Морська електростанція “енерготріада”

Морська електростанція наплавної конструкції "Енерготріада" - пристрій для отримання електроенергії від одночасної дії енергії вітрових хвиль та бриж , вітрових потоків і морських течій, або одного із чинників. Морська електростанція, як установка, належить до альтернативної електроенергетики наплавного типу, де з максимальною можливістю можуть одночасно утилізуватись енергія морських вітрових хвиль, брижі, вітру і течій. Запропонована модель пристрою являється альтернативним рішенням в порівнянні із існуючою хвильовою енергетичною установкою В.А.Васильєва [авторське свідоцтво СРСР №1341375 від 30.09.87р, МПК F03B13/12], де автор пропонує пристрій із поплавка і опори із зовнішніми виступами, однонаправленими скосами на поплавку і додатковими обмотками електрогенератора по типу колеса білки. Однонаправлені скоси на поплавку крім зворотно поступального руху на хвилях забезпечують його обертання навколо опори під дією течії. В сердечнику опори виконаному у формі якірної обмотки, наводиться електрорушійна сила. Опора закріплена на дні. Суть запропонованого винаходу полягає в одночасному використанні енергії всіх сил (вітрових хвиль, бриж, вітру і течій) з максимальною ефективністю їх утилізації і отриманні електроенергії при допомозі пристрою, зображеного на Фіг.1-10. Пристрій являє собою наплавну конструкцію, що складається з понтону 1, вертикального осьового валу 2. В нижній частині валу 2 змонтовано поворотно-лопатеву турбіну 3 в дифузорі 4, в середній частині валу 2 передбачено активну турбіну 5, над понтоном 1 передбачено вітряк 6 з вертикальною віссю обертання. На понтоні 1 змонтовано електрогенератори 7, на які передається обертовий момент осьового валу через зубчату або пасову передачу 8. Осьовий вал 2 опирається на опірну хрестовину 9 (Фіг.1,6), яка, крім опірної функції, являється випрямлячем для водяного потоку на лопатки турбіни 3. Турбіна 3 обладнана сервомоторним приводом 11 (Фіг.1, 7, 8, 9, 10) для регулювання кута повороту лопаток навколо своєї осі від кута -φ до кута +φ, що дає можливість управляти потужністю установки в цілому. Вітряк 6 обладнаний обгінною муфтою 12. Понтон 1, піднімаючись чи опускаючись на хвилі,, ініціює зворотно-поступальний рух води через дифузор 4 з турбіною 3 і випрямлячами водотоку 9. Вода, що проходить через дифузор 4, попадаючи на лопатки 10 поворотно-лопатевої турбіни 3, розкручує осьовий вал 2. При наявності морських течій, що можуть в залежності від часу міняти вектор напрямку потоку води, пропонується використання активної турбіни 5 (Фіг.4). Незалежно від напрямку водотоку турбіна 5 буде передавати обертальний момент на осьовий вал 2. Аналогічна робота вітряка 6 (Фіг.4). Незалежно від напрямку вітру зусилля від обертального моменту буде передаватись на осьовий вал. Зважаючи на те, що перераховані зовнішні сили впливу на установку можуть бути різними по силі, в установці передбачено сервомоторний привід 11 (Фіг.7, 8, 9), який, змінюючи величину кута розвороту лопаток від -φ до кута +φ, дає можливість управляти потужністю установки в цілому, а також передбачена обгінна муфта 12 (Фіг.1), що кінематично зв'язує вітряк 6 та осьовий вал 2. Від усіх перерахованих чинників, які діють одно направлено на осьовий вал 2 передбачається отримання електроенергії з максимальною ефективністю. На відміну від установки В.А.Васильєва, запропоновану конструкцію не потрібно ставити на "мертвий" якір, так як це значно збільшує матеріальні та фінансові витрати на її виготовлення та монтаж, обмежує установку в потужності , потребує вибору певного місця установки. Запропонована конструкція розрахована на сприйняття і утилізацію штормових хвиль, ураганних вітрових потоків та сильних морських течій, що дозволить суттєво збільшити ККД установки в цілому. Парки установок запропонованої конструкції можуть виноситись у відкрите море, що дозволить забезпечити дешевою, екологічно-чистою електроенергією віддалені регіони, острови, промислові потужності з дефіцитом на електричну та теплову енергію. Одинична потужність Енерготріади може становити від 0.1 до 5¸10мВт (авт.). матеріалоємність такої конструкції сягає 0,1¸0,2т на кВт встановленої потужності. Капіталоємність сягає 300¸700 USD на кВт встановленої потужності (авт.). КВВП (коефіцієнт використання встановленої потужності) буде сягати величини 0,8¸0,95.