего отсека 1.12 ГЭУ, расположенный над генераторным отсеком 2 ГЭУ, который устанавливается на плавающей платформе 19. Несущий вертикальный каркас ГЭУ устанавливается под днищем плавающей платформы. В генераторных отсеках устанавливается группа электрогенераторов 2.1 постоянного или переменного тока, расположенные радиально относительно их центральных вертикальных валов. Отбор мощности на электрогенераторы производится посредством механических передач 2.5 через муфты сцепления 2.3, применением редукторов или мультипликаторов 2.2, или гидравлических передач 2.4.

В цилиндрическом компенсирующем отсеке ВЭУ устанавливается цилиндрическая тепловая емкость 1.8, в которой по центру располагается цилиндрическая плавающая опора 1.9. Вертикальный вал своим нижним участком 6.1 устанавливается внутри плавающей опоры креплениями 1.10, 1.11. Нижний, концевой участок вертикального вала устраивается с подшипником скольжения 6.3 внутри приямка 10, центрирующий вертикальный вал. На плавающей опоре устанавливаются лопатки трения 14, разогревающие аккумулирующую жидкость 1.2, при их вращении с плавающей опорой. Для отвода тепловой энергии в верхней части тепловой емкости устанавливается кольцевой теплообменный аппарат 9, а в нижней части устанавливается кольцевой электрический нагреватель 8 для нагрева воды, антифриза или металла до температуры плавления после длительной остановки модуля. Насосом 11 жидкость перекачивается из внутреннего объема плавающей опоры в объем тепловой емкости, насосом 11.1 - из объема тепловой емкости во внутренний объем плавающей опоры, изменяя ее плавучесть.

В тороидальном отсеке 1.12 ГЭУ устанавливается тороидальная тепловая емкость 1.13, в которой по центру располагается тороидальная плавающая опора 1.4. Плавающая опора соединяется с верхним концевым участком 6.2 своего вертикального вала при помощи накладных обечаек 6.5 с приварными к ним дисками 6.6. На плавающей опоре устанавливаются лопатки трения 14, разогревающие аккумулирующую жидкость 1.2, при их вращении с плавающей опорой. Для отвода тепловой энергии в верхней части тепловой емкости устанавливается кольцевой теплообменный аппарат 9, а в нижней части устанавливается кольцевой электрический нагреватель 8 для нагрева воды, антифриза или металла до температуры плавления после длительной остановки модуля. Насосом 11 жидкость перекачивается из внутреннего объема плавающей опоры в объем тепловой емкости, насосом 11.1 - из объема тепловой емкости во внутренний объем плавающей опоры, изменяя ее плавучесть. На Фиг. 19 плавающая опора ГЭУ изображена на посадочной платформе 1.6 в погруженном состоянии, находясь без вращения. В качестве аккумулирующей жидкости 1.2 применяться легкая вода, антифриз, а при необходимости получения более высоких температур - до 400°С - жидкое олово или свинец. По наружной поверхности тепловых емкостей установок устраивается теплоизолирующее покрытие 15 с наружным защитным кожухом.

Конструкция несущего вертикального каркаса, поворотных экранов, вертикального вала с дугообразными лопастями, конструкции их креплений - точно такие, как модуле по первому варианту. Причем, применяя крепежные конструкции и фланцевые соединения, при запасе прочности конструкций, при запасе плавучести плавающей платформы, плавающей опоры, возможно наращивание дополнительного несущего каркаса ГЭУ с вертикальным валом, лопастями, поворотными экранами для работы на глубоководных течениях. Подобное наращивание каркаса и вала с лопастями возможно производить и на ветроэнергетической установке с солнечными панелями, что создаст дополнительный прирост генерации электрической и тепловой энергии или одно из них на действующем модуле.

На боковой поверхности поворотных экранов ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели 4, неподвижные или поворотные солнечные панели 4.1 размещаются на верхней части несущего каркаса ВЭУ, образуя с боковыми панелями солнечную установку. На данном несущем каркасе, Фиг. 19, изображена конструкция поворотной солнечной панели, на котором солнечные панели 4.1 размещаются на поворотной раме 4.2, для вращения в вертикальной плоскости, закрепленная на поворотном каркасе 4.22, который вращается в горизонтальной плоскости, что обуславливает слежение за солнцем в двух плоскостях. На Фиг. 20 показан поворот в вертикальной плоскости, на Фиг. 21 - поворот в горизонтальной плоскости. Поворотный каркас устанавливается на опорные катки 4.18, поворот в горизонтальной плоскости происходит за счет включения ведущего колеса 4.15 вращением от мотор - редуктора 4.16. Для исключения боковых смещений на опорные катки устанавливаются наружные боковые диски 4.19. Вращение поворотного каркаса происходит на кольцевой опоре 4.17 квадратного, прямоугольного или кольцевого профиля. На вертикальном несущем каркасе кольцевая опора устанавливается на вертикальных стойках 3. Поворот солнечной панели 4.1 в вертикальной плоскости осуществляется на поворотной раме при помощи двух пар винтовых передач, работающие синхронно. Каждая пара содержит две винтовые передачи - одна передача устанавливается горизонтально на каркасе 4.22, вторая передача устанавливается на теневой стороне солнечных панелей 4.1. Винтовая передача, установленная на каркасе, содержит мотор - редуктор 4.14, горизонтальный винт 4.13 с винтовым ползуном 4.12, соединительный толкатель 4.10, соединяющий винтовые ползуны 4.9 и 4.12. Ползун 4.9 установлен на винте 4.11 его вращением от мотор - редуктора 4.8, расположенные на теневой стороне солнечных панелей. Поворот панелей в вертикальной плоскости осуществляется вокруг оси горизонтальной поворотной штанги 4.3, установленной на каркасе. Для повышения прочности соединения каркаса 4.22 с вертикальным несущим каркасом ВЭУ применяется соединительная сборка, состоящая из цилиндрической опоры 4.4, прижимного диска 4.5, болтового соединения 4.7, подшипникового узла 4.6 в центре поворотного каркаса. Подшипниковый узел с диагональными элементами каркаса обжимаются и закрепляются болтовым соединением между прижимным диском и цилиндрической опорой. Поворот каркаса в горизонтальной плоскости осуществляется вокруг оси болтового соединения 4.7. Цилиндрическая опора 4.4 с соединительной сборкой устанавливается внутри диаметральных опор 4.20 поворотного каркаса. Данные конструкции и механизмы позволяют совершать слежение за солнцем в вертикальной плоскости - до 90°, в горизонтальной плоскости - до 360°, включая продолжение поворота в исходное положение после захода солнца. Причем максимальная электрическая мощности солнечных панелей обеспечивается тем, что угол между вектором направления 4.21 солнечного излучения и плоскостью панели всегда составляет 90°, при любом положении солнца. При отсутствии ветра поворотные экраны и вертикальные стабилизаторы с солнечными панелями переключаются на повороты для слежения за солнцем, что предусматривается для двух вариантов модуля. Повороты осуществляются за счет катков 16, вращающиеся от приводов 17.

Для автоматического управления модулем плавающая платформа снабжается блоком автоматического управления оборудования 20, для дистанционного управления модулем плавающая платформа снабжается устройствами приема - передачи радиосигналов 21 и гидроакустических сигналов 22. Передача радиосигналов является основным каналом дистанционного управления, передача гидроакустических сигналов служит резервным каналом управления. Сигналы подаются для включения - отключения силового электрического кабеля, если прокладывается, внутреннего электропитания, включение - отключение муфт сцепления электрогенераторов, механизмов поворота и фиксации поворотных экранов, насосов перекачки аккумулирующей жидкости, передачи данных частоты вращения лопастей, температуры аккумулирующей жидкости, параметры управления автоматикой, передачи метеоданных в районе расположения модуля, другие параметры.

Для буксировки цельной конструкции модуля на плавающей платформе устанавливаются кнехты 23 с буксирующим канатом 24, для фиксации модуля на воде предусматривается якорная цепь 25, якорная лебедка 26.

Коэффициент полезного действия ветроэнергетической или гидроэнергетической установки г|уст.оценивается до 56%-57%, являясь эффективным показателем для данного типа установок, вычисляется перемножением следующих показателей: г|уст.=г|ред.* г|ген. * кпот.* ктр.=0,96 * 0,9 * 0,7 * 0,95 = 0,5746 (57,5%), где г|ред.=0,94 -г- 0,98 - КПД редуктора или зубчатой передачи, зависящий от их типа, принимается 0,96 для зубчатой передачи; г|ген.=0,9 - КПД электрогенератора; кпот. = 0,7 - коэффициент использования потока воды или ветра, достигается применением направляющего и защитного экранов; ктр.=0,95 - понижающий коэффициент, учитывающий потери на трение до 5% - трение цилиндрической опоры в жидкости, сопротивление лопастей, трение в подшипниках на валах.

Две компоновки компенсирующих отсеков позволяют выбрать одну из них для функционирования модуля, когда одна установка модуля настраивается на генерацию тепла, заправленная жидким металлом в компенсирующем отсеке для большего трения, а другая генерирует электрическую энергию, заправленная водой или антифризом, позволяющие достигать большей частоты вращения, которая необходимаэлектрогенераторам. При генерации электрической энергии, тепловая энергия является попутной энергией. Для генерации одного вида энергии - электрической или тепловой применяется объединенная компоновка компенсирующего отсека.

Промышленная применимость

Преимуществом гидроветросолнечного энергетического модуля является его комбинированная конструкция, содержащая ветроэнергетическую установку, солнечную установку, гидроэнергетическую установку, за счет которых происходит генерация электрической и тепловой энергии или одно из них, используя совместно энергию солнечного излучения, энергию ветра, энергию речных или морских течений, включая приливные течения. Для промышленной эксплуатации модуль может устанавливаться на реке, в море, на опорах или без опор, как плавающий модуль на плавающей платформе. Причем на приспособленной плавающей платформе может размещаться один модуль или группа модулей, образуя плавающую электростанцию. Плавающая платформа придает мобильность модулю, возможность смены морской или речной акватории за счет буксировки. Полученная электрическая энергия передается по электрическому кабелю на берег или может использоваться на самом модуле для производства водорода, кислорода, азота, опреснения морской воды, получение дейтерия.

На данном энергетическом модуле отсутствует необходимость в применении композитных материалов, что упрощает утилизацию конструкций и оборудования после выработки их рабочего ресурса. Очевидное повышение мощности и объемов генерации, снижение экономических затрат на строительство и обслуживание для объединенной конструкции модуля, повышение надежности поставки электрической энергии за счет его бесперебойной работы, возможность эксплуатировать модуль при любых погодных условиях в акваториях с различными глубинами, используя поверхностные и глубоководные течения, сборная - разборная конструкции модуля, его мобильность, определяют данный энергетический модуль, как высокоэффективный для промышленного применения в широком диапазоне мощностей, включая мощности мегаваттного класса.

Изобретение относится к возобновляемой энергетике, в частности к комбинированным установкам, преобразующим энергию воды, ветра, солнца в электрическую и тепловую энергию, и может применяться на речных и морских акваториях. Первый вариант модуля - объединенная компоновка компенсирующего отсека с установками, предусматривающая один общий компенсирующий отсек для ветроэнергетической установки (ВЭУ) и гидроэнергетической установки (ГЭУ), вертикальным расположением установок друг над другом. Второй вариант - раздельная компоновка компенсирующих отсеков с установками, предусматривающая для ВЭУ и ГЭУ свои раздельные компенсирующие отсеки, вертикальное расположение установок друг над другом. На ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели, а на верхней части несущего каркаса ВЭУ располагаются неподвижные или поворотные солнечные панели. Две компоновки компенсирующих отсеков позволяют выбрать одну из них для функционирования модуля, когда одна установка модуля настраивается на генерацию тепла, заправленная жидким металлом в компенсирующем отсеке для большего трения, а другая генерирует электрическую энергию, заправленная водой или антифризом, позволяющие достигать большей частоты вращения, которая необходима электрогенераторам. Для генерации одного вида энергии - электрической или тепловой, применяется объединенная компоновка компенсирующего отсека. Модуль устанавливается на неподвижные стойки или на плавающую платформу. Технический результат заключается в повышении мощности, обеспечении производства тепловой и электрической энергии в бесперебойном режиме. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Гидроветросолнечный энергетический модуль, содержащий солнечную установку, ветроэнергетическую установку (ВЭУ), гидроэнергетическую установку (ГЭУ) на несущих каркасах, генераторные отсеки с электрогенераторами, ветроприемные и водоприемные дугообразные лопасти ВЭУ и ГЭУ, отличающийся тем, что несущий каркас ВЭУ с дугообразным защитным экраном, дугообразным направляющим экраном, дугообразным регулирующим экраном, устроенные по всей высоте несущего каркаса, располагается над генераторным отсеком ВЭУ, в котором устанавливается группа электрогенераторов с муфтами сцепления на их валах, расположенные радиально относительно центрального вертикального вала ВЭУ с крепежными соединениями и ветроприемными дугообразными составными лопастями по всей высоте несущего каркаса, а под генераторным отсеком устанавливается тороидальный компенсирующий отсек с насосами перекачки аккумулирующей жидкости, тороидальной тепловой емкостью с тороидальными плавающими опорами, устроенные одна в другой, на которых устанавливаются лопатки трения, вращающиеся вместе с ними, при этом между плавающими опорами расположена цилиндрическая перегородка, под компенсирующим отсеком устанавливается генераторный отсек гидроэнергетической установки, в котором устанавливается группа электрогенераторов с муфтами сцепления на их валах, расположенных радиально относительно центрального вертикального вала ГЭУ, под генераторным отсеком устанавливается несущий каркас ГЭУ с дугообразным защитным экраном, дугообразным направляющим экраном, дугообразным регулирующим экраном по всей высоте несущего каркаса с центральным, вертикальным валом с крепежными соединениями и водоприемными дугообразными составными лопастями по всей высоте несущего каркаса ГЭУ, причем верхний концевой участок вертикального вала ГЭУ закрепляется на внутренней плавающей тороидальной опоре, а нижний концевой участок вертикального вала ВЭУ закрепляется на внешней плавающей тороидальной опоре, при этом часть объема тепловой емкости с плавающими опорами заполняется аккумулирующей жидкостью - водой или антифризом, или разогретым жидким оловом или свинцом, причем в нижней части компенсирующего отсека и тепловой емкости устанавливаются кольцевые электрические нагреватели, а в верхней части тепловой емкости устанавливается кольцевой теплообменный аппарат отвода тепловой энергии, а по наружной поверхности тепловой емкости и компенсирующего отсека устанавливается высокотемпературное теплоизолирующее покрытие с наружным защитным кожухом, кроме того, на боковых поверхностях поворотных экранов и вертикальных стабилизаторах ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели, а на верхней части несущего каркаса ВЭУ располагаются неподвижные или поворотные солнечные панели на поворотном каркасе с поворотной рамой и мотор-редукторами.

2. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что конструкция несущего вертикального каркаса ВЭУ и ГЭУ состоит из вертикальных, сборных трубных стоек, расположенных по окружности с несущими, сборными кольцевыми опорами в горизонтальной плоскости.

3. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что на защитном и направляющем экранах ВЭУ и ГЭУ устанавливаются вертикальные стабилизаторы положения экранов или поворотные катки с приводами и вертикальными штоками.

4. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, крепежные соединения на центральных вертикальных валах состоят из двух симметричных накладных обечаек с половинками горизонтальных накладных дисков и двумя или тремя дугообразными, трубчатыми штангами.

5. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что устройство дугообразной составной лопасти состоит из одной или нескольких поворотных частей, отклоняющихся вдоль окружности вращения в безнапорном секторе, соединяясь в напорном секторе в одну лопасть.

6. Гидроветросолнечный модуль по п. 4, отличающийся тем, что на дугообразные, трубчатые штанги устанавливаются горизонтальные пластины.

7. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что при установке двух лопастей, они разделяются по длине на две равные части, закрепляясь между собой с поворотом на 90°.

8. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что на корпусе компенсирующего отсека устанавливаются штуцера подачи инертного газа.

9. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что снабжается блоком автоматического управления оборудованием.

10. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что снабжается устройством приема-передачи гидроакустических сигналов и радиосигналов.

11. Гидроветросолнечный модуль по п. 1, отличающийся тем, что в его конструкцию входят стойки-опоры или плавающая платформа.

12. Гидроветросолнечный энергетический модуль, содержащий солнечную установку, ветроэнергетическую установку, гидроэнергетическую установку на несущих каркасах, генераторные отсеки с электрогенераторами, ветроприемные и водоприемные дугообразные лопасти ВЭУ и ГЭУ, отличающийся тем, что несущий каркас ВЭУ с дугообразным защитным экраном, дугообразным направляющим экраном, дугообразным регулирующим экраном, устроенные по всей высоте несущего каркаса, располагается над генераторным отсеком ВЭУ, в котором устанавливается группа электрогенераторов с муфтами сцепления на их валах, расположенных радиально относительно центрального вертикального вала ВЭУ с крепежными соединениями и ветроприемными дугообразными составными лопастями по всей высоте несущего каркаса, а под генераторным отсеком устанавливается цилиндрический компенсирующий отсек ВЭУ с цилиндрической тепловой емкостью с насосами перекачки аккумулирующей жидкостью и цилиндрической плавающей опорой, на которой устанавливаются лопатки трения, вращающиеся вместе с ней, под цилиндрическим компенсирующим отсеком ВЭУ располагается тороидальный компенсирующий отсек ГЭУ, с насосами перекачки аккумулирующей жидкости, тороидальной тепловой емкостью с тороидальной плавающей опорой, на которой устанавливаются лопатки трения, вращающиеся вместе с ней, под тороидальным компенсирующим отсеком ГЭУ устанавливается генераторный отсек ГЭУ, в котором устанавливается группа электрогенераторов с муфтами сцепления на их валах, расположенные радиально относительно центрального вертикального вала ГЭУ, под генераторным отсеком устанавливается несущий каркас ГЭУ с дугообразным защитным экраном, дугообразным направляющим экраном, дугообразным регулирующим экраном по всей высоте несущего каркаса с центральным, вертикальным валом с крепежными соединениями и водоприемными дугообразными составными лопастями по всей высоте несущего каркаса, причем верхний концевой участок вертикального вала ГЭУ закрепляется на плавающей тороидальной опоре, а нижний концевой участок вертикального вала ВЭУ закрепляется на цилиндрической плавающей опоре, кроме того, часть объема в тепловых емкостях ВЭУ и ГЭУ с плавающими опорами заполняется аккумулирующей жидкостью - водой или антифризом, или разогретым жидким оловом или свинцом, причем в нижней части тепловых емкостей устанавливаются кольцевые электрические нагреватели, а в верхней части тепловых емкостей устанавливаются кольцевые теплообменные аппараты отвода тепловой энергии, а по наружной поверхности тепловых емкостей устанавливается высокотемпературное теплоизолирующее покрытие с наружным защитным кожухом, кроме того, на боковых поверхностях поворотных экранов и вертикальных стабилизаторах ВЭУ устанавливаются жесткие или гибкие солнечные панели, а на верхней части несущего каркаса ВЭУ располагаются неподвижные или поворотные солнечные панели на поворотном каркасе с поворотной рамой и мотор-редукторами.

13. Гидроветросолнечный модуль по п. 12, отличающийся тем, что снабжается блоком автоматического управления оборудованием.

14. Гидроветросолнечный модуль по п. 12, отличающийся тем, что снабжается устройством приема-передачи гидроакустических сигналов и радиосигналов.

15. Гидроветросолнечный модуль по п. 12, отличающийся тем, что в его конструкцию входят стойки-опоры или плавающая платформа.