Волновая энергетическая установка

 

Использование: для преобразования энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: в частично заполненном жидкостью герметичном корпусе расположен линейный электрический генератор, состоящий из статора и ротора. В корпусе соосно с ним установлена вертикальная труба, один конец которой прикреплен к крышке корпуса, другой расположен с зазором относительно днища. Ротор и статор выполнены с положительной плавучестью и расположены в образовавшихся столбах жидкости. В газовых объемах над этими столбами создана разность давлений. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии волн, в электрическую энергию.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая корпус и расположенный в нем линейный электрический генератор, состоящий из статора и ротора, которые имеют возможность перемещения относительно друг друга (Мак. Кормик. Преобразование энергии волн. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 102).

Недостатком является ненадежность устройства из-за возможной поломки пружины.

Известна энергетическая волновая установка, содержащая U-образную трубку с жидкостью и линейный электрический генератор. Один элемент генератора охватывает одно из колен трубы и неподвижен относительно трубы, а другой приводится в возвратно-поступательное движение колеблющейся жидкостью.

Недостатком является малая скорость взаимного перемещения элементов генератора (статора и ротора) и, следовательно, небольшая мощность.

Техническим результатом изобретения является увеличение мощности установки путем повышения относительной скорости статора и ротора генератора. Указанный технический результат достигается тем, что в корпусе соосно с ним установлена вертикальная труба, один конец которой прикреплен к крышке корпуса, а другой расположен с зазором относительно днища, ротор и статор выполнены с положительной плавучестью и расположены в образовавшихся столбах жидкости, причем в газовых объемах над этими столбами создается разность давлений.

На чертеже изображена предлагаемая волновая энергетическая установка.

Установка содержит корпус 1 с верхней крышкой 2 и днищем 3. В нем расположена вертикальная труба 4, верхний конец которой укреплен на крышке 2 корпуса, а нижний конец трубы 4 имеет зазор с днищем 3. Соосно с трубой 4 расположены ротор 5 и статор 6 линейного генератора внутри и вне ее соответственно. Ротор 5 и статор 6 выполнены с положительной плавучестью. Внутренняя труба 4 создает в находящейся в корпусе 1 жидкости два столба 7 и 8, которые сообщаются через зазор между нижним концом трубы 4 и днищем 3.

Работает волновая энергетическая установка следующим образом. В газовых объемах над столбами жидкости 7 и 8 создается разность давлений Р (на чертеже давление вне трубы выше, чем в трубе) и соответственно разность уровней столбов жидкости Δ h. При неподвижном корпусе Δ Р = ρ g Δ h, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение. При волновой качке корпус 1 совершает вертикальные колебания с линейным ускорением а. Когда корпус 1 движется вверх, гидростатическое давление в столбе 7 высотой Δ h возрастает до ρ (g + a) Δ h > Δ Р и столб 7 начинает двигаться относительно корпуса 1 вниз. Когда корпус 1 движется вниз, гидростатическое давление в столбе 7 падает до ρ (g - a) Δ h < Δ Р и столб 7 движется относительно корпуса 1 вверх. При этом столб 8 совершает встречное столбу 7 колебательное движение. Соответственно будут совершать встречное колебательное движение статор 6 и ротор 5 генератора, в котором энергия колебательного движения преобразуется в электрическую.

Благодаря встречному движению статора 6 и ротора 5 скорость их относительного перемещения возрастает в (1 + К) раз по сравнению с прототипом, в котором один из элементов генератора закреплен неподвижно. Здесь К = F₁/F₂, где F₁ и F₂ площади поперечных сечений столбов жидкости 7 и 8 соответственно. При этом скорость может удвоиться, а мощность возрасти более, чем в 2 раза, так как с ростом скорости растет и КПД линейного генератора.

Таким образом в предложенной энергетической установке мощность может быть увеличена в пределе двукратно, причем сохраняется герметичность установки, что обеспечивает ее высокую надежность и увеличенные сроки между техническими обслуживаниями.

Формула изобретения

ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая частично заполненный жидкостью герметичный корпус и расположенный в нем линейный электрический генератор, состоящий из статора и ротора, отличающаяся тем, что в корпусе соосно с ним установлена вертикальная труба, один конец которой прикреплен к крышке корпуса, а другой расположен с зазором относительно днища, ротор и статор выполнены с положительной плавучестью и расположены в образовавшихся столбах жидкости, причем в газовых объемах над этими столбами создана разность давлений.

РИСУНКИ

Рисунок 1