Вітрохвильова електростанція

НЕСТЕРЕНКО ІГОР МИХАЙЛОВИЧ м.Бахмач, вул.Свердлова 5, кв.106. ВІТРО-ХВИЛЕВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ. Винахід торкається електроенергетики і становить комплекс механізмів, здатних виробляти електроенергію, перетворюючи енергію вітру та хвилі. У всьому світі відчувається нестача електроенергії. На її виробництво витрачаються мільйони тонн торфу, нафти та вугілля, мільярди кубометрів газу. Між тим, велетенська енергія вутру, а також океанічних та морських хвиль залишається невикорастаною у зв'язку з'відсутністю ефективних та надійних засобів їх перетворювання. Відомі пристрії здатні виконувати схожі задачі, наприклад, складені з насосу, який качає воду у резервуар, що знаходиться на деякій висоті, потім вода по трубі йде донизу і обертає колесо турбіни, з'єднане з генератором, який виробляє електроенергію. Недоліки подібного пристрою явні. Відомо багато іншіх механізмів та пристріїв, які перетворюють енергію хвилі і вітру у електроенергію, однак усі вони мають суттєві недоліки, які перешкоджують їх широкому промисловому розповсюдженню. Пристрії, які використовують енергію вітру, добре звістно, використуються у великих масштабах, наприклад, в Німеччині спільна потужність електростанцій, які використовують енергію вітру, більше ніж 5 млн.кВт. Однак, спроба об'єднати пристрій, який перетворює енергію вітру і пристрій, який перетворює енергію хвилі до одного агрегату здійснюється вперше. Запропонований винахід не має аналогів, та позбавлений більшості недоліків відомих пристріїв. В основу винаходу поставлена задача перетворити енергії вітру та хвилевого коливання поверхні води у електричну енергію шляхом застосування гідростатичної передачі з гідроакумулятором і генератором змінного струму забезпечити виробництво електроенергії з високими параметрами. Суттєвими ознаками, які відрізняють цей винахід, є наявність поршневих насосів і гідроакумулятора, зв'язаних між собою таким чином, що енергія потужнього вітру і хвиль з великою амплітудою накопичується та зберігається у гідроаккумуляторі з часу, коли виникають у мережі пикові навантаження, або коли швидкість вітру та хвилювання у водоймищі недостатньо для підтримання оптимального режиму роботи електростанції. Треба підкреслити, що в світовій практиці відсутні аналоги цьому винаходу, а також наявність аксіально-поршневого насосу, який підтримує постійними оберти генератора при змінюючих навантаженнях у мережі, і, таким чином, підтримує частоту випрацьованного струму у межі 50 Герц. 2 Сущність винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема вітро-хвилевої електростанції фігурами 1 та 2. Вітро-хвилева електростанцію встановлюється на загальній дамбі і включає до себе вишку (1), встановлену на дамбі (13), на якій на повертовому пристрії (2) встановлено вітроколесо (3), яке жорстко з'єднане з регулюючим гідронасосом (4). Гідронасос трубопровідом (5) з'єднай з гідроакумулятором (6). Між опорами вишки встановлен поршневий гідронасос' (10), який складається з порожньотілого поплавця (7), з'єднанного кронштейном (18) з коромислом (8) і плунжерами (9), поршневого насосу (10), в якому знаходиться робоча рідина (11) та (12). Насос з'єднаний трубопровідом (19) (фіг.2) з гідроакумулятором (6), який через регулятор тиску (14) з'єднаний трубопровідом (15) з аксіально-поршневим регулюючим гідродвигуном (16), який з'єднаний муфтою з генератором змінного струму (17). Електростанція працює наступним засобом. Під натиском вітру вітроколесо починає обертатися і обертає гідронасос, робоча рідина з якого закачується до гідроакумулятора. Поплавець відслідковує хвилевий рух поверхні води. Коли поплавець під дією енергії хвилі підіймається догори разом з гребнем хвилі, а потім опускається, він повертає довкола осі коромисло, жорстко з ним зв'язане. Одне плече коромисла, повертаючись, підіймає плунжер догори, під дією розрядження робоча рідина з резервуара потряпляє у порожнину циліндру. Друге плече коромисла в цей час опускається донизу і всмоктану під час ходу догори робочу рідину ВИШТОВХУЄ з циліндру і під тиском по трубопровіду робоча рідина потрапляє у гідроакумулятор. Після цього плунжер починає підійматися і всмоктувати робочу рідину у порожнину циліндру, а протилежне плече коромисла в цей час опускає піднятий раніше плунжер і видавлює робочу рідину у гідроакумулятор. Цикл постійно повторюється. Гідропневмоакумулятор призначений для накопичування енергії під час сильного хвилювання і віддачи під час слабкішого, завдяки цьому електростанція може стабільно працювати при швидкісті вітру 5-6 м/сек і висоті хвилі 0,3 м. Накачувана у гідропневмоакумулятор робоча рідина через редукційний клапан по трубопровіду подається до регульованого аксіально-поршневого гідромотору , котрий завдяки регулятору обертає з постійною частотою генератор. Генератор виробляє електроенергію. Завдяки тому, що робоча рідина накачується вітронасосом і хвилевим насосом, потужність електростанції зростає, а стабільність роботи збільшується.