RO131456A0 - Complex off-shore de producere a energiei regenerabile - cerhes - Google Patents

Complex off-shore de producere a energiei regenerabile - cerhes Download PDF

Info

Publication number
RO131456A0
RO131456A0 ROA201600397A RO201600397A RO131456A0 RO 131456 A0 RO131456 A0 RO 131456A0 RO A201600397 A ROA201600397 A RO A201600397A RO 201600397 A RO201600397 A RO 201600397A RO 131456 A0 RO131456 A0 RO 131456A0
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
module
energy
aerial
cylinder
slots
Prior art date
Application number
ROA201600397A
Other languages
English (en)
Other versions
RO131456B1 (ro
Inventor
George Poteraş
Gyorgy Deak
Mihaela-Andreea Moncea
Ionel Neacşu
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare Dezvoltare Pentru Protecţia Mediului
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 Institutul Naţional De Cercetare Dezvoltare Pentru Protecţia Mediului filed Critical Institutul Naţional De Cercetare Dezvoltare Pentru Protecţia Mediului
Priority to ROA201600397A priority Critical patent/RO131456B1/ro
Publication of RO131456A0 publication Critical patent/RO131456A0/ro
Publication of RO131456B1 publication Critical patent/RO131456B1/ro

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un sistem de producere a energiei electrice pa baza efectului cumulat al mai multor surse de energie regenerabilă, cum ar fi energia hidraulică, energia eoliană şi energia solară. Sistemul conform invenţiei este constituit din două module (1 şi 2), aerian şi submers, de formă cilindrică, ce captează atât energia curenţilor de aer, cât şi energia solară şi, respectiv, energia hidraulică; modulul (1) aerian este prevăzut cu un ax (20) central, vertical, având un cuplaj (3) de multiplicare a vitezei de rotaţie, amplasat pe un spaţiu (4) tehnologic, pe axul (20) central fiind dispuse opt rânduri de palete (18) de formă trapezoidală, plasate una în prelungirea celeilalte şi în planuri perpendiculare, pe generatoarele modulului (1) aerian fiind prevăzute nişte fante (5) verticale de concentrare a curentului de aer, reglabile printr-un sistem (6) de deflectoare care au şi rolul de suport pentru nişte celule (7) fotovoltaice; modulul (2) submers este prins de modulul (1) aerian, iar spaţiul rezultat ca diferenţă dintre cele două diametre este utilizat ca un spaţiu (8) tehnologic, pe generatoarea modulului (2) submers fiind prevăzute nişte fante (9) verticale, înclinate spre pereţii interiori ai modulului (2) submers, fixarea fiind realizată cu ajutorul unui dispozitiv (10) de fixare similar platformelor marine, alcătuit din grinzi cu zăbrele tubulare, aparatura de transformare/înmagazinare a energiei electrice fiind amplasată în două spaţii (11 şi 12) tehnologice create atât la nivelul platformei dintre cele două module (1 şi 2), cât şi pe modulul (1) aerian sau pe dispozitivul (10) de fixare.

Description

COMPLEX OFF-SHORE DE PRODUCERE A ENERGIEI REGENERABILE CERHES
DESCRIEREA INVENȚIEI
Invenția de față se referă la un sistem complex de producere a energiei regenerabile în zona de coastă a mării, denumit în continuare CERHES, ee utilizează în sistem integrat trei resurse naturale pentru obținerea energiei: energia hidraulică, energia eoliană și energia solară.
Utilizarea surselor de energie regenerabilă reprezintă soluția viitorului pentru reducerea substanțială a contribuției omului la accentuarea fenomenului de efect de seră, prin dezvoltarea unor tehnologii de captare și înmagazinare a energiei produsă de vânt, valuri, soare etc. în ariile costiere se manifestă în principal trei categorii de energii regenerabile, care pot fi convertite în energie electrică: energia valurilor și a curenților subacvatici, energia eoliană și energia solară.
Energia valurilor și a curenților subacvatici reprezintă o sursă regenerabilă și inepuizabilă de energie având o multitudine de avantaje dar și dezavantaje: are caracter nepoluant, nu prezintă dificultăți în exploatare, este înmagazinată de apa care acoperă două treimi din suprafața Pământului însă, prezintă caracter discontinu datorat variației valurilor și anotimpurilor.
Energia eoliană, situată pe locul doi din punct de vedere al randamentului de producere al curentului electric după energia produsă în hidrocentrale, reprezintă o sursă importantă de energie regenerabilă însă, centralele eoliene ocupă spații importante de teren pentru desfășurare, cu un puternic impact peisagistic dar și asupra faunei. în mediul marin energia eoliană este potențată de intensitatea curenților de aer, care se manifestă într-un regim favorabil, ca durată și intensitate.
Energia solară este de asemenea o sursă intermitentă de energie datorită alternanțelor zi-noapte, iar utilizarea eficientă a ei necesită dezvoltarea unor sisteme adecvate de înmagazinare, capabile să stocheze eficient această energie. în mediul marin energia solară este amplificată semnificativ de fenomenele de reflexie a luminii.
Toate aceste particularități ale surselor regenerabile de energie sunt argumente cheie în dezvoltarea invenției, care să valorifice eu randament maxim energia oferită, rezolvând astfel unele aspecte legate de mediul înconjurător (emisiile de gaze cu efect de seră din atmosferă, evitarea riscului de întrerupere a furnizării de combustibil fosil și a instabilității economice asociată acestui risc etc.).
Deoarece valorificarea separată a celor trei surse de energie regenerabilă presupune amenajarea unor suprafețe considerabile, care au un impact semnificativ asupra mediului acvatic, producerea energiei regenerabile prin sistemul integrat CERHES, cu dezvoltare pe verticală, elimină acest neajuns important. Totodată, valorificarea concomitentă a celor trei potențiale surse de energie regenerabilă în sistemul integrat CERHES are, în raport cu instalațiile clasice, cea mai mare eficiență pe unitatea de suprafață.
Este cunoscută o instalație ce utilizează surse multiple de energie regenerabiă (W02014056049 Al) constituită din:
- Plăci segmentare la bază și un turn de susținere pe care sunt amplasate instalații de captare și utilizare a energiei valurilor prevăzute cu regulator al forței ascensionale pe principiul flotabilității, care introduce un control al forței ascensionale în procesul de pompare, având rolul de a permite stocarea energiei cinetice a valurilor sub formă de energie potențială;
- O turbină eoliană cu ax vertical și două rotoare care se rotesc în jurul unui cilindru, ce are rol de a preveni pătrunderea fluxului de aer în interior;
CV 2 ο 1 6 - - 0 0 3 9 7 0 1 -06-2016
- Dispozitiv de urmărire a soarelui cu platforme în zig-zag de diametru mare, care permite instalarea unui număr mare de colectori poziționați astfel încât cei din față să nu îi umbrească pe cei din spatele lor atunci când soarele formează un unghi mai mare de 20° cu orizontala.
Problema tehnică pe care o rezolvă sistemul integrat CERHES este randamentul mărit al captării energiei provenite din trei surse regenerabile și al transformării acesteia în energie electrică, construcție simplă și fiabilă la un preț de cost scăzut precum și impact peisagistic redus, fiind un sistem îngust dezvoltat pe verticală.
Se dă în continuare un exemplu de complex of-shore de producere a energiei regenerabile, CERHES, în legătură cu imaginile din Fig. 1 - 7 care reprezintă;
Fig. 1 - Complex off-shore de producere a energiei regenerabile;
Fig. 2 - Complex off-shore de producere a energiei regenerabile. Detaliu deflectoare;
Fig. 3 - Secțiunea A-A;
Fig. 4 - Secțiunea B-B;
Fig. 5 - Secțiunea C-C;
Fig. 6 - Sistem model hidro-eolian. Detaliu ax central - elice cu pale drepte;
Fig. 7 - Detaliu elice cu pale drepte tip I și tip II.
Elementele caracteristice figurilor reprezintă:
- Modulul aerian;
- Modulul submers;
- Cuplaj de multiplicare a mișcării de rotație;
- Spațiu tehnologic 1;
- Fantă cu lățimea de 0,20 m și lungimea de 9,55 m;
- Deflector eu lățime 0,70 - 0,80 m și lungime de 10 m;
- Celule fotovoltaice;
- Spațiu tehnologic 2;
- Fantă eu lățimea de 0,50 m și lungime de 3,50 m;
- Dispozitiv de fixare;
- Cabină control 1;
- Cabină control 2;
- Sistem prindere deflectori;
- Cremalieră;
- Casetă rulmenți axiali;
- Casetă rulmenți de presiune;
- Sistem prindere;
- Elice cu pale drepte tip 1;
- Elice cu pale drepte tip 2;
- Ax central cu φ = 0,10 m;
- Sistem prindere elice - ax central.
Modulul aerian (1) captează atât energia curenților de aer (eoliană), cât și energia solară (Fig. 1 și Fig. 2). Acest modul este de formă cilindrică având diametrul de 5m și înălțimea de lOm. Pe axul central vertical de φ = 0,lm (20) se află caseta cu rulmenți axiali (15) și un cuplaj de multiplicare a vitezei de rotație (3), amplasat pe spațiul tehnologic (4). Pe axul central se găsesc 8 rânduri de palete de formă trapezoidală (18), având latura de la vârf de lm, latura rigidizată pe ax de 0,50m și lungime de 2,30m (Fig. 6 și Fig. 7). Paletele, dispuse pe ax una în prelungirea celeilalte, sunt așezate pe verticală alternativ, în planuri perpendiculare, fiind atașate de ax printr-un sistem de prindere (21). Pe generatoarele cilindrului sunt prevăzute fante verticale de concentrare a curentului de aer (5), care sunt înclinate înspre pereții interiori ai cilindrului (Fig. 2 și Fig. 4). Deschiderea fantelor este de
(X 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 9 7 0 1 -06- 2016
0,20m, înălțimea de 9,55m, iar numărul fantelor de pe toată circumferința este de 14. Zonele pline dintre fante au o lățime de 0,80m, o lungime de 10,00m și sunt în număr de 16. Deschiderea fantelor este reglabilă printr-un sistem de deflectoare (6), care se prind de cilindru printr-un sistem mobil (13), care dirijează curenții de aer spre paletele din interiorul cilindrului. Rolul ansamblului fante-deflectoare este acela de a amplifica viteza cu care pătrunde masa de aer în modul, astfel încât și la viteze mici ale maselor de aer să se obțină randamente mari de conversie în energie regenerabilă. Deflectoarele au înălțimea similară cu cea a cilindrului și o lățime de 0,70-0,80m. Ele au și rolul de suport pentru celulele fotovoltaice (7).
Modulul submers (2) captează energia hidraulică și este de formă cilindrică, având diametrul de 8 m și înălțimea de 4 m (Fig. 1,2,3 și 5). Modulul submers este prins solidar de modulul aerian, spațiul rezultat ca diferență dintre cele două diametre fiind utilizat ca spațiu tehnologic (8), având pe circumferință grinzi spargeval. Pe același ax central vertical al modului aerian se găsesc 3 rânduri de palete de formă trapezoidală, având latura de la vârf de 1 m, latura ridigizată pe ax de 0,50 m și lungimi de 3,80 m (Fig. 5 și Fig. 6), axul se terminându-se cu o casetă de rulmenți sub presiune (16). Paletele (19) sunt dispuse pe ax în planuri perpendiculare, la fel ca la modulul aerian. Pe generatoarea cilindrului sunt prevăzute fante verticale (9), înclinate înspre pereții interiori ai cilindrului. Deschiderea fantelor este de 0,50 m, înălțimea de 3,50 m, iar numărul de fante este de 20. Zonele pline dintre fante au o lățime de 0,63 m și sunt în număr de 22.
Cele două module funcționează concomitent, caz în care se obține o mișcare continuă, cu o turație constantă, indiferent de forța vântului (mișcarea în cazul unor vânturi puternice este frânată de paletele care simt submerse) sau separat, prin întreruperea axului central printr-un dispozitiv de cuplare-decuplare (în cazul unor furtuni care generează o viteză mare a vântului dar și o energie mare a valurilor).
Dispozitivul de fixare (10) este similar platformelor marine și este alcătuit din grinzi cu zăbrele tubulare. Pentru acționarea mecanică se utilizează un sistem pinion-cremalieră (14), care este fixat de grinzile cu zăbrele printr-un sistem de prindere (17).
Aparatura de transformare/înmagazinare energie electrică este amplasată în spațiile tehnologice (11 și 12) create atât la nivelul platformei dintre cele două module, cât și pe modulul aerian sau pe dispozitivul de fixare.
Complexul de producere a energiei regenerabile poate fi realizat și la alte dimensiuni, în funcție de puterea energetică necesară.
Aparatură de transformare/înmagazinare energie electrică:
Multiplicator de turație cu roți dințate - are rolul de a asigura o turație care să satisfacă necesitățile generatorul de curent electric;
Arbore de turație ridicată - are rolul de a transmite mișcarea de la multiplicatorul de turație la generatorul electric;
Dispozitiv de frânare - este un element de siguranță și se montează pe arborele de turație ridicată, între multiplicatorul de turație și generatorul electric;
Generator electric - are rolul de a transforma energia mecanică în energie electrică;
Sistem de răcire al generatorului electric - asigură răcirea generatorului electric în timpul funcționării acestuia;
<χ 2 ο 16 -- ο Ο 3 9 7 Ο 1 -06- 2016
Sistem de control (controller) - este calculatorul principal care controlează buna funcționare a tuturor componentelor;
Aparatură de măsură și control - aparate pentru măsurarea direcției și vitezei vântului, a parametrilor hidraulici ai apei, a temperaturii etc;
Echipamente de semnalizare.
Ac 2 Ο 1 6 - - 0 0 3 9 7 O 1 -06- 2016
COMPLEX OFF-SHORE DE PRODUCERE A ENERGIEI REGENERABILE CERHES

Claims (4)

1. Complex off-shore de producere a energiei regenerabile caracterizat prin aceea că cuplează două module distincte: un modul aerian de formă cilindrică (1), care captează atât energia curenților de aer cât și energia solară și un modul cilindric submers (2), care captează energia hidraulică. Pe axul central vertical (20) al modulului aerian se află caseta cu rulmenți axiali (15) și un cuplaj de multiplicare a vitezei de rotație (3), amplasat pe spațiul tehnologic (4). Pe axul central se găsesc 8 rânduri de palete de formă trapezoidală (18). Paletele, dispuse pe ax una în prelungirea celeilalte, sunt așezate pe verticală, alternativ, în planuri perpendiculare, fiind atașate de ax printr-un sistem de prindere (21). Pe generatoarele cilindrului sunt prevăzute fante verticale de concentrare a curentului de aer (5), care sunt înclinate înspre pereții interiori ai cilindrului, numărul fantelor de pe toată circumferința fiind de 14. Zonele pline dintre fante sunt în număr de 16. Deschiderea fantelor este reglabilă printr-un sistem de deflectoare (6), care se prind de cilindru printr-un sistem mobil (13), care dirijează curenții de aer spre paletele din interiorul cilindrului. Deflectoarele au înălțimea similară cu cea a cilindrului și au și rolul de suport pentru celulele fotovoltaiee (7).
2. Complex, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că modulul submers (2) captează energia hidraulică și este de formă cilindrică. Modulul submers este prins solidar de modulul aerian, spațiul rezultat ca diferență dintre cele două diametre fiind utilizat ca spațiu tehnologic (8), având pe circumferință grinzi spargeval. Pe același ax central vertical al modului aerian se găsesc 3 rânduri de palete de formă trapezoidală, axul terminându-se cu o casetă de rulmenți sub presiune (16). Paletele (19) sunt dispuse pe ax în planuri perpendiculare, la fel ca la modulul aerian. Pe generatoarea cilindrului sunt prevăzute fante verticale (9), înclinate înspre pereții interiori ai cilindrului și sunt în număr de 22.
3. Complex, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul de fixare (10) este similar platformelor marine și este alcătuit din grinzi cu zăbrele tubulare. Pentru acționarea mecanică se utilizează un sistem pinion-cremalieră (14), care este fixat de grinzile cu zăbrele printr-un sistem de prindere (17).
4. Complex, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că aparatura de transformare/înmagazinare energie electrică este amplasată în spațiile tehnologice (11 și 12) create atât la nivelul platformei dintre cele două module, cât și pe modulul aerian sau pe dispozitivul de fixare.
ROA201600397A 2016-06-01 2016-06-01 Instalaţie de producere a energiei electrice din multiple surse regenerabile RO131456B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201600397A RO131456B1 (ro) 2016-06-01 2016-06-01 Instalaţie de producere a energiei electrice din multiple surse regenerabile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201600397A RO131456B1 (ro) 2016-06-01 2016-06-01 Instalaţie de producere a energiei electrice din multiple surse regenerabile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO131456A0 true RO131456A0 (ro) 2016-10-28
RO131456B1 RO131456B1 (ro) 2018-11-29

Family

ID=57181491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201600397A RO131456B1 (ro) 2016-06-01 2016-06-01 Instalaţie de producere a energiei electrice din multiple surse regenerabile

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO131456B1 (ro)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020005545A1 (de) 2020-09-10 2022-03-10 Hubertus W. Weckmann Vorrichtung zur Gewinnung von elektrischer Energie sowohl aus Windkraft als auch Sonnenlicht

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020005545A1 (de) 2020-09-10 2022-03-10 Hubertus W. Weckmann Vorrichtung zur Gewinnung von elektrischer Energie sowohl aus Windkraft als auch Sonnenlicht

Also Published As

Publication number Publication date
RO131456B1 (ro) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8810057B2 (en) Wind energy systems and methods of use
CN206419157U (zh) 一种漂浮式风浪潮集成发电装置
JP2009174403A (ja) エネルギー変換複合システム
US20120091727A1 (en) Apparatus for generating electricity from wind power
EP2457319A2 (en) Generating electrical power utilizing surface-level hot air as the heat source, high atmosphere as the heat sink and a microwave beam to initiate and control air updraft
CA2709723A1 (en) System and method for electrical power generation from renewable energy sources
JP2013133718A (ja) 自然エネルギー発電装置
WO2005047694A1 (fr) Installation eolienne
US20160141911A1 (en) Offshore power generation system
RU153807U1 (ru) Ветряная турбина с вертикальной осью
CN110056480A (zh) 一种风能和潮汐能发电装置
RU2537664C1 (ru) Аэростатный ветрогенератор
Ehsan et al. A proposal of implementation of ducted wind turbine integrated with solar system for reliable power generation in Bangladesh
RO131456A0 (ro) Complex off-shore de producere a energiei regenerabile - cerhes
CN105240189B (zh) 导流聚能式海浪、潮汐、洋流及风力四合一发电***
RO131574A0 (ro) Complex de producere a energiei regenerabile în ape curgătoare - cerhes/ac
JP2016040465A (ja) 水流発電機およびこれを用いた潮流発電方法
KR20110021234A (ko) 풍력 또는 수력발전기의 수직회전자
RU2602650C1 (ru) Аэростатно-плавательный ветродвигатель
CN114738189A (zh) 一种新型浮式海上风浪综合利用***
CN203796501U (zh) 一种风力发电风源增强装置
RU174403U1 (ru) Волновая энергетическая установка
JP2018507352A (ja) 風力発電システム
US20140182263A1 (en) Maphbe Turbine
CN103994025B (zh) 一种风管发电装置