Волновая электростанция Советский патент 1993 года по МПК F03B13/12 F03B13/16 

СО

С

Сущность изобретения: над уровнем воды расположена платформа с блоком преобразования энергии волн, выполненным в виде вала отбора мощности, кинематически связанного с электрогенератором, поплавком и грузом..Груз связан с валом тросом, выполнен обтекаемой формы и размещен с возможностью перемещения в вертикальном канале, герметичный корпус к-рого прикреплен к нижней части платформы и погружен в воду. Блок снабжен лебедкой с муфтами сцепления и кинематически соединенных между собой электродвигателем, маховиком и дополнительным электрогенератором. Груз снабжен аэродинамическим стабилизатором. Трос намотан на барабан лебедки, муфты к-рой установлены с возможностью поочередного взаимодействия с валом отбора мощности и ротором электрогенератора, подключенного к электродвигателю. Электростанция снабжена . дополнительными блоками преобразования энергии воды и устр-вом автоматического подключения блоков по параметрам электрического тока. Маховики расположены взаимно перпендикулярно. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть применено для утилизации энергии волн.

Цель изобретения - стабилизация выходных параметров электрического тока.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Волновая энергетическая установка состоит из поплавков 1, закрепленных на них зубчатых реек 2, механизмов 3 преобразования возвратно-поступательного перемещения поплавков 1 во вращательное движение вала 4 отбора мощности лебедок 5, валы 6 которых периодически, через муфты 7 сцепления сообщающиеся с валами 4 отбора мощности. На свободные концы тросов 8 навешены грузы 9, снабженные аэродинамическими стабилизаторами 10. Грузы 9 опущены в вертикальные герметичные каналы 11, установленные под платформой 12. Барабаны лебедок кинематически связаны с валами 13 электрогенераторами 14, предназначенными для выработки электротока для электродвигателей 15 массивных маховиков 16, кинематически сообщающихся с электрогенераторами 17 промышленного тока.

Установка работает следующим образом.

Поочередно каждая лебедка 5, приводимая в движение механизмом 3, начинает вращаться, накручивая на барабан 5 трос 87 извлекает из вертикального канала 11 груз 9. По мере поднятия последнего, его потенциальная энергия возрастает. После завершения подъема муфта 7 сцепления выключается. Одновременно вал 6 лебедки 5 вводится в сцепление с валом 13 электро00

00 Ј 00 Сл)

генератора 14, затем барабан лебедки 5 растормаживается и груз 9 начинает падать в канале 11..

При этом трос раскручивает барабан лебедки 5. Возникший при этом крутящий момент передается на генератор 14, который начинает вырабатывать электроток, передаваемый на электродвигатель 15, который в свою очередь раскручивает массивный маховик 16. При достижении маховиком заданного количества оборотов в минуту к нему подключается генератор 17 промышленного тока.

Сбрасывание грузов 9 осуществляется поочередно. Для обеспечения бесперебойной выработки промышленного тока либо сооружают достаточно большое количество блоков, либо устанавливаются мультипликаторы для увеличения скорости подъема грузов 9 из каналов 11.

Авторами произведен расчет установ- .ки. С этой целью вначале определена величина . потребной (вырабатываемой) мощности по формуле:

g x Vn x h x-f,

где N - потребная (вырабатываемая) мощность, кВт; .

о - плотность воды (р - 1,1 10 кг/м3 1; 1 т/м3);

Vn - полезный (избыточный) объем поплавков (объем поплавка за вычетом объема, компенсирующего согласно закону Архимеда весовую составляющую поплавок и вес зубчатой рейки), м ;

h - двойная величина амплитуды волны, м,.

f - частота следования волн, Гц.

При этом значение мощности получается равным

1,1

ЛОЛ

9 -8: 20- 60,,08

КВТ,° : ;

где .- коэффициент для перевода Вт в

кВт.

1,1 10 -р хд в

М

м

3 Г

м

,з.

20 - общий полезный объем поплавков,

6 - двойная амплитуда (h) волны, м; 0,3 - частота следования волн, Гц. Таким образом, установка с полезным объемом поплавков, равным 20 м3, может служить источником промышленного тока и иметь, например, при амплитуде волны 3 м среднюю мощность 388 кВт.

Форму л а изобретени я

3. Электростанция по пп. 1 и 2, о т л и - чающаяся тем, что оси маховиков расположены взаимно перпендикулярно.