Волновая энергетическая установка

 

Использование: гидроэнергетика, в частности преобразование энергии волн в электроэнергию для питания бытовых электроприборов, а также предохранения разрушения берега. Сущность изобретения: установка содержит судно с установленными по бортам поршневыми цилиндрами, штоки поршней соединены при помощи цепей с донными грузами и снабжены погруженными под уровень воды герметичными воздушными емкостями, напорные магистрали насосов подключены кбаку, верхняя часть которого заполнена воздухом, при этом бак при помощи сопла с регулятором скорости истечения рабочего тела соединен с ковшовой турбиной , под которой установлен сливной бак. подключенный к всасывающим магистралям насосов, вся система заполнена жидким маслом, а турбина связана с электрогенератором постоянного тока, подключенным посредством автоматического переключателя к аккумуляторной секции, соединенной с потребителями постоянного тока и преобразователем постоянного тока в переменный, подключенным к бытовым электроприборам, также на судне установлен бак с дистиллированной водой и автомат для подачи последней в аккумуляторы 4 ид

(19) RU (1Ц (51) 5 F 03 В 13 12

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4941276/29 (22) 03.06.91 (46) 30.12.93 Бюл Na 4?-48 (76) Нацик Владимир Григорьевич (54) ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВKA (57) Использование: гидроэнергетика, в частности преобразование энергии волн в электроэнергию для питания бытовых электроприборов, а также предохранения разрушения берега. Сущность изобретения: установка содержит судно с установленными по бортам поршневыми цилиндрами, штоки поршней соединены при помощи цепей с донными грузами и снабжены погруженными под уровень воды герметичными воздушными емкостями, напорные магистрали насосов подключены к баку, верхняя часть которого заполнена воздухом, при этом бак при помощи сопла с ттегулятором скорости истечения рабочего тела соединен с ковшовой турбиной, под которой установлен сливной ба подключенный к всасывающим магистралям насосов, вся система заполнена жидким маслом, а турбина связана с электрогенератором постоянного тока, подключенным посредством автоматического fl9peNlloчателя к аккумуляторной секции, соединенной с потребителями постоянного тока и преобразователем постоянного тока в переменный, подключенным к бытовым электроприборам, также на судне установлен бак с дистиллированной водой и автомат для подачи последней в аккумуляторы 4 ил

2005200

Изобретение относится к преобразователям энергии морских волн в электроэнергию и может быть использованодля питания бытовых электроприборов, а также для укрепления берега от разрушения морскими волнами.

Известны волновой насос, содержащий поплавок, клапаны и преобразующий энергию морских волн в механическую, а также преобразователь качки судна в механическую энергию и волновая энергетическая установка, недостатком которых являются отсутствие получения электроэнергии непосредственно от волновой энергетической установки, пригодной для питания бытовых электроприборов при волнении на море и штиле, а также невысокий КПД преобразования.

Целью изобретения является устранение этих недостатков.

Согласно изобретению цель достигается тем, что волновая энергетическая установка содержит поплавки, насосы, штоки, связанные с поплавками для привода насасов, и отличается тем, что в качестве поплавка используется судно прямоугольной формы в поперечном сечении, направленное относительно его длинной стороны в направлении распространения морских волн, на боковых сторонах которого установлены над поверхностью воды два насо са, содержащие клапаны, цилиндры, установленные вертикально, длина которых превышает максимальную амплитуду вертикальной качки судна, поршни в них прикреплены к.штокам и имеют возможность через сальники в насосах и установленные катки вертикально двигаться при качке судна, в нижней части штоков укреплены герметические заполненные воздухом емкости, служащие для возврата поршней в исходное положение. концы штоков прикреплены цепями к грузам, находящимся нэ дне, с натяжением, чтобы поршни находились посередине цилиндров, в насосах содержится жидкое смазочное масло, которое имеет возможность подаваться в герметический бак, в верхней части которого содержится сжимаемый воздух, для сглаживания перепадов давления, под баком уста. новлен регулятор скорости истечения, содержащий цилиндр с поршнем в нем. соединенным со стержнем. пружину, прикрепленную между стержнем и корпусом, причем стержень имеет возможность пере, мещаться в сопле и увеличивать между ними зазор при увеличении давления жидкого смазочного масла в баке, которое из сопла имеет воэможность подаваться на активную ковшовую турбину, под которой установлен бак для слива жидкого смазочного масла, которое может обратно подаваться в насосы, вал активной ковшовой турбины соединен с валом генератора постоянного тока, который подключен через автоматический

10 переключатель. служащий для подключения незаряженных аккумуляторов, собранных в секции, на генератор постоянного тока для подзарядки, а заряженных аккумуляторов нэ жилы многожильного гибкого кабеля, пи15 тающего потребителей постоянного тока, а также для подключения заряженных аккумуляторов на преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с другими жилами многожильного гибкого кабеля, пи20 тающего потребителей переменного тока, на судне установлен бак для дистиллированной воды и автомат для подлива дистил-. лированной воды в аккумуляторы.

Волновая энергетическая установка

25 представлена на фиг, 1 — 4.

Установка состоит из судна 1 прямоугольной формы в поперечном сечении, большая сторона которого направлена в сторону распространения морских волн. Нэ боковых сторонах судна установлены над уровнем воды два насоса 2. содержащие цилиндры 3, поршни 4, штоки 5, в нижней части которых укреплены герметические емкости 6, заполненные воздухом. Концы штоков 5 цепями 7 прикреплены с натяжением, чтобы поршни находились посередине ци. линдров 3, к грузам 8, установленным на дне, Насосы 2 содержат уплотнительные

40 сальники 9, впускные клапаны 10, выпускные клапаны 11. Для уменьшения трения штоки 5 имеют возможность двигаться по каткам 12, Внутри насосы 2 заполнены жидким смазочным маслом 13, служащим для

45 смазки их и для перекачивания в герметический бак 14. в верхней части которого находится под давлением воздух и под которым установлен регулятор 15 скорости истечения, представленный на фиг, 2 и в состав

50 которого входят стержень 16, сопло 17, пру жина 18, цилиндр 19 и порш нь 20. Под соплом 17 установлена активная ковшовая турбина 21, соединенная через муфту 22 с генератором 23 постоянного тока, который соединен проводами через диод 24 и автоматический переключатель 25 с аккумуляторами 26, собранными в секции. На фиг. 3 представлена электрическая схема соединения. Диод 24 предохраняет разряд аккумуляторов 26 на генератор 23 постоянного тока при уменьшении оборотов на его валу.

2005200

55

Внизу судна 1 укреплен гибкий многожильный кабель 27, соединяющий заряжен- ные аккумуляторы, собранные в секции, через автоматический переключатель 25 с потребителями электроэнергии. На судне 1 установлен преобразователь 28 постоянного тока в переменный ток промышленной частоты и напряжения.

Под активной ковшовой турбиной 21 установлен бак 29 для слива жидкого смазочного масла, которое может подаваться обратно в насосы 2.

На баке 14 установлен бак 30 для хранения дистиллированной воды, которая через автомат 31 подачи дистиллированной воды по трубкам 32 может подаваться в аккумуляторы. На фиг. 4 изображена горловина 33 аккумуляторов с датчиком 34 уровня электролита, 20

Волновая энергетическая установка работает следующим образом.

На фиг. 1 представлено судно 1, качающееся вертикально на морских волнах и опускающееся в данный момент времени в нижнее положение. Две герметические емкости 6 своей выталкивающей силой натягивают цепи 7, прикрепленные к грузам 8 на дне, и двигают штоки 5 по каткам 12 через сальники 9 вверх, перемещая прикрепленные к ним поршни 4, двигающиеся в цилиндрах 3 насосов 2. Жидкое смазочное масло

13, находящееся в насосах 2, открывает впускные клапаны l0 и закрывает выпускные клапаны 11, При подъеме судна 1 из нижнего положения вверх жидкое смазочное масло 13, находящееся в насосах 2, будет под действием поршней 4 сжиматься и закрывать впускные клапэны 10, а выпускные кла- 40 паны 11 открывать и через них подаваться под давлением в герметический бак 14, в верхней части которого содержится воздух. упругие свойства которого сглаживают ко-. лебания давления. Иэ герметического бака 45

14 жидкое смазочное масло 13 под давлением через регулятор 15 скорости истечения подается на активную ковшовую турбину 21.

Формула изобретения т

ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая судно, имеющее в поперечном сечении прямоугольную форму и расположенное длинной стороной в сторону распространения морских волн, на боковых сторонах судна установлены над поверхностью воды два насоса с клапанами и вертикальными поршневыми цилиндрами, поршни которых прикреплены к

Регулятор 15 скорости истечения работает следующим образом. При увеличении давления жидкого смазочного масла 13 в баке 14 поршень 20 перемещается в цилиндре 19 и растягивает пружину 18, соединенную со стержнем 16, зазор истечения жидкого смазочного масла из сопла 17 увеличивается, Струя подается на ковши активной ковшовой турбины 21, из которой жидкое смазочное масло вытекает в бак 29, Вращательное движение вала активной ковшовой турбины 21 через муфту 22 передается на вал генератора 23 постоянного тока, который через диод 24 и автоматический переключатель 25, включающий незаряженные аккумуляторы 26, собранные в секции, на подзарядку, а заряженные через жилы гибкого многожильного кабеля 27 на потребителей постоянного тока. Автоматический переключатель 25 также подключает заряженные аккумуляторы 26, собранные в секции, на преобразователь 28 постоянного тока в переменный, который через жилы гибкого кабеля 27 питает бытовые электроприборы.

° Подзарядка аккумуляторов 26, собраь ных в секции. производится импульсным током, при падении напряжения на генераторе 23 постоянного тока диод 24 предохраняет от разряда аккумуляторы 26, собранные в секции, на него.

Из бака 29 жидкое смазочное масло 13 подается обратно в насосы 2 и цикл преобразования энергии морских волн в электроэнергию повторяется.

Подача дистиллированной воды в аккумуляторы 26 автоматическая. При уменьшении уровня электролита в аккумуляторах 26 датчик 34 срабатывает и подает электрический сигнал в автомат 31 подачи дистиллированной воды, через который из бака 30 по трубкам 32 подается порция дистиллированной воды в горловину 33 аккумуляторов 26. (56) Патент Японии N 13205, кл. 52С3, опублик. 1962. штокам. связанным с донными грузами. при этом насосы подключены при помощи сопла к турбине, соединенной с электрогенератором, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и получения электрической энергии, пригодной для питания бытовых электроприборов, длина цилиндров насоса выбрана превышающей максимальную амплитуду вертикал ьной качки судна, штоки установлены при помощи сальников и катков, в нижней части штоков

2005200 закреплены герметичные заполненные воздухом емкости, погруженные под уровень воды, а связь штоков с грузами выполнена посредством установленных с натяжением цепей, причем поршни расположены.в средней части цилиндров, а насосы заполнены жидким смазочным маслом и сообщены с герметичным баком, в верхней части которого выполнена воздушная полость для сглаживания перепадов давления, под баком установлен сообщенный с ним регулятор скорости истечения масла из сопла, имеющий подключенный к проточной части сопла цилиндр с поршнем, последний прикреплен к регулировочному стержню, установленному в сопле с воэможностью перемещения и изменения его проходного сечения в зависимости от.давления в баке, причем стержень связан с корпусом сопла при помощи возвратной пружины, турбина выполнена

5 ковшовой и снабжена сливным баком, подключенным к насосам, электрогенератор выполнен в виде генератора постоянного тока и подключен при помощи автоматического переключателя и многожйльного гиб 0 кого кабеля к аккумуляторной секции, соединенной с потребителями постоянно. го тока и преобразователем постоянного тока в переменный, подключенным к бытовым электроприборам, при этом на судне

"5 установлены бак с дистиллированной водой и автомат для подачи ее в аккумуляторы.

2005200

9иР 2

Составитель В.Нацик

Техред М.Моргентал

Корректор Н.Король

Редактор Н.Цалихина

Заказ 3426

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, I01