Волновая энергетическая установка — SU 2004843 (original) (raw)
; Пресняков КА.; Ким Р.И.онид Иванович; Пресняков Конс вичЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНО обретения: на шарнирной оси не- прикреплены рычаги. Волноприановлена на нижних частях рычаью перемещения вдоль послед- переменного обьема воздушного ы клапанами к турбогенератору. выполнена с открытыми торцами,итет Российской Федерацит патентам и товарным знака(21) 4896722/29 (22) 26.1 2.90 (46) 15.12.93 Бюл (75) Румянцев Л.И (73) Румянцев Ле тантин Александро (54)ВОЛНОВАЯ КА(57) Сущность из подвижной опоры емная лопасть уст гов с возможност них Две камеры насоса подключен Одна из емкостей) И 3 (11) 2004843 С 1 ) 5 Р 03 В 13 16 Р 03 В 13 18 изогнута по радиусу и снабжена внутреннеи герметичной камерой с гибкими стенками, заполненной примерно на две трети своего объема жидкой средой, другая расположена горизонтально под пер - вой, снабжена патрубком, расположенным снизу в центральной части, и отверстиями, расположенными в верхних частях по краям. Изогнутая емкость расположена выпуклой стороной вверх. Обе емкости закреплены на шарнирной оси опоры кронштейнами. Камеры переменного объема выполнены в виде сильфонов и подкпючены к открытым торцам изогнутой емкости и отверстиям другой, Турбина установлена в патрубке изогнутой емкости. Электрогенератор прикреплен к ее кронштейну вращения 2 илИзобретение относится к волновой гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам,Известна волновая энергетическая установка(авт,св, СССР М 1281734, кл, Е 03 В З/12, 1985), содержащая поплавок, вертикальный вал.с горизонтальными спицами и лопастями, якорь, соединенный при помощи тяг с поплавком, выполненным в виде полукольца, охватывающего лопасти и шарнирно закрепленного на валу, а тяги прикреплены к торцам полукольца,Недостатки известного устройства: использование для получения энергии кинетической: линейно набегающих и отра- жающихся волн, вращающих лопасти 3, и неиспользование потенциальной энергии волн, сзаой с их высоой;фронтальное по отношению к набегающим волнам расположение вогнутого поплавка - полукольца, способствующее причаливанию плавающих предметов и механических загрязнений в зону полукольца с лопастями, что создает помехи вращению лопастей 3 и снижает тем самым КПД известного устройства,Известна также волновая насосная установка (Авт,св. СССР М. 1453077, кл, Е 03 В 13/12, 1987), содержащая погруженную под уровень воды опору и прикрепленный к ней при помощи шарнира вертикальный стержень с камерой переменного,обьема, имеющей обратные клапаны, а стержень снабжен упорами и имеет под шарниром участок, при этом поплавок выполнен с удельной плотностью, близкой к плотности воды, установленный между упорами с возмокностью перемещения относительно стер .ня, а рабочая камера выполнена в виде двух сильфонных патрубков, соединенных между собой при помощи пластины, прикрепленной к упомянутому участку стержня,Недостатками известного устройствавляются:неэффективное перемещение рычага, пластины и сильфонов, т,к, они находятся под водой и давление столба ее на указанные элементы создает дополнительное сопротивление их перемещению. Результат - снижение КПД известной установки;перемещение поплавка вдоль оси рычага то по направлению к упору 9, то - к упору 10 поддействием набегания на поплавок, то гребня, то впадины волны, каковое перемещение является холостым с точки зрения функционирования известного устройства, т,е, не используется потенциальная энергия набегающих волн;нахождение известной работающей установки в затопленном состоянии делает ее труднодоступной для проведения профилактических работ и увеличивает затраты времени на обеспечение ее эксплуатации.Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемой установке являетсяустройство для использования энергии прибоя, (Авт,св. СССР М 1192463, кл. Е 03 В 13/12, 1983) содержащее рычаг, закрепленную на нем качающуюся лопасть и "0 поршневой насос, поршень которого кинематически связан с рычагом, в котором с целью стабилизации нагрузки при изменении силы прибоя и повышения надежности работы лопасть снабжена механизмом регу лирования ее длины, выполненным в видеустановленного на рычаге сервомотора, шток которого соединен с лопастью, последняя установлена с возможностью перемещения вдоль рычага, кинематическая 20 связь поршня насоса с рычагом выполненав виде кривошипа, а насос расположен над уровнем воды.Недостатки известного устройства: усложненность технического исполнения, обусловленная наличием пары криво- шипов, пары сервомоторов, пары качающихся лопастей и пары рычагов;затоаты энергии на приведение вдействие сервомоторов 5;30 потери на трение в местах сочленениякачающихся лопастей с рычагом, рычага 1 с кривошипом, кривошипа с поршнем снижают КЛД известного устройства.Цель изобретения - повышение КПД, 35 Это достигается тем, что волновая энергетическая установка, содеркащая неподвижную опору с шарнирной осью, на которой прикреплены рычаги, волноприемную лопасть, установленную на нижних ча стях рычагов с возможностью перемещениявдоль последних, и воздушный насос с двумя камерами переменного объема, подключенными посредством клапанов к турбогенератору, снабжена двумя емкостя ми, одна из которых выполнена с открытымиторцами, изогнута по радиусу и снабжена внутренней герметичной камерой с гибкими стенками, заполненной примерно на две трети своего обьема жидкой средой, а дру гая расположена горизонтально под первой, снабжена патрубком, расположенным снизу в центральной части, и отверстиями.расположенными в верхних частях по краям, при этом изогнутая емкость расположе на выпуклой стороной вверх, обе емкостизакреплены на шарнирной оси опоры посредством кронштейнов, камеры переменного обьема выполнены в виде сильфонов и подключены к открытым торцам изогнутой емкости и отверстиями другой, причем тур 2004843бина установлена в патрубке последней, аэлектрогенератор прикреплен к ее кронштейну крепления,Такое выполнение волновой энергетической установки позволяет по сравнению с 5прототипом получать дополнительное сжатие воздуха, вращающего турбину, за счетвнутренней герметичной камеры с гибкимистенками, заполненной примерно на дветрети своего обьема жидкой средой. 10Такая конструкция волновой энергетической установки ранее не была известна иотвечает критерию "существенные отличия".На фиг. 1 представлена волновая энергетическая установка со стороны линии атаки волн, на фиг. 2 - продольный разрез А-Ана фиг, 1,Волновая энергетическая установка содержит изогнутую по радиусу и расположенную выпуклой стороной вверх емкость 1и другую горизонтальную емкость 2, расположенную ниже емкости 1, Первая емкость1 имеет открытые торцы 3 и снабжена внутренней герметичной камерой 4 с гибкими 25стенками, заполненной примерно на 2/3своего объема жидкой средой 5, а в центревторой емкости 2 вмонтирован патрубок 6расположенный снизу, а сверху, по краям еевыполнены отверстия 7 и 8 оппозитно открытым торцам 3 емкости 1, Емкости 1 и 2закреплены шарнирно на оси 9 опоры 10посредством кронштейнов 11 и 12, Камерыпеременного объема выполнены в видесильфонов 13 и 14 и подключены к открытым 35торцам 3 изогнутой емкости 1 и своими нижними концами укреплены в отверстиях 7 и 8емкости 2, причем турбина 15 установленав полости патрубка 6, а электрогенератор 16удерживается кронштейном 17 и укомплектован преобразователем числа оборотов 18.Емкость 1 при помощи подвески 19 жесткозакреплена на оси 9, а на концах ее выполнены воздушные отверстия 20 и 21, Емкость2 в центре имеет камеру повышенного давления 22 с обратными клапанами 23 и 24.Волноприемная лопасть 25 посредствомрычагов 26, полых стержней 27 с фиксаторами 28 задействована с поворотной осью 9,50 Волновая энергетическая установка работает следующим образом.Под действием прямого наката волны волноприемная лопасть 25 отклоняется вправо и через рычаги 26, стержни 27 поворачивает ось 9, задействованную посредством подвески 19 с изогнутой емкостью 1, которая повернется в левую сторону, уменьшая объем камеры 13, сжимая и нагнетая воздух в емкости 2 с передачей увеличившегося давления в камеру 22 на турбину 15 при закрытом обратном клапане 24 и открытом обратном клапане 23, В данный момент жидкая среда 5 в герметичной камере 4 перемещается в левую сторону, создавая тем самым дополнительное сжатие воздуха в камере 13; равное весу перемещенной жидкости 5. Воздушное отверстие 20 будет закрыто гибкой стенкой герметичной камеры 4, правый конец которой освобождается от жидкости 5 и деформируется, обеспечивая доступ воздуха через воздушное отверстие 21 в камеру 14 при закрытом обратном клапане 24.При откате волны волноприемная лопасть 25 отклоняется влево, емкость 1 поворачивается в правую сторону, жидкая среда 5 в камере 4 перемещается в ее правый конец и гибкая стенка камеры 4 закрывает собой воздушное отверстие 21, происходит первичное сжатие воздуха в емкости 2 за счет умен ьшения объема камеры 14 и дополнительное повышение давления за счет перемещения жидкой среды 5 в камере 4, воздух из емкости 2 будет поступать в камеру 22 на турбину 15 при закрытом обратном клапане 23 и открытом обратном клапане 24, При последующих накате и откате волн циклы работы установки будут повторяться.Экономическая эффективность волновой энергетической установки определяется повышением ее КПД, обусловленным дополнительным сжатием воздуха в камерах переменного объема за счет герметичной камеры, заполненной на две трети ее обьема жидкой средой..Федоро Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 339 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагари Формула изобретенияВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая неподвижную опору с шарнирной осью, на которой прикреплены рычаги, волноприемную лопасть, уста, новленную на нижних частях рычагов с воэможностью перемещения вдоль последних, и воздушный насос с двумя камерами, переменного объема, подключенными посредством клапанов к турбогенератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, установка снабжена двумя емкостями, одна иэ которых выполнена с открытыми торцами, изогнута по радиусу и снабжена внутренней герметичной камерой с гибкими стенками, эаполненной примерно на 2/3 своего объема жидкой средой, а другая расположена горизонтально под первой, снабжена патрубком, расположенным снизув 5 центральной части, и отверстиями, расположенными в верхних частях по краям,. при этом изогнутая емкость расположена вы- пуклой стороной вверх, обе емкости закреплены на шарнирной оси опоры 10 посредством кронштейнов, камеры переменного объема выполнены в виде сильфо-нов и подключены к открытым торцам, изогнутой емкости и отверстиям другой,: причем турбина установлена в патрубке 15 последней, а электрогенератор прикреп-лен к ее кронштейну крепления.