WO2017065718A1 - Modular device for converting wave energy - Google Patents

Modular device for converting wave energy Download PDF

Info

Publication number
WO2017065718A1
WO2017065718A1 PCT/UA2016/000109 UA2016000109W WO2017065718A1 WO 2017065718 A1 WO2017065718 A1 WO 2017065718A1 UA 2016000109 W UA2016000109 W UA 2016000109W WO 2017065718 A1 WO2017065718 A1 WO 2017065718A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wave energy
wave
working chambers
closed
modular device
Prior art date
Application number
PCT/UA2016/000109
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Литовченко
Михаил Михайлович ЛИТОВЧЕНКО
Original Assignee
Михаил Юрьевич Литовченко
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 Михаил Юрьевич Литовченко filed Critical Михаил Юрьевич Литовченко
Priority to CA3006286A priority Critical patent/CA3006286A1/en
Priority to US15/767,647 priority patent/US20220136480A1/en
Publication of WO2017065718A1 publication Critical patent/WO2017065718A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations 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
    • F03B13/14—Adaptations 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations 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
    • F03B13/14—Adaptations 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
    • F03B13/16—Adaptations 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 using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations 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 using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • Modular device for the conversion of wave energy The invention relates to hydropower, namely, devices for the conversion and use of wave energy.
  • Known modular installation for the use of wave energy including a wave receiving chamber formed by the bottom and guide walls that taper to the place of installation of the impeller, including a central cone of conical shape and an annular blade, which have a cross section in the form of a symmetric segment.
  • the wave-receiving chamber is additionally divided by guiding partitions that go around the impeller, and is provided with a hatch and a discharge chute (see. Patent of Ukraine N ° 36832 AF03B 13/12).
  • a disadvantage of this device is the need to orient the inlet directly "against" the wave, and this is due to energy consumption, comparable or exceeding the expected power of the device.
  • the vertical placement of the axis of rotation of the impeller does not allow the use of gravitational forces arising from the reciprocating movement of water masses in the surface layers of the reservoir.
  • the known device for converting the energy of waves on the surface of water into mechanical energy which has a horizontal axis of rotation and contains many containers that are interconnected, are evenly placed cyclically sequentially, symmetrically with respect to the axis of rotation and at some distance from the axis of rotation and form a solid structure containing at least one full turn of the containers, with each container being limited by a housing that has a section that is forward relative to the direction of rotation of the device, the section relative to the direction of rotation of the device and the middle section located between the front section and the rear section, while in the rear section of each body there is an inlet opening through which the internal cavity of the container communicates with the environment, and the front section of the container body is provided with a valve that allows the fluid to flow over only in the direction from outside to the inside of the container and prevents the flow of fluid in the direction from the inside of the container to the outside (see. Patent of Ukraine UA J s 62659, F03B 13/12).
  • the closest in technical essence and reachable effect to the claimed device is a modular installation for the conversion of wave energy [patent for a utility model UA Ns 75844, F03B 13/12.
  • the disadvantages of the prototype include the use of valves to regulate the flow of liquid, which are shown on the corresponding drawing in the form of a plate or thick plate.
  • the basis of the invention is the task of improving the device for converting wave energy, in particular the creation of the design of working chambers, which will allow the lossless use of the kinetic energy of the reciprocating motion of surface waves, regardless of their size, direction and configuration.
  • FIG. 1 a General view of the module, consisting of one rotating wave receiving chamber, consisting of three working chambers, and a fragment of the central building (hereinafter referred to as the module) in layout with closed ventilation grilles on the rear sides of the working chambers. Ventilation grilles in the drawing version are depicted with rigid flat movable louvers.
  • the dynamic schemes in FIG. 2 and FIG. 3 are shown.
  • the working chamber 1 is fixed on a fragment of the central body 5 and has, with respect to the direction of rotation, the front side 2 and the rear side 3.
  • the rear side 3 of the working chamber 1 is closed by a ventilation grill 4.
  • each working chamber can be made separately from two or more parts that have the possibility of compact folding into each other. Modules assembled at the operation site are attached coaxially to each other, either to the shaft, the axle or any supporting structure. To transfer the resulting rotational motion to a generator, pump or other device to perform useful work, an arbitrary design of a drive shaft is used, which is not shown in the figures.
  • the inventive device works as follows.
  • a modular device for converting wave energy is fixed by any known method at the installation site so as to be on the surface of the water in semi-submerged state. If necessary, the use of hollow floats is possible for the acquisition of buoyancy.
  • the incident waves will arbitrarily temporarily flood and drain individual working chambers, creating an imbalance of forces that ensures the rotation of the entire device and the transmission of torque to the device to perform useful work, which is not shown in the figure.
  • the circular movement of the working chambers can be divided into areas of lowering (immersion) and lifting (ascent).
  • the principle of operation of the device is shown in FIG. 2 and FIG. 3 using the example of a cross section of one module out of three working chambers:
  • Phase 1 shown in Figure 2: Wave rise and relative "immersion" of the module.
  • the blinds On the working chamber 6, which conditionally “rises” on the ventilation grill 7, the blinds are closed under the action of overpressure, which prevents the flow of water from the outside into the chamber, and the buoyancy force of Archimedes FA begins to act on it, creating torque.
  • the blinds on the ventilation grill 9 can be opened freely and it can be easily filled with water according to the principle of communicating vessels.
  • Phase 2 shown in Fig.Z: Lowering the wave and relative
  • the overall diameter of the module was 1200 mm, the section of the working chambers - 300x300mm.
  • the module consists of three working chambers, closed from the rear with respect to the direction of rotation of the side ventilation grilles with movable louvers.
  • the blinds did not provide such tightness as the valve.
  • they had a much lower hydraulic resistance, and minor losses due to fluid leakage were more than offset by the positive torque that the other working chambers created.

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

A modular device for converting wave energy, containing a rotatable wave-receiving chamber (1) consisting of a plurality of working chambers (6, 8) in the form of toroidal segments which are closed-off on one side and/or on the other side (2, 3) by ventilation grilles (7, 9).

Description

Модульное устройство для преобразования энергии волн Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к устройствам по преобразованию и использованию энергии волн.  Modular device for the conversion of wave energy The invention relates to hydropower, namely, devices for the conversion and use of wave energy.
Известная модульная установка для использования энергии волн, включающая волноприемную камеру, образованную днищем и направляющими стенками, которые сужаются к месту установки рабочего колеса, включающая центральный обтекатель конической формы и лопасти кольцеобразной формы, которые имеют сечение в виде симметричного сегмента. Волноприемная камера дополнительно разделена направляющими перегородками, которые огибают рабочее колесо, и обеспечена люком и отводным лотком (см. Патент Украины N°36832 AF03B 13 / 12).  Known modular installation for the use of wave energy, including a wave receiving chamber formed by the bottom and guide walls that taper to the place of installation of the impeller, including a central cone of conical shape and an annular blade, which have a cross section in the form of a symmetric segment. The wave-receiving chamber is additionally divided by guiding partitions that go around the impeller, and is provided with a hatch and a discharge chute (see. Patent of Ukraine N ° 36832 AF03B 13/12).
Недостатком этого устройства является необходимость ориентирования входного отверстия непосредственно «против» волны, а это связано с энергозатратами, сравнимыми или превышающими ожидаемую мощность устройства. Кроме этого, вертикальное размещение оси вращения рабочего колеса не позволяет использовать гравитационные силы, возникающие при возвратно-поступательном движении масс воды в поверхностных слоях водоема.  A disadvantage of this device is the need to orient the inlet directly "against" the wave, and this is due to energy consumption, comparable or exceeding the expected power of the device. In addition, the vertical placement of the axis of rotation of the impeller does not allow the use of gravitational forces arising from the reciprocating movement of water masses in the surface layers of the reservoir.
Известное устройство для преобразования энергии волн на поверхности воды в механическую энергию, которое имеет горизонтальную ось вращения и содержит множество емкостей, которые связаны между собой, равномерно размещены циклически последовательно, симметрично относительно оси вращения и на некотором расстоянии от оси вращения и образуют сплошную конструкцию, содержащую по меньшей мере один полный виток емкостей, при этом каждую емкость ограничено корпусом, который имеет переднюю относительно направления вращения устройства секцию, заднюю относительно направления вращения устройства секцию и среднюю секцию, расположенную между передней секцией и задней секцией, при этом в задней секции каждого корпуса выполнено впускной отверстие, через которое внутренняя полость емкости сообщается с окружающей средой, а передняя секция корпуса емкости снабжена клапаном, который обеспечивает возможность перетекания текучей среды только в направлении снаружи внутрь емкости и препятствует перетеканию текучей среды в направлении изнутри емкости наружу (см. Патент Украины UA J s 62659, F03B 13 / 12). The known device for converting the energy of waves on the surface of water into mechanical energy, which has a horizontal axis of rotation and contains many containers that are interconnected, are evenly placed cyclically sequentially, symmetrically with respect to the axis of rotation and at some distance from the axis of rotation and form a solid structure containing at least one full turn of the containers, with each container being limited by a housing that has a section that is forward relative to the direction of rotation of the device, the section relative to the direction of rotation of the device and the middle section located between the front section and the rear section, while in the rear section of each body there is an inlet opening through which the internal cavity of the container communicates with the environment, and the front section of the container body is provided with a valve that allows the fluid to flow over only in the direction from outside to the inside of the container and prevents the flow of fluid in the direction from the inside of the container to the outside (see. Patent of Ukraine UA J s 62659, F03B 13/12).
К недостаткам устройства следует отнести использование клапанов и их неудачное расположение. Авторы предполагают, что определенная часть полезной работы будет осуществляться за счет веса воды, удерживающейся в емкости за закрытым клапаном, расположенном в передней секции емкости, В статике это, безусловно, придаст крутящий момент всему устройству. Но, в динамике это приводит к тому, что при вращении всей конструкции происходит встречный удар или «шлепок» поднимающейся волны по закрытым клапанами передним секциям емкостей, которые должны опускаться. А, поскольку клапаны имеют существенное гидравлическое сопротивление, то при этом возникают значительные реверсивные нагрузки, противодействующие силе тяжести на указанные емкости и силе Архимеда на противоположные емкости и приостанавливающие вращение всего устройства. А это в свою очередь приводит к тому, что устройство не успевает эффективно сработать при дальнейшем опускании волны вследствие необходимости преодоления силы инерции для осуществления нужного вращательного движения.  The disadvantages of the device include the use of valves and their unfortunate location. The authors suggest that a certain part of the useful work will be carried out due to the weight of water held in the container behind the closed valve located in the front section of the container. In statics this will certainly give torque to the entire device. But, in dynamics, this leads to the fact that when the entire structure is rotated, a counter-strike or a “slap” of a rising wave occurs on the front sections of the containers closed by valves, which should be lowered. And, since the valves have a significant hydraulic resistance, significant reversible loads occur, which counteract the force of gravity on the indicated capacities and the strength of Archimedes to the opposite capacities and suspend the rotation of the entire device. And this in turn leads to the fact that the device does not have time to work effectively with the further lowering of the wave due to the need to overcome the inertia force for the implementation of the desired rotational motion.
Наиболее близким по технической сущности и досягаемому эффекту к заявляемому устройству является модульная установка для преобразования энергии волн [патент на полезную модель UA Ns 75844, F03B 13/12. Модульная установка для преобразования энергии волн/Литовченко Михаил Юрьевич, Литовченко Михаил Михайлович, заявлено 2 июля 2012, опубликовано 10 декабря 2012] (прототип), включающая вращающуюся волноприемную камеру, выполненную из нескольких рабочих камер в виде сегментов торовидной формы, открытых с одной стороны и закрытых с другой стороны клапаном. К недостаткам прототипа следует отнести использование клапанов для регулирования потока жидкости, которые изображены на соответствующем чертеже в виде тарелки или толстой пластинки. При небольших размерах модели на испытаниях клапан достаточно уверенно и в нужный момент времени выполнял свои функции. Но, при попытке увеличения мощности устройства за счет увеличения его геометрических размеров и поперечного сечения рабочих камер на очередных натурных экспериментах возникли определенные проблемы. Клапан постоянно «опаздывал» и вода не успевала своевременно опорожнить соответствующую рабочую камеру. Были испытаны различные упругие и эластичные материалы для клапана, но все напрасно. Причина же оказалась в том, что позади клапана вода оставалась неподвижной относительно камер и клапан всей плоскостью как бы «опирался» на нее. И это мешало ему вовремя полностью открываться. А в полуоткрытом состоянии он перекрывал большую часть проходного сечения отверстия, тем самым создавая дополнительное гидравлическое сопротивление. В результате затягивался процесс заполнения и опорожнения рабочих камер водой при подъеме или опускании волны, что приводило к крайне нежелательным реверсивным нагрузкам. А поскольку в таком состоянии клапан находился в течение достаточно длительного времени, это постоянно замедляло, а иногда даже останавливало вращения устройства, что значительно уменьшало его реальный КПД. The closest in technical essence and reachable effect to the claimed device is a modular installation for the conversion of wave energy [patent for a utility model UA Ns 75844, F03B 13/12. Modular installation for wave energy conversion / Litovchenko Mikhail Yuryevich, Litovchenko Mikhail Mikhailovich, announced July 2, 2012, published December 10, 2012] (prototype), including a rotating wave receiving chamber made of several working chambers in the form of toroidal-shaped segments that are open on one side and closed on the other hand valve. The disadvantages of the prototype include the use of valves to regulate the flow of liquid, which are shown on the corresponding drawing in the form of a plate or thick plate. With a small model on the tests, the valve performed its functions with sufficient confidence and at the right time. But, when trying to increase the power of the device by increasing its geometric dimensions and cross-section of the working chambers in the next field experiments, certain problems arose. The valve was constantly “late” and the water did not have time to empty the corresponding working chamber in time. Various elastic and elastic materials for the valve have been tested, but all in vain. The reason turned out to be that, behind the valve, the water remained stationary relative to the chambers and the valve as a whole was “resting” on it. And this prevented him from opening fully in time. And in the half-open state, it blocked most of the bore through hole, thereby creating additional flow resistance. As a result, the process of filling and emptying the working chambers with water as the wave was raised or lowered was injected, which led to extremely undesirable reverse loads. And since the valve was in such a state for quite a long time, it constantly slowed down, and sometimes even stopped the rotation of the device, which significantly reduced its real efficiency.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для преобразования энергии волн, в частности создание конструкции рабочих камер, которая позволит без потерь использовать кинетическую энергию возвратно-поступательного движения поверхностных волн независимо от их размеров, направления и конфигурации.  The basis of the invention is the task of improving the device for converting wave energy, in particular the creation of the design of working chambers, which will allow the lossless use of the kinetic energy of the reciprocating motion of surface waves, regardless of their size, direction and configuration.
Поставленная задача решается тем, что в известном модульном устройстве для преобразования энергии волн, включающем вращающуюся волноприемную камеру выполненную из нескольких рабочих камер в виде сегментов торовидной формы, открытых с одной стороны и закрытых с другой стороны клапаном, согласно изобретению рабочие камеры с одной и/или с другой стороны закрыты вентиляционными решетками. The problem is solved by the fact that in a known modular device for converting wave energy, including a rotating wave receiving chamber made of several working chambers in the form of toroidal segments, open on one side and closed on the other side By means of a valve according to the invention, the working chambers on one and / or the other side are closed by ventilation grilles.
Заявленное изобретение представлено на фиг.1 общим видом модуля, состоящего из одной вращающейся волноприемной камеры, состоящей из трех рабочих камер, и фрагмента центрального корпуса (далее модуля) в компоновке с закрытыми вентиляционными решетками задними сторонами рабочих камер. Вентиляционные решетки в варианте чертежа изображены с жесткими плоскими подвижными жалюзи. Для объяснения принципа действия приведены динамические схемы на фиг.2 и фиг.З. Изображенная на фиг. 1 рабочая камера 1 закреплена на фрагменте центрального корпуса 5 и имеет по отношению к направлению вращения переднюю сторону 2 и заднюю сторону 3. На чертеже задняя сторона 3 рабочей камеры 1 закрыта вентиляционной решеткой 4. Но в некоторых случаях, в зависимости от условий использования, рабочая камера закрывается вентиляционными решетками с передней или с обеих сторон одновременно. Этот выбор осуществляется индивидуально в каждом отдельном случае и обуславливается в первую очередь возможностью предотвратить засорение и обрастание поверхностей плавучими водорослями или моллюсками, а также геометрическими размерами устройства, которые обусловлены средней высотой волн в акватории эксплуатации. Ради удобства обслуживания и транспортировки в разобранном виде каждая рабочая камера может выполняться отдельно из двух или более частей, которые имеют возможность компактного складывания друг в друга. Собранные в месте эксплуатации модули крепятся коаксиально между собой либо к валу, оси или любой несущей конструкции. Для передачи полученного вращательного движения на генератор, насос или другое устройство по выполнению полезной работы применяется произвольной конструкции приводной вал, который на рисунках не показан.  The claimed invention is presented in figure 1 a General view of the module, consisting of one rotating wave receiving chamber, consisting of three working chambers, and a fragment of the central building (hereinafter referred to as the module) in layout with closed ventilation grilles on the rear sides of the working chambers. Ventilation grilles in the drawing version are depicted with rigid flat movable louvers. For an explanation of the principle of operation, the dynamic schemes in FIG. 2 and FIG. 3 are shown. Depicted in FIG. 1, the working chamber 1 is fixed on a fragment of the central body 5 and has, with respect to the direction of rotation, the front side 2 and the rear side 3. In the drawing, the rear side 3 of the working chamber 1 is closed by a ventilation grill 4. But in some cases, depending on the conditions of use, the working the chamber is closed by ventilation grilles from the front or from both sides at the same time. This choice is made individually in each individual case and is primarily due to the ability to prevent clogging and fouling of surfaces with floating algae or mollusks, as well as the geometric dimensions of the device, which are due to the average height of the waves in the exploitation area. For the sake of ease of maintenance and unassembled transport, each working chamber can be made separately from two or more parts that have the possibility of compact folding into each other. Modules assembled at the operation site are attached coaxially to each other, either to the shaft, the axle or any supporting structure. To transfer the resulting rotational motion to a generator, pump or other device to perform useful work, an arbitrary design of a drive shaft is used, which is not shown in the figures.
Заявляемое устройство работает следующим образом. Модульное устройство для преобразования энергии волн закрепляется любым известным способом в месте установки так, чтобы находиться на поверхности воды в полузатопленном состоянии. В случае необходимости для приобретения плавучести возможно использование пустотелых поплавков. Набегающие волны будут произвольным образом временно затапливать и осушать отдельные рабочие камеры, создавая при этом дисбаланс сил, обеспечивающий вращение всего устройства и передачу крутящего момента на устройство по выполнению полезной работы, которое на рисунке не показано. Круговое движение рабочих камер можно условно разделить на участки опускания (погружения) и подъема (всплытия). Принцип работы устройства показан на фиг. 2 и фиг. 3 на примере поперечного сечения одного модуля из трех рабочих камер: The inventive device works as follows. A modular device for converting wave energy is fixed by any known method at the installation site so as to be on the surface of the water in semi-submerged state. If necessary, the use of hollow floats is possible for the acquisition of buoyancy. The incident waves will arbitrarily temporarily flood and drain individual working chambers, creating an imbalance of forces that ensures the rotation of the entire device and the transmission of torque to the device to perform useful work, which is not shown in the figure. The circular movement of the working chambers can be divided into areas of lowering (immersion) and lifting (ascent). The principle of operation of the device is shown in FIG. 2 and FIG. 3 using the example of a cross section of one module out of three working chambers:
Фаза 1 , изображенная на фиг.2: Подъем волны и относительное «погружения» модуля.  Phase 1, shown in Figure 2: Wave rise and relative "immersion" of the module.
На рабочей камере 6, которая условно «поднимается» на вентиляционной решетке 7 под действием избыточного давления закрываются жалюзи, что препятствует перетеканию воды извне внутрь камеры, и на нее начинает действовать выталкивающая сила Архимеда FA, создавая при этом крутящий момент. В рабочей камере 8, которая «опускается», жалюзи на вентиляционной решетке 9 могут свободно открываться и она беспрепятственно заполняется водой по принципу сообщающихся сосудов.  On the working chamber 6, which conditionally “rises” on the ventilation grill 7, the blinds are closed under the action of overpressure, which prevents the flow of water from the outside into the chamber, and the buoyancy force of Archimedes FA begins to act on it, creating torque. In the working chamber 8, which “falls”, the blinds on the ventilation grill 9 can be opened freely and it can be easily filled with water according to the principle of communicating vessels.
Фаза 2, изображенная на Фиг.З : Опускание волны и относительное Phase 2, shown in Fig.Z: Lowering the wave and relative
«всплытия» модуля. "Surfacing" module.
Вода, заполнившая в первой фазе во время «погружения» модуля рабочую камеру 8, пытается покинуть камеру и это создает в ней определенное разряжение, приводящее к закрытию жалюзи на вентиляционной решетке 9. Вследствие этого вода уже не может покинуть камеру и ее вес FT создает крутящий момент в том же направлении , что и сила Архимеда FA при «погружении» в первой фазе. В рабочей камере 6, которая «поднимается», при необходимости открываются жалюзи на вентиляционной решетке 7 и она беспрепятственно освобождается от воды, не противодействуя вращению МОДУЛЯ. Для подтверждения правильности предположений мы построили прототип одного модуля устройства для преобразования энергии волн и провели испытания сначала в лаборатории, а затем в реальных условиях на Азовском море. Общий диаметр модуля составил 1200мм, сечение рабочих камер - 300x300мм. Модульсостоял из трех рабочих камер, закрытых с задней относительно направления вращения стороны вентиляционными решетками с подвижными жалюзи. Конечно, жалюзи не обеспечили такой герметичности, как клапана. Однако, в итоге, они имели гораздо меньшее гидравлическое сопротивление, а незначительные потери от утечки жидкости с лихвой компенсировались положительным крутящим моментом, который создали остальные рабочие камеры. The water that filled the working chamber 8 in the first phase during the “immersion” of the module tries to leave the chamber and this creates a certain vacuum in it, which leads to the closing of the louver on the ventilation grill 9. As a result, the water can no longer leave the chamber and its weight FT creates a twisting moment in the same direction as the force of Archimedes FA in the "immersion" in the first phase. In the working chamber 6, which "rises", if necessary, open the blinds on the ventilation grill 7 and it is freely released from water, without opposing the rotation of the MODULE. To confirm the correctness of the assumptions, we built a prototype of a single module of the device for the transformation of wave energy and carried out tests first in the laboratory and then in actual conditions on the Sea of Azov. The overall diameter of the module was 1200 mm, the section of the working chambers - 300x300mm. The module consists of three working chambers, closed from the rear with respect to the direction of rotation of the side ventilation grilles with movable louvers. Of course, the blinds did not provide such tightness as the valve. However, in the end, they had a much lower hydraulic resistance, and minor losses due to fluid leakage were more than offset by the positive torque that the other working chambers created.
В лаборатории одна отдельная рабочая камера поступательно опускалась и поднималась в прямоугольной емкости с водой с амплитудой 250 мм и периодом 4 секунды. При натурных испытаниях высота реальной волны колебалась в пределах 300 мм с периодом около 3-4 секунд. Испытания прошли успешно и полностью подтвердили возможность устойчивой работы устройства. Как при подъеме, так и при опускании волны прототип устройства получал нужный импульс от действия силы Архимеда или силы тяжести, и непрерывно проворачивался. Главное, что в динамической схеме не возникало реверсивных нагрузок, что и привело в свою очередь, к устойчивой работе всего устройства и значительному повышению его КПД.  In the laboratory, one separate working chamber was progressively lowered and raised in a rectangular container with water with an amplitude of 250 mm and a period of 4 seconds. During field tests, the height of a real wave varied within 300 mm with a period of about 3-4 seconds. The tests were successful and fully confirmed the possibility of stable operation of the device. Both during the ascent and the descent of the wave, the prototype of the device received the necessary impulse from the action of the force of Archimedes or of gravity, and turned continuously. The main thing is that in the dynamic scheme there were no reverse loads, which in turn led to the stable operation of the entire device and a significant increase in its efficiency.
Проведенные испытания и предварительные расчеты показывают, что предложенное модульное устройство для преобразования энергии волн может быть эффективно использовано как источник энергии на прибрежных и островных территориях.  The tests and preliminary calculations show that the proposed modular device for the conversion of wave energy can be effectively used as a source of energy in coastal and island territories.

Claims

Формула изобретения  Claim
Модульное устройство для преобразования энергии волн, включающее вращающуюся волноприемную камеру, выполненную из нескольких рабочих камер в виде сегментов торовидной формы, открытых с одной стороны и закрытых с другой стороны клапаном, которое отличается тем, что рабочие камеры с одной и/или с другой стороны закрыты вентиляционными A modular device for converting wave energy, including a rotating wave receiving chamber made of several working chambers in the form of toroidal segments that are open on one side and closed on the other side by a valve, which is different in that the working chambers are closed from one and / or the other ventilating
решетками. lattices.
PCT/UA2016/000109 2015-10-12 2016-09-16 Modular device for converting wave energy WO2017065718A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA3006286A CA3006286A1 (en) 2015-10-12 2016-09-16 Modular device for converting wave energy
US15/767,647 US20220136480A1 (en) 2015-10-12 2016-09-16 Modular device for converting wave energy

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201509843 2015-10-12
UA201509843 2015-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017065718A1 true WO2017065718A1 (en) 2017-04-20

Family

ID=58518493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2016/000109 WO2017065718A1 (en) 2015-10-12 2016-09-16 Modular device for converting wave energy

Country Status (2)

Country Link
CA (1) CA3006286A1 (en)
WO (1) WO2017065718A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973864A (en) * 1975-01-24 1976-08-10 Atherton Dewitt T Tide motor
US4333311A (en) * 1979-06-25 1982-06-08 Siichi Kitabayashi Wave energy converting device
GB2110763A (en) * 1981-10-26 1983-06-22 Farley Thomas William Dashwood Method and apparatus for extracting energy from water waves
DE3904442C1 (en) * 1989-02-10 1990-04-26 Heinz 1000 Berlin De Noack Device for converting wave lifting energy into rotational energy
DE3941973A1 (en) * 1989-02-10 1991-06-20 Heinz Noack Wave-powered energy plant - has controlled flaps for periodic closure of peripheral drum chambers around rotational shaft
UA62659A (en) * 2003-04-23 2003-12-15 Artem Valeriovych Madatov Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy
US20090146428A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Kinetic Wave Power Water Wave Power System
UA75844U (en) * 2012-07-02 2012-12-10
NL2010619C2 (en) * 2013-04-11 2014-10-14 Heuvel Bernardus Johannes Maria Olde DEVICE FOR CONVERTING GOLF ENERGY.

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973864A (en) * 1975-01-24 1976-08-10 Atherton Dewitt T Tide motor
US4333311A (en) * 1979-06-25 1982-06-08 Siichi Kitabayashi Wave energy converting device
GB2110763A (en) * 1981-10-26 1983-06-22 Farley Thomas William Dashwood Method and apparatus for extracting energy from water waves
DE3904442C1 (en) * 1989-02-10 1990-04-26 Heinz 1000 Berlin De Noack Device for converting wave lifting energy into rotational energy
DE3941973A1 (en) * 1989-02-10 1991-06-20 Heinz Noack Wave-powered energy plant - has controlled flaps for periodic closure of peripheral drum chambers around rotational shaft
UA62659A (en) * 2003-04-23 2003-12-15 Artem Valeriovych Madatov Unit for transforming the waves on the water surface energy into mechanical energy
US20090146428A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Kinetic Wave Power Water Wave Power System
UA75844U (en) * 2012-07-02 2012-12-10
NL2010619C2 (en) * 2013-04-11 2014-10-14 Heuvel Bernardus Johannes Maria Olde DEVICE FOR CONVERTING GOLF ENERGY.

Also Published As

Publication number Publication date
CA3006286A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7969033B2 (en) Buoyancy energy cell
US11162470B2 (en) Energy harvesting from moving fluids using mass displacement
EP2232055B1 (en) Buoyant actuator
US8424300B1 (en) Sea electricity energy production unit
CN103867422A (en) Flexible telescopic cylinder ocean tide water pumping device
GB2119449A (en) Abstracting energy from water subject to wave motion
CN102454532A (en) Water wave energy absorption storage
JP4512915B2 (en) Power generation device by wave force
US20220136480A1 (en) Modular device for converting wave energy
WO2017065718A1 (en) Modular device for converting wave energy
AU2019203242A1 (en) Harnessing wave power
CA2783957A1 (en) Energy generating apparatus and method
UA75844U (en)
ES2571704B1 (en) Hydrocentral powered by a large body of water that descends slowly, capable of taking advantage of inland and marine waters
RU2783167C1 (en) Mobile wave power plant
WO2004094815A1 (en) Apparatus for converting of water surface waves energy into mechanical energy
KR20200140227A (en) Sea water pumping apparatus
NO345358B1 (en) Wave or tidal power plant
CA3220095A1 (en) Hermetic cap tidal pulse responder
RU102696U1 (en) GRAVITY HYDRAULIC MACHINE
EP3333415A1 (en) Negative-pressure wave power converter
WO2017163215A1 (en) Hydroelectric plant
CN101392739A (en) Controllable empty-drum piston type floating water-raising engine
WO2017093826A1 (en) Reciprocating hydraulic system
HRP20110660A2 (en) Water turbine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16855865

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3006286

Country of ref document: CA

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16855865

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1