початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2287717

СИСТЕМА ДЛЯ ВИРОБЛЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Ім'я винахідника: Ліндберг Бйорн (SE)
Ім'я патентовласника: Вотер кросингів, ІНК. (SE)
Адреса для листування: 129010, Москва, вул. Б.Спасская, 25, стор.3, ТОВ "Юридична фірма Городиський і Партнери", пат.пов. Г.Б. Єгорової, рег.№ 513
Дата початку дії патенту: 2002.01.17

Система для вироблення електроенергії в основному за рахунок використання морських течій, яка містить тіло обертання, що має передню вхідні сторону і задню вихідну сторону, щонайменше, один елемент передачі, що з'єднує вхідні сторону з генератором. Тіло обертання має звужується у вигляді конуса і / або цибулини ділянку, який проходить в напрямку вхідної сторони від по суті циліндричного вузької ділянки, а й ділянку конічного і / або увігнутого або плоского перетину, що проходить в протилежному напрямку від вихідний боку. Вузька ділянка тіла обертання має розташовані з проміжками один від одного по колу турбінні лопатки, які виконані з можливістю забезпечення обертання тіла обертання, вільний передній кінець якого прикріплений до елементу передачі і служить для передачі руху обертання на генератор. Внутрішня поверхня зовнішньої стінки тіла обертання має лопатки, розташовані по колу і призначені для усунення тертя, створюваного знаходиться всередині тіла обертання рідиною. Конструкція системи дозволяє підвищити ККД при відносно низьких витратах.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до системи для вироблення електроенергії, в основному за рахунок використання морських течій, яка містить тіло обертання, що має передню вхідні сторону і задню вихідну сторону, і щонайменше один елемент передачі, що з'єднує вхідні сторону з генератором.

Відомі раніше способи і системи для вироблення електроенергії за рахунок використання морських течій виявилися дорогими. Крім того, їх ефективність була низькою через те, що енергія, що виробляється з використанням таких систем, часто вже не виправдовувала витрачені капіталовкладення.

Завданням цього винаходу є створення системи для вироблення електроенергії в основному за рахунок морських течій, яка є більш ефективною і економічною і може бути виготовлена ​​при відносно низьких витратах. Ця система містить тіло обертання, яке забезпечує отримання істотно більше енергії, ніж це було можливо в відомих раніше системах. Завдяки хорошій пристосовності ця система може бути встановлена ​​в таких місцях в море, де є найбільш сильні морські течії. Відмінні характеристики винаходу викладені в формулі винаходу.

Технічний результат досягається за допомогою системи для вироблення електроенергії, в основному за рахунок використання морських течій, яка містить тіло обертання, що має передню вхідні сторону і задню вихідну сторону, щонайменше один елемент передачі, що з'єднує вхідні сторону з генератором і проходить в напрямку вхідної сторони від по суті циліндричного вузької ділянки, щонайменше одну ділянку, звужується у вигляді конуса і / або цибулини, при цьому вузьку ділянку має розташовані з проміжками один від одного по колу турбінні лопатки, які виконані з можливістю забезпечення обертання тіла обертання, вільний передній кінець якого прикріплений до елементу передачі і служить для передачі руху обертання на генератор, і внутрішня поверхня зовнішньої стінки тіла обертання має лопатки, розташовані по колу і призначені для усунення тертя, створюваного знаходиться всередині тіла обертання рідиною.

Тіло обертання відповідно до винаходу може мати конічну і / або увігнуту або плоску секцію, що проходить в напрямку, протилежному вихідний стороні.

Переважно, вхідні кути турбінних лопаток виконані змінними.

Переважно, тіло обертання містить елемент подачі рідини, виконаний з можливістю утримання тіла обертання в правильному плавучому положенні при зміні інтенсивності морських течій.

Згідно варіанту здійснення винаходу тіло обертання встановлено в має вигляд сопла кожух, який по суті має форму пісочного годинника, причому стінки кожуха розходяться від звуженої центральної секції кожуха, при цьому тіло обертання встановлено в кожусі з можливістю обертання. Кожух має квадратний поперечний переріз.

Лопатки, встановлені на внутрішній поверхні зовнішньої стінки тіла обертання, одночасно є ребрами для підвищення жорсткості зовнішньої стінки.

Переважно, вузьку ділянку тіла обертання містить усеченное конічне тіло, підтримуване турбінними лопатками і проходить навколо вузької ділянки, причому сходяться боку конічного тіла, звернені до вузького ділянці, утворюють тунельний елемент, обмежений конусним ділянкою тіла обертання і передньою стороною усіченого тіла і звужується в напрямку лопаток , захоплюючий морські течії і спрямовує їх до лопаток через проміжки між ними.

Згідно винаходу тіло обертання є основною істотною особливістю винаходу, яке приводиться в обертання за допомогою морських течій в тому місці, де буде розміщена система.

Обертання тіла обертання може бути оптимізовано за рахунок регулювання кутів лопаток, які розташовані навколо вузької ділянки тіла обертання. Тіло обертання утримується на заданому рівні занурення в море за допомогою елемента передачі, який і передає рух обертання на генератор. За рахунок спеціальної форми тіла обертання отримують дуже високу ефективність перетворення повільних течій великих обсягів води. Передача енергії обертання від тіла обертання на генератор проводиться за допомогою елемента передачі, або за рахунок прямої передачі виробленої електричної енергії, або за допомогою накопичення цієї енергії. Система містить насос або компресор, які підтримують тіло обертання в правильному положенні, яке забезпечується за рахунок енергії, що виробляється, в поєднанні з лопатками, які розташовані по колу тіла обертання. Такий насос або компресор використовується для регулювання ступеня заповнення водою тіла обертання, що впливає на стан обертання тіла обертання в море. Для виключення тертя рідини, яка знаходиться всередині тіла обертання і для регулювання його ступеня заповнення, внутрішня поверхня зовнішньої стінки тіла обертання забезпечена зверненими всередину лопатками, які забезпечують обертання рідини, що знаходиться всередині, разом з тілом обертання, а не створювати тертя щодо внутрішніх стінок. У такій схемі розташування лопатки і виконують функцію ребер, які підвищують жорсткість всього тіла обертання.

Деякі кращі варіанти винаходу будуть описані далі з посиланням на супровідні креслення.

На фіг.1 схематично зображено вигляд збоку системи відповідно до даного винаходу.

На фіг.2 зображено альтернативний варіант використання системи відповідно до даного винаходу.

На Фіг.3 схематично зображено поперечний переріз виду збоку тіла обертання, яке є частиною системи відповідно до даного винаходу і встановлено з можливістю обертання всередині має вигляд сопла кожуха.

На фіг.4 зображений вид з торця тіла обертання і його кожух відповідно до фіг.3.

На фіг.5 схематично зображено вигляд збоку іншого варіанту системи в відповідно до даного винаходу, де показано тіло обертання, що має передню вхідні сторону з конічним ділянкою і задню вихідну сторону з плоским ділянкою.

На фіг.6 схематично зображено є частиною системи тіло обертання, а й зміна положення по висоті (глибині) тіла обертання за рахунок зміни ступеня заповнення тіла обертання.

На фіг.7 зображено поперечний переріз вузької ділянки тіла обертання в напрямку його вхідної сторони і зображені турбінні лопатки.

На фіг.8a-8d зображені різні форми вхідний і вихідний сторін тіла обертання, а й зображені осьовий і радіальний розташування турбінних лопаток в вузькій ділянці тіла обертання.

На фіг.9a-9d зображені різні можливі види сторони впуску та випуску води.

На фіг.10 схематично зображено вигляд збоку шарнірного елемента передачі обертання, який забезпечує усунення впливу руху хвиль.

На фіг.11 зображена передача жорсткої радіальної сили за допомогою елемента передачі, з використанням шарнірного з'єднання і генератора електричного струму, який встановлений всередині тіла, причому елемент передачі утворений за допомогою жорсткого вала передачі.

На фіг.12 зображений вид збоку іншого варіанту, відповідно до якого тіло обертання навколо свого вузького ділянки утворює усічений конус, похилі бічні поверхні якого сходяться в напрямку вузької ділянки і занурюються в нього через розташовані навколо вузької ділянки лопатки або лопаті, які розташовані на заданому відстані один від одного.

На Фіг.13 зображений вид з торця тіла обертання, показаного на фіг.12.

На Фіг.14 схематично зображено тіло обертання в відповідно до даного винаходу, а й концентрація потоків.

На кресленнях показана система 1 для вироблення електроенергії, в основному за рахунок використання морських течій. Ця система містить тіло 4 обертання, що має передню вхідні сторону 2 і задню вихідну сторону 3, а і щонайменше один елемент 6 передачі, що з'єднує вхідні сторону 2 з генератором 5. Елемент 6 передачі може бути виконаний у вигляді гнучкого або жорсткого вала.

Тіло 4 (4 ', 4' ', 4' '') обертання має конічний ділянку 8 (8 ', 8' ', 8' ''), який проходить від по суті циліндричного вузької ділянки 7 (7 ', 7' ' , 7 '' ') в напрямку вхідної сторони 2 і має форму конуса і / або цибулини. Різні форми тіла 4 обертання біля вхідних 2 і вихідний 3 сторін, відповідно, показані більш детально на фіг.8a-8d і 9a-9d. Форма цибулини і тунелю, а й осьовий і радіальне розташування лопаток, які забезпечують обертання тіла обертання 4 (4 ', 4' ', 4' ''), обрані з урахуванням факторів, що визначаються середньою течією, середньою температурою і вмістом солі у воді, причому ці фактори індивідуально розраховуються для кожного обраного положення установки. У безпосередній близькості від тіла 4 (4 ', 4' ', 4' '') обертання потоки концентруються у його зовнішнього діаметра, після чого вони повертаються до своєї вихідної форми. Висота лопаток розраховується таким чином, щоб вони точно враховували це явище. Відповідні форми зовнішньої стінки тіла 4 обертання показані на фіг.8a-8d і 9a-9d. Ці форми вибираються таким чином, щоб забезпечити максимальну ефективність з урахуванням спільного впливу різної щільності води, вмісту солі у воді і швидкості течії.

Тіло 4 обертання навколо його вузької ділянки 7 забезпечено лопатками 10, які розташовані з різними проміжками один від одного і служать для забезпечення обертання тіла обертання. Вільний передній кінець тіла 4 обертання з'єднаний з елементом передачі 6 для того, щоб передавати рух обертання на генератор 5. Лопатки 10 мають регульовані вхідні кути атаки, що дозволяють встановлювати лопатки таким чином, щоб отримувати максимально можливу вихідну потужність.

Відповідно до альтернативним варіантом, який показаний більш детально на фіг.12 і 13, вузьку ділянку 7 тіла обертання містить усеченное конічне тіло 26, яке підтримується за допомогою лопаток або лопатей 10. Сходяться боку 27, 28 цього тіла звернені до вузького ділянці 7, в результаті чого утворюється елемент 29 у вигляді тунелю, захоплюючого морські течії і направляє їх до лопаток 10 через проміжки 30 між ними. Відповідно до кращим варіантом, кут установки лопаток 10 становить близько 45 °. У цьому випадку потужність, отримана за рахунок обертання тіла обертання, може бути збільшена орієнтовно на 30%.

Для орієнтації в море тіла 4 обертання, остання повинна мати елемент 11 подачі рідини, наприклад, у вигляді насоса або компресора, які утримують тіло в правильному положенні споживання енергії, спільно із засобом регулювання кута лопаток в залежності від інтенсивності морських течій. Для подальшого підвищення ефективності тіла обертання, воно може бути встановлено в кожусі 12, що має вигляд сопла, форма якого може відповідати формі пісочного годинника і стінки якого розходяться від звуженої центральної секції 13 кожуха, в якому тіло обертання встановлено з можливістю обертання на підшипниках 14, які закріплені відповідно на вході 15 і виході 16 кожуха 12. відповідно до кращим варіантом кожух 12 має квадратний поперечний переріз з більшою площею, ніж в разі круглого поперечного перерізу. Отже, такий кожух забезпечує максимальну швидкість течії, що, в свою чергу, забезпечує максимальну швидкість обертання тіла 4 обертання.

Зовнішня стінка 17 тіла 4 обертання (фіг.7) на своїй внутрішній поверхні має розташовані по колу лопатки 18, призначені для усунення тертя рідини, наприклад води, яка знаходиться всередині тіла 4 обертання. Одночасно лопатки 18 грають роль ребер, які підвищують жорсткість зовнішньої стінки 17 тіла 4 обертання. За рахунок такої конструкції, вода, що заповнює внутрішній обсяг тіла 4 обертання, братиме участь в русі обертання.

На фіг.1 показано, яким чином може бути виконана система 1 відповідно до даного винаходу. В цьому випадку система 1 має якір 20, який лежить на дні моря і від якого відходить якірний ланцюг 21, поєднана з плаваючим елементом 22. Елемент 22 має акумулятор 23 для накопичення енергії від тіла 4 обертання, яка передається від тіла обертання за допомогою елемента передачі 6 і генератора 5. З плаваючим елементом 22 і пов'язаний кабель 24, який призначений для транспортування енергії на берег. В іншому варіанті накопичена в акумуляторі 23 енергія передається на судна різного типу, які транспортують накопичену енергію в потрібне місце її споживання.

На фіг.2 схематично показана система 1 в відповідно до даного винаходу, в якій тіло 4 обертання підтримується в морському перебігу за допомогою якірного елемента 20, забезпеченого рамою 25. Остання допомагає утримувати тіло 4 обертання в заданому положенні в морському перебігу. Елемент передачі шарнірно з'єднаний з рамою 25, з якої з'єднаний і кабель 24 для передачі енергії на берег.

На фіг.10 і 11 показана система 1 в відповідно до даного винаходу, яка має інший зв'язок між тілом 4 обертання і плаваючим елементом 22. На фіг.10 показаний шарнірний елемент передачі енергії, який усуває вплив морських хвиль. На фіг.11 показано жорстке радіальне з'єднання, яке містить шарнірне з'єднання і генератор електричного струму 5, встановлений всередині тіла 4 обертання. Є і кабель для транспортування виробленої генератором 5 енергії через елемент 6 передачі, який в даному випадку виконаний у вигляді жорсткого вала.

Описані тут різні конструкції забезпечують можливість створення системи, яка має тіло обертання, окружна швидкість якого може бути збільшена радіально. При цьому великі обсяги води з малою швидкістю течії можуть бути сконцентровані для того, щоб додавати зусилля по колу.

На Фіг.14 схематично показано, як концентруються потоки у зовнішнього діаметра тіла 4 обертання, особливо в зоні вузької ділянки 7. Після проходження тіла обертання потоки знову об'єднуються і повертаються в свою вихідну форму. Тому розмір лопаток розраховується таким чином, щоб точно враховувати цей факт, що дозволяє домогтися ефективності, відповідної 16 кВт / м ^2, що в 4 рази більше в порівнянні з відомими раніше технічними рішеннями.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Система (1) для вироблення електроенергії в основному за рахунок використання морських течій, яка містить тіло (4) обертання, що має передню вхідні сторону (2) і задню вихідну сторону (3), щонайменше, один елемент (6) передачі , що з'єднує вхідні сторону (2) з генератором (5) і проходить в напрямку вхідної сторони від по суті циліндричного вузької ділянки (7), щонайменше, одну ділянку (8, 9), звужується у вигляді конуса і / або цибулини, при цьому вузьку ділянку має розташовані з проміжками один від одного по колу турбінні лопатки (10), які виконані з можливістю забезпечення обертання тіла обертання, вільний передній кінець якого прикріплений до елементу передачі (6) і служить для передачі руху обертання на генератор (5), а внутрішня поверхня зовнішньої стінки (17) тіла обертання має лопатки (18), розташовані по колу і призначені для усунення тертя, створюваного знаходиться всередині тіла обертання рідиною (19).

2. Система по п.1, що відрізняється тим, що тіло (4) обертання має конічну, і / або увігнуту, або плоску секцію, що проходить в напрямку, протилежному вихідний стороні.

3. Система по п.1, що відрізняється тим, що вхідні кути лопаток (10) виконані змінними.

4. Система по п.1, що відрізняється тим, що тіло (4) обертання містить елемент подачі (11) рідини, виконаний з можливістю утримання тіла обертання в правильному плавучому положенні при зміні інтенсивності морських течій.

5. Система по п.1, що відрізняється тим, що тіло (4) обертання укладено в має вигляд сопла кожух (12), який по суті має форму пісочного годинника, причому стінки кожуха розходяться від звуженої центральної секції (13) кожуха (12) , при цьому тіло (4) обертання встановлено в кожусі з можливістю обертання.

6. Система по п.4, що відрізняється тим, що кожух має квадратний поперечний переріз.

7. Система по п.1, що відрізняється тим, що лопатки (18) одночасно є ребрами для підвищення жорсткості зовнішньої стінки (17).

8. Система по п.1, що відрізняється тим, що вузьку ділянку (7) тіла (4) обертання містить усеченное конічне тіло (26), яка підтримується турбінними лопатками (10) і проходить навколо вузької ділянки, причому сходяться боку (27, 28) конічного тіла, звернені до вузького ділянці (7), утворюють тунельний елемент (29), обмежений конусним ділянкою (8, 9) тіла обертання і передньою стороною (27) усіченого тіла (26) і звужується в напрямку лопаток (10), захоплюючий морські течії і спрямовує їх до лопаток (10) через проміжки (30) між ними.

Версія для друку
Дата публікації 17.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів