Хвильова гідроелектростанція

Реферат: Хвильова гідроелектростанція містить гідроколеса, які перетворюють рух морських хвиль в обертальний рух, електрогенератор, що генерує електроенергію. Гідроколеса, наприклад з рухомими клапанами, зібрані в гірлянди, які плавають на поверхні води, і передають свій сумарний обертальний момент електрогенератору, який розташовано на березі, а вся гірлянда гідроколіс періодично фіксується якорями до морського дна через підшипники, які дозволяють їй вільно обертатись, і розташовується на поверхні води в залежності від напрямку руху хвиль в місці її розташування. UA 113052 U (54) ХВИЛЬОВА ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ UA 113052 U UA 113052 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гідроелектростанцій, а саме до гідроелектростанцій, які використовують енергію руху хвиль. Відомо багато типів стаціонарних і плаваючих гідроагрегатів, які можуть виробляти електричну енергію, перетворюючи енергію руху хвиль в електричну енергію. Наприклад, в книжці "Энергия волн", Дэвид Росс (Ленинград: Гидрометеоиздат, 1981 г.) йде мова про кілька видів пристроїв для перетворення енергії хвиль в механічну і електричну енергію. Це плаваючий пліт Коккереля для роботи в відкритому морі з великими хвилями, качка Солтера для роботи в прибережній зоні, осцилюючий стовп Масуди тощо. Всі ці пристрої мають свої переваги і свої обмеження. Вибираючи той чи інший пристрій, треба враховувати багато факторів. Морське середовище іноді дуже агресивне, енергія, яку воно несе, змінна від дуже великої до нульової і все це потребує урахування багатьох факторів, від яких залежить вартість обладнання і його окупність. Останнім часом і в вітроенергетиці і в хвильовій енергетиці присутня тенденція не йти на ускладнення пристроїв задля підвищення їх ККД, що веде до здороження енергії і зниження її конкурентоздатності, а використовувати прості пристрої з меншим ККД, але захоплювати найбільший простір. Саме простір є носієм енергії, а він нічого не коштує. Як сказав винахідник качки Солтера Стефан Солтер: "Ефективність обладнання мене мало турбує, поки за цю енергію платять боги". В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ККД. Поставлена задача вирішується тим, що гідроколеса зібрані в гірлянди, які плавають на поверхні води, передаючи сумарний обертальний момент електрогенератору, який розташовано на березі, а вся гірлянда гідроколес фіксується періодично якорями до морського дна через підшипники, які дозволяють їй вільно обертатись, і розташовується на поверхні води в залежності від напрямку руху хвиль в місці її розташування. Запропонована хвильова гідроелектростанція схематично показана на рис. 1 і рис.2: - 1 - опорний вал гідроколеса, яке плаває на поверхні води і може обертатись під дією хвиль; - 2 - лопаті гідроколеса, наприклад, в вигляді зворотних клапанів; - 3 - карданне з'єднання гідроколіс між собою; - 4 - підшипники; - 5 - відтяжні троси; - 6 - якоря або вантажі, які фіксують всю гірлянду; - 7 – електрогенератор, розташований на березі. Робота хвильової гідроелектростанції очевидна з рисунків і не потребує спеціальних пояснень. Вся гірлянда, яка плаває на поверхні моря, відтягається невеликим катером до місця установки і фіксується системою відтяжних тросів 5 до якорів або занурених на дно, наприклад, бетонних блоків 6. Троси 5 кріпляться до підшипників 4 і дають кожному опорному валу гідроколеса 1 і всій гірлянді обертатись під дією хвиль, передаючи осереднений сумарний обертальний момент до електрогенератора 7, розташованого на березі. Вся гірлянда працює як шарнірно зв'язаний хвилеріз, сприймаючи потік енергії хвиль і перетворюючи його на обертальний рух. Вимоги до карданних з'єднань тут невеликі і карданами можуть працювати міцні металеві кільця. Враховуючи невеликий кут, який припадає на кожне з'єднання, втрати на передавання руху будуть незначні. Враховуючи те, що в морі немає ні електричних пристроїв, ні взагалі складних агрегатів, надійність роботи хвильової гідроелектростанції може бути досить високою. Хвилі надмірного розміру будуть просто перекочуватись над гідроколесами, не задаючи їм шкоди, як це видно з рисунку 2. Виходячи з того, що кількість гідроколес в одній гірлянді може бути значною, а кількість гірлянд розташованих в конкретній бухті обмежена лише її розмірами, можна припустити, що запропонована хвильова гідроелектростанція буде збирати і перетворювати в електроенергію велику частку енергії хвиль. Приймаючи до уваги те, що досягається цей результат без великих капітальних гідроспоруд простими засобами, але з охопленням великої поверхні моря, маємо надію, що наша хвильова гідроелектростанція зможе внести істотний внесок в отримання безкоштовної поновлюваної енергії морських хвиль, енергії моря. 1 UA 113052 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Хвильова гідроелектростанція, що містить гідроколеса, які перетворюють рух морських хвиль в обертальний рух, електрогенератор, що генерує електроенергію, яка відрізняється тим, що гідроколеса, наприклад з рухомими клапанами, зібрані в гірлянди, які плавають на поверхні води, і передають свій сумарний обертальний момент електрогенератору, який розташовано на березі, а вся гірлянда гідроколіс періодично фіксується якорями до морського дна через підшипники, які дозволяють їй вільно обертатись, і розташовується на поверхні води в залежності від напрямку руху хвиль в місці її розташування. 2 UA 113052 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3