Волновая энергетическая установка Советский патент 1993 года по МПК F03B13/16 

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам, позволяющим использовать энергию не только одной отдельной волны, но и всей волновой поверхности акватории,

Цель изобретения - увеличение надежности работы установки и упрощение конструкции.

Нафиг.1 показана схема волновой энергетической установки, вид сверху; на фиг,2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З - узел И на фиг.2; на фиг.4 - схема размещения корпуса модульного блока на скате волны под углом а к горизонту; на фйг.5 - элемент электрической схемы статора.

Предлагаемая волновая энергетическая установка составлена из модульных полых, выполненных в форме тора, блоков 1, шарнирно соединенных друг с другом посредством соединительных элементов 2, имеющих регулируемую плавучесть. Блоки 1 и соединительные элементы 2 прикреплены друг к другу с помощью шарниров 3. Блоки 1 и соединительные элементы 2 образуют имеющую положительную плавучесть и минимальную парусность сетку, удерживаемую на волновой поверхности с помощью якорных устройств 4. Наружный корпус модульного блока 1. имеющий форму полого тора, выполнен разъемным. Между верхней и нижней частями корпуса блока 1 размеще- на герметизирующая прокладка 5, большое 6 и малое 7 направляющие кольца. Направляющие кольца 6,7 и герметизирующая прокладка 5, устанавливаемая между верхней и нижней частями корпуса модульного блока

00

о со ел о

XJ

,

1, скреплены болтами. В собранном виде модульный блок 1 герметичен. В индукционных катушках статора 8 находится ЭДС. Внутри корпуса модульного блока 1 размещен каркас 9, например в форме трубы, который посредством консолей 10 опорных элементов 11 опирается на большое 6 и малое 7 направляющие кольца. Опорные элементы 11 свободно перемещаются по направляющим. Соединение консолей 10 с каркасом 9 жесткое. На каркасе 9 радиально жестко закреплены магнитные пластины 12, составляющие ротор. Внутреннее пространство каркаса 9 заполнено так, что некоторая его часть 13 (например, 0,25) тяжелее других, что обеспечивает несовпадение центра тяжести ротора с осью его вращения. Конденсатор 14 и выпрямитель 15 обеспечивают подачу выработанной электроэнергии потребителю.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

При прохождении волны корпус модульного блока 1, обладая плавучестью и остойчивостью, размещается на скате волны под углом а к горизонту. Более тяжелая часть 13 ротора стремится при этом занять самое нижнее положение, за счет чего весь ротор перемещается относительно индукционных катушек статора 8, в которых и наводится ЭДС. При волнении ротор совершает перемещение от неустойчивого равновесия к ус- тойчивому. Положение устойчивого и неустойчивого равновесия все время взаимно меняется в зависимости от периода волн.

Наружный диаметр модульного блока 1 определяется из условия наибольшего наклона указанного блока, расположенного на волновой поверхности. Наибольший наклон а блока 1 будет достигнут, когда одна его точка находится на вершине волны (гребня), а диаметрально ей противоположная - во впадине. Для обеспечения этого условия максимальный диаметр модульного блока 1 должен соответствовать зависимости

D Vhi+$

)

где D - наружный диаметр модульного блока, м;

А- длина волны, м;

hB - высота волны, м.

Таким образом, предлагаемая установка при простом конструктивном ее исполнении позволяет использовать всю энергию волн, что обеспечивает повышение КПД. При прохождении волны через сетчатую конструкцию, составленную из модульных

блоков 1, энергия волны уменьшается, что позволяет применить установку для защиты берега от волнового воздействия. Для этого сетчатую конструкцию располагают вдоль

береговой линии и закрепляют ее между пирсами или на якорях. Энергоемкость волны, которая дойдет дб береговой линии, значительно уменьшится. Вырабатываемая электроэнергия при этом может быть использована для получения тепла в электрокотлах, а также для электролиза морской воды в целях получения различных химических элементов и соединений.

Предлагаемое техническое решение

можно использовать на морских набережных и водохранилищах для защиты береговой линии от разрушений с одновременной выработкой электроэнергии для бытовых и технических целей.

Предлагаемое устройство может быть расположено вокруг нефтегазовых платформ для уменьшения на них волновых воздействий, с одновременной выработкой электроэнергии,

Применение предлагаемого изображения позволит увеличить надежность работы установки и упростить ее конструкцию. Формула изобретения

1. Волновая энергетическая установка,

содержащая заякоренный модуль, включающий пустотелый понтон с расположенным в нем электрогенератором, ротор которого установлен внутри статора с возможностью перемещения и выполнен в виде кольца с

массой полуколец различной величины, о т- личающаяся тем, что, с целью увеличения надежности работы установки и упрощения конструкции,; корпуса понтона и ротора электрогенератора выполнены в виде оболочек торообразной формы, при этом корпус понтона - из двух частей с центральным горизонтальным разъемом, связанных между собой через уплотнительную прокладку статор в виде двух отдельных обмоток, размещенных над и под ротором, корпус понтона снабжен установленными в разъеме и выступающими внутрь кольцами, а корпус ротора - радиально закрепленными на наружной поверхности магнитными

кольцевыми пластинами и жесткими консольными тягами с концевыми пазами для размещения колец понтона.

2. Установка по п.1,отличаю щ а я с я тем, что, с целью увеличения мощности, она снабжена по крайней мере вторым модулей, прикрепленным шарнирно к первому посредством жесткого элемента с регулируемой плавучестью.

ФигА

Использование; в гидроэнергетике. Сущность изобретения: заякоренный мо- , дуль содержит пустотелый понтон с расположенным в нем электрогенератором, ротор которого установлен внутри статора с возможностью перемещения и выполнен в виде кольца с массой полуколец различной величины, Корпуса понтона и ротора выполнены в виде оболочек торообразной формы, корпус понтона - из двух частей с центральным горизонтальным разъемом, связанных между собой через уплотнительную прокладку. Статор выполнен в виде двух отдельных обмоток, размещенных над и под ротором. Корпус понтона снабжен-установленными в разьеме и выступающими вовнутрь кольцами,корпус ротора - радиально закрепленными .на наружной поверхности магнитными кольцевыми пластинами и жесткими консольными тягами с концевыми пазами для размещения колец понтона. Второй модуль прикреплен шарнирно к первому жестким элементом с регулируемой ; плавучестью. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л С

Фцв.5