Хвильова гідроелектростанція

Реферат: Винахід належить до хвильової гідроелектростанції. Гідроелектростанція має поплавець у формі круглої труби з шийкою посередині. Шийка знаходиться між паралельними пластинами, які встановлені під кутом до горизонту, з можливістю почергового зачеплення з ними. Поплавець може переміщатися уздовж пластин під дією хвиль і при цьому обертатися. Обертання від поплавця передається через передавальний вузол до електрогенератора, який знаходиться усередині поплавця. Винахід сприяє ефективному перетворенню енергії хвиль у електрику. UA 100440 C2 (12) UA 100440 C2 UA 100440 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до гідроенергетики і може використовуватися у хвильових гідроелектростанціях. Відома хвильова гідроелектростанція, що перетворює енергію хвиль в електричну енергію, вона має два поплавці, з'єднані між собою. Коливальний рух поплавців передається на поршневий насос, що забезпечує роботу турбіни. До недоліків такої гідроелектростанції належить складність її конструкції. До найбільш близьких технічних рішень можна віднести гідроелектростанцію, що містить опору, на якій знаходиться електрогенератор, кінематично з'єднаний з поплавцем. Однак така гідроелектростанція має ряд недоліків, таких як: габарити конструкції, що утрудняють перетворити енергію хвиль на великій площині водної поверхні, на відстані від берега. Задачею винаходу є спрощення конструкції хвильової гідроелектростанції, а також збільшення площі водної поверхні, з якої можна перетворити енергію хвиль. Вказана задача вирішується тим, що поплавець має форму круглої труби, з одним як мінімум зменшенням в діаметрі (шийкою поплавця), що знаходиться в пазу, який складається із двох паралельних пластин, встановлених під кутом до горизонту і закріплених на фермі, поплавець може вільно обертатися і переміщатися уздовж паза, електрогенератор знаходиться усередині поплавця, закріплений до вала, зв'язаний з поплавцем через передавальний вузол. На фіг. 1 зображений поплавець; на фіг. 2 - робота поплавця при відкоті хвилі; на фіг. 3 шийка поплавця в розрізі; на фіг. 4 - робота поплавця при накаті хвилі; на фіг. 5 ферма з вмонтованими поплавцями; на фіг. 6 - вигляд хвильової гідроелектростанції, що складається з двох модулів. Хвильова гідроелектростанція містить поплавець 1, що має форму круглої труби, зі зменшенням діаметра всередині (шийкою поплавця) 2. По осі поплавця проходить вал 3, на якому може вільно обертатися поплавець. Усередині поплавця до вала 3 жорстко прикріплена площина 4, призначена для установки електрогенератора 5, він з'єднаний через передавальний вузол 6 з привідним зубчастим колесом 7, закріпленим по периметру, до внутрішньої стінки поплавця. Вал фіксується від обертання і повороту консоллю 8 із закріпленою ковзною кареткою 9, яка може вільно переміщатися уздовж направляючого паза 10. Шийка поплавця складається з вала 3, підшипника 11, корпусу поплавця 1, обгінної муфти 12, із зовнішньої сторони покритий шаром гуми для поліпшення зачеплення, гума має дрібні зубці. Шийка поплавця 2 знаходиться в направляючому пазу 10, він обмежений верхньою пластиною 13 і нижньою пластиною 14, на яких наноситься шар гуми для поліпшення зачеплення, гума має дрібні зубці. Верхня і нижня пластини закріплені до ферми 15. Кілька ферм утворюють модуль 16. Модулі можуть складатися між собою вузлами з'єднання 17. Щоб утримати модуль на плаву, між фермами 15 вмонтовуються модульні поплавці (на кресленні вони не вказані). До каретки закріплена щогла 18, яка подає електричний кабель 19 до троса 20, де він збирається кільцями. До ферми закріплені кабельні опори, 21 які утримують електричний кабель. Хвильова гідроелектростанція працює таким чином. Поплавець 1, знаходячись на поверхні, може вільно обертатися на валу 3, при цьому шийка поплавця 2 встановлена в пазу 10. Паз направлений під гострим кутом до набігаючої хвилі. Під дією набігаючої хвилі поплавець 1 спрямується вгору, при цьому шийка поплавця 2 має придавлюватися до похилої верхньої пластини 13 паза, поплавець 1 котиться вгору до гребеня хвилі. При відході хвилі поплавець 1, під дією ваги, прагне вниз, при цьому котиться, не міняючи напряму обертання, по похилій площині нижньої пластини 14 вниз до підошви хвилі, далі все повторюється. У випадку, якщо швидкість обертання поплавця більша, ніж швидкість обертання шийки поплавця, обгінна муфта 12 прокручується. Обертання від поплавця 1 передається через привідне зубчате колесо 7 і передавальний вузол 6 до електрогенератора 5. Електроенергія від електрогенератора 5 передається по електричному кабелю 19, який проходіть по порожнині вала 3, консолі 8, далі по щоглі 18 збирається кільцями на тросі 20, з якого передається на кабельну опору 21, далі всі електричні кабелі 19 з'єднуються в один кабель, який пролягає по дну водойми до споживача. Описана хвильова гідроелектростанція дозволить використовувати енергію вітрової хвилі з великої площі водної поверхні. Може працювати як в прибережній зоні, захищаючи побережжя від розмиву, так і в акваторії практично на будь-якій глибині. Модуль легко транспортується по воді, а модулі без зусиль збираються на поверхні водоймища. 1 UA 100440 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Хвильова гідроелектростанція, що містить опору, електрогенератор, кінематично з'єднаний з поплавцем, яка відрізняється тим, що всередині поплавця знаходиться з'єднаний з ним через передачу електрогенератор, який прикріплений до вала, вал утримується від обертання ковзною кареткою, яка разом із поплавцем рухається між паралельними пластинами, шийка поплавця почергово взаємодіє з пластинами під час піднімання і опускання хвиль, що має наслідком обертання поплавця, приведення у дію генератора і продукування електрики. 2. Гідроелектростанція за п. 1, яка відрізняється тим, що ковзна каретка, яка з'єднана з валом, утримує його від обертання під дією реактивного моменту, який передається на вал від поплавця через генератор. 3. Гідроелектростанція за п. 1, яка відрізняється тим, що шийка поплавця розташована між пластинами із зазором, що дає йому змогу рухатись зворотно-поступально і обертально. 4. Гідроелектростанція за п. 1, яка відрізняється тим, що під час зворотно-поступального руху шийка поплавця контактує і зчіплюється з тією чи іншою пластиною. 2 UA 100440 C2 3 UA 100440 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4