Волновая энергетическая установка Советский патент 1981 года по МПК F03B13/12 

(54)ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

I

Изобретение относится к гидроэнерге тике, а именно к устройствам, работающим от энергии волн, и,кроме того, к ветроэнергетике, а именно к устройствам работающим от энергии ветра.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая погруженное под уровень воды устройство отбора мощности, закрепленное на корпусе с регулируемой плавучестью, соединенном с понтоном .

Однако известная установка слож- . на и неудобно в эксплуатации.

Цель изобретения - упрощение конструкции и облегчение условий эксплуатации ..

Поставленная цель достигается тем что корпус имеет цилиндрическую форму и снабжен основаниями с отверстиями, а устройство отбора мощности вьшолнет но в виде установленного в корпусе поршня, соединенного при помощи гибкой связи и пружин соответственно с понтоном и основаниями, и установленных на последних снаружи корпуса в зоне отверстий турбин.

Кроме того, установка снабжена воздушным шаром, соединенным с поршнем.

На фиг. 1 схематично изображен корпус с поршнем и турбинами, разрез; на фиг. 2 - установка в воде.

Волновая энергетическая установ10ка состоит из погруженного под уровень воды устройства отбора мощности, закрепленного на корпусе 1 с регулируемой плавучестью, соединенном с-поНТОном 2. Корпус имеет цилиндри15ческую форму и снабжен основаниями 3 и 4 с отверстиями 5 и 6. Устройство отбора мощности выполнено в виде установленного в корпусе 1 порщня 7, соединенного при помощи гибкой связи

20 8 и пружин 9 соответственно с понтаном 2 и основаниями 3 и 4, и установ(панных на последних снаружи корпуса в зоне отверстий 5 и 6 турбин 10-

Вес порщня 7 и турбин 10 -13 обеспечивает отрицательную плавучесть корпуса.

На верхней полости поршня 7 установлено тело 18, имеющее герметичную воздушную полость 19, основания 20 и 21 и боковую поверхность в виде сильфонов 22. Основание 20 тела 18 закреплено на поршне 7, а основание соединено с основанием 3 корпуса ) прулсинами 23 растянутыьт или сжатыг1и одинаково.

Понтон 2 соединен канатом 24 с плотом 25, а последний оснащен якорем 26 и якорным тросом 27.

Установка работает следующим образом.

Волновая энергетическая установка располагается в открытой воде, при этом понтон 2 плавает на ее поверхности, а корпус I висит на гибкой связи 8 и находится на заданной глубине. Установка работает при наличии в водоеме волн или ветра путем изменения положения поршня 7 в корпусе I, а также объема воздушной полости 19 тела 18. То и другое приводит к появлению в отверстиях 5 и 6 корпуса 1 потоков воды, вращающих турбин Ы 10-13.

Положение поршня 7 в корпусе i .изменяется, когда гибкая связь 7 тянет его вверх и после этого отпускает Когда гибкая связь тянет поршень вверх дополнительно растягиваются нижние пружины 9 или умеяъшается их сжатие, а когда отпускает его после подъема в корпусе 1, пружины 9 и вес поршня возвращает его в исходное положение в корпусе, при котором равнодействующая сила веса поршня 7 и сил пружин 9 равна нулю. За гибкую связь 8 тянет понтон 2, когда поднимается ка гребс;ть волны. За гибкую связь тянет и воздушный шар 14, когда находится под действием порыва ветра. Гибкая связь . отпускает поршень 7, когда понтон 2 опускается с гребня волны или когда воздушный шар 14 перестает находиться под действием порыва ветра.

Воздушный шар может тянуть за гибкую связь 8, находясь под действием порыва ветра, когда понтон 2 опускается с гребня волны, что мешает движению поршня 7 относительно корпуса 1, Поэтому при сильном волнении целесооб .разно отцеплять канат 15 от понтона 2,

Объем воздушной полости 19 тела 18 изменяется, когда изменяется величина статического.давления на стенки юлости 19, что связано с изменением ,глубины погружения в воду тела 18. .Последняя изменяется как при изменении глубины погружения корпуса 1 и

неизменном взаиморасположении корпуса, и поршня 7, так и при изменении положения поршня в корпусе и неизменной глубине погружения корпуса, при этом движение поршня 7

вверх связано с увеличением объема полости 19, а движение его вниз - с уменьшением этого объема, В обоих случаях растянутые пружины 23 способствуют увеличению объема полости 19 и препятствуют уменьшению этого объема, а сжатые пружины 23 действзпот наоборот. Упругие сильфоны 22 действуют как растянутые пружины 23.

При движении вверх относительно корпуса 1 поршня 7 или основания 21 тела 18 вода вытекает через отверстия 5.

Одновременно вода втекает в корпус через отверстия 6. При движении вниз относительно корпуса 1 поршня 7 или. основания 21 тела 18 вода втекает в полость корпуса через отверстия 5 и одновременно вытекает из этой полости через отверстия 6. Потоки воды .в

отверстиях 5 и 6 вращают турбины 1013, при этом козырьки 16 защищают от действия потоков воды пассивные лопатки турбин, расположенные в стороне от отверстий 5 и 6.

э Установка может работать в свободном плавании, в дрейфе понтона 2 и корпуса 1. Соединение понтона с плотом 25 с помощью каната 24 и установка плота на якорь 26 используются для удержания электростанции в заданном месте водоема при наличии в нем течения или ветра, например при работе электростанции в реке. В этом случае под действием течения и ветра элементы энергетической установки занимают положение, показанное на фиг, 2.Плот 25 удерживает понтон 2 и корпус в заданном месте водоема и в то же время он обеспечивает свободный подъем и спуск понтона на волне. Предлагаемое изобретение позволяет использовать энергию волн и ветра для приведения в действие энергетической установки малой мощности, расположенной в открытой воде, без связи с сушей, например вдали от берега и на большой глубине. Оно также обеспечивает упрощение конструкции и облегче.ние условий эксплуатации. Формула изобретения 1. Волновая энергетическая установ ка, содержащая погруженное под уро04вень воды устройство отбора мощности, закрепленное на корпусе с регулируемой плавучестью, соединенном с понтоном, о. тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и облегче1тя условий эксплуатации, корпус имеет цилиндрическую форму и снабжен основаниями с отверстиями, а устройство отбора мощности выполнено в виде установленного в корпусе поршня, соединенного при помощи гибкой связи и пружин соответственно с понтоном и основаниями, и установленных на последних снаружи корпуса в зоне отверстий турбин. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжен, воздушным шаром, соединенным с поршнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР 10666, кл. F 03 В 13/12, 1928..

, 2

Фиг.г