Занурена хвильова електростанція осадчука о.в., савченка в.а.

1. Занурена хвильова електростанція для використання енергії хвиль, що містить занурену платформу з генератором і гідротурбіною, заглибленою нижче за рівень хвильової дії, на глибину її робочого напору, водовідвідну трубу від гідротурбіни, сполучені між собою резервуари, поршневі насоси, з'єднані штангами з діафрагмами, розташованими на платформах-модулях і встановленими в зоні хвильового впливу, яка відрізняється тим, що резервуари встановлені нижче гідротурбі C2 2 (19) 1 3 безпечення можливості роботи електростанції в умовах відсутності хвильового впливу. Поставлена задача вирішується тим, що в хвильовій електростанції для використання енергії хвиль, що містить занурену платформу з генератором і гідротурбіною, заглибленою нижче за рівень хвильової дії, на глибину її робочого напору, водовідвідну трубу від гідротурбіни, сполучені між собою резервуари, поршневі насоси, з'єднані штангами з діафрагмами, розташованими на платформах-модулях і встановленими в зоні хвильового впливу. Згідно з винаходом резервуари встановлені нижче гідротурбіни та виконані ізольованими від навколишнього водного середовища, переливний резервуар має фіксовану глибину і з'єднаний водовідвідною трубою з гідротурбіною, а через переливну стінку - з витратним резервуаром, який обладнаний насосами з хвильовим приводом для відкачки води, що надійшла з переливного резервуара. Крім того, за межами зануреної платформи на відмітках нижче її витратного резервуара по акваторії встановлюються накопичувальні резервуари, обладнані насосами з хвильовим приводом і з'єднані трубопроводами з витратним резервуаром зануреної платформи. Крім того, накопичувальні резервуари ізольовані від навколишнього водного середовища, з'єднані з атмосферою і виконані з додатковим резервним об'ємом для набору води при її підйомі від відмітки робочого рівня накопичувального резервуара до відмітки рівня води в переливному резервуарі. Між сукупністю відмітних ознак технічного вирішення, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступна система причиннонаслідкових зв'язків. Встановлення нижче за гідротурбіну переливного та витратного резервуарів, які ізольовані від навколишнього водного середовища, забезпечує розміщення в них води, що надійшла від гідротурбіни по водовідвідній трубі в переливний резервуар, фіксована глибина в якому не дозволяє зміни напору на гідротурбіну за рахунок його переповнення, а об'єм води, що потрапив в витратний резервуар через переливну стінку, відкачується насосами з хвильовим приводом, які встановлені в витратному резервуарі. Установлення по акваторії за межами зануреної платформи накопичувальних резервуарів, обладнаних насосами з хвильовим приводом і з'єднаних з витратним резервуаром трубопроводами, дозволяє використовувати додаткову хвильову енергію, перетворюючи її в енергію для відкачування води насосами з накопичувальних резервуарів, що збільшує витрати гідротурбін і, відповідно, їх потужність. Виконання накопичувальних резервуарів ізольованими від навколишнього водного середовища і їх з'єднання з атмосферою забезпечують умови для відкачування води, що надходить від гідротурбіни, насосами з хвильовим приводом. Наявність додаткового резервного об'єму, розміщеного між відміткою робочого рівня води в 95525 4 накопичувальному резервуарі і відміткою рівня води в переливному резервуарі, дозволяє прийняти від гідротурбіни її витрату в кількості додаткового резервного об'єму, не зупиняючи роботу гідротурбіни при припиненні роботи насосів. Ознаки, що відрізняють технічне рішення, що заявляється, відсутні в інших аналогічних рішеннях при вивченні даної і суміжної галузей техніки, що відповідно забезпечує на думку авторів відповідність критеріям "новизна" і "винахідницький" рівень. Запропоноване технічне рішення пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показаний розріз 1-1 по осі гідротурбіни; на фіг. 2 - план - розріз 2-2 зануреної платформи; на фіг. 3 - розріз по осі накопичувального резервуара; на фіг. 4 - план накопичувального резервуара; на фіг. 5 - вузол А з'єднання поршневих насосів зі штангою діафрагми платформи-модуля; де: 1. Занурена платформа; 2. Переливний резервуар гідротурбіни; 3. Витратний резервуар зануреної платформи; 4. Стінки переливного резервуара; 5. Трубчастий стояк-кожух; 6. Платформа-модуль; 7. Діафрагма; 8. Бічні стінки платформи-модуля; 9. Штанга діафрагми; 10. Сальник; 11. Днище платформи-модуля; 12. Шахта зануреної платформи; 13. Гідротурбіна; 14. Водовідвідна труба; 15. Генератор; 16. Стояки-повітроводи; 17. Поршневий насос; 18. Циліндр насоса; 19. Поршень; 20. Шток; 21. Клапан нагнітальний; 22. Клапан всмоктуючий; 23. Шатун; 24. Повзун; 25. Шарнір; 26. Кришка накопичувального резервуара; 27. Всмоктуючий трубопровід; 28. Напірний трубопровід; 29. Накопичувальний резервуар; 30. Зливний трубопровід; 31. Рівень води в акваторії. Хвильова електростанція працює таким чином: Гідротурбіна 13 зануреної платформи хвильової електростанції 1 встановлюється нижче за зону хвильового впливу на глибину її робочого напору, платформи-модулі 6 з діафрагмами 7 встановлюються в зоні хвильового впливу над витратним 3 і накопичувальним 29 резервуарами. Вода, що знаходиться під тиском на заданій глибині, поступає на гідротурбіну 13, обертає її і через водовідвідну трубу 14 направляє в переливний резервуар 2, де через переливні стінки 4 зливається у витратний 5 резервуар 3, розташований нижче переливного резервуара 2. Встановлені над витратним резервуаром 3 декілька платформ-модулів 6 проводять відкачування води таким чином: За наявності хвилювання, при перекочуванні гребеня хвилі через діафрагму 7, встановлену на платформі-модулі 6, діафрагма 7 прогинається і сполучена з нею штанга 9 переміщується вниз, приводячи в дію поршневий насос 17, який через всмоктуючий трубопровід 27 і напірний трубопровід 28 проводить відкачування води з витратного резервуара 3. При проходженні западини хвилі через платформу-модуль 6 стиснуте повітря, що знаходиться між діафрагмою 7 і днищем 11 платформимодуля, що утворилося при проходженні гребеня хвилі, із-за відсутності зовнішнього тиску відновлює первинне положення діафрагми 7, що приводить до піднімання штанги 9 і продовження роботи насоса 17. У подальшому цикл повторюється. При збільшенні витрати гідротурбіни частина води з витратного резервуара 3 через зливний трубопровід 30 надходить у встановлені на аква 95525 6 торії за межами зануреної платформи 1 накопичувальні резервуари 29 і відкачується з них поршневими насосами 17, що мають привід від рухливої діафрагми 7 платформи-модуля 6. Для з'єднання витратного 3 і накопичувального 29 резервуарів з атмосферою встановлено трубчасті стоякиповітроводи 16, закріплені на кришці резервуара 26, які служать для циркуляції повітря і як опорні елементи для платформ-модулів 6. Для ізоляції витратного 3 і накопичувального 29 резервуарів від навколишнього водного середовища і герметизації простору під діафрагмою 7 штанги 9 проходять через трубчастий стояк-кожух 5, що має ущільнювальний сальник 10. Монтаж і демонтаж обладнання проводиться через шахту 12 заглибної платформи 1. Заглибна платформа 1 з витратним резервуаром 3 і гідротурбіною можуть встановлюватися на березі. При цьому на акваторії розміщуються накопичувальні резервуари 29 з насосами 17, що мають привід від діафрагм 7 платформ-модулів 6. Витратний резервуар 3 з'єднаний зливними трубопроводами 30 з накопичувальними резервуарами 29. 7 95525 8 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 95525 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601