Хвильова енергетична установка

Реферат: UA 99679 U UA 99679 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі гідроенергетики, а саме до пристроїв для перетворення енергії хвиль в електричну енергію. Відома хвильова енергетична установка, яка містить плавучу платформу, електрогенератор і лопатевий ротор з вертикальною віссю обертання. При цьому платформа виконана у вигляді оболонки з хвилеприймаючими отворами, розміщеними навколо ротора по його платформі [1]. Недоліком даної хвильової енергетичної установки є використання тільки потенційної енергії хвиль, а також імпульсний режим роботи, викликаний розривом струменя в шахті, діаметр якої не регулюється залежно від параметрів води. Складність виготовлення сферичної оболонки і забезпечення її герметичності, розміщення вала турбіни в шахті, заповненій водою, виключає можливість огляду та обслуговування хвильової енергетичної установки. Найбільш близькою за технічною суттю до установки, що заявляється, є хвильова енергетична установка, яка складається з вертикальної укріпленої на дні опори, штанги, яка установлена на опорі з можливістю обертання навколо осі опори, поплавка, закріпленого на одному з кінців штанги. Поплавок має впускний знизу і випускний зверху отвори, обладнані керованими дистанційними клапанами і електрогенератор. Верхній кінець опори знаходиться під водою при будь-якій силі хвиль. Датчик сили хвилювання зв'язаний з керованими дистанційними клапанами, поплавок підключений до пневмомагістралі, яка з'єднана з джерелом тиску, штанга з'єднана з насосом, зв'язаним з акумулятором гідропотенційної енергії на березі. Електрогенератор розташований на березі і з'єднаний з гідротурбіною, сполученою з акумулятором гідропотенційної енергії [2]. Недоліком хвильової енергетичної установки є розгерметизація установки за рахунок несприятливих зовнішніх факторів, що призводить до потрапляння морської води в установку, знижуючи її працездатність надійність і довговічність. Також недоліком конструкції є те, що установка розміщується у відкритому просторі і закріплена на дні опорою, що знижує довговічність і працездатність установки, її обслуговування за несприятливих умов. В основу корисної моделі поставлено задачу створення хвильової енергетичної установки, в якій відбувається перетворення хвильової енергії в електричну енергію за рахунок важільнопоплавкової частини перетворювача, гідросилового обладнання і поршневого насоса, що забезпечує Спрощення обслуговування конструкції і підвищення стійкості до несприятливих зовнішніх факторів, за рахунок цього підвищується продуктивність, надійність і довговічність споруди, забезпечується отримання електричної енергії для живлення стаціонарних і пересувних споживачів, як поблизу від берега, так і на відкритих водних просторах. Поставлена задача вирішується тим, що хвильова енергетична установка, яка містить штангу, закріплену на споруді за допомогою шарнірної опори, і поплавок, закріплений на кінці штанги, причому штанга сполучена з насосом, який з'єднаний трубопроводом з акумулятором гідропотенційної енергії, а акумулятор гідропотенційної енергії з'єднаний з гідротурбіною, яка зв'язана з електрогенератором, причому зливний патрубок одним кінцем з'єднаний з виходом турбіни, згідно з корисною моделлю споруда знаходиться над водою, а шток насоса з'єднаний своїм верхнім кінцем за допомогою шарніра зі штангою і нижнім кінцем за допомогою шарніра з поршнем, причому в нижній частині насоса знаходиться патрубок для забору води і живильний трубопровід, обладнані зворотними клапанами, а зливний патрубок іншим кінцем з'єднаний з водовідвідним стаканом. Акумулятор гідропотенційної енергії виконаний у вигляді водонапірного бака. На фіг. 1 зображена хвильова енергетична установка в момент впадини хвилі. На фіг. 2 зображена хвильова енергетична установка в момент гребеня хвилі. Хвильова енергетична установка містить поплавок 1, який з'єднаний за допомогою штанги 2 з шарнірною опорою 3, яка закріплена на споруді. Шток 4 з'єднаний своїм верхнім кінцем за допомогою шарніра 5 зі штангою 2 та нижнім кінцем за допомогою шарніра 6 з поршнем 7, який знаходиться в насосі 8. У нижній частині насоса 8 знаходиться патрубок для забору води 9, Обладнаний зворотним клапаном 10, і живильний трубопровід 11, обладнаний зворотним клапаном 12, який з'єднаний з водонапірним баком 13. Водонапірний бак 13 з'єднаний з гідравлічною турбіною 14, зв'язаною з електрогенератором 15. Зливний патрубок 16 одним кінцем з'єднаний з виходом турбіни 14, а іншим кінцем з водовідвідним стаканом 17. Хвильова енергетична установка працює таким чином. За нормальних умов зовнішнього середовища штанга 2 з поплавком 1 вільно коливається на шарнірній опорі 3, закріпленій на споруді, при цьому зворотні клапани 10 і 11 закриті. При настанні несприятливих зовнішніх умов, наприклад, хвилі або вітер, шток 4 насоса 8, з'єднаний своїм верхнім кінцем за допомогою шарніра 5 зі штангою 2 і нижнім кінцем за допомогою шарніра 6 з поршнем 7, слідом за коливаннями поверхні води і поплавка 1, змушує переміщатися поршень 7 в насосі 8, засмоктуючи через патрубок 9, обладнаний зворотним 1 UA 99679 U 5 10 15 клапаном 10, воду в насос 8 при підйомі поршня 7 і витісняти її через живильний трубопровід 11, обладнаний зворотним клапаном 12, у водонапірний бак 13. З водонапірного бака 13 вода під напором поступає в гідравлічну турбіну 14, що приводить в дію електрогенератор 15. З турбіни 14 вода через зливний патрубок 16 і водовідвідний стакан 17 повертається в море. Акумулятор гідропотенційної енергії може бути виконаний у вигляді водонапірного бака або у вигляді гідропневмоакумулятора. При будівництві хвильової енергетичної системи з великою кількістю секцій перетворювачів хвильової енергії можна обійтися без водонапірних баків, замінивши їх єдиним магістральним трубопроводом. При використанні запропонованої хвильової енергетичної установки спрощується обслуговування конструкції, підвищується стійкість до несприятливих зовнішніх умов, а отже, її надійність і довговічність. Джерела інформації: 1. Патент США № 4152895, МКИ F 03В 13 /12,1979 р. 2. Патент РФ № 2316670, МКИ F 03В 13 /12, F 03В 13 /18, 2008 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Хвильова енергетична установка, яка містить штангу, закріплену на споруді за допомогою шарнірної опори, і поплавок, закріплений на кінці штанги, причому штанга сполучена з насосом, який з'єднаний трубопроводом з акумулятором гідропотенційної енергії, а акумулятор гідропотенційної енергії з'єднаний з гідротурбіною, яка зв'язана з електрогенератором, причому зливний патрубок одним кінцем з'єднаний з виходом турбіни, яка відрізняється тим, що споруда знаходиться над водою, а шток насоса з'єднаний своїм верхнім кінцем за допомогою шарніра зі штангою і нижнім кінцем за допомогою шарніра з поршнем, причому в нижній частині насоса знаходиться патрубок для забору води і живильний трубопровід, обладнані зворотними клапанами, а зливний патрубок іншим кінцем з'єднаний з водовідвідним стаканом. 2. Хвильова енергетична установка за п. 1, яка відрізняється тим, що акумулятор гідропотенційної енергії виконаний у вигляді водонапірного бака. 2 UA 99679 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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