ВОЛНОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
WAVE PLANT FOR OBTAINING ELECTRIC ENERGY

Изобретение относится к области гидроэнергетики и предназначено для получения электрической энергии путем преобразования кинетической энергии морских волн в электрическую энергию.
Известна речная береговая гидроэлектростанция, содержащая корпус, выполненный в виде бетонированного берега, наполовину размещенную в корпусе лопастную турбину, расположенную на оси, установленной в бетонном основании корпуса, муфту и генератор (патент РФ №2020260, МКИ F03B 7/00, опубликован 1994.09.30). Корпус указанной гидроэлектростанции снабжен направляющими, размещенными за колесом ниже по течению реки, и перегородкой с поплавками, установленной с возможностью перемещения по направляющим. Причем ось турбины расположена вертикально, муфта и генератор размещены над уровнем реки, а ширина лопастей турбины выполнена больше разности максимального и минимального уровней реки. Однако указанная конструкция гидроэлектростанции не позволяет полностью использовать силу потока воды, так как в рабочую зону попадает одновременно только половина лопастей турбины, что снижает КПД (коэффициент полезного действия) конструкции. Кроме того, данная конструкция гидроэлектростанции зависит от уровня воды на реке.
Известна волновая энергетическая установка, состоящая из волноприемника, желоба, рабочих колес, маховика и генератора (патент РФ №2227844, МКИ F03B 13/18, F03В 13/22). Рабочий орган выполнен в виде трех колес с лопастями, которые установлены над горизонтальным желобом, по которому движется вспененная волна, при этом рабочие колеса способны подниматься над желобом в зависимости от высоты волны. Рабочие колеса передают крутящий момент маховику через цепные передачи и обгонные муфты. Маховик накапливает энергию, тем самым сглаживает периодичность набегания волн и равномерно передает вращение генератору с помощью автоматического вариатора скорости. Волноприемник снабжен подводным волноломом, плиты которого способны изменять глубину погружения, для создания условий обрушения волн любой высоты в нужной точке у рабочего колеса.
Наиболее близким техническим решением является волновая установка, содержащая рабочее колесо, генератор и волноприемник, расположенный за рабочим колесом по направлению волн (DE 4438400 А1, 02.05.1996, F03B 7/00).
Недостатком данных конструкций волновой установки является то, что при работе не используется обратная сила волны, что не позволяет получить максимальное количество электрической энергии.
Задачей изобретения является наиболее полное использование кинетической энергии морских волн при производстве электроэнергии.
В заявляемом изобретении это достигается за счет того, что в волновой установке, содержащей рабочее колесо, генератор и волноприемник, расположенный за рабочим колесом по направлению волн, согласно изобретению волноприемник одним концом шарнирно соединен с опорой на берегу, а вторым с помощью держателей жестко соединен с понтоном, при этом рабочее колесо с помощью держателей жестко закреплено на понтоне.
На фиг.1 изображена волновая установка, общий вид, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - вид сверху.
Волновая установка содержит рабочее колесо 1, которое с помощью подшипника 2 соединено с генератором 3, а с помощью держателей 4 жестко закреплено на понтоне 5. Волноприемник 6 расположен за рабочим колесом по направлению волн и одним концом с помощью шарнира 7 соединен с опорой 8 на берегу, а вторым - держателями 4 жестко соединен с понтоном 5.
Волновая установка работает следующим образом. Приходящая волна поднимается с помощью понтона 5 на рабочее колесо 1, что придает ему вращательное движение. Затем волна переходит на волноприемник 6, движется до его конца, а затем скатывается в обратную сторону по волноприемнику 6 к нижней части рабочего колеса 1, заставляя его вращаться. Между рабочим колесом 1 и волноприемником 6 имеется зазор, равный половине радиуса рабочего колеса 1. Вся энергия волны передается на механическую энергию вращения рабочего колеса 1, которое соединено с генератором 3 через подшипник 2. Понтон 5 способствует поднятию рабочего колеса 1, чтобы ось рабочего колеса 1 всегда находилась над уровнем воды. Кроме того, понтон 5 способствует поднятию высоты волны.
Предлагаемая конструкция волновой установки позволяет максимально использовать энергию движения морской волны и тем самым повысить количество вырабатываемой электроэнергии.