ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для преобразования энергии морских волн в энергию водного потока высокого давления для потребителей: гидромоторов, генераторов аккумулирующих емкостей и т.п.
Во многих случаях имеется необходимость создания непрерывного потока воды высокого давления при цикличном действии энергии колебаний волны. Весьма актуальным является обеспечение живучести ВЭУ в экстремальных условиях штормового волнения.
Известна волновая энергетическая стация (ВЭС), состоящая из неподвижной опоры, установленной на дне, рычагами с шарнирной осью и приводом на пневматический насос [1]. Недостатком этой ВЭС является отсутствие штормовой защиты, так как подобного рода системы располагаются, как правило, на поверхности или над поверхностью воды.
Наиболее близким прототипом предлагаемого устройства является гидроаккумулирующая станция, содержащая резервуар, расположенный в водоеме, гидронасос, гидротурбину с генератором и ветродвигатель [2].
Техническим результатом заявленной полезной модели ВЭУ является преобразование энергии волн в энергию воды, поступающей к потребителю под давлением и защита ВЭУ во время штормового волнения при помощи ветродвигателя.
Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что ВЭУ содержит полупогруженную платформу с приводом и насосами, подвижно укрепленную на столбчатой донной опоре, а сами поплавковые элементы, снабженные килями и рычажными приводами маятникого типа, стоят на линии нормальной фронту волны на расстоянии полупериода часто встречающейся в заданной акватории волны. При этом во время штормового волнения платформа погружается и удерживается на глубине с помощью механизма, приводимого в действие роторным ветродвигателем, установленным на выступающей из воды части опоры.
Конструкция волновой энергетической установки относится к аутерическому классу волновых преобразователей с использованием рычажных систем маятникого типа [3, 4].
Установка предназначена для работы на поверхности воды с разносом поплавковых элементов с килями на расстоянии полупериода волны. При этом один из поплавков находится на гребне, а другой во впадине набегающей волны, т.е. в противофазе. Сами поплавковые элементы через рычажные маятниковые системы соединены шарнирно с полупогруженной в воду платформой, на которой установлены насосы, приводимые в движение этой рычажной системой. Насосы, в зависимости от предъявляемых требований, соединяются либо последовательно для достижения давления воды при
меньшей ее подаче, либо параллельно когда при меньшем давлении возрастает объем подаваемой воды.
Волновая энергетическая установка подвижно укреплена на столбчатой опоре, установленной на дне прибрежной зоны, и имеет возможность смещаться вдоль опоры вверх-вниз без поворота вокруг оси. Это смещение осуществляется расположенным на платформе механизмом, приводимым в действие роторным ветродвигателем, который расположен на выступающей части опоры. При экстремальных условиях штормового волнения платформа с ВЭУ погружается и удерживается на определенной глубине с помощью ветродвигателя, подключающегося при заданном уровне волнения. Платформа возвращается в исходное положение при ослаблении ветра до номинальных значений. Характерно, что в погруженном состоянии ВЭС продолжает работать (хотя и менее эффективно) при изменении гидростатического давления воды над поплавками за счет волнения на поверхности. Часть энергии ветродвигателя с помощью маломощного генератора обеспечивает питание сигнальных огней на элементах ВЭУ в ночное время.
Общий вид предложенной полезной модели волновой энергетической установки представлен на рис.1.
Основные устройства и механизмы ВЭУ расположены на платформе 1, подвижно установленной на донной опоре 2. На платформе поплавки с килями, приводами и насосами 3 стоят в поперечном фронту волны направлении, а расстояние между поплавками 4 подбирается за счет смещения их вдоль рычагов 5 таким образом, чтобы один поплавок находился на гребне, а другой во впадине волны. Попеременная работа насосов обеспечивает непрерывную подачу закачиваемой воды в трубопровод 6. На выступающей над поверхностью воды части опоры установлен роторный ветродвигатель 7, на валу которого имеется устройство подключения механизма опускания платформы 8 под воду, а также детали пороговой системы подключения ветродвигателя при превышении заданных значений штормового воздействия и система удержания платформы в погруженном состоянии во время шторма и возврата (всплытия) платформы при снижении штормового воздействия до допустимых уровней. 9 - ночные сигнальные огни ВЭУ
[1] Авторское свидетельство №2004843 5F 03 B 13/18 от 26.12.90 г.
[2] Авторское свидетельство №2007614 5F 03 B 13/00 от 16.02.90 г.
[3] Мак-Кормик. Преобразование энергии волн. Москва, Энергоатомиздат, 1985 г.
[4] В.И.Сигнарев, В.А.Акулиничев. Волновые энергетические системы в океане. Москва, Наука, 1989 г.