Волновая энергетическая установка

 

Использование: в гидроэнергетике, в частности, относится к волновым энергетическим установкам для использования энергии волн и превращения ее в электроэнергию. Сущность изобретения: установка имеет заякоренный понтон, выполненный в виде катамарана, корпуса которого соединены рамой. Конусы рамы шарнирно связаны с двумя рычагами, имеющими на концах поплавки. В корпусах катамарана установлены гидронасосы. Жидкость из насосов через аккумулятор давления питает турбину с электрогенератором. В нижней части корпусов катамарана и поплавков имеется емкость с поддоном, патрубком, краном для впуска воды, а также труба для удаления воды, соединенная с откачивающим насосом, приводимым в действие электродвигателем. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам, использующим энергию волн. Известна волновая энергетическая установка по патенту Великобритании N 1542251, кл. F 03B 13/12 /Fis 28/.

Установка имеет один центральный понтон, к которому шарнирно прикреплены два рычага с поплавками на конце. Рычаги связаны со штоками насосов. При повороте рычагов приводятся в действие насосы. Однако установка имеет низкий КПД, т.к. она наиболее эффективна лишь при длине волны, соразмерной расстоянию между поплавками.

Известна волновая энергетическая установка по авторскому свидетельству СССР N 1756602, кл. F 03B 13/14, содержащая заякоренный понтон, выполненный в виде катамарана, поршневые насосы, штоки которых при помощи рычагов, каждый из которых шарнирно закреплен на одном из корпусов катамарана, связаны с двумя поплавками, первый из них расположен снаружи катамарана, а второй между его корпусов, при этом первый поплавок расположен вблизи корпуса катамарана, у которого закреплен рычаг второго поплавка.

Однако установка при небольшой ширине имеет низкую устойчивость.

Технической задачей изобретения является увеличение устойчивости установки на воде.

Это достигается тем, что каждый корпус катамарана и каждый поплавок снабжен водонепроницаемым перекрытием, поддоном с патрубком, двумя трубами, шлангом, краном и насосом с электроприводами, при этом перекрытие установлено в нижней части корпуса и поплавка с образованием дополнительной емкости. Поддон с патрубком закреплены в емкости ниже уровня воды в водоеме, кран размещен в патрубке, а насос на корпусе и на поплавке. Дополнительная емкость сообщена с атмосферой посредством одной из труб, а при помощи второй трубы и шланга поддон соединен с насосом. Электропривод крана состоит из зубчатого сектора, соединенного червячной передачей с двигателем, причем на секторе есть концевые выключатели двигателя и подпружиненный фиксатор, приподняв который из гнезда, можно повернуть кран рукой; или привод может состоять из двух электромагнитов с общим подвижным сердечником. Электроэнергия для двигателя насоса и привода поворота крана поступает от волновой энергетической установки во время ее работы или от береговой сети по имеющемуся кабелю, а включение двигателя насоса и привода поворота крана осуществляется с берегового пульта или непосредственно на установке.

На чертежах изображено: Фиг.1 вид волновой энергетической установки сверху.

Фиг.2 вид установки сбоку.

Фиг.3 разрез по линии А-А на фиг.1.

Фиг.4 разрез по линии В-В на фиг.1.

Фиг.5 фрагмент разреза по линии В-В на фиг.1 с деталями изобретения.

Волновая энергетическая установка имеет корпус 1 понтона, поплавок 2, связанный с корпусом 1 понтона при помощи рычага 3 через ось 4, установленную на понтоне. Корпус 1 понтона соединен рамой 5 с корпусом 6 и образует катамаран. Корпуса 1 и 6 катамарана имеют поршневые насосы 7 и 21 со штоками 8 и 20.

На раме 5 установлена рама 9. Снаружи от катамарана расположен поплавок 10, связанный с последним при помощи рычага 11 через ось 12. На рычаге 11 установлена рама 13. Поршневые насосы 7 соединены через шарниры 14 с рамой 9, а через шарниры 15 с рамой 16, которая находится внутри корпуса 1 катамарана и прикреплена к рычагу 3. Поршневые насосы 21 соединены через шарниры 18 с рамой 13, а через шарниры 19 с рамой 17, которая находится внутри корпуса 6 катамарана и прикреплена к раме 5. Жидкостная система поршневых насосов 7 и 21 связана с гидроаккумулятором давления и турбиной или иным преобразователем давления, соединенной с электрогенератором. В корпусах 1 и 6 катамарана и в поплавках 2 и 10 имеется водонепроницаемое перекрытие 22, образующее в нижней части дополнительную емкость 23 с поддоном 24 и патрубком 24, имеющим кран 26 с электроприводом 32. Емкость 23 посредством трубы 27 сообщена с атмосферой. При помощи трубы 28 и шланга 29 поддон 24 соединен с насосом 30, который имеет электропривод 31.

Волновая энергетическая установка работает следующим образом. Рычаг 3 и рама 5 могут поворачиваться относительно друг друга вокруг оси 4, а рама 5 и рычаг 11 вокруг оси 12. Волны при своем движении поочередно поднимают на гребень и опускают во впадину корпус 6 катамарана и поплавок 2. Энергия волн передается соответственно на раму 5 и рычаг 3, что вызывает перемещение поршня насоса 7, который воздействует на гидроаккумулятор, от которого вращается турбина и электрогенератор. Аналогично воспринимают энергию волн корпус 1 катамарана и поплавок 10, которая передается соответственно на раму 5 и рычаг 11, что вызывает перемещение поршня насоса 21, соединенного с аккумулятором давления или питающего вторую турбину по отдельной магистрали. Для придания устойчивости установке при сильных волнах открывают кран 26, включив электропривод 32. Вода через патрубок 25 заполняет емкость 23, вытесняя воздух через трубу 27. При этом корпус 6 погружается в воду глубже, центр тяжести его смещается вниз и устойчивость всей установки увеличивается. Для удаления воды из емкости 23 закрывают кран 26 и включают двигатель 31 откачивающего насоса 30. Вода из емкости 23 удаляется в поддон 24, а через него в трубу 28, шланг 29 и насос 30, а через трубу 27 емкость 23 наполняется воздухом.

Якорь установки можно бросить на не очень большой глубине, а в последнем поплавке 10 нет механизмов, он пуст, детали изобретения почти не заметны, и при желании он может быть оборудован под оригинальное кафе с видами морского дна и медуз через подводные иллюминаторы. В вечернее время дно моря можно освещать подводными прожекторами с поплавка 10, к которому в тихую погоду будет причаливать теплоход с посетителями кафе.

Формула изобретения

Волновая энергетическая установка, содержащая заякоренный понтон, выполненный в виде катамарана, поршневые насосы, штоки которых при помощи рычагов, каждый из которых шарнирно закреплен на одном из корпусов катамарана, связаны с двумя поплавками, первый из которых расположен снаружи катамарана, а второй между его корпусами, при этом первый поплавок расположен вблизи корпуса катамарана, у которого закреплен рычаг второго поплавка, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из корпусов катамарана и поплавков снабжены водонепроницаемым перекрытием, поддоном с патрубком, двумя трубами, шлангом, краном и насосом с электроприводами, при этом перекрытие установлено в нижней части корпуса с образованием дополнительной емкости, поддон с патрубком закреплен в последней ниже уровня в водоеме, кран размещен в патрубке, а насос на корпусе, причем дополнительная емкость сообщена с атмосферой посредством одной из труб, а при помощи второй трубы и шланга поддон соединен с насосом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5