RU2760341C1 - Arzamastsev's hydro-pneumatic power system - Google Patents

Arzamastsev's hydro-pneumatic power system Download PDF

Info

Publication number
RU2760341C1
RU2760341C1 RU2020140753A RU2020140753A RU2760341C1 RU 2760341 C1 RU2760341 C1 RU 2760341C1 RU 2020140753 A RU2020140753 A RU 2020140753A RU 2020140753 A RU2020140753 A RU 2020140753A RU 2760341 C1 RU2760341 C1 RU 2760341C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
modules
valve
pneumatic
energy
Prior art date
Application number
RU2020140753A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Геннадьевич Арзамасцев
Original Assignee
Александр Геннадьевич Арзамасцев
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 Александр Геннадьевич Арзамасцев filed Critical Александр Геннадьевич Арзамасцев
Priority to RU2020140753A priority Critical patent/RU2760341C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760341C1 publication Critical patent/RU2760341C1/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
    • F03B13/24Adaptations 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 to produce a flow of air, e.g. to drive an air turbine
    • 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: energy conversion.
SUBSTANCE: invention relates to a hydro-pneumatic power system for converting the kinetic energy of sea waves into electricity. The system contains construction and pneumatic power modules 2 and 10, respectively. Modules 2 are connected to each other in a line along the shore 9 of an open reservoir or sea. Modules 10 are fixed inside modules 2. In each module 10 there is a housing 11 with rectangular guide walls 12 and a head part 13 connected to each other. Inside the housing 11, a working body consisting of a shutter 14 is placed with the formation of a compression chamber. Under the shutter 14 is the wave reception zone 18. The atmospheric intake valve 19 and the exhaust valve 20 are mounted in part 13. The working bodies are pneumatic pumps. The working fluid from the compression chamber passes through the pipeline 21 under pressure into the air storage tank 22, located on the shore 9 to accumulate the air working fluid coming from all modules 10. From the tank 22, the working fluid continuously flows through a pipeline to the pneumatic motor 25 to rotate the shaft 26 of the rotor of the electric generator 27, which generates electrical energy.
EFFECT: invention is aimed at ensuring the production of compressed air and pumping it into a storage tank for the production of electricity.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области гидропневмоэнергетики, конкретно к преобразованию кинетической энергии морских волн в электроэнергию.The invention relates to the field of hydropneumatic power engineering, specifically to the conversion of the kinetic energy of sea waves into electricity.

Известен ряд способов преобразования энергии морских волн в электрическую энергию, например, накачивание воздуха в корпус установки за счет качания установки на волнах и вращение этим воздухом турбинки.A number of methods are known for converting the energy of sea waves into electrical energy, for example, pumping air into the body of the installation by swinging the installation on the waves and rotating the turbine with this air.

За прототип принят патент RU 311040.Patent RU 311040 was adopted for the prototype.

Задачей гидропневмоэнергетической системы является производство сжатого воздуха и нагнетания его по трубопроводам энергетических модулей в воздушную аккумуляторную емкость, расположенную на берегу для технологического аккумулирования воздушных рабочих тел гидропневмоэнергетическими системами модулей в необходимых объемах для производства электроэнергии. Увеличивать давление в аккумуляторной емкости солнечной лучистой энергией, за счет увеличения объема рабочего тела сжатого воздуха для производства дополнительной электроэнергии.The task of the hydropneumatic power system is the production of compressed air and its injection through the pipelines of the power modules into the air storage tank located on the shore for the technological accumulation of air working bodies by the hydropneumatic power systems of the modules in the required volumes for the production of electricity. Increase the pressure in the storage tank with radiant solar energy, by increasing the volume of the working medium of compressed air to generate additional electricity.

Заявленный технический эффект достигается гидропневмоэнергетической системой производства электроэнергии волновой энергией, состоящая из строительных и пневмоэнергетических модулей гидротехнического сооружения. Строительный модуль состоит из задней стенки, опирающейся о дно принимающей силу водного потока, направляющего его вверх по задней стенке. Боковые стенки опираются о дно и прикреплены к задней стенке. Передняя стенка смонтирована к боковым стенкам и расположена до уровня горизонтальной линии водного пространства, для того чтобы не препятствовать движению волн до задней стенки сооружения. Строительные модули выполнены из железобетона и соединенные между собой в линию вдоль берега открытого водоема, моря. Внутри строительных модулей размещены и закреплены пневмоэнергетические модули. В каждом пневмоэнергетическом модуле расположен металлический корпус с направляющими стенками прямоугольной формы и головной частью соединенных между собой. Внутри корпуса размещен рабочий орган, состоящий из затвора, имеющего прямоугольную форму, выполненного из деревоплиты пропитанной химическим составом для придания стойкости против гниения. Сверху по сторонам затвора закреплены уплотнения от проникновения сжатого воздуха между стенками корпусов и затвором, например, из эластичных трубок. Внутри корпуса, в нижней части, расположены ограничители хода затвора. Затвор расположен на некотором расстоянии от головной части, образуя камеру сжатия. Затвор находятся на плаву поверхности воды. В зоне под затвором находится приемник волн. В головной части корпуса смонтированы атмосферный впускной клапан и выпускной клапан рабочего тела сжатого воздуха. Рабочие органы являются пневматическими насосами вырабатывающие рабочее тело физической энергией движением волн вместе с некоторым количеством массы воздуха, а когда уровень воды находится ниже установленной, зону приема волн заполняется воздушная масса, тогда движение волн воздействует на воздушную массу, а воздушная масса воздействует на нижнюю поверхность затвора. Атмосферный впускной клапан открыт при отсутствии давления в камере сжатия и при движении затвора вниз, где происходит всасывание атмосферного воздуха. Выпускной клапан открывается от давления в камере сжатия, движением затвора вверх, воздействием направленных масс волн на затвор, пропуская рабочее тело сжатого воздуха из камеры сжатия по трубопроводу в воздушную аккумуляторную емкость, расположенную на берегу для технологического накопления воздушного рабочего тела сжатого воздуха, поступающего из всех пневмоэнергетических систем модулей. На воздушной аккумуляторной емкости установлен кран слива конденсата. Для контроля давления в воздушной аккумуляторной емкости установлен манометр. Из воздушной аккумуляторной емкости рабочее тело непрерывно поступает по трубопроводу через жиклер к пневмодвигателю для вращения вала ротора электрогенератора, вырабатывающего электрическую энергию.The claimed technical effect is achieved by a hydropneumatic power generation system of wave energy, consisting of construction and pneumatic power modules of a hydraulic structure. The building module consists of a back wall resting on the bottom to receive the force of the water flow, directing it up the rear wall. The side walls rest on the bottom and are attached to the back wall. The front wall is mounted to the side walls and is located to the level of the horizontal line of the water space in order not to impede the movement of waves to the rear wall of the structure. The building modules are made of reinforced concrete and interconnected in a line along the coast of an open reservoir, the sea. Pneumatic energy modules are located and fixed inside the building modules. Each pneumatic energy module has a metal case with rectangular guide walls and a head part connected to each other. Inside the body there is a working body, consisting of a shutter having a rectangular shape, made of wood slabs impregnated with a chemical composition to give resistance to decay. On top of the sides of the valve, seals are fixed against the penetration of compressed air between the walls of the bodies and the valve, for example, from elastic tubes. Inside the body, in the lower part, there are bolt travel stops. The shutter is located at some distance from the head, forming a compression chamber. The shutter is floating on the surface of the water. There is a wave receiver in the area under the shutter. An atmospheric inlet valve and an outlet valve of the compressed air working medium are mounted in the head part of the body. The working bodies are pneumatic pumps that generate the working fluid with physical energy by the movement of waves together with a certain amount of air mass, and when the water level is below the set level, the zone for receiving waves is filled with air mass, then the movement of the waves affects the air mass, and the air mass acts on the lower surface of the gate ... The atmospheric inlet valve is open when there is no pressure in the compression chamber and when the shutter moves downward, where atmospheric air is sucked in. The exhaust valve opens from the pressure in the compression chamber, by moving the shutter upward, by the action of directed masses of waves on the shutter, passing the working medium of compressed air from the compression chamber through a pipeline into an air storage tank located on the shore for technological accumulation of the air working medium of compressed air coming from all pneumatic power systems modules. A condensate drain valve is installed on the air storage tank. A pressure gauge is installed to control the pressure in the air accumulator tank. From the air storage tank, the working fluid is continuously supplied through the pipeline through the nozzle to the pneumatic motor to rotate the rotor shaft of the electric generator that generates electrical energy.

Гидропневмоэнергетическая система оборудована электроприборами для эксплуатации сети потребителей электрической энергии. Воздушная аккумуляторная емкость покрыта по всему периметру, на некотором расстоянии от поверхности воздушной аккумуляторной емкости светопрозрачным твердым покрытием, установленным на каркасе. Лучистая энергия солнца проходит через стенки светопрозрачного твердого покрытия. Воздух, находящийся в воздушной полости нагревается и удерживается светопрозрачным твердым покрытием. Тепло через стенки воздушной аккумуляторной емкости нагревает рабочее тело, находящийся в воздушной аккумуляторной емкости. От нагрева рабочего тела в воздушной аккумуляторной емкости создается давление сжатием рабочего тела.The hydropneumatic power system is equipped with electrical appliances for the operation of the network of consumers of electrical energy. The air storage tank is covered along the entire perimeter, at some distance from the surface of the air storage tank, with a translucent hard coating installed on the frame. The radiant energy of the sun passes through the walls of the translucent hard cover. The air in the air cavity is heated and retained by a translucent hard cover. The heat through the walls of the air storage tank heats the working fluid in the air storage tank. The heating of the working medium in the air storage tank creates pressure by compressing the working medium.

На фиг.1 изображена гидропневмоэнергетическая система в составе строительных и пневмоэнергетических модулей гидротехнического сооружения в аксонометрической проекции. Показано изображение без боковой стены, где показан корпус вид сбоку в разрезе. Показано начало подхода волны. На фиг.2 изображена воздушная аккумуляторная емкость со светопрозрачным твердым покрытием, установленным на каркасе, общий вид аксонометрической проекции. На фиг.3 изображена электрическая схема производства электроэнергии. На фиг.4 изображена схема оттока волны из полости под затвором. В камере сжатия разряжением открыт атмосферный впускной клапан, куда засасывается воздух. Выпускной клапан закрыт.Вид сбоку в разрезе. На фиг.5 изображена схема поступление волны. Показано движение волны на затвор. Из камеры сжатия рабочее тело выходит через выпускной клапан. Давлением в камере сжатия атмосферный клапан закрыт.Вид сбоку в разрезе. На фиг.6 изображена гидропневмоэнергетическая система, где показана вся технологическая структура с поступлением волны, пневматическая схема, в составе воздушной аккумуляторной емкости со светопрозрачным твердым покрытием, установленным на каркасе и изображена электрическая схема производства электроэнергии.Figure 1 shows a hydropneumatic power system as part of construction and pneumatic power modules of a hydraulic structure in an axonometric projection. Shown without side wall showing body in side sectional view. The beginning of the wave approach is shown. Figure 2 shows an air storage tank with a translucent hard coating installed on the frame, a general view of an axonometric projection. Figure 3 shows an electrical diagram of power generation. Figure 4 shows a diagram of the outflow of a wave from the cavity under the gate. In the compression chamber, the atmospheric inlet valve is opened by vacuum, where air is sucked in. The outlet valve is closed. Sectional side view. Figure 5 shows a diagram of the arrival of the wave. The movement of the wave to the shutter is shown. The working fluid leaves the compression chamber through the outlet valve. The atmospheric valve is closed by the pressure in the compression chamber. Figure 6 shows a hydropneumatic power system, which shows the entire technological structure with the arrival of a wave, a pneumatic circuit, as part of an air storage tank with a translucent hard coating installed on the frame, and an electrical diagram of power generation is shown.

Гидропневмоэнергетическая система содержит строительные и пневмоэнергетические модули гидротехнического сооружения 1. Строительный модуль 2 состоит из задней стенки 3, опирающейся о дно 4 принимающей силу водного потока 5, направляющего его вверх по задней стенке 3. Боковые стенки 6 опираются о дно 4 и прикреплены к задней стенке 3. Передняя стенка 7 смонтирована к боковым стенкам 6 и расположена до уровня горизонтальной линии 8 водного пространства, для того чтобы не препятствовать движению волн до задней стенки 3 гидротехнического сооружения 1. Строительные модули 2 выполнены из железобетона и соединенные между собой в линию вдоль берега 9 открытого водоема, моря. Внутри строительных модулей 2 размещены и закреплены пневмоэнергетические модули 10. В каждом пневмоэнергетическом модуле 10 расположен металлический корпус 11 с направляющими стенками 12 прямоугольной формы и головной частью 13, соединенных между собой. Внутри корпуса 11 размещен рабочий орган, состоящий из затвора 14, имеющего прямоугольную форму, выполненного из деревоплиты пропитанной химическим составом для придания стойкости против гниения. Сверху по краям затвора 14 закреплены уплотнения 15 от проникновения сжатого воздуха между стенками 12 корпуса 11 и затвором 14, например, из эластичных трубок. Внутри корпуса 11, в нижней части, расположены ограничители 16 хода затвора 14. Затвор 14 расположен на некотором расстоянии от головной части 13, образуя камеру 17 сжатия (фиг.4, 5). Затвор 14 находятся на плаву водного потока 5. Под затвором 14 находится зона 18 приема волн. В головной части 13 корпуса 11 смонтированы атмосферный впускной клапан 19 и выпускной клапан 20 рабочего тела сжатого воздуха. Рабочие органы являются пневматическими насосами вырабатывающие рабочее тело физической энергией движением волн вместе с некоторым количеством массы воздуха. Рабочее тело сжатого воздуха из камеры 17 сжатия по трубопроводу 21, под давлением проходит в воздушную аккумуляторную емкость 22, расположенную на берегу 9 для технологического накопления воздушного рабочего тела сжатого воздуха, поступающего из всех пневмоэнергетических систем модулей 10. На воздушной аккумуляторной емкости 22 установлен кран 23 слива конденсата. Для контроля давления в воздушной аккумуляторной емкости установлен манометр 38. Из воздушной аккумуляторной емкости 22 рабочее тело непрерывно поступает по трубопроводу через жиклер 24 к пневмодвигателю 25 для вращения вала 26 ротора электрогенератора 27, вырабатывающего электрическую энергию. Гидропневмоэнергетическая система оборудована электроприборами для эксплуатации сети потребителей электрической энергии: электрогенератором 27, трехфазным выпрямителем 28, контроллером 29, инвентором 30, электрощитом 31, электросчетчиком 32 и общей сетью потребителей электрической энергии 33.The hydropneumatic power system contains building and pneumatic power modules of a hydraulic structure 1. Building module 2 consists of a rear wall 3, which rests on the bottom 4 and receives the force of the water flow 5, which directs it upward along the rear wall 3. Side walls 6 rest on the bottom 4 and are attached to the rear wall 3. The front wall 7 is mounted to the side walls 6 and is located to the level of the horizontal line 8 of the water space, in order not to impede the movement of waves to the rear wall 3 of the hydraulic structure 1. The building modules 2 are made of reinforced concrete and interconnected in a line along the coast 9 open reservoir, sea. Inside the building modules 2 are placed and fixed pneumatic energy modules 10. In each pneumatic energy module 10 there is a metal case 11 with guiding walls 12 of rectangular shape and a head part 13, connected to each other. Inside the housing 11 there is a working body, consisting of a shutter 14 having a rectangular shape, made of wood slabs impregnated with a chemical composition to give resistance to decay. Above the edges of the closure 14, seals 15 are fixed against the penetration of compressed air between the walls 12 of the housing 11 and the closure 14, for example, made of elastic tubes. Inside the housing 11, in the lower part, there are stops 16 of the shutter 14 travel. The shutter 14 is located at a certain distance from the head part 13, forming a compression chamber 17 (Figs. 4, 5). The shutter 14 is afloat of the water stream 5. Under the shutter 14 there is a zone 18 for receiving waves. In the head part 13 of the housing 11, an atmospheric inlet valve 19 and an outlet valve 20 of the working medium of compressed air are mounted. The working bodies are pneumatic pumps that generate the working fluid with physical energy by the movement of waves together with a certain amount of air mass. The working medium of compressed air from the compression chamber 17 through the pipeline 21, under pressure passes into the air storage tank 22 located on the bank 9 for the technological accumulation of the air working medium of compressed air coming from all pneumatic energy systems of the modules 10. A crane 23 is installed on the air storage tank 22 drainage of condensate. To control the pressure in the air storage tank, a pressure gauge 38 is installed. From the air storage tank 22, the working fluid is continuously supplied through a pipeline through a nozzle 24 to an air motor 25 to rotate the rotor shaft 26 of an electric generator 27 that generates electrical energy. The hydropneumatic power system is equipped with electrical appliances for operating the network of consumers of electrical energy: an electric generator 27, a three-phase rectifier 28, a controller 29, an inventory 30, an electrical panel 31, an electric meter 32 and a common network of consumers of electrical energy 33.

Воздушная аккумуляторная емкость 22 покрыта по всему периметру, на некотором расстоянии от поверхности воздушной аккумуляторной емкости 22 светопрозрачным твердым покрытием 34, установленным на каркасе 35. Лучистая энергия солнца проходит через стенки светопрозрачного твердого покрытия 34. Воздух, находящийся в воздушной полости 36 нагревается и удерживается светопрозрачным твердым покрытием 34. Тепло через стенки 37 воздушной аккумуляторной емкости 22 нагревает рабочее тело, находящийся в воздушной аккумуляторной емкости 22.The air storage container 22 is covered along the entire perimeter, at a certain distance from the surface of the air storage container 22, with a translucent hard coating 34 installed on the frame 35. The radiant energy of the sun passes through the walls of the translucent hard coating 34. The air in the air cavity 36 is heated and kept translucent hard coating 34. Heat through the walls 37 of the air storage tank 22 heats the working fluid in the air storage tank 22.

Гидропневмоэнергетическая система производит электрическую энергию следующим образом. При подходе водного потока 5 высокой волны, верхний слой задерживается передней стенкой 7. Нижний слой проходит в зону 18 приема волн до задней стенки 3, где вмещается и между боковыми стенками 6. Сила движения волны воздействует на стенки 3 и стенками 6, а продолжающее движение увеличивает объем водного потока 5, который воздействует на нижнюю поверхность затвора 14. Затвор 14 двигается вверх по направляющим стенкам 12 корпуса 11 в сторону камеры сжатия 17. Воздух, находящийся в камере сжатия 17 принимает силу водного потока 5, где происходит давление и сжатие воздуха. Когда уровень воды находится ниже установленного, зону 18 приема волн заполняется воздушная масса, тогда движение волн воздействует на воздушную массу, а воздушная масса воздействует на нижнюю поверхность затвора 14. Атмосферный впускной клапан 19 открыт при отсутствии давления в камере 17 сжатия и при движении затвора 14 вниз, тогда происходит всасывание атмосферного воздуха. Давлением воздуха в камере 17 сжатия закрывается атмосферный впускной клапан 19. От увеличения давления воздуха в камере сжатия 17 происходит его дальнейшее сжатие и образование рабочего тела. Давлением в камере 17 сжатия открывается выпускной клапан 20. Рабочее тело сжатого воздуха через выпускной клапан 20, под давлением, проходит по трубопроводу 21 в воздушную аккумуляторную емкость 22 из всех пневмоэнергетических модулей 10, где рабочее тело аккумулируется. При отходе водного потока 5 из зоны 18 приема волны, вместе с массой волны и своим весом опускается и затвор 14. В камере 17 сжатия происходит разряжение, который открывает впускной клапан 19, атмосферный воздух заполняет камеру 17 сжатия. Описанный технологический процесс происходит и в остальных пневмоэнергетических модулях 10 гидропневмоэнергетической системы. Рабочее тело из аккумуляторной емкости 22 непрерывно поступает через жиклер 24 в пневмодвигатель 25. Пневмодвигатель 25, давлением рабочего тела приводит во вращение вал 26 ротора электрогенератора 27.The hydropneumatic power system produces electrical energy as follows. When the water flow 5 of a high wave approaches, the upper layer is delayed by the front wall 7. The lower layer passes into the zone 18 for receiving waves to the rear wall 3, where it also fits between the side walls 6. The force of wave movement acts on the walls 3 and walls 6, and the continuing movement increases the volume of water flow 5, which acts on the lower surface of the shutter 14. The shutter 14 moves upward along the guide walls 12 of the housing 11 towards the compression chamber 17. The air in the compression chamber 17 receives the force of the water flow 5, where air pressure and compression occurs. When the water level is below the set, the zone 18 for receiving waves is filled with air mass, then the movement of the waves affects the air mass, and the air mass acts on the lower surface of the shutter 14. The atmospheric inlet valve 19 is open when there is no pressure in the compression chamber 17 and when the shutter 14 moves down, then atmospheric air is sucked in. The air pressure in the compression chamber 17 closes the atmospheric inlet valve 19. From the increase in air pressure in the compression chamber 17, it is further compressed and the working fluid is formed. The pressure in the compression chamber 17 opens the outlet valve 20. The working medium of compressed air through the outlet valve 20, under pressure, passes through the pipeline 21 into the air storage tank 22 from all pneumatic energy modules 10, where the working medium is accumulated. When the water flow 5 leaves the wave receiving zone 18, together with the wave mass and its own weight, the shutter 14 is also lowered. In the compression chamber 17, a vacuum occurs, which opens the inlet valve 19, atmospheric air fills the compression chamber 17. The described technological process also occurs in the remaining pneumatic energy modules 10 of the hydropneumatic energy system. The working fluid from the accumulator tank 22 continuously flows through the nozzle 24 into the pneumatic motor 25. The pneumatic motor 25, by the pressure of the working fluid, drives the rotor shaft 26 of the electric generator 27 into rotation.

Произведенная электрическая энергия гидропневмоэнергетической системой производства электроэнергии волновой энергией работает следующим образом. От электрогенератора 27 электрическая энергия переменного тока по проводам передается к трехфазному выпрямителю 28. Для стабилизации напряжения в электроцепи установлен контроллер 29, который, по необходимости, обеспечит заряд электрических аккумуляторов постоянным напряжением 12 в. Питание бытовых приборов и промышленного оборудования, которые работают от переменного тока, в электроцепи, установлен инвертор 30. Инвертор 30 преобразует постоянное напряжение с 12 в, в переменное напряжение 220 в. Переменное напряжение 220 в. подается на электрощит 31, от которого электрическая энергия распределяется на внутреннее потребление и направляется в общую сеть 33 потребителей электричества. Для учета количества выработанной и потребляемой электрической энергии установлен электрический счетчик 32.The generated electrical energy by the hydropneumatic power generation system of wave energy works as follows. From the electric generator 27, AC electrical energy is transmitted through wires to a three-phase rectifier 28. To stabilize the voltage in the electrical circuit, a controller 29 is installed, which, if necessary, will provide a charge of electric batteries with a constant voltage of 12 V. Power supply of household appliances and industrial equipment, which operate from alternating current, an inverter 30 is installed in the electrical circuit. Inverter 30 converts the direct voltage from 12 V to an alternating voltage of 220 V. Variable voltage 220 V. supplied to the electrical panel 31, from which electrical energy is distributed for internal consumption and sent to the general network 33 of electricity consumers. To account for the amount of generated and consumed electrical energy, an electric meter 32 is installed.

Воздушная аккумуляторная емкость получая лучистая энергия солнца проходит через стенки светопрозрачное твердое покрытие 34. Воздух, находящийся в воздушной полости 36, нагревается и удерживается светопрозрачным твердым покрытием 34. Тепло воздушной полости 36 передается через стенки 37 воздушной аккумуляторной емкости 22, где закачено рабочее тело. От нагрева рабочее тело расширяется, увеличивается его объем и создается дополнительное давление, что используется для увеличения производства электрической энергии.The air storage tank receiving the radiant energy of the sun passes through the walls of the translucent hard coating 34. The air in the air cavity 36 is heated and retained by the translucent hard coating 34. The heat of the air cavity 36 is transferred through the walls 37 of the air storage tank 22, where the working fluid is pumped. From heating, the working fluid expands, its volume increases and additional pressure is created, which is used to increase the production of electrical energy.

Claims (2)

1. Гидропневмоэнергетическая система производства электроэнергии волновой энергией, отличающаяся тем, что гидропневмоэнергетическая система состоит из строительных и пневмоэнергетических модулей гидротехнического сооружения, строительный модуль состоит из задней стенки, опирающейся о дно, принимающей силу водного потока и направляющей его вверх по задней стенке, боковые стенки опираются о дно и прикреплены к задней стенке, а передняя стенка смонтирована к боковым стенкам и расположена до уровня горизонтальной линии водного пространства, строительные модули выполнены из железобетона и соединены между собой в линию вдоль берега открытого водоема или моря, при этом внутри строительных модулей размещены и закреплены пневмоэнергетические модули, в каждом пневмоэнергетическом модуле расположен металлический корпус с направляющими стенками прямоугольной формы и головной частью, соединенными между собой, внутри корпуса размещен рабочий орган, состоящий из затвора, имеющего прямоугольную форму, выполненного из деревоплиты, пропитанной химическим составом для придания стойкости против гниения, а сверху по сторонам затвора закреплены уплотнения от проникновения сжатого воздуха между стенками корпусов и затвором из эластичных трубок, внутри корпуса, в нижней части расположены ограничители хода затвора, затвор расположен на некотором расстоянии от головной части, образуя камеру сжатия, затвор находится на плаву поверхности воды, под затвором находится зона приема волн, в головной части корпуса смонтированы атмосферный впускной клапан и выпускной клапан рабочего тела сжатого воздуха, рабочие органы являются пневматическими насосами, вырабатывающими рабочее тело физической энергией движением волн вместе с некоторым количеством массы воздуха, а когда уровень воды находится ниже установленной, зона приема волн заполняется воздушной массой, тогда движение волн воздействует на воздушную массу, а воздушная масса воздействует на нижнюю поверхность затвора, атмосферный впускной клапан открыт при отсутствии давления в камере сжатия и при движении затвора вниз, где происходит всасывание атмосферного воздуха, выпускной клапан открывается от давления в камере сжатия движением затвора вверх, воздействием направленных масс волн на затвор, пропуская рабочее тело сжатого воздуха из камеры сжатия по трубопроводу в воздушную аккумуляторную емкость, расположенную на берегу для технологического накопления воздушного рабочего тела сжатого воздуха, поступающего из всех пневмоэнергетических систем модулей, на воздушной аккумуляторной емкости установлен кран слива конденсата, для контроля давления в воздушной аккумуляторной емкости установлен манометр, из воздушной аккумуляторной емкости рабочее тело непрерывно поступает по трубопроводу через жиклер к пневмодвигателю для вращения вала ротора электрогенератора, вырабатывающего электрическую энергию, гидропневмоэнергетическая система оборудована электроприборами для эксплуатации сети потребителей электрической энергии.1. Hydropneumatic power generation system of wave energy, characterized in that the hydropneumatic power system consists of building and pneumatic power modules of a hydraulic structure, the building module consists of a rear wall resting on the bottom, receiving the force of the water flow and directing it up the rear wall, the side walls rest on the bottom and attached to the rear wall, and the front wall is mounted to the side walls and located to the level of the horizontal line of the water space, the building modules are made of reinforced concrete and interconnected in a line along the coast of an open reservoir or the sea, while inside the building modules are placed and fixed pneumatic energy modules, in each pneumatic energy module there is a metal case with rectangular guide walls and a head part connected to each other, inside the case there is a working body consisting of a shutter having a rectangular shape, made of wood slabs impregnated with a chemical composition to give resistance against rotting, and on top of the sides of the valve there are seals against the penetration of compressed air between the walls of the bodies and the valve made of elastic tubes, inside the body, in the lower part there are valve travel stops, the valve is located at a certain distance from the head part, forming a compression chamber, the shutter is floating on the water surface, under the shutter there is a wave receiving zone, an atmospheric inlet valve and an exhaust valve of the compressed air working medium are mounted in the head part of the body, the working bodies are pneumatic pumps that generate the working body with physical energy by the movement of waves together with a certain amount of air mass, and when the water level is below the set, the wave receiving area is filled with air mass, then the wave movement affects the air mass, and the air mass acts on the lower surface of the gate, the atmospheric inlet valve from closed in the absence of pressure in the compression chamber and when the valve moves downward, where atmospheric air is sucked in, the exhaust valve opens from the pressure in the compression chamber by moving the valve upward, by the action of directed masses of waves on the valve, passing the working medium of compressed air from the compression chamber through the pipeline into the air the accumulator tank located on the shore for the technological accumulation of the air working medium of compressed air coming from all pneumatic power systems of the modules, a condensate drain valve is installed on the air accumulator tank, a pressure gauge is installed to control the pressure in the air accumulator tank, the working fluid from the air accumulator tank continuously flows through a pipeline through a nozzle to a pneumatic motor for rotating the rotor shaft of an electric generator that generates electrical energy, the hydropneumatic power system is equipped with electrical appliances for operating a network of consumers of electrical energy. 2. Гидропневмоэнергетическая система по п. 1, отличающаяся тем, что воздушная аккумуляторная емкость покрыта по всему периметру, на некотором расстоянии от поверхности воздушной аккумуляторной емкости, светопрозрачным твердым покрытием, установленным на каркасе, лучистая энергия солнца проходит через стенки светопрозрачного твердого покрытия, воздух, находящийся в воздушной полости, нагревается и удерживается светопрозрачным твердым покрытием, тепло через стенки воздушной аккумуляторной емкости нагревает рабочее тело, находящееся в воздушной аккумуляторной емкости, от нагрева рабочего тела создается давление сжатия рабочего тела.2. The hydropneumatic energy system according to claim 1, characterized in that the air storage capacity is covered along the entire perimeter, at a certain distance from the surface of the air storage capacity, with a translucent hard coating installed on the frame, the radiant energy of the sun passes through the walls of the translucent hard coating, air, located in the air cavity is heated and held by a translucent hard coating, the heat through the walls of the air storage tank heats the working medium in the air storage tank, the working medium compression pressure is generated from the heating of the working medium.
RU2020140753A 2020-12-09 2020-12-09 Arzamastsev's hydro-pneumatic power system RU2760341C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140753A RU2760341C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Arzamastsev's hydro-pneumatic power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140753A RU2760341C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Arzamastsev's hydro-pneumatic power system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760341C1 true RU2760341C1 (en) 2021-11-24

Family

ID=78719323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140753A RU2760341C1 (en) 2020-12-09 2020-12-09 Arzamastsev's hydro-pneumatic power system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760341C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58174168A (en) * 1982-04-07 1983-10-13 Saburo To Generator driven by wave force
GB2161544A (en) * 1984-07-10 1986-01-15 Tohoku Electric Power Co Wave power generating apparatus of air-circulating type
RU2006661C1 (en) * 1990-04-24 1994-01-30 Анатолий Георгиевич Судиловский Tidal power plant
GB2503490A (en) * 2012-06-28 2014-01-01 Israel Ortiz Sea wave power converter
WO2018071963A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 Wave Swell Energy Limited Apparatus and method for extracting energy from a fluid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58174168A (en) * 1982-04-07 1983-10-13 Saburo To Generator driven by wave force
GB2161544A (en) * 1984-07-10 1986-01-15 Tohoku Electric Power Co Wave power generating apparatus of air-circulating type
RU2006661C1 (en) * 1990-04-24 1994-01-30 Анатолий Георгиевич Судиловский Tidal power plant
GB2503490A (en) * 2012-06-28 2014-01-01 Israel Ortiz Sea wave power converter
WO2018071963A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 Wave Swell Energy Limited Apparatus and method for extracting energy from a fluid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7834474B2 (en) Wave power energy generation apparatus
US4311011A (en) Solar-wind energy conversion system
US7804182B2 (en) System and process for generating hydroelectric power
CA2944428C (en) Hydrogen gas generating system
CN105019397B (en) A kind of wind and SEA LEVEL VARIATION is utilized to carry out the Novel revetment structure generated electricity
CN101218121A (en) Utility scale method and apparatus to convert low temperature thermal energy to electricity
WO2006085782A1 (en) Re-circulating water in close-looped hydropower system
WO2010049708A2 (en) Improved apparatus for generating power from wave energy
JP2023533746A (en) FFWN Clean Energy Power Plant
CN109372682A (en) A kind of automatic drain system and method suitable for floating wave energy generating set
RU2760341C1 (en) Arzamastsev's hydro-pneumatic power system
JP2016517923A (en) Submersible hydroelectric generator device and method for draining water from such device
US4013379A (en) Wave-powered pneumatic system for power generation
CN103527391A (en) Ocean wave power generation system
US20200392934A1 (en) Effective Wave Power Plant for Production of Clean Electricity or Clean Water from the Waves or a Combined System
CN205663564U (en) Reciprocating pump formula wave -power generation device
CN105134474B (en) A kind of hydroenergy storage station
CN115059603A (en) Heat storage constant pressure compressed air energy storage system for tunnel inclined shaft
WO2006102694A1 (en) Wave power converter
RU2005199C1 (en) Vacuum hydroelectric station
Borrás-Formoso et al. Performance and Theoretical cycle of a wave oscillating water column converter with Differential Pressure Storage Tanks
CN209875366U (en) Integrated system for comprehensive utilization of multiple energy sources based on sea wave energy
CN102494417A (en) Water feeding device for solar water heater
Borrás-Formoso et al. Proposed improvements in wave energy converter of oscillating water column (WEC-OWC)
WO2016079657A1 (en) Hydroelectricity and compressed-air power plant system