Волновая энергетическая установка

 

Изобретение относится к гидроэнергетике и позволяет повысить мощность и надежность работы волновой энергетической установки. Установка содержит неподвижную опору и закрепленные на ней водяные колеса (К) с волноприемными ковшами, установленными симметрично окружностям, концентричным боковой поверхности К. При набегании гребня волны ковши лишь с одной стороны К заполняются водой, а с другой стороны остаются заполненными воздухом, выталкивающая сила вызывает вращение К и вала, приводящего электрогенератор. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в волновых энергетических установках, использующих волны морских, океанических и озерных бассейнов. Цель изобретения увеличение мощности и увеличение надежности работы при любых направлениях и амплитудах водяной волны и сохранение экологической чистоты водного бассейна в пределах прибрежной зоны и открытой акватории. Размещение ковшей по окружности позволяет непрерывно снимать момент, создающийся силами гравитации наполненных ковшей, и архимедовой с противоположной стороны. Ковши полностью освобождаются от жидкости при верхнем и нижнем положении на водяном колесе. Радиальное размещение ковшей увеличивает общий объем рабочих ковшей. На фиг.1 схематически изображено водяное колесо верхненаливного типа; на фиг.2 гирлянда водяных колес, уходящая в пределы водного бассейна с указанием направления волны как гребня, так и линии опускания; на фиг.3 - графическое изображение составляющих моментов вращения колеса. Волновая энергетическая установка (фиг.1) содержит водяное колесо 1 с ковшами 2, установленными по окружностям, концентричным боковой поверхности колес. Вал 3 размещен на опорах 4 и кинематически соединен, например, с электрогенератором 5 (фиг. 2) на берегу. Работу по вращению колеса производят архимедова сила 6 и сила тяжести 7. Архимедова сила 6 возникает со стороны перевернутых ковшей 2, при положении вздымания 8 волны, а силы тяжести 7 со стороны заполненных ковшей 2, при положении опускания 9 волны. На фиг.1 при вздымании 8 волны все ковши 2, развернутые вниз дном, с одной стороны последовательно заполняются водой, а на другой стороне колеса 1 ковши 2 развернуты вверх дном, не заполняются водой и в результате возникает архимедова сила 6, paвная oбщему объему незаполненных ковшей 2 водой. Таким образом, создается непрерывный момент вращения на водяном колесе 1, особенно, если водяные колеса размещены на жестком или гибком валу в количестве 2, 3, 4 и более (фиг. 2). Здесь суммируются силы (F_грав) тяжести 7 при опускании 9 волны наполненных водой ковшей 2 и архимедовых сил 6 (F_apx), затем получаем момент вращения (М1) одного колеса 1. где F_apx архимедова сила 6; D диаметр колеса; V объем ковша 2. , откуда Несколько водяных колес 1 с ковшами 2, нанизанных на один вал, составляют гирлянду 10 водяных колес, которая размещена по расставленным опорам 4 в любой удобной ориентации (фиг.2), а гребни вздымания 8 волны могут частично или полностью затапливать линии опускания 9 осушать водяные колеса 1 на разных расстояниях от берега 11. Расклад сил моментов при вздымании 8 и опускании 9 волны в определенном интервале показаны на фиг.3. Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить мощность за счет использования колебаний волн любой амплитуды и направления движения относительно колес устройства, надежность за счет стабильной работы гравитационных и архимедовых сил при любых направлениях и амплитуде водяной волны, а также снизить эксплуатационные затраты и свести вредные влияния на экологию прибрежных зон.

Формула изобретения

1. Волновая энергетическая установка, содержащая неподвижную опору и закрепленные на ней водяные колеса с волноприемными органами в виде ковшей, закрепленных на их боковой поверхности, и электрогенератор, кинематически связанный с валами колес, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности и надежности в работе, колеса снабжены дополнительными ковшами, установленными симметрично окружностям, концентричным боковой поверхности колес. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что валы колес выполнены гибкими и установлены под углом друг к другу. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки путем использования в прибрежной зоне, колеса выполнены в виде усеченного конуса и их меньшее основание расположено со стороны берега.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---