Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2669331C2 - Float wave power plant (versions) - Google Patents

Float wave power plant (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2669331C2
RU2669331C2 RU2016104256A RU2016104256A RU2669331C2 RU 2669331 C2 RU2669331 C2 RU 2669331C2 RU 2016104256 A RU2016104256 A RU 2016104256A RU 2016104256 A RU2016104256 A RU 2016104256A RU 2669331 C2 RU2669331 C2 RU 2669331C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
float
cable
attached
bow
thrown
Prior art date
Application number
RU2016104256A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016104256A (en
RU2016104256A3 (en
Inventor
Алексей Петрович Сеньков
Андрей Николаевич Калмыков
Андрей Алексеевич Сеньков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет"
Priority to RU2016104256A priority Critical patent/RU2669331C2/en
Publication of RU2016104256A publication Critical patent/RU2016104256A/en
Publication of RU2016104256A3 publication Critical patent/RU2016104256A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2669331C2 publication Critical patent/RU2669331C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/20Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: electric power engineering.SUBSTANCE: invention relates to the production of electricity by converting wave energy without adversely affecting the environment. Float wave power station is proposed that contains a streamlined, sealed float of elongated shape, an electric generator, the rotor of which is connected to the axis of the two drums, one of which is wound with a cable thrown through a block mounted on the aft part of the float and the end of this cable is attached to a vertical pendulum, and a cable is wound on the other drum, thrown through a block installed on the bow of the float, the direction of winding the cables onto the drums is the opposite, at the end of the cable, thrown through the unit mounted on the bow of the float, with the help of the sling is attached at least one horizontally located plate with a counterweight, and on the float in the bow and stern are mounted dampers, through which pass the cables attached to the pendulum and to a horizontally located plate with a counterweight, and on each cable below the dampers are fixed stops. Variants of a wave power plant with pairs of shells concave in different directions, instead of plates and other connection of shells with a float in the nose part are also proposed.EFFECT: invention will allow the float wave power station to generate electricity in the open sea at any depth of the reservoir without the anchor installed on the bottom.4 cl, 9 dwg

Description

Поплавковая волновая электростанция (варианты).Float wave power plant (options).

Изобретение относится к производству электроэнергии путем преобразования энергии волн без отрицательного воздействия на окружающую среду.The invention relates to the production of electricity by converting wave energy without negative impact on the environment.

Аналогом является, например, поплавковая волновая электростанция (патент РФ №2513070, опубликованный 20.04.2014). Установка содержит обтекаемый герметичный поплавок, маятник, прикрепленный к одному концу троса, который переброшен через блок, а ко второму концу троса присоединен якорь. К оси блока присоединен ротор генератора с постоянными магнитами, а статор генератора закреплен на поплавке.An analogue is, for example, a float wave power plant (RF patent No. 2513070, published on 04/20/2014). The installation contains a streamlined sealed float, a pendulum attached to one end of the cable, which is thrown through the block, and an anchor is attached to the second end of the cable. The rotor of the generator with permanent magnets is attached to the axis of the block, and the stator of the generator is fixed to the float.

Наиболее близка к предлагаемой поплавковой волновой электростанции поплавковая волновая электростанция (варианты) (патент №2567916, опубликованный 10.11.2015). Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый, герметичный поплавок, установленный на поплавке электрический генератор, ротор которого соединен с осью двух барабанов. На один из барабанов намотан трос, переброшенный через блок, закрепленный на носовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к якорю. На другой барабан намотан трос, переброшенный через блок, закрепленный на кормовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к вертикальному маятнику. При этом направление намотки на барабаны траса, прикрепленного к якорю, и троса, прикрепленного к маятнику, противоположное. В прототипе между ротором генератора и осью барабанов может быть установлен мультипликатор. Кроме того, в прототипе на носовой части поплавка может быть установлена стойка, на которой закреплены неподвижные блоки полиспаста, к крюковой обойме подвижных блоков полиспаста прикреплен один конец якорной цепи, а второй конец цепи прикреплен к якорю. Один конец троса, переброшенного через неподвижные и подвижные блоки полиспаста, прикреплен к стойке, а второй конец этого троса намотан на один из двух барабанов, валы которых соединены с ротором электрического генератора. На второй барабан намотан трос, прикрепленный к маятнику. При этом направление намотки на барабаны троса полиспаста и троса, прикрепленного к маятнику, противоположное.Closest to the proposed float wave power plant, the float wave power station (options) (patent No. 2567916, published 10.11.2015). The float wave power plant contains a streamlined, sealed float mounted on a float electric generator, the rotor of which is connected to the axis of two drums. A cable is wound on one of the drums, thrown through a block attached to the bow of the float, and the end of this cable is attached to the anchor. A cable is wound on another drum, thrown through a block fixed on the aft part of the float, and the end of this cable is attached to a vertical pendulum. In this case, the direction of winding on the drums of the cable attached to the anchor, and the cable attached to the pendulum, the opposite. In the prototype, a multiplier can be installed between the rotor of the generator and the axis of the drums. In addition, in the prototype, a stand can be installed on the bow of the float, on which fixed pulley blocks are fixed, one end of the anchor chain is attached to the hook clip of the movable pulley blocks, and the second end of the chain is attached to the anchor. One end of the cable thrown through the fixed and movable pulley blocks is attached to the rack, and the second end of this cable is wound on one of two drums whose shafts are connected to the rotor of the electric generator. A cable attached to a pendulum is wound around a second drum. In this case, the direction of winding onto the drums of the tackle cable and the cable attached to the pendulum is the opposite.

Недостатком прототипа являются неработоспособность поплавковой волновой электростанции в условиях открытого моря с большими глубинами, так как для работы прототипа необходим установленный на дне водоема якорь, а установка на дно якоря на больших глубинах моря практически невозможна, поскольку трос или якорная цепь имеют большой собственный вес, под действием которого могут оборваться.The disadvantage of the prototype is the inoperability of the float wave power plant in the open sea with great depths, since the prototype requires an anchor installed at the bottom of the reservoir, and installing the anchor at the bottom of the reservoir at great depths of the sea is almost impossible, since the cable or anchor chain has a large dead weight, under whose action may end.

Предлагаемое изобретение позволит поплавковой волновой электростанции вырабатывать электроэнергию в открытом море на любых глубинах водоема, при этом для работы электростанции не нужен установленный на дно якорь.The present invention will allow the float wave power plant to generate electricity in the open sea at any depths of the reservoir, while the power plant does not need an anchor installed to the bottom.

Это достигается тем, что в поплавковой волновой электростанции, содержащей обтекаемый герметичный поплавок, электрический генератор, ротор которого соединен с осью двух барабанов, на один из которых намотан трос, переброшенный через блок, установленный на кормовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к вертикальному маятнику, а на другой барабан намотан трос, переброшенный через блок, установленный на носовой части поплавка, при этом направление намотки тросов на барабаны противоположное, на конце троса переброшенного через блок, установленный на носовой части поплавка, прикреплена горизонтально расположенная пластина с противовесом, а на поплавке в носовой и кормовой части закреплены демпферы, через которые проходят тросы, прикрепленные к маятнику и к горизонтально расположенной пластине, и на каждом тросе ниже демпферов закреплены упоры.This is achieved by the fact that in a float wave power plant containing a streamlined sealed float, an electric generator whose rotor is connected to the axis of two drums, one of which is wound with a cable thrown through a block installed on the aft part of the float, and the end of this cable is attached to a vertical the pendulum, and on another drum a cable is wound, thrown through a block mounted on the bow of the float, while the direction of winding the cables on the drums is opposite, at the end of the cable thrown through approx mounted on the nose portion of the float is attached a horizontally placed plate with a counterweight and on the float at the bow and stern of the dampers are fixed, through which the cables attached to the pendulum and to a horizontal plate, and each rope damper secured below the stops.

Для упрощения технологических операций площадь прикрепленной к тросу пластины следует уменьшить, для этого к тросу нужно прикрепить две или большее число горизонтально расположенных пластин, смещенных в вертикальном направлении и соединенных стержнями, при этом противовес должен быть прикреплен к нижней пластине.To simplify technological operations, the area of the plate attached to the cable should be reduced; for this, two or more horizontally arranged plates, shifted in the vertical direction and connected by rods, should be attached to the cable, while the counterweight should be attached to the bottom plate.

Мощность поплавковой волновой электростанции увеличится, если вместо плоских пластин к концу троса прикрепить одну или более пар соединенных вместе обечаек, вогнутых в разные стороны, при этом противовес должен быть прикреплен к нижней обечайке.The power of the float wave power plant will increase if, instead of flat plates, one or more pairs of shells connected together, concave in different directions, are attached to the end of the cable, while the counterweight must be attached to the lower shell.

Масса и габариты маятника и электрического генератора при той же самой мощности электростанции уменьшатся, если на носовой части поплавка установить стойку с неподвижными блоками полиспаста, а подвижные блоки закрепить на крюковой обойме, и через подвижные и неподвижные блоки полиспаста перебросить трос, прикрепленный к стойке полиспаста, к гаку крюковой обоймы полиспаста прикрепить один конец цепи, проходящей через демпфер, установленный на носовой части поплавка, а другой конец цепи прикрепить к горизонтально расположенной пластине с противовесом, и на цепи ниже демпфера закрепить упор.The mass and dimensions of the pendulum and the electric generator at the same power of the power plant will decrease if you install a rack with fixed pulley blocks on the bow of the float, and fasten the movable blocks to the hook holder, and transfer the cable attached to the pulley block through the movable and fixed blocks of the chain hoist, attach one end of the chain passing through the damper mounted on the bow of the float to the hook hook of the chain hoist, and attach the other end of the chain to the horizontal plate with counterweight, and secure the stop below the damper.

На фиг. 1, 2 и 3 показана схема предлагаемой поплавковой волновой электростанции и положение поплавковой электростанции на спокойной поверхности воды. На фиг. 4 - работа поплавковой волновой электростанции при подъеме поплавка на гребень волны. На фиг. 5 показана работа поплавковой волновой электростанции при спуске поплавка с гребня волны. На фиг. 6 показана поплавковая волновая электростанция с мультипликатором. На фиг. 7 показана схема поплавковой волновой электростанции с двумя погружными пластинами в качестве «плавучего якоря», с установленным на палубе полиспастом. На фиг. 8 показана поплавковая волновая лектростанция с погружными обечайками. На фиг. 9 показана поплавковая волновая электростанция с установленным на палубе полиспастом.In FIG. 1, 2 and 3 show a diagram of the proposed float wave power plant and the position of the float power plant on a calm surface of the water. In FIG. 4 - operation of the float wave power plant when lifting the float to the crest of the wave. In FIG. Figure 5 shows the operation of a float wave power plant during the descent of a float from a wave crest. In FIG. 6 shows a float wave power station with a multiplier. In FIG. 7 shows a diagram of a float wave power plant with two submersible plates as a “floating anchor”, with a chain hoist mounted on the deck. In FIG. 8 shows a float wave power plant with submersible shells. In FIG. 9 shows a float wave power station with a tackle mounted on deck.

На фиг. 1 показан вид поплавковой волновой электростанции с носовой части, на фиг. 2 сечение между корпусами поплавка по линии А-А, а на фиг. 3 вид сверху. Изображенная на фиг. 1, 2 и 3 поплавковая волновая электростанция имеет двухкорпусной герметичный поплавок 1, разделенный водонепроницаемыми переборками на отсеки. Каждый корпус поплавка 1 имеет киль 2. Корпусы поплавка 1 соединены общей палубой 3. На каждом корпусе поплавка в кормовой части закреплен парус 4. В кормовой части поплавковой волновой электростанции на палубе 3 установлен блок 5, через который переброшена трос 6 (возможно также канат или цепь). Один конец троса 6 прикреплен к маятнику 7, погруженному в воду, а другой конец троса 6 намотан на барабан 8. На одной оси с барабаном 8 установлен барабан 9, на который намотан конец троса (каната или цепи) 10, при этом направление намотки троса 10 на барабан 9 противоположное направлению намотки троса 6 на барабан 8. Трос 10 переброшен через блок 11, установленный на палубе 3 в носовой части, и к концу троса 10 на стропах 12 прикреплена горизонтально расположенная пластина 13. В центре к пластине 13 прикреплен противовес 14, который удерживает пластину 13 в горизонтальном положении. К палубе 3 в кормовой части прикреплен демпфер 15, который выполнен, например, в виде плоской пружины. Можно также выполнить демпфер в виде стальной цилиндрической пружины или обрезиненного тора. Трос 6 проходит через проушину в демпфере 15. На тросе 6 закреплен упорный диск 16, диаметр которого больше диаметра проушины в демпфере 15. В носовой части к палубе 3 прикреплен демпфер 17. Через проушину в демпфере 17 проходит трос 10. На тросе 10 закреплен упорный диск 18, диаметр которого больше диаметра проушины в демпфере 17. К общему валу барабанов 8 и 9 присоединен вал электрического генератора 19.In FIG. 1 shows a view of a float wave power station from the bow; FIG. 2 is a section between the float bodies along line AA, and in FIG. 3 top view. Depicted in FIG. 1, 2 and 3, the float wave power station has a double-shell sealed float 1, divided by watertight bulkheads into compartments. Each body of the float 1 has a keel 2. The bodies of the float 1 are connected by a common deck 3. A sail 4 is fixed on each aft of the float in the aft part. Block 5 is installed on the aft of the float wave power station on deck 3, through which a cable 6 is thrown (a rope or chain). One end of the cable 6 is attached to a pendulum 7 immersed in water, and the other end of the cable 6 is wound on the drum 8. On the same axis as the drum 8 is a drum 9, on which the end of the cable (rope or chain) 10 is wound, while the direction of winding the cable 10 onto the drum 9 opposite the direction of winding the cable 6 onto the drum 8. The cable 10 is thrown through a block 11 mounted on deck 3 in the bow, and a horizontally located plate 13 is attached to the end of the cable 10 on the slings 12. In the center, a counterweight 14 is attached to the plate 13 which holds plate 13 in th in a horizontal position. A damper 15 is attached to the deck 3 in the aft part, which is made, for example, in the form of a flat spring. You can also make a damper in the form of a steel coil spring or rubberized torus. The cable 6 passes through the eye in the damper 15. A thrust disk 16 is fixed on the cable 6, the diameter of which is larger than the diameter of the eye in the damper 15. A damper 17 is attached to the deck 3 through the eye. The cable 10 passes through the eye in the damper 17. a disk 18, the diameter of which is larger than the diameter of the eye in the damper 17. A shaft of an electric generator 19 is connected to the common shaft of the drums 8 and 9.

Поплавковая волновая электростанция работает следующим образом. Вес маятника 7 должен превышать вес пластины 13 с противовесом 14. Пластина 13 должна быть легкой, например, выполнена из плотной ткани, натянутой на каркас, либо из тонкого листа стали. Маятник 7 своим весом создает силу натяжения троса 6, сматывая трос 6 с барабана 8. Одновременно барабан 9, вращаясь вместе с барабаном 8, наматывает трос 10 и поднимает пластину 13 с противовесом 14. В исходном состоянии, при отсутствии волны опускание маятника 7 и подъем пластины 13 с противовесом 14 продолжается до тех пор, пока упорный диск 18, закрепленный на тросе 10, не упрется в демпфер 17. Демпфер 17 должен быть достаточно жестким, чтобы остановить подъем пластины 13, и мягким, чтобы демпфировать возможные удары упорного диска 18 о демпфер 17 при работе на волне. Положение элементов электростанции при отсутствии волн не изменяется и электроэнергия не вырабатывается.Float wave power plant operates as follows. The weight of the pendulum 7 must exceed the weight of the plate 13 with the counterweight 14. The plate 13 should be light, for example, made of a dense fabric stretched over the frame, or of a thin sheet of steel. The pendulum 7 with its weight creates the tension force of the cable 6, reeling the cable 6 from the drum 8. At the same time, the drum 9, rotating together with the drum 8, winds the cable 10 and raises the plate 13 with counterweight 14. In the initial state, in the absence of a wave, lowering the pendulum 7 and raising the plate 13 with the counterweight 14 continues until the thrust disk 18, mounted on the cable 10, abuts against the damper 17. The damper 17 must be rigid enough to stop the plate 13 from rising, and soft to damp the possible impacts of the thrust disk 18 about damper 17 when working e on the wave. The position of the elements of the power plant in the absence of waves does not change and electricity is not generated.

При подходе волны носовая часть поплавка 1 под действием силы Архимеда всплывает на гребень волны (фиг. 4). Гидравлическое сопротивление, действующее на пластину 13 при перемещении пластины 13 в вертикальном направлении, и присоединенная масса воды не позволяет пластине 13 перемещаться вверх вместе с корпусом 1. За счет силы гидравлического сопротивления, действующего на пластину 13, длина части троса 10 от пластины 13 до блока 11 увеличивается, трос 10 сматывается с барабана 9, вращая барабаны 9, 8 и ротор генератора 19. При этом трос 6 наматывается на барабан 8, поднимая маятник 7. При вращении ротора электрический генератор 19 преобразует механическую энергию в электрическую энергию, которую можно снять с обмотки статора генератора 19.When the wave approaches, the bow of the float 1, under the action of the Archimedes force, emerges on the crest of the wave (Fig. 4). The hydraulic resistance acting on the plate 13 when moving the plate 13 in the vertical direction, and the attached mass of water does not allow the plate 13 to move upward together with the housing 1. Due to the force of the hydraulic resistance acting on the plate 13, the length of the cable portion 10 from the plate 13 to the block 11 increases, the cable 10 is wound from the drum 9, rotating the drums 9, 8 and the rotor of the generator 19. In this case, the cable 6 is wound on the drum 8, raising the pendulum 7. When the rotor rotates, the electric generator 19 converts the mechanical energy energy to electric energy, which can be removed from the stator winding of the generator 19.

При спуске поплавка 1 с гребня волны (фиг. 5) носовая часть поплавка 1 опускается. Пластина 13, из-за действующих на нее сил гидравлического сопротивления, опускается медленнее носовой части поплавка 1 и натяжение троса 10 уменьшается. Под действием силы тяжести маятник 7 опускается и трос 6 сматывается с барабана 8, вращая барабан 8. Вместе с барабаном 8 вращается барабан 9 и ротор генератора 19. Барабан 9 наматывает ослабевший трос 10, а генератор 19 преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую.When lowering the float 1 from the crest of the wave (Fig. 5), the bow of the float 1 is lowered. Plate 13, due to the forces of hydraulic resistance acting on it, lowers more slowly than the bow of the float 1 and the tension of the cable 10 decreases. Under the influence of gravity, the pendulum 7 lowers and the cable 6 winds off the drum 8, rotating the drum 8. Together with the drum 8, the drum 9 and the rotor of the generator 19 rotate. The drum 9 winds the weakened cable 10, and the generator 19 converts the mechanical energy of rotation of the rotor into electrical energy.

Как видно из описания предлагаемой поплавковой волновой электростанции в отличие от прототипа для работы электростанции не нужен установленный на дне водоема якорь. Пластина 13 с противовесом 14 во время колебания на волнах корпуса 1 в вертикальном направлении остается примерно в одном и том же положении и служит «плавучим якорем». Таким образом, предлагаемая поплавковая волновая электростанция способна работать в открытом море с большими глубинами.As can be seen from the description of the proposed float wave power plant, unlike the prototype, the anchor is not needed for the operation of the power plant. The plate 13 with the counterweight 14 during oscillation on the waves of the housing 1 in the vertical direction remains approximately in the same position and serves as a “floating anchor”. Thus, the proposed float wave power plant is able to operate in the open sea with great depths.

Как и в прототипе для увеличения частоты вращения электрического генератора 19 и уменьшения массы и габаритов генератора между осью барабанов 8 и 9 и ротором генератора 19 можно установить мультипликатор 20 (фиг. 6).As in the prototype, to increase the speed of the electric generator 19 and reduce the mass and dimensions of the generator between the axis of the drums 8 and 9 and the rotor of the generator 19, you can install the multiplier 20 (Fig. 6).

Мощность поплавковой волновой электростанции зависит от силы гидравлического сопротивления, действующей на пластину 13 и трос 10 при колебаниях поплавка 1 на волнах, и для работы волновой поплавковой электростанции большой мощности необходима пластина 13 большой площади, на которую при вертикальном перемещении будет действовать большая сила гидравлического сопротивления. Пластина большой площади будет создавать технологические сложности при ее подъеме на палубу электростанции и перевозке. Для уменьшения площади пластины 13 к ней можно прикрепить дополнительно одну или большее число пластин, смещенных относительно друг друга в вертикальном направлении. На фиг. 7 к пластине 13 с помощью стержней 21 прикреплена дополнительная пластина 22. При этом противовес 14, обеспечивающий горизонтальное положение пластин 13 и 22, должен быть прикреплен к нижней пластине 22. При колебаниях поплавка 1 и вертикальном перемещении пластин 13 и 22 силы гидравлического сопротивления, действующие на пластины 13 и 22, суммируются, поэтому для получения одинаковой силы гидравлического сопротивления площадь каждой из пластин 13 и 22 на фиг .7 можно уменьшить по сравнению с площадью одной пластины 13 на фиг. 1-3.The power of the float wave power plant depends on the hydraulic resistance force acting on the plate 13 and the cable 10 when the float 1 vibrates on the waves, and for the operation of the wave float power plant of high power, a large plate 13 is required, which will have a large hydraulic resistance force during vertical movement. A large-area plate will create technological difficulties when it is raised to the deck of a power plant and transported. To reduce the area of the plate 13, it is possible to attach an additional one or more plates displaced relative to each other in the vertical direction. In FIG. 7, an additional plate 22 is attached to the plate 13 using the rods 21. In this case, the counterweight 14, providing the horizontal position of the plates 13 and 22, must be attached to the lower plate 22. When the float 1 oscillates and the plates 13 and 22 move vertically, the hydraulic resistance forces acting on the plates 13 and 22 are summed, therefore, to obtain the same hydraulic resistance, the area of each of the plates 13 and 22 in Fig. 7 can be reduced in comparison with the area of one plate 13 in Fig. 1-3.

Мощность поплавковой волновой электростанции можно увеличить за счет увеличения силы гидравлического сопротивления, действующей на пластины 13 и 22 и приложенной к тросу 10. Для этого каждую из пластин 13 и 22 можно заменить на две обечайки 23, 24, вместо пластины 13, и обечайки 25, 26 вместо пластины 22, вогнутые в различные стороны и соединенные вместе стержнями 21 (фиг. 8). Вогнутая форма обечаек 23, 24, 25 и 26 увеличит гидравлическое сопротивление, действующее на обечайки 23-26 при колебаниях поплавка 1 на волнах, и приложенное к тросу 10. Увеличение силы, приложенной к тросу 10, увеличивает механическую энергию, которую электрический генератор 19 преобразует в электрическую, значит, мощность поплавковой волновой электростанции увеличивается.The power of the float wave power plant can be increased by increasing the hydraulic resistance force acting on the plates 13 and 22 and applied to the cable 10. For this, each of the plates 13 and 22 can be replaced with two shells 23, 24, instead of the plate 13, and the shell 25, 26 instead of the plate 22, concave in different directions and connected together by rods 21 (Fig. 8). The concave shape of the shells 23, 24, 25 and 26 will increase the hydraulic resistance acting on the shells 23-26 when the float 1 oscillates on the waves and applied to the cable 10. An increase in the force applied to the cable 10 increases the mechanical energy that the electric generator 19 converts into electric, which means that the power of the float wave power plant increases.

Массу и габариты маятника 7, а также генератора 19 при той же самой мощности поплавковой волновой электростанции можно снизить при использовании полиспаста (фиг. 9), который состоит из установленной в носовой части поплавка 1 стойки 27 с неподвижными блоками 28 и крюкового захвата 29 с подвижными блоками 30. Трос 10, намотанный на барабан 9, проходит через неподвижные блоки 28 и подвижные блоки 30 и прикреплен к стойке 27. Крюковый захват 29 прикреплен к цепи 31, к концу которой присоединены стропы 12. При колебаниях поплавка 1 на волне обечайки 23-26 удерживается силами гидравлического сопротивления примерно на одной глубине. Расстояние от стойки 27 до крюкового захвата 29 изменяется, что вызывает смещение троса 10 на блоках 28 и 29. Поскольку на фиг. 7 используется скоростной полиспаст с передаточным числом 4, смещение троса 10 будет в 4 раза больше, чем смещение крюкового захвата 29 относительно стойки 21. Увеличение смещения троса 10 приведет к увеличению частоты вращения барабанов 8 и 9 с ротором электрического генератора 19, и следовательно уменьшению массы и габаритов генератора 19. Кроме того, при увеличении смещения троса 10 увеличится смещение троса 6 и амплитуда перемещения маятника 7, значит, для поплавковой волновой электростанции можно будет уменьшить вес маятника 7.The mass and dimensions of the pendulum 7, as well as the generator 19 at the same power of the float wave power station, can be reduced by using a pulley (Fig. 9), which consists of a rack 27 installed in the bow of the float 1 with fixed blocks 28 and hook grip 29 with movable blocks 30. The cable 10, wound on the drum 9, passes through the fixed blocks 28 and the movable blocks 30 and is attached to the rack 27. The hook grip 29 is attached to the chain 31, to the end of which the slings are connected 12. When the float 1 oscillates on the wave of the shell 23- 26 holding tsya forces hydraulic resistance at about the same depth. The distance from the strut 27 to the hook grip 29 varies, which causes the cable 10 to shift on blocks 28 and 29. Since in FIG. 7 a high-speed pulley block with a gear ratio of 4 is used, the displacement of the cable 10 will be 4 times greater than the displacement of the hook grip 29 relative to the rack 21. An increase in the displacement of the cable 10 will increase the speed of the drums 8 and 9 with the rotor of the electric generator 19, and consequently the weight and the dimensions of the generator 19. In addition, with an increase in the displacement of the cable 10, the displacement of the cable 6 and the amplitude of movement of the pendulum 7 will increase, which means that the weight of the pendulum 7 can be reduced for the float wave power station.

Предлагаемая поплавковая волновая электростанция может быть использована для получения электроэнергии в открытом море при дрейфе электростанции, где глубины не позволяют использовать установку электростанции на якоре. Электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, может использоваться, например, для работы опреснительной установки и хранения пресной воды в трюмах поплавка, либо для электролиза воды и получения водорода и кислорода, которые также можно накапливать во внутренних помещениях поплавка.The proposed float wave power plant can be used to generate electricity in the open sea during the drift of the power plant, where the depths do not allow the use of the power plant installation at anchor. The electricity generated at the power plant can be used, for example, to operate a desalination plant and store fresh water in the holds of the float, or to electrolyze water and produce hydrogen and oxygen, which can also be accumulated in the interior of the float.

Claims (4)

1. Поплавковая волновая электростанция, содержащая обтекаемый герметичный поплавок удлиненной формы, электрический генератор, ротор которого соединен с осью двух барабанов, на один из которых намотан трос, переброшенный через блок, установленный на кормовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к вертикальному маятнику, а на другой барабан намотан трос, переброшенный через блок, установленный на носовой части поплавка, при этом направление намотки тросов на барабаны противоположное, мультипликатор, отличающаяся тем, что на конце троса, переброшенного через блок, установленный на носовой части поплавка, с помощью строп прикреплена горизонтально расположенная пластина с противовесом, а на поплавке в носовой и кормовой частях закреплены демпферы, через которые проходят тросы, прикрепленные к маятнику и к горизонтально расположенной пластине с противовесом, и на каждом тросе ниже демпферов закреплены упоры.1. A float wave power plant containing an elongated streamlined hermetic float, an electric generator whose rotor is connected to the axis of two drums, one of which is wound with a cable thrown through a block mounted on the aft part of the float, and the end of this cable is attached to a vertical pendulum, and on another drum a cable is wound, thrown through a block mounted on the bow of the float, while the direction of winding the cables on the drums is the opposite, a multiplier, characterized in that at the end e a cable thrown through a block mounted on the bow of the float, slings are attached to a horizontally mounted plate with a counterweight, and dampers are fixed to the float in the bow and aft parts, through which cables are attached to the pendulum and to a horizontal plate with a counterweight, and on each cable below the dampers fixed stops. 2. Поплавковая волновая электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что на конце троса, переброшенного через блок, установленный на носовой части поплавка, с помощью строп прикреплены две или более горизонтально расположенные пластины, смещенные в вертикальном направлении и соединенные стержнями, при этом противовес прикреплен к нижней пластине.2. The float wave power plant according to claim 1, characterized in that at the end of the cable thrown through a block mounted on the bow of the float, two or more horizontally arranged plates are attached with slings, shifted in the vertical direction and connected by rods, while the counterweight attached to the bottom plate. 3. Поплавковая волновая электростанция, содержащая обтекаемый герметичный поплавок удлиненной формы, электрический генератор, ротор которого соединен с осью двух барабанов, на один из которых намотан трос, переброшенный через блок, установленный на кормовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к вертикальному маятнику, а на другой барабан намотан трос, переброшенный через блок, установленный на носовой части поплавка, при этом направление намотки тросов на барабаны противоположное, мультипликатор, отличающаяся тем, что на конце троса, переброшенного через блок, установленный на носовой части поплавка, с помощью строп прикреплены горизонтально расположенные одна или более пар обечаек, вогнутых в разные стороны, при этом противовес прикреплен к нижней обечайке, а на поплавке в носовой и кормовой частях закреплены демпферы, через которые проходят тросы, прикрепленные к маятнику и обечайкам, и на каждом тросе ниже демпферов закреплены упоры.3. A float wave power plant containing an elongated streamlined hermetic float, an electric generator whose rotor is connected to the axis of two drums, one of which is wound with a cable thrown through a block mounted on the aft part of the float, and the end of this cable is attached to a vertical pendulum, and on another drum a cable is wound, thrown through a block mounted on the bow of the float, while the direction of winding the cables on the drums is the opposite, a multiplier, characterized in that at the end e of the cable thrown through a block mounted on the bow of the float, using slings attached are one or more pairs of shells concave in different directions, while the counterweight is attached to the lower shell, and dampers are fixed on the float in the bow and stern which pass the cables attached to the pendulum and shells, and on each cable below the dampers fixed stops. 4. Поплавковая волновая электростанция, содержащая обтекаемый герметичный поплавок удлиненной формы, электрический генератор, ротор которого соединен с осью двух барабанов, на первый из которых намотан трос, переброшенный через блок, установленный на кормовой части поплавка, и конец этого троса прикреплен к вертикальному маятнику, отличающаяся тем, что на носовой части поплавка установлена стойка, на стойке установлены неподвижные блоки полиспаста, а подвижные блоки полиспаста закреплены на крюковой обойме, и через подвижные и неподвижные блоки полиспаста переброшен трос, один конец которого прикреплен к стойке полиспаста, а другой намотан на второй барабан, при этом направление намотки тросов на барабаны противоположное, а к гаку крюковой обоймы полиспаста прикреплен конец цепи, к другому концу которой с помощью строп прикреплены горизонтально расположенные одна или более пар обечаек, вогнутых в разные стороны, при этом к нижней обечайке прикреплен противовес, а на поплавке в носовой и кормовой частях закреплены демпферы, через которые проходят трос, прикрепленный к маятнику, и цепь, прикрепленная к гаку крюковой обоймы полиспаста, и на тросе и цепи ниже демпферов закреплены упоры.4. A float wave power plant containing an elongated streamlined hermetic float, an electric generator whose rotor is connected to the axis of two drums, the first of which is wound with a cable thrown through a block mounted on the aft part of the float, and the end of this cable is attached to a vertical pendulum, characterized in that a stand is installed on the bow of the float, fixed pulley blocks are mounted on the rack, and the movable pulley blocks are fixed to the hook clip, and through the movable and fixed tackle blocks are thrown by a cable, one end of which is attached to the tackle stand and the other is wound on the second drum, the direction of winding the cables on the drums is opposite, and the end of the chain is attached to the hook hook of the tackle pulley, to the other end of which are horizontally attached with slings one or more pairs of shells, concave in different directions, while a counterweight is attached to the lower shell, and dampers are fixed on the float in the bow and stern parts, through which a cable attached to ayatniku, and the chain attached to the hook block gaku pulley block, and on the rope and chain stoppers mounted below the damper.
RU2016104256A 2016-02-09 2016-02-09 Float wave power plant (versions) RU2669331C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104256A RU2669331C2 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Float wave power plant (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104256A RU2669331C2 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Float wave power plant (versions)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016104256A RU2016104256A (en) 2017-08-14
RU2016104256A3 RU2016104256A3 (en) 2018-06-25
RU2669331C2 true RU2669331C2 (en) 2018-10-10

Family

ID=59633100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104256A RU2669331C2 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Float wave power plant (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669331C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205664U1 (en) * 2021-05-25 2021-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» Float wave power plant

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790058A (en) * 1929-07-17 1931-01-27 Frank W Morse Tide and wave motor
SU1460394A1 (en) * 1987-05-11 1989-02-23 Agafonov Vyacheslav M Wave-driven power plant
RU2305794C2 (en) * 2005-06-27 2007-09-10 Виктор Иванович Волкович Wave power plant
CN200999690Y (en) * 2006-12-28 2008-01-02 卢国林 Cable pulley type sea energy conversion device
US20100122529A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 William Steven Kroll Kinetically balanced bi-direction rotational wave energy converter
US20120013127A1 (en) * 2009-04-08 2012-01-19 Igor Nikolaevich Shpinev Wave power plant
RU2567916C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Алексей Петрович Сеньков Float wave power plant (versions)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1790058A (en) * 1929-07-17 1931-01-27 Frank W Morse Tide and wave motor
SU1460394A1 (en) * 1987-05-11 1989-02-23 Agafonov Vyacheslav M Wave-driven power plant
RU2305794C2 (en) * 2005-06-27 2007-09-10 Виктор Иванович Волкович Wave power plant
CN200999690Y (en) * 2006-12-28 2008-01-02 卢国林 Cable pulley type sea energy conversion device
US20100122529A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 William Steven Kroll Kinetically balanced bi-direction rotational wave energy converter
US20120013127A1 (en) * 2009-04-08 2012-01-19 Igor Nikolaevich Shpinev Wave power plant
RU2567916C1 (en) * 2014-09-22 2015-11-10 Алексей Петрович Сеньков Float wave power plant (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205664U1 (en) * 2021-05-25 2021-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» Float wave power plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016104256A (en) 2017-08-14
RU2016104256A3 (en) 2018-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5858241B2 (en) Device for generating electrical energy from waves
RU2567916C1 (en) Float wave power plant (versions)
US9822767B2 (en) Floating-body type wind turbine power generating apparatus and method of transporting components of the same
JP6476443B2 (en) Wave power generation system and transmission body and rotation conversion unit used therefor
JP2022000582A (en) Device for converting wave energy into electric energy and arrangement method of the same
US20080053084A1 (en) Method and Apparatus for Utilising Wave Energy
WO2009064328A1 (en) Water wave-based energy transfer system
KR20090038455A (en) Wave energy converter
WO1984002162A1 (en) Wave power converter
WO2015045055A1 (en) Wave-power generation system, and transmission body and rotation conversion unit used therefor
EP2400146A2 (en) Float for an offshore pendulum generator
KR20090080275A (en) Seawater-power generating method and apparatus
EA038248B1 (en) Flywheel energy storage device and method of its use
CN114313108A (en) Ocean profile buoy that stability is high
JP5875722B2 (en) Wave power generator and mooring system for power generation
AU2017385006B2 (en) Inertial wave energy converter
RU2669331C2 (en) Float wave power plant (versions)
US8810056B2 (en) Ocean wave energy converter utilizing dual rotors
NO311371B1 (en) Device for extracting energy from water movements
RU2692187C1 (en) Float wave power station
US3922013A (en) Wave motor
KR20140040718A (en) Apparatus and method for converting movement into energy
RU141126U1 (en) WAVE BALLAST-PENDULUM POWER PLANT
KR101418677B1 (en) Electric power generating apparatus using wave force for ship and ship with the same
RU158924U1 (en) WAVE ELECTRICAL INSTALLATION